科学家的新年愿望

来源 :求知导刊 | 被引量 : 0次 | 上传用户:houyangpeng
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  在过去的一年,科学界取得了良多突破:发现距离太阳系很远的新行星,确认上帝粒子的存在,发现早期人类进化历史的新线索……但是科学向前发展的脚步永不停止,我们不禁要问:今年又会有什么新玩意儿?
  一个面向众多领域科学家的非科学性调查可以告诉我们某些领域的答案,它记录了一些科学家对2014年的勃勃雄心和理想展望:从物理世界的发现到系外卫星的探索,以下是科学家们的新年愿望。
  物理学
  在法国和瑞士边界的著名的大型强子对撞机LHC(Large Hadron Colli-
  der)到现在已经沉寂了两年。关闭对撞机是为了进行维护和改造,使其功能比以前更强。它要到2015年才将重新投入使用。
  尽管如此,物理学的前进步伐却并未减慢。来自英国利物浦大学的物理学家塔拉·塞拉斯(Tara Shears)表示,大型强子对撞机LHC早期的最后一次试验结果即将公布,其他的大型试验也在进行当中。2014年,塞拉斯会在欧洲粒子物理研究所(CERN)观察氢的反物质——“反氢”。反物质与普通物质的质量相同,但具有相反的电荷。欧洲粒子物理研究所(CERN)的阿尔法试验(ALPHA experiments)希望能查明物质与反物质之间的引力相互作用。
  塞拉斯对位于国际空间站的阿尔法磁谱仪(Alpha Magnetic Spectrometer,
  AMS)的测量也很着迷。2013年4月,科学家们宣布AMS探测到了超量的高能正电子——电子的反物质粒子。最后,塞拉斯希望人们今年可以通过伊利诺伊州费米实验室的新测量室了解更多关于中微子(一种中性的亚原子粒子)知识。
  物理标准模型是解释微小粒子相互作用机制的一种模型。在塞拉斯的诸多愿望中,他最希望能取得一个能打破标准模型的发现——“迄今为止,包括希格斯波粒子的确认在内的发现,都与标准模型的预测相匹配。这很让人失望,因为这个模型不能解释所有宇宙运行的不可思议之处。”塞拉斯说:“我期待能有一次秘密测量,像特洛伊木马一样将标准模型从内部瓦解。”
  外太空
  另一些未解之谜则潜伏在对宇宙的远距离探索中——我们在离太阳系边缘很远的地方观测到了越来越多的行星。研究者们已经发现了超过800个这样的系外行星,但最令他们兴奋的还是其中十来个有潜力成为宜居行星的星球。
  波多黎各大学行星科学家、行星宜居实验室主管亚伯·门德斯(Abel Mendez)表示, 在过去的一年中出现了不少有潜力的“地球2号”,但是这些行星的宜居性仍有待证实。门德斯对2014年寄予了很大的期望。 他想要对一个太阳系外的潜在宜居行星进行密度计算。他也很希望人们可以发现一个离地球更近一点儿的类地行星,这样他们就可以更好地描述宜居星球的特征。
  2014年门德斯的终极愿望是什么呢?是系外卫星(exomoon)的发现——至今为止,科学家们都没能探测到他们所发现的系外行星是否也具有自己的卫星,但是按照在太阳系里的经验,它们应该有。
  “单就下一年来说,这三个目标非常宏大,但实现它们,将代表系外行星科学的巨大进展。”门德斯说。
  医学
  让我们把目光移回地球。“2014年将会是医药科学走势强劲的一年。”纽约大学医学中心的生物伦理学家亚瑟·卡普兰(Arthur Caplan)说。卡普
  兰预测医药领域的主要进展将是计算机断层扫描技术(computed tomography,CT)和核磁共振成像技术( magnetic resonance imaging,MRI)被运用到阿兹海默病(Alzheimer's disease)的治疗当中。
  此外,他也希望干细胞(可以分化成多种类型组织的细胞)可以在今年被应用于临床。“2014年可能会成为干细胞再生性药物在治疗某些棘手病症(比如脊椎损伤)时第一次实现真正突破的一年。”卡普兰说。
  卡普兰对新一年里医学伦理学的发展也抱有很高期望。 他指出,电子版的知情同意书应该开始取代纸质版同意书,这样可以快速确认病人已真正理解他们所同意签署的流程。他也希望病人对用于科研用途的组织捐献常规发起挑战——当前,这些捐献器官的金钱收益还都会流向研究者或药物开发者,而非使这一切实现的器官捐献者。
  最后,卡普兰还有个愿望: 食品药物管理局(FDA)应该在2014年制定家用遗传测试指南。最近有传言指监管机构将把注意力转向这些新测试。去年11月,加利福尼亚的遗传测试公司23andMe就收到了FDA的警告,被要求停止出售会向购买者透露特定疾病遗传风险的邮寄遗传测试服务。而后,23andMe应FDA要求暂停了这些基因检测服务。
  卡普兰期望,家庭遗传测试的操作方式能在FDA发布新规定后发生改变。他指出:“利用现有方式进行检测服务的公司都不符合规定,但为了满足新规定的要求,他们将会开设更多咨询服务,并想方设法提高测试的准确性。”
  古生物学
  2014年,古生物学领域将实现“新老对话”,新科技将使我们对脆弱化石的研究变得更加容易。
  “化石修复与分析的技术正如雨后春笋般蓬勃发展。” 科罗拉多州莫里森自然历史博物馆馆长马修·莫斯布鲁克(Matthew Mossbrucker)表示:“比如,精密的CT扫描和虚拟映像将有助于检测人们曾经被认为是触不可及的化石——它们可能是被尘封在坚硬的岩石中,或是在机械检测下特别容易碎。”
  研究者们甚至可以利用新的3D打印技术来扫描这些化石,制成全新完美的3D复制品,用以研究或展览。莫斯布鲁克和他的同事计划在今年将CT扫描技术用于分析坚硬砂岩中的易损化石。“这些方式不会替代传统的化石分析方法,但将成为我们攻克难关的又一手段。”他说。
  机器人学
  康奈尔大学的机器人学与生物机械学研究者安迪·瑞纳(Andy Ruina)说他的2014年愿望“十分乏味”(译者注:pedestrian:平淡无奇的,此处系双关),因为他只想让他的机器人变得更像一个行人(pedestrian:步行者)。
  瑞纳告诉我们,挑战在于创造一款有腿的机器人,使它们可以像人类一样在崎岖地面上行走,并只耗用与人类行走时相近的能量。迄今,波士顿动力公司研制的人形机器人阿特拉斯(Atlas)已经可以在复杂地形上行走,但得随身拴着一个电源才行。瑞纳还希望今年能出现新的机器控制理论,既能够阐释生物体如何运动并操作物体,也为设计制造可以实现相同动作的机器人描绘蓝图。
  亚利桑那州立大学的机器人专家杰肯坦·凡加福劳丹(Jekanthan Than-
  gavelautham)也有相似的梦想,他希望能制造一种户外运动速度媲美灰猎犬的机器人(速度约为70千米/小时)。他非常期待能有完全通过3D打印制造的机器人出现,也寄望有越来越多的机器人投入到实际应用中。比如,在军事方面,机械外骨骼的应用就能够大大提高士兵运载重物和军备的能力。(编译自:Stephanie Pappas. Bizarre Physics,Exomoons & Humanoids: Science Wishes for 2014. Live Science.)
其他文献
摘要:唤起学生的自主学习意识和培养学生的自主学习能力是知识经济时代和实施素质教育的必然要求,新课程也呼唤自主学习方式。为此,笔者从自主学习的含义、特征出发,着重探讨了语文课教学激发学生自主学习的引导方式与策略。在语文教学中运用交互合作、情景调控、个性展示三种促进学生自主学习的引导方式与实施策略,使自主学习成为了学生的内在需要,使学生由原来的“被逼学”“不会学”变为“想学”和“会学”。学生有了自主学
期刊
摘 要:朗读是小学语文教学的重要组成部分,小学语文教学需要将朗读教学当作一个重要的部分来对待,为学生打下坚实的语感基础。本文从当前小学语文朗读教学中存在的问题入手,结合多年朗读教学实践经验,就如何提高小学生的语文朗读水平谈谈个人的一些看法。  关键词:小学语文;朗读教学;问题与对策  小学语文教学的最终目标是通过对学生进行听说读写的训练,使学生能够理解及运用文字,并具有最基本的听说读写能力,然后在
期刊
公元前1200年,世界上最美的女人——海伦,被特洛伊的帕里斯拐走了。一支超过1000艘战船的希腊舰队动身追赶。漫长的战争过后,阿喀琉斯等诸多英雄领导希腊,打败了特洛伊。  至少,大约4个世纪后的诗人荷马,是这样讲述的。不过,荷马书写的不只是远早于他那个时代的事件,还是在描述一个失落已久的文明。阿喀琉斯和他的同胞,都属于第一个伟大的希腊文明。这个好战的文化以迈锡尼为中心,崛起于公元前1600年前后。
期刊
我们已经创造了一种全新的智能形式,尽管没有人能够看透它如何思考、如何推理。  瑞克·拉希德(Rick Rashid)这么紧张是有原因的。他在中国的天津迈上讲台,面对2000名研究者和学生,要发表演讲。问题在于,他不会讲中文,而他的翻译以前糟糕的水平,似乎注定了这次的尴尬。  “我们希望,几年之内,我们能够打破人们之间的语言障碍”。这位微软研究院的高级副总裁对听众们说。令人紧张的两秒钟停顿之后,翻译
期刊
有时,天文学中最简单的问题却是最难回答的……  太阳又下山了。玫瑰色的云在头顶上浮动,朱红与金黄又一次出现在地平线上。家里都点上了灯,餐桌上蜡烛隐隐作亮,在晚霞的映衬下,街边的路灯就像是项链上的珍珠闪闪发光。黄昏越来越暗,星星出现了,它们一如既往地出现在这墨黑的穹顶之上。但是为什么夜空是黑的呢?  这是一个简单得也许只有孩子才会问的问题,父母对此也许会不屑一顾,但是宇宙学家爱德华·哈里森(Edwa
期刊
摘 要:和谐的师生关系是什么?是教育界一直在探讨的问题,也是我们教师一直在追求的目标,构建和谐的师生关系也一直是我们共同的追求。我理解的和谐师生关系就是师生之间心里相通、心灵相融,是师生之间心灵相互悦纳、欣赏的一种氛围,建立和谐的师生关系,才能在教学中形成和谐、平等、民主的教学环境。  关键词:和谐师生关系;民主;氛围  1.在教师的意识里学生永远是第一位——充分发挥学生的主体作用  教师的世界和
期刊
登陆火星要比你想象的难得多,但绝非不可能的任务……  月球只是前奏,把宇航员送上火星可能将会是人类历史上更为精彩但也更为艰苦的篇章。旅途中4~6个人会在一个铝罐子中住上6个月。在降落到火星表面之后,宇航员们又要在狭小的空间里住上600多天,直到地球再一次运行到特定的位置他们才能启程回家。最终,这些无畏的探险者将从火星表面起飞,在另一个铝罐子里再呆上6个月直至抵达地球。整个过程将历时两年半。  载人
期刊
语文课要上出语文的味道,才能真正地提高学生的语文素养。语文教师要善于挖掘语文教材这个有利资源,以课文为练笔的突破口,充分的利用语文课本,及时把写作训练有机地揉进阅读教学,进一步发挥课文的“典型”优势,使学生学以致用、举一反三,实现读写结合,为学生开拓一条写作之路,使学生洞开写作之门。  一、“点击”材料——拓展延伸文本内容  1.变“无”为“有”——在空白处写出内容  出于表达的需要,教材中有些地
期刊
摘 要:英语教学中应提升学生的综合素养,用自己的教育形象和教学行为影响学生的成长。①英语教学中要注意培养学生积极的态度;②英语教学中要注意培养学生的自信;③英语教学中要注意培养学生的主动意识;④英语教学中要注意培养学生的创新能力。  关键词:英语课堂;积极;自信;主动  当我们翻阅2013年《全日制普通高中英语新课程标准》会清楚地看到关于高中英语的课标规定和要求。“高中英语课程是普通高中的一门主要
期刊
如果我们要拯救自然于毁灭,就必须给它明码标价?  在南美洲国家圭亚那(Guyana)的热带雨林里,两个男人在尝试贩卖雨水。如果你当真想要的话,他们甚至还能卖给你泥土、生物多样性、固氮菌,以及别的任何东西。  有兴趣买上一点什么吗?我想阁下是不会那么容易“上当”的。但事实上这两个人并不是什么街头骗子。正好相反,他们是在为拯救地球而进行一项严肃的实验:在利他主义和政治法规式微之际,貌似冷酷无情的自利主
期刊