发现,以创新科学为核心

正●安得烈·库西雅克(Andrew Kusiak)是爱荷华市爱荷华大学机械与工业工程学教授。他认为,如果我们能够弄清楚如何创新,那么发现的成功率会大大提高。时下关于创新的话题,无处不在。美国参议院正在进行一项生物医学创新法案。澳大利亚的主要基金资助机构刚刚宣布,作为国家科学与创新议程的一部分,机构将削减数百位气候科学家。印度国家科学博物馆委员会将在其中心增加创新枢纽。越来越多的机构在他们的名称或品牌中加上     

平遥煤化:以科学之名,绽放智慧之光

<正>走进这里,你仿如刘姥姥进了"大观园"。光学新材料产业园内,PMMA挤压板、LGP激光导光板等各式新型产品,在精密研发;推光漆器文化产业创意园内,琳琅满目的创意漆器,在精雕细磨;矿区农林生态产业园内,品种繁多的花草作物,在争奇斗艳;焦化循环经济产业园内,完整的循环经济产业链,在有序循环。这样的场景,让你感觉到的是无限活力和无穷生机,而你肯定不会想到,这里曾是一家步履维艰、一个以煤炭开采为主的单一粗放型的国有老矿。     

中微子:20世纪科学的重大发现

日本东京大学科学家利用废弃的矿坑建成地下水槽,在水槽中装满5吨水。他们利用这个巨大装置观测大气中的中投子,历时两年多,观测到的中微子数量比理论值少得多。这是由于中微子通过大气层和地球时,大量μ中做手转变为难以探测的,中做子,这种震荡现象,说明中微子具有静止质量。1998年来自25个国家的350多名科学家目睹了实验过程,证明中微子的确具有停止质量。这一结论轰动了全世界,它是人类认识中微子的新里程碑,它对粒子物理学和宇宙标准理论将产生深刻影响,我国两院院士评出这是1998年全世界十大科技新闻之一。中做子,作为20世…     

久久为功的坚持获得的重要科学发现

马克思说:"在科学上没有平坦的大道,只有不畏劳苦沿着陡峭山路攀登的人,才有希望达到光辉的顶点."一些科学家在攀登顶点的征途上不畏艰险,他们久久为功的坚持获得了重要科学发现. 拉姆塞坚持不懈"捕捉"惰性元素 1892年英国物理学家瑞利在测定氮的密度时发现,从大气中除去氧、碳酸气和水蒸气所得的氮气的密度为1.2572克/升...     

城市人因工程学:以人为中心、以高品质空间为导向的设计干预新路径

<正>面对当前全球范围内资源环境、社会公平与卫生健康问题的加剧,以及新技术发展所导致的生活方式的改变,基于实证研究进行设计干预,服务人类生存福祉,缔造幸福城市生活,是全球建筑及相关领域的重要研究趋势之一.进入21世纪后,在我国新型城镇化发展背景下,建筑业由粗放的增量扩张向精细的存量提质转变.习近平总书记指出,     

重金属海洋环境容量计算方法:以胶州湾为例

国际上的污染控制成功经验表明,海洋环境质量可以通过排海污染物总量控制加以保障,而污染物海洋环境容量是其中重要的总量指标.因此,本文针对近岸海域重金属污染问题,给出了重金属海洋环境容量计算的一般方法,并以胶州湾为例计算了铅的     

走向新的综合:生命科学领域的小科学与大科学之关系

当科学家温伯格(Alvin Weinberg)在1950年代发明“大科学”(big science)一词时，他指的是大型火箭和高能加速器等大科学装置。显然，在那个时代，只有高能物理学被科学界公认为是大科学。随着人类基因组计划的实施和后基因组时代的来临，大科学也成为了生命科学的一个重要组成部分。从这个意义上说，笔者在《科学》上的“后基因组时代的思考”专栏就是围绕着“大科学”展开的。最近，笔者有机会读到蒲慕明教授为英国《自然》周刊撰写的一篇评论——“大科学，小科学”，感到该文提出了许多值得讨论的观点和问题。因此，笔者借此专栏提出一些个人的看法，供蒲慕明教授以及其他关心此事的人参考。     

科学:为人类的希望插上翅膀

尽管科学家为我们带来了这样或那样的惊喜,然而在这段日子里,"发现"号航天飞机的成功发射和顺利返航无疑是最让人牵肠挂肚的事了.经过了血与火的洗礼和对梦想的不懈追求,人类变得更加伟大.     

生态草业的特色产业体系与设计:以正蓝旗为例

基于生态学原理的环境友好型生态草业,很少或基本不造成环境污染,并能维持较高的初级生产力,保持初级生产与次级生产的有机链接,同时考虑城市消费市场,提高单位土地面积的经济产出.通过产业调整,可以实现利用少量土地,保护大量天然草原,促进退化草原恢复,并提高牧民收入的目标.本文介绍了草原管理中的生态系统设计理念、特色生态草业及其构成;生态草业的经济与生态效益;并以内蒙古正蓝旗为例,设计了主要特色产业,即草业、肉奶禽业、生物产业、生态旅游业和草-牧-科-工-贸联营体,即"四业一体"生态草业.通过规划调整,使项目区牧业经济效益,在保护前提下,提高50%~70%,最终目的实现草原生态与经济效益双赢,增加中国食物供应能力.     

系统发育β多样性指数的比较:以古田山样地为例

系统发育β多样性由于在物种β多样性的基础上包含了群落的系统发育信息,从而使人们能够从物种之间的亲缘关系来分析群落间的生态关系.系统发育β多样性指数作为系统发育β多样性具体的度量,为定量地研究系统发育β多样性提供了依据.不同的系统发育β多样性指数反映不同侧面的β多样性信息,同时也给研究者之间进行结果比较带来了不便.本文以浙江古田山24hm2样地的森林群落为例,对具有不同意义的系统发育β多样性指数进行比较后发现:(1)物种多度加权处理的Dpw指数与Rao’s二次熵的Rao’sD定义相似;PhyloSor与UniFrac指数生态学含义相似,因此具有很高的相关性;Dnn与PhyloSor,Dnn与UniFrac虽然生态学意义有些差别,但相关性也很高;(2)多度是否加权对同一个指数的影响在小尺度上并不明显;随着尺度的增大,多度加权与否的形式之间的差别才逐渐显现出来,可能是因为群落物种均匀度随尺度增大而降低;(3)PST和Rao’sH在较大尺度上比其他指数能够更好地反映生境和空间距离的衰减效应;随着尺度的减小,AW-Dnn和Dnn能够更好地反映生境和空间距离的衰减效应.     

有机小分子多晶型控制研究进展:以药物为例

分子多晶型在医药、染料、颜料、光电材料和炸药等多个材料与化学工业领域产生了重大影响.设计科学合理的结晶过程以获得符合质量要求的特定晶型产品是多晶型化合物生产阶段的主要目标之一.本文立足于多晶型的控制,简单介绍了多晶型的概念与分类,重点探讨了近年来有机小分子多晶型(特别是药物晶体)的调控方法,并对目前多晶型控制方向存在的问题进行了总结与展望.     

钙华在第四纪研究中的应用:以青藏高原为例

钙华广泛分布于陆地环境中,且能够提供绝对的沉积年代(如铀系测年)和记录沉积时的地质与环境信息,被广泛应用于第四纪研究中.目前我国大多数古钙华还缺乏系统的研究,尤其是对不同成因类型钙华的地质与环境意义的认识还不够深入且存在争议.故本文以青藏高原上的钙华为例,综述了钙华在第四纪研究中的应用,探讨了钙华研究中需要注意的问题,并展望了未来的研究重点.实例分析显示钙华在重建第四纪古气候环境变化中有很大潜力.其中,青藏高原上热成因钙华的形成和演化,除了受高原强烈的构造活动控制外,还与印度夏季风变化具有密切联系,故有可能为青藏高原提供更多和覆盖更长时间尺度的古气候环境记录.此外,钙华在区域地表过程和地貌演化、构造和地热活动历史以及地质考古等领域也具有很大的研究价值.基于钙华沉积的特点,如分布不连续、沉积形态和岩相结构多样、沉积机理复杂等,提出了需要综合利用沉积学、岩相学、地球化学和年代学等多种手段对钙华进行系统的研究.     

固体废物无害化精准定量评估及科学启示:以典型工业废物为例

日益激增的固体废物与环境安全、资源安全、产业安全密切相关,无害化是固体废物管理的根本目的,如何对其进行精准定量评估一直未得到有效解决.本研究利用可去除性刻画无害化,基于统计熵理论和有害物质污染分级,对典型工业固体废物中有害物质可去除性进行理论核算,定量评估了当前技术条件下固体废物无害化和资源化的边界.结果显示,典型工业固体废物可去除性范围为11～66 bit^-1;有害物质种类、稳定性及含量对可去除性影响明显,固体废物中有害物质的稳定性较高,需要额外供给能量改变其物相组成或价态,使其更易富集脱除或固化稳定,但去除性的提升具有效率限制,临界值与初始可去除性相关;对比矿床开采最低工业品位,发现工业废物中50%以上有害物质的可去除性低于最低工业品位条件下的可去除限值;现有技术下,只有金尾矿、钢渣、粉煤灰等6种工业废物去除指数大于0,适宜采用物质回收的方式实现有害物质去除,通过资源化途径降低固体废物的环境属性,其余工业废物环境属性较强,无法通过该方式实现有害物质去除或不具备经济可行性.工业废物中有害物质可去除性差异小,难以通过同一技术进行定向分离去除.因此,应将环境属性纳入...     

现代沙漠对气候变化的响应与反馈:以古尔班通古特沙漠为例

现代沙漠对气候变化的响应与反馈作用是全球气候变化研究中不可缺少的重要组成部分。沙漠对气候变化作出响应,同时在响应过程中以特殊环境的反馈作用影响气候。因内外学者对沙漠气候的研究做过许多工作,但对于旱区现代国家、半固定沙和流动沙漠对气候变化的响应与反馈关系的研究甚少,特别是干旱沙漠区对响应与反作用因子、参数量级变化关系如何一直是研究中的难题之一。根据古尔班通古特沙漠区近４０年气候变化序列以沙漠表层的气     

干旱区绿洲景观斑块稳定性研究: 以三工河流域为例

以天山北坡三工河流域典型的人工绿洲景观为例, 初步研究了干旱区绿洲景观斑块尺度绿洲稳定性, 并借助遥感、GIS和数理统计方法, 主要利用1978~1998年3期遥感影像数据, 提出了景观斑块尺度绿洲稳定性的研究方法.结果表明: (1) 绿洲斑块的景观控制力是景观动态变化的自然驱动力, 控制力最强的斑块类型应为景观的基质; (2) 绿洲景观斑块的转换是自然驱动力和人为驱动力共同作用的结果, 但主要是人为干扰和驱动的结果, 斑块转换的比例越高, 则说明斑块类型的稳定性越低, 也说明受人为干扰的程度越大; (3) 1987年三工河流域控制力最强的斑块类型是荒草地, 是景观的基质, 1987和1998年, 景观的基质已转变为水浇地; (4) 三工河流域景观斑块对绿洲景观发展的控制力随时间在逐步减弱, 且变化的幅度也逐步减小, 说明景观斑块类型之间的相互作用总体在下降, 绿洲景观斑块的自然稳定性总体呈现增强的趋势. 但由于人类活动对景观斑块的干扰强度趋于增强, 景观斑块之间的转化趋于频繁, 导致绿洲景观环境资源斑块的稳定性较低, 人工引入斑块的稳定性较高.     

传播科学文化的先驱者:读《科学救国之梦--任鸿隽文存》

<科学救国之梦--任鸿隽文存>(以下简称<文存>),一本厚重的书,在其著者去世40年后,终于由科学史的研究者选编出版了. 显然,与一些著者生前仓促选就的集子不同,经过时间的沉淀和研究者的筛选,这些文章在今天能够被人们重新审视,自然有着特殊的意义.<文存>既是可供研究者使用的一份珍贵的历史文献,也向广大公众展示了当年将西方近代科学引进中国的风雨历程.尤其是,能够把这些近100年前就开始问世的珍贵文字搜罗整理出来,并以其原来的面目印出,实在不是一件容易的事情.     

我国农业地域专业化的开发与管理初探:以陕西省为例

本文以陕西省为例，提出了农业地域专业化开发的原则，专业化类型，发展方向及其管理措施。     

自由表面对地震辐射能的影响: 以逆冲断层为例

从震源辐射的能量表象定理出发, 以逆冲断层为例, 定量地分析了自由表面对逆冲断层地震波辐射能量计算的影响, 利用准静态有限尺度逆冲断层位错模型, 准确地计算了当断层处在不同倾角、距自由表面不同深度的情形下, 断层面上和自由表面位移场和应力场变化. 结果表明, 当断层接近地表, 且倾角很小时, 考虑断层同自由表面相互耦合作用的地震波总辐射能(E_R)远大于由断层本身滑动位移所释放出的辐射能量(E_F), 后者也就是通常用于地震波能量估算的辐射能. 随着断层与自由表面之间的距离进一步增加, 自由表面与断层间的耦合作用也随之减小, 总的辐射能与断层面上的辐射能之比(E_R/E_F)接近于1. 目前的结果可对地震观测中存在的远场和近场视应力不一致的现象提供了部分解释, 而且该成果对于近场强地面运动的准确定量计算有着十分重要的意义.     

以免疫学为主题的第173次香山科学会议召开

2001年10月28日～11月1日以“免疫学在生命科学和医学发展中的作用”为主题的第173次香山科学会议召开.会议由邹承鲁、陈慰峰、巴德年、沈倍奋、周光炎、金伯泉及王宪等人担任执行主席,参会海内外专家学者共37人.学术报告及讨论共设5个主题,分别为:免疫学——当代生物学的前沿学科、免疫学在医学科学中的应用、免疫疫苗、免疫对高科技生物工程学的促进、免疫学与其他学科的协同作用.会议全程的学术讨论自由热烈,与会者畅所欲言,围绕当今国际免疫学发展的方向、研究热点及应用前景,结合我国免疫学发展现状、国情与需求,研讨了我国免疫学发展的战略 邹承鲁院士指出,21世纪生命科学的发展将遵循3个原