金属玻璃的过去、现在和未来

金属玻璃(又称非晶合金)是一类原子结构长程无序、短程有序的金属材料。它是通过急冷、高压、强变形、先进制造等现代技术工艺以及熵或序调控理念合成的,兼具金属、玻璃、液体、固体和软物质等物态特性的新型金属材料,也是玻璃家族的新成员。金属玻璃突破了金属材料原子结构有序的固有概念,颠覆了传统金属材料从成分和缺陷出发设计和制备的思路,把金属材料的强度、韧性、弹性、抗腐蚀、抗辐照等性能指标提升到前所未有的高度。它对金属材料的研发、结构材料、绿色节能、磁性材料、催化、信息等领域产生深刻的影响,同时催生了准晶、高熵合金、复杂合金、高熵金属玻璃、非晶基复合材料等新金属材料体系,彻底改变了古老金属和玻璃领域的面貌。金属玻璃的发明和研究虽然只有不到百年历史,但已经在军工航天等高技术、绿色节能、信息电子器件、催化、防腐等领域有广泛的应用,也为研究材料科学、凝聚态物理、复杂体系中一些重要科学问题提供了独特的模型体系,并成为凝聚态物理的一个重要分支学科。文章回顾了近百年来金属玻璃研究和研发的历程,分析了当前该领域的前沿科学问题、发展方向、重要进展、机遇和挑战,以及在高新技术领域的应用,并探讨了金属玻璃及其相关领域如地外玻璃的发展前景。     

华人在金属玻璃领域的重要贡献

2022年是国际玻璃年。金属玻璃(又称非晶合金)是一类原子结构长程无序、短程有序,兼具金属、玻璃、液体、固体和软物质等物态特性的新型金属材料,也是玻璃家族的新成员。快速发展的金属玻璃材料已经在军工航天等高技术、绿色节能、信息电子器件、催化、防腐等领域有着广泛的应用。在这个新型玻璃领域中,华人科学家作出了卓越的贡献。文章回顾了近百年来金属玻璃研究和研发历程中华人科学家的重要贡献,并对未来中国在金属玻璃领域的发展和贡献进行展望。     

器官移植的过去、现在和未来

器官移植是现代医学的一个高峰,它所涉及的,不仅是临床医学,还有移植免疫学、化学等基础研究,而且它还涉及道德观念、社会行为准则等方面。因此,把诺贝尔生理学-医学奖授予两位对器官移植作出重大贡献的临床医生,应该说是匠心独运之举。     

铈基块体金属玻璃的研究进展

Ce基块体金属玻璃是中国科学院物理研究所首先开发出来的具有自主知识产权和独特性能的非晶合金体系. 主要介绍该材料的开发和相关的研究进展, 包括其合成、基本特性、物理性能及潜在的应用. 对目前国际上该合金的研究情况和进一步的研究方向也进行了分析.     

脆性位点研究的过去、现在和未来

脆性位点(fragile site),简称脆点,是染色体上的特异位点。在特定的组织培养条件下或通过特殊的化学物质诱导,染色体在该处发生非随机的裂隙或断裂。它与人的智力低下和癌症发生有关。人们对此仅研究了10多年,当然还有大量的问题没有解决。     

冰芯研究的过去、现在和未来

冰芯与气候和环境变化关系的研究是通过从冰川(包括冰盖和冰帽及其他类型的冰川)中钻取冰样,检测过去气候与环境变化、监测现代气候与环境变化、预测未来气候与环境变化的一个多学科交叉性前沿研究领域.通过对冰芯中气候与环境信息的研究,可揭示近至现代、远至过去几十万年的气候、环境特征,同时也可通过与现代气象记录的结合,提高预报未来气候变化的能力冰芯研究的思想最初由H.Bader 于1954年提出,C.C.Langway等人又进一步发展和实践了这一思想.第一根穿透整个冰盖的冰芯计划是1966年在格陵兰Camp Century实施的.其后相继完成的有1968年实施的南极Byrd Station冰芯计划、1979年实施的南极Dome C冰芯计划以及80年代初在南极实施的Vostok冰芯计划和在格陵兰实施的Dye 3冰芯计划等.1989年至1990年,秦大河等通过国际横穿南极科学考察,实施了大范围浅     

医学地理学的过去、现在和未来

一、某些历史背景俄国作家安东·契可夫曾经说过,他的著作《萨哈林岛》,是他奉献给医学科学的,而且他认为这部书是一份学位论文。书中以一种趣谈的方式陈述了许多事情,但只要稍稍体察一下这本书的内容就会发现,契可夫并非在哗众取宠。这部著作完全符合一篇医学地理学方面学位论文的标准,该书作者应获得博士学位。这     

超光速运动的过去、现在和未来

本文论述了人类研究超光速运动的历程及存在的有关问题;指出了考虑虚数“i”作用的情况下,狭义相对论原有的框架内巳包含了超光速运动的理论,而闵可夫斯基时空性质更深刻地揭示了超光速运动与时空的若干特点且不违反因果律;猜测量子远程通信的物理本质与德布罗意波这种光速运动有联系,建议设计实验测量德布罗章波的相速度并深入研究波粒二象性这块物理学中尚未完全开垦的处女地。     

气候学:过去、现在与未来

自20世纪70年代提出气候系统概念以来,气候学研究发生了巨大的变化。本文把此后的气候学研究视为现代气候学,而之前的称为过去的气候学。作者认为,未来的气候学是从天文气候学到宇宙气候学;由于气候变化及其预测的不确定性,人类必须学会适应气候变化,求得可持续发展。     

意识的科学研究:历史简单回顾、现状和某些进展

自古以来人们就对灵魂问题感兴趣,但是对于灵魂问题的探索经历了漫长的历史过程。从古希腊哲学家的思辨式讨论,到19世纪心理学中的内省式研究,一直到20世纪末的多学科多层次探求,灵魂问题才真正进入现代科学的研究范畴之内。现在意识问题在国际上形成一个前所未有的高潮。举出两个事例来说明意识问题的科学研究进展:灵魂出窍和视觉图象识别。     

Ultrafast extreme rejuvenation of metallic glasses by shock compression

<正>With the support by the National Natural Science Foundation of China and the Youth Innovation Promotion Association of Chinese Academy of Sciences,the research team led by Prof. Jiang Min Qiang (蒋敏强) at the State Key Laboratory of Nonlinear Mechanics,Institute of Mechanics,Chinese Academy of Sciences,achieved the ultrafast extreme rejuvenation of a typical Zr-based metallic glass by developing a shock compression technique,which was published in Science Advances (2019,5:eaaw6249).     

High temperature bulk metallic glasses developed by combinatorial method

正With the support by the National Natural Science Foundation of China,the research team led by Prof.Liu YanHui(柳延辉),Academician Wang WeiHua (汪卫华),and Dr.Li MingXing (李明星)at the Institute of Physics,Chinese Academy of Sciences,reported high temperature bulk metallic glasses that demonstrate an unprecedented combination of properties.The new materials were developed by a unique     

Hidden topological order and its correlation with glass-forming abilityin metallic glasses

<正>With the support by the National Natural Science Foundation of China and the Ministry of Science and Technology of China,Prof.Wang Weihua's group at the Institute of Physics,Chinese Academy of Sciences,collaborating with Prof.Liu Kaixin's group at Peking University and Prof.Li Maozhi's group at     

High temperature bulk metallic glasses developed by the combinatorial method

<正>With the support by the National Natural Science Foundation of China,the research team led by Academician Wang WeiHua(汪卫华),Prof.Liu YanHui(柳延辉),and Dr.Li MingXing(李明星)at the Institute of Physics,Chinese Academy of Sciences,reported high temperature bulk metallic glasses     

浅析中国动画现状

文章简要论述了中国动画的现状,分析了这种现状产生的原因,应用了大量图片,形象、生动.     

土壤生物多样性研究:历史、现状与挑战

土壤生态系统是地球上生物多样性最丰富的生境.土壤生物多样性在维持陆地生态系统碳动态和养分循环方面具有重要的作用,是目前土壤生态学领域最为重要的热点研究问题.本文综述了过去20年对土壤生物多样性研究经历的过程和取得的成果.首先,介绍了土壤生物多样性研究的历史发展过程,从早期问题的提出与研讨,到大规模的实验研究,再到对土壤生物多样性的监测、评价和保护.其次,重点介绍了土壤生物多样性研究领域的4个核心问题及其进展,包括土壤生物多样性的维持机制、土壤生物多样性与生态系统功能之间的关系、土壤生物多样性的分布格局及土壤生物多样性与植物多样性之间的关系.最后指出,尽管人们对上述土壤生物多样性的问题取得了一些研究成果,然而,在土壤生物多样性的研究方法、土壤生物多样性的大尺度地理分布格局及其机制、人类活动和全球变化对土壤生物多样性的影响以及土壤生物多样性在污染治理和生态恢复中的应用等方面还面临着巨大的挑战.     

新十年科学大洋钻探——照亮地球的过去、现在和未来

新十年国际大洋发现计划(2013-2023)以探索深部了解整个地球系统为目标,围绕气候与海洋环境、深部生物圈、地球内部与表层连接、灾害与观测等四大科学主题,预测未来,预警灾害,提出了14个前沿科学问题。继板块构造学说掀起地球科学领域的一场革命之后,科学大洋钻探将触发地球科学领域新的革命。     

无序材料中的待解之谜——金属玻璃研究进展

金属玻璃是1960 年被发明的新材料,多年以来被各国科学家广泛而深入地研究。与相应的晶态合金相比,这种材料展现出非常独特的力学与物理性能,使之在多个领域都有广阔的应用前景。同时,金属玻璃作为结构无序材料中一类相对简单的代表体系,是研究非晶态物理的一个比较理想的材料模型。解决金属玻璃中的基本科学问题,比如它的结构表征、形变机理、玻璃转变、玻璃形成能力等,不仅可以促进金属玻璃本身的应用,而且也将推动整个凝聚态物理学的发展。