科技跟踪

0000-00-00:Science公布的125个科学前沿问题125个科学前沿问题)。爱因斯坦还要影响1000年中国尚未掌控的核心技术清单宇宙大爆炸

2018-04-16:这个中国小伙子的发明, 可能未来会让200万人面临失业随着互联网的发展,纸质的信件投寄量已经非常的少,而实物包裹变的越来越多。网上曝光的阿里和申通合作的智能分拣中心,无论是准确率还是投递的速度,都远远超过了人工。京东对于物流这块更加的重视,也早早的布局了智能仓库。最近有一名中国小伙子叫朱佳俊,与一名美国人Dave Ferguson合作,开发了一款无人配送车,如果发布,就将替代传统快递里的人工配送,而无论是运量和效率也都可以得到极大的提高。这款无人车可以非常智能的躲避行人,并且自动转弯,目前已经适应园区内的复杂道路。在行驶过程中,如果碰到前方有人,也可以自动识别,并且自动生成一个安全距离,或则在安全情况下超车通过。这款就是硅谷机器人技术公司Nuro宣布发布Level 4全自动无人配送车,未来Nuro将会大规模生产这款车型,并与合作伙伴共同推出无人配送的相关服务,最初的应用领域会放在餐饮、药房、生鲜超市、干洗等。目前也正在寻找能够生产这款无人配送车的汽车生产厂家,未来可以满足全球用户的需要。目前是快递行业的顶峰,已经约有200万的快递从业人员,随着智能仓库,无人配送车的大量应用,也就意味着大部分的快递员就要被淘汰了

2018-04-14:“技术封锁”越封锁越先进。2013年我国深紫外固态激光源系列前沿装备通过验收,使我国成为世界上唯一能够制造实用化深紫外全固态激光器的国家,标志着我国在全固态激光器研究领域处于世界领先水平。另外,KBBF晶体含有剧毒的铍元素,且晶体层状生长习性不佳,是其难以克服的缺陷。为了解决这些问题,中国的科研人员又有了更新的突破,2015年我国合成了一种新型的无铍深紫外非线性光学晶体材料RABF晶体,不仅继承了KBBF晶体优异的光学性能,而且安全无毒,同时克服了KBBF的层状生长习性不佳的弱点,堪称下一代非线性光学晶体的最佳材料。美国《自然》杂志不得不坦承:“其他国家在晶体生长方面的研究,目前看来还无法缩小与中国的差距。”

2018-04-13:我们看不见摸不着的磁场,鸟类却能看见。一直以来,我们都知道鸟类利用地球的磁场来导航,无论是在它们的日常生活中,还是在它们横跨大陆的迁徙过程中。现在,科学家发现了鸟类眼睛里有一种叫做Cry4的蛋白质,这种蛋白质给予了它们“看见”磁场的能力。研究发表在了《皇家学会界面》杂志上:“Cry4是一种理想的磁场接收器,因为眼睛里的Cry4蛋白质水平是恒定的。而这也是我们希望磁场接收器能够具备的特性,它们需要在任何时候都保持稳定。”还有许多磁场感应物质仍然是我们不了解的

2018-04-09:科学家发现83%的自来水样本被塑料纤维污染美国的自来水污染率最高,达到94%。从美国国会大厦、美国环境保护局总部、纽约特朗普大楼等地取样的自来水中都含有塑料纤维。污染率紧随美国之后的是黎巴嫩和印度。包括英国、德国和法国在内的欧洲国家的污染率最低,但仍达72%。每500毫升自来水样本里的塑料纤维平均含量从美国的4.8到欧洲国家的1.9不等。这些塑料纤维或者叫微塑料或者叫塑料微粒,它们的一个重要的来源竟然是人们日常所用的个人护理用品,如磨砂洁面乳、沐浴乳、牙膏和化妆品等,和使用塑料制品关系不大。由于这些护理用品中塑料微粒比天然材料价格便宜,所以生产具有磨砂功能的个人护理用品的企业更倾向于在产品中加入塑料微粒而不是天然材料。据国外专家研究发现,一支普通的深层净化洁面乳就含有多达360,000个塑料微粒 。这些塑料微粒几乎都小于2毫米,主要由聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚甲基丙烯酸甲酯和尼龙等制成。

2018-04-04:人类目前观测到最远星体 距离地球93亿光年。╋2018-04-03:哈勃望远镜是如何做到可以看到90亿光年的恒星,工作原理是什么?根据最近一项刊载于《自然天文学》(Nature Astronomy)杂志上的研究,这一纪录已经被刷新到90亿光年。由于恒星的尺寸很小,亮度较低,并且望远镜的分辨率是有限的,在正常情况下,哈勃太空望远镜只能识别出1亿光年内的单颗恒星。除了具有极高亮度的超新星爆发之外,哈勃不可能观测到这么远的恒星。那么,此次哈勃又是如何分辨出90亿光年之外的恒星呢?这要得益于广义相对论的一大预言:引力透镜效应。在这项研究中,天文学家发现了一个距离我们50亿光年的星系团——MACS J1149+2223,它拥有巨大的质量,能够强烈弯曲周围空间。而在其后方40亿光年的地方有一颗恒星发出的光刚好经过这个星系团附近,引力透镜效应把背景恒星放大了两千倍,所以哈勃可以直接分辨出它。这一发现非常幸运,在2011年的时候天体还没有对准,无法看到这颗恒星,直到2016年才刚好看到它。

2018-03-25:中国散裂中子源通过工艺鉴定和工艺验收。建成后的中国散裂中子源成为中国首台、世界第四台脉冲型散裂中子源。中国散裂中子源由中科院高能所承建,共建单位为物理所,于2011年9月开工建设,工期6.5年,总投资约23亿元,主要建设内容包括一台直线加速器、一台快循环同步加速器、一个靶站,以及一期三台供中子散射实验用的中子谱仪,是由各种高精尖设备组成的整体。

2018-03-02:量子纠缠比光速还快不违背相对论。因为它不传递信息。量子纠缠的机理是很清楚的,就是量子力学。处于纠缠态就会怎么样呢?这时各个粒子就成了一个整体,你不可能只测量一个粒子的状态而不影响其他粒子的状态。当你测量一个粒子的状态时,就导致其他粒子发生了同步的变化。根据量子力学的标准理论,这种多个粒子状态的同步变化,是不需要时间的,是真正的瞬间变化

2018-02-22:微软研究用DNA做硬盘,成功存储200M数据。DNA被看作更轻便、保存时间更长的数字信息存储载体,技术进展很快。技术层面,在 DNA上存储、解码数字信息是这样的:把数据从0和1转换成形成DNA的碱基:腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C),再通过合成DNA存储这部分的数据。当数据需要被取回时,通过对 DNA 进行测序,将数据重新从碱基还原成 0 和 1。但 DNA 合成成本、花费的时间成本都相当高昂。微软存储100部经典作品、总共200MB的数据到DNA上,花费了15亿个碱基,以Twist Bioscience 针对企业用户每个碱基卖 0.04 美分计算,也需要 6000 万美元。加州大学伯克利分校的博士后研究员 Reinhard Heckel 认为,虽然这项技术的成本在持续降低,但能否低于磁带还很难说:“为了让人们真正用起来,你需要把东西存储在比磁带更便宜的载体上,这是很难的。”

2018-02-14:450公斤级!世界最大人造蓝宝石晶体诞生全球最大450公斤级超大尺寸高品质泡生法蓝宝石晶体在内蒙古晶环电子材料有限公司成功面世。泡生法是目前国际上主流的晶石生产方法,也是世界各国致力攻关的生产工艺。2017年俄罗斯的350公斤人造蓝宝石被确定为全球最大,这一纪录在一年后即被我国打破。

2018-01-09:美籍科学家张首晟获国家领导人颁奖,对中国贡献有多大?张首晟由中国驻旧金山领事馆推荐,理由是他积极参与和中国科研院所的合作,直接促成中国在量子反常霍尔效应、拓扑绝缘体以及新近的外尔半金属等领域的国际领先地位。

2018-01-07:天文学家发现整个宇宙也在旋转。现在天文学家知道,行星在旋转,恒星在旋转,星系在旋转,整个宇宙也是旋转的。一个旋转的宇宙说明宇宙中有一个轴心,这意味有一个特殊的空间方向。这样的旋转宇宙目前没有任何理论可以解释。这或许暗示我们现在能观察到的宇宙只是更大宇宙,更均匀宇宙的一小部分。

2017-12-29:科学家发现金字塔的秘密功能。╋2017-12-27:北大教授刘丰谈四维空间

2017-12-15:地底400公里可能隐藏大量海水,蓄水量远超海洋!地球上海洋的面积占了整个地球表面积的71%。地球上最深的海域是马里亚纳海沟的斐查兹海渊,深度达到了11034米。和地球的半径(平均6366公里)相比,这层薄薄的海水厚度都可以忽略。美国有科学家认为地球上的海水量远不止这些,在地底400公里到650公里的深度隐藏着大量的海水,这些海水远比地球表面海洋的总水量要大的多!《nature》上也曾有科学家发表文章,认为在上下地幔的过渡地带确实存在一片大海。但是这片海洋可能不是以液态存在,而是躲藏在了一种名为林伍德石的岩石中。当地震波到达400-650公里深的区域时发现了不同寻常的现象,在这片区域内可能含有大量的水源,并且只在地震发生时才检测到纵波传播速度变慢。这表明在稳定的状态下林伍德石像一块固体一样,当发生地震或是高温高压的环境下,林伍德石就会将内部的水赶出体外,而当温度和压强降低,水分又会被重新吸入林伍德石中。╋2014-06-16:美科学家发现地下660公里水源 水量为全球海洋3倍。美国新墨西哥大学和西北大学的研究人员在《科学》杂志上报告说,这一“隐藏的海洋”位于地球内部410公里至660公里深处的上下地幔过渡带,其水分并不是我们熟悉的液态、气态或固态,而是以水分子的形式存在于一种名为林伍德石的蓝色岩石中。当模拟地下660公里深处的高温高压环境时,林伍德石发生部分熔融,就像出汗一样释放出水分子。“我想我们最终找到了整个地球水循环的证据,这或许有助于解释地球地表大量液态水的存在,”西北大学地球物理学家史蒂文.雅各布森说,“几十年来,科学家一直在寻找这一缺失的深层水。”今年3月,加拿大艾伯塔大学研究人员在英国《自然》杂志上报告说,他们首次发现了来自上下地幔过渡带的一块林伍德石,其含水量为1.5%,从而证明有关过渡区含有大量水的理论是正确的。假设地幔过渡带中岩石重量的1%为水分,其含水量便相当于全球海水容量的3倍。

2017-12-02:二维码是什么原理?这里告诉你答案

2017-11-30:专家:超级火山间隔缩至5200年,一旦爆发将终止人类文明进程。小行星撞击和超级火山爆发,是对地球生命构成灭绝威胁的两大杀手。1963年巴厘岛的阿贡火山喷发了10亿吨火山灰,使全球气温下降了0.2到0.3摄氏度。而目前它正在持续喷发,当地机场已经关闭,没有人知道它会喷发多久。在75000年前印度尼西亚的多巴超级火山爆发中,2400立方公里的火山灰被抛入大气层,这样的喷发足以覆盖整个美国的一半。多巴火山爆发后,全球气温数年间下降3至3.5度,地球北部地区甚至下降了10至15度,引发寒冷的冰河时期,大量生命惨遭灭顶之灾。根据基因遗传速率推算,那时仍处蒙昧时期的人类,只剩下1000到10000人的群体幸存,差点儿惨遭灭绝。2004年专家们曾经估计,地球上每隔4.5万年到71.4万年可能发生一次大规模的超级火山喷发,而这次的研究则表明,超级火山很可能17000年爆发一次,甚至可能每5200年左右就爆发一次。超级火山指至少将1万亿吨火山灰抛进大气层的火山,影响相当于一颗直径2公里的小行星撞击地球,在人类现代历史上,我们并不曾遭遇这样的厄运,最近的两次爆发是在2万到3万年前,而人类文明充分利用这个空档期发展起来。美国黄石超级火山,更是悬在全球人民头上的利剑,不断出现的可能喷发的迹象更是让人胆战心惊,黄石火山一旦喷发,将可能真正终止人类文明的进程。这项研究发表在《地球和行星科学通讯》杂志上。

2017-11-11:人类首次在太阳系内发现系外天体 命名Oumuamua。Oumuamua直径在百米级,以每秒26公里左右的速度从天琴座方向冲进太阳系,近乎与黄道面垂直。这个飞行角度异常刁钻,且速度远超太阳系内的小天体。 反推计算,它大约曾在9月9日经过近日点,速度达到每秒87.7公里。不过,由于亮度很低,它直到更靠近地球时才被望远镜发现。╋2017-10-29:系外来客? 天文学家发现小行星“路过”太阳系。如果确认的话,它将是天文学家观察并确认的首个“星际物体”。直径不到400米,移动速度非常快。这颗小行星以垂直于太阳系轨道平面的角度,从上而下进入太阳系,穿越水星的运行轨道,并一度在太阳下方移动,其后掉头向上飞离太阳系,向其他星际进发。可以判断它正在离开太阳系,不会再返回

2017-10-28:世界最强:我国超强超短激光实现10拍瓦放大输出。╋2017-10-26:上海超强超短激光实验装置研制工作取得重大突破。成功实现了10拍瓦激光放大输出。这是SULF装置2016年8月实现5拍瓦国际领先成果之后再次取得的重大进展。超强激光光源联合实验室位于浦东张江,超强超短激光能在实验室内创造出前所未有的超强电磁场、超高能量密度和超快时间尺度综合性极端物理条件,在台式化加速器、超快化学、阿秒科学、材料科学、激光聚变、核物理与核医学、实验室天体物理等领域具有重大应用价值。SULF激光装置采用基于大口径钛宝石晶体的啁啾脉冲放大技术路线。

2017-10-18:科学家:世界并不是三维的,暗物质之谜或将解开!探索那些隐藏的维度,是物理学最有价值的东西。加州大学欧文分校的物理学家蒂姆.泰特,认为宇宙中的多数物质,或许已经进入了第四维度,变成了漆黑一团。第四维度或许与宇宙中最深层的谜团——暗物质之谜有关。蒂姆的想法是,暗物质可能是第四维度存在的证据,他提出的模型是,暗物质粒子其实是光子在额外维度中快速转圈,光子本身没有质量,但因为其高速运动而使能量转化为了质量。我们可以把第四维度想象成游乐园高速旋转的木马,要登上旋转木马,小孩跑动的速度就要等同于它旋转的速度。但是其旋转速度快于小孩的跑动,那么就没有办法安全登陆。我们今天所看到的多数粒子,恰恰就没有那么多的能量。

2017-10-17:刷屏的中子星并合是什么?一次甩重达300个地球的黄金。宇宙早期只有氢、氦等元素,一颗恒星的命运就从这里开始。当一个恒星走向寿命尽头,经由引力坍缩发生超新星爆炸,根据质量的不同,内核可能被压缩成白矮星、中子星或黑洞。中子星几乎完全由中子构成,是目前已知的最小、致密的恒星。中子星的半径普遍在10公里左右,质量却可超过两个太阳。一茶匙中子星物质就重达10亿吨。两颗中子星围绕共同的中心旋转,就构成了一个双中子星系统。它们在旋转过程中会不断释放引力波,导致系统的能量降低,轨道缩小,并最终撞在一起,发生并合。科学家们现在还不确定并合后的形态,很可能是一个黑洞。而引力波是由质量引发的时空扭曲,被人形象地比喻为“时空的涟漪”。中子星并合事件,就能产生较为强烈的引力波。LIGO过去4次探测到的引力波,均由黑洞触发。黑洞吸收光线,可谓“听到看不着”。这次,LIGO在识别出比黑洞质量小得多的天体——中子星触发的引力波信号后,全球70多架望远镜纷纷指向1.3亿光年外的NGC 4993星系,观看“焰火”。

2017-10-17:NASA终于承认太阳系第九行星存在 5个太阳系异象为证据。自从冥王星在2006年被国际天文联合会(IAU)除名九大行星之后,外界拥戴冥王星回归行星家族的呼声并不小,新墨西哥州众议院则是直接宣布,冥王星在该州天空永远列属九大行星行列。预测太阳系内真的有一颗第九行星(Planet Nine)存在,只是它位于太阳系边疆,还未被观测到。模型表明,第九行星质量估计为地球10 倍,与太阳半长轴距离约700 AU(相当于海王星到太阳距离的20 倍),沿着一个离心率极高的椭圆轨道绕行太阳公转,并具有高达30 度(±10 °)的倾角,轨道周期长达1 万5000 年

2017-10-06:中文才是世界上最伟大的语言,没有之一!新事物的涌现,总伴随着英文新词,例如火箭(ROCKET),计算机(COMPUTER)等,可汉语则无须,不就是用「火」驱动的「箭」么,会「计算」的「机」么!汉字能够灵活组词的功能太重要了。它让我们可以触类旁通,记忆量大大地减少。国家的扫盲标准是1500字,理工科的大学生一般掌握三四千汉字,搞科研都没问题的。至于读书看报更是小学毕业生都可以做到的。想想看,美国人学习了2万单词,他能享受的信息还是有限的。中国人学习三四千汉字,就可以享受几乎全部信息。目前,英文词汇已突破40万,预计下世纪中叶,将突破100万大关。而汉语则相对稳定。现在的中国学生,可以琅琅上口地读2000年前的诗人屈原的楚词。这种文字的稳定性,是智慧传承的基础。英文就难了,太不稳定。现代人读莎士比亚的原著已经困难重重了,更不用说2000年前了。再看发音,英语有20个元音20个辅音没有声调,所以,英语的声音种类不会超过20×20=400个。如果一个声音对应一个事物,那么,英语的400个声音只能表达400个事物。这400个事物之外的事物,如果要表达,就只能靠声音的重复才行,用2个或者3个声音表达。普通人的一个声音约需1/4秒。可见,美国人要表达第401种事物,就需2个声音,耗时1/2秒。而中国人表达1200个事物,只需1个声音,耗时1/4秒。因为普通话有20个声母39个韵母和4个声调,连乘的结果大约是3000个声音。能被利用的是2500个声音,普通话中真正用到的是1200个声音。因为中国人的“声音的种类”比美国多,所以中国人的思考速度比美国人的思考速度快。英语是“一维的”和“密码式的”语言。汉语是“二维的”(纸面上的最大维数)和“形象的”语言。每个汉字都是一幅画,不仅容易理解,而且获取信息的速度比密码快N倍呢。再过若干年之后,超负荷的信息一定能将把字母文字压垮,届时整个世界唯有汉字独领风骚。

2017-10-05:2017年诺贝尔物理学奖,颁给了 100 年前爱因斯坦的预言!广义相对论的核心内容是:质量扭曲时空。牛顿创立的万有引力学说,认为质量越大的物体,对周围物体的引力也越大。但爱因斯坦不这么认为,广义相对论的解释是:引力的本质是质量扭曲了时空。而万有引力,只是广义相对论特殊情况下的特例。自从广义相对论发表后,爱因斯坦先后预言的水星近日点反常进动、光频引力红移、光线引力偏折以及雷达回波延迟等现象,都被天文观测或实验证实。唯独引力波这个极其重要的预言一直无法被验证。引力波的官方释义是:物体加速运动时给宇宙时空带来的扰动。╋2017-09-30:引力存在于宇宙万物,但为何会产生引力?它的本质又是什么?150年前,天文学家注意到水星运行轨道的奇怪之处。广义相对论不仅可以绝对精确地解释水星运行的异常,也可解释迄今为止我们在宇宙中所见的任何与引力有关的现象,最为重要的是,它解释了引力是如何作用于万物的。根据爱因斯坦理论,太空并不是空无一物,而是一个被称作时空的结构,这种结构可以被行星,恒星和星系的巨大质量所扭曲。最关键的一点是,在扭曲的时空中一切都是沿着直线运动,简单来说,我们看见的行星轨道是行星在被质量极大的恒星所扭曲后的时空中的运行轨道,这就为解释水星飘忽不定的轨道提供了可能,因为水星离太阳很近,它受到时空扭曲的影响比太阳系其他行星都要巨大。可以这样理解引力,宇宙万物都落入到了时空当中,月球落入由地球质量创造的深谷中,地球落入太阳创造的深谷中,太阳系正在落入银河系创造的时空深谷当中。

2017-10-05:人们变丑和变笨的原因 诺奖得主们研究出来了。2017年诺贝尔生理学或医学奖,其实就在告诉人们一件很简单的事:按时吃饭,到点睡觉,别熬夜了!昼夜节律的紊乱,与内分泌代谢疾病,例如肥胖、糖尿病、高血压、高血脂、严重的脑部疾病,例如阿尔茨海默病,乃至肿瘤的发生发展都有关联。研究中发现,由于熬夜缺乏睡眠,神经突触部分被星形胶质细胞大量吞噬。这些星形胶质细胞像是微型的吸尘器,当大脑连接变得衰弱和分裂的时候,就会开始清除神经突触细胞,从而减少了神经递质,导致大脑神经传导变慢、反射时间变长。所以熬夜将造成大脑开始吞噬自己。同时,慢性睡眠限制(连续五天保持熬夜)将导致小胶质细胞激活的迹象增加。由于小胶质细胞的低水平持续激活可导致严重的脑部疾病,例如阿尔茨海默病(老年痴呆症),和其他形式的神经变性都观察到持续的小胶质细胞激活。还发现,调节节律的关键基因失效后,会促使肿瘤发生。不按时吃饭、不按时睡觉,不仅引发肥胖,还会引发糖尿病、高血压、高血脂等代谢疾病。因为这三位得主极有创意的发现,昼夜节律学已经发展成为一个涉及面广且动态发展的学科领域。到点就该睡觉,到点就要吃饭,这个“到点”,说的就是一种节律。节律生活,乃至天人合一,道理是古老的,但其具体作用机制乃至影响,正被科学家逐渐认清。倒时差、熬夜、借咖啡提神……在医生看来,现代人的很多行为与进化而成的某些节律背道而驰,对健康造成的不利影响正被逐步发现。如果人体生物钟不能很好地与昼夜节律匹配,可能进一步影响机体其他功能,比如免疫和内分泌功能,影响生活质量。“在这一发现之前,人们从未想到过,一个行为可以由基因来控制。”“可以说,生物钟的研究已经深入到了原子水平。”╋2017-10-03:2017年诺贝尔生理学或医学奖揭晓,2万字长文带你解读生物钟机制。2017年诺贝尔生理学或医学奖授予三名美国科学家迈克尔·杨(Michael W Young)、杰弗理·霍尔(Jeffrey C Hall)、迈克尔·罗斯巴希(Michael Rosbash),以表彰他们在研究生物钟运行的分子机制方面的成就。

2017-10-03:2017年诺贝尔物理学奖揭晓。2017年诺贝尔物理学奖揭晓,3位美国科学家Rainer Weiss, Barry C. Barish和Kip S. Thorne获奖。获奖理由是“对LIGO探测器和引力波观测的决定性贡献”。2015年9月14日,人类首次观测到宇宙中的引力波现象。早在百年前,阿尔伯特·爱因斯坦就预测了引力波的存在,引力波由两个黑洞相互碰撞而产生。位于美国的LIGO探测器捕获的引力波信号经过了13亿光年才到达地球。2016-02-12:听一听引力波美国科学家探测到引力波存在错误的可能性为零!╋2016-02-12:人类首次直接探测到引力波。这次探测到的引力波是由13亿光年之外的两颗黑洞在合并的最后阶段产生的。两颗黑洞的初始质量分别为29颗太阳和36颗太阳,合并成了一颗62倍太阳质量高速旋转的黑洞,亏损的质量以强大引力波的形式释放到宇宙空间,经过13亿年的漫长旅行,终于抵达了地球,被美国的“激光干涉引力波天文台”(LIGO)的两台孪生引力波探测器探测到。引力波像其它的波一样,携带着能量和信息。╋2016-02-12:爱因斯坦都不敢想象, 我们真的探测到引力波!因为引力波的效果极其微弱,100年前的爱因斯坦认为引力波在任何能想象的情况下都可以忽略。在这个让物理学家50年来望眼欲穿的、持续时间不到一秒钟的事件(GW150914)中,4对在真空中相距4公里的40千克的玻璃镜子的距离,以原子核尺寸千分之一大小的振幅振动了十几次。这样微乎其微的振动,被打在这些镜子上的100千瓦的激光读出。╋2016-02-12:Phys. Rev. Lett. 116, 061102 – Published 11 February 2016。PAPER发表后,才能举办新闻发布会。署名按作者姓氏的英文字母次序排序。16页的论文,作者和单位,占了6页。"There is a Nobel Prize in it - there is no doubt."

2017-09-20:能源大发现!干热岩神奇在哪里干热岩埋藏于地下3到10千米的高温岩体。近日,中国科学家在青海共和盆地3705米深处钻获236℃的高温干热岩体,为我国首次钻获温度最高的干热岩体。经过初步评价,全国陆域干热岩资源量为856万亿吨标准煤,根据国际标准以其2%作为可采资源,全国陆域干热岩可采资源量达17万亿吨标准煤。我们现在的燃煤电厂已经用超超临界的技术,发电的蒸汽温度达到600度,下一步我们正在攻关650度和700度的超超超临界的技术。这一次在共和盆地,面积大概在3000多平方公里,可以在这个地区进行规模化的开采。对于中国来说,我们有大量的石油工人,像大庆油田有几十万的石油工人,中石油有150万到170万的石油工人,中石化有一百多万的工人,这样的一些工人未来,当石油逐渐退出市场的时候,他们将如何去寻找新的工作岗位呢?其实干热岩给我们提供了一个巨大的商机。

2017-09-15:一张图看懂《重点新材料首批次应用示范指导目录》

2017-09-13:中国科大首次在超冷原子体系中观测到任意子激发潘建伟及其同事:首次通过量子调控的方法,在超冷原子体系中发现了拓扑量子物态中的准粒子——任意子,并通过主动控制两类任意子之间的交换和编织,证实了任意子的分数统计特性,向着实现拓扑量子计算的方向迈出了重要一步。组成物质世界的基本粒子通常根据其携带的自旋分为两类,即自旋为整数的玻色子(如光子)和自旋为半整数的费米子(如电子)。然而,1977年,挪威科学家Leinaas和Myrheim提出一个令人惊讶的理论:在二维空间中存在某种粒子,其行为服从介于玻色统计和费米统计之间的新的分数统计。由这类奇异粒子构成的物理系统,其波函数在两粒子坐标交换的情况下不体现对称或反对称性,而是获得一个任意的相位因子。因此,美国物理学家、2004年诺贝尔物理学奖得主Wilczek将该类准粒子命名为任意子(Anyon)。任意子的理论被提出后不久,物理学家就在实验上捕捉到了它的踪迹。1982年,美国华裔科学家崔琦等在二维电子气中发现分数量子霍尔效应,也借此获得1998年的诺贝尔物理学奖;之后,国际上一些研究小组又通过一系列实验观测到任意子具有分数电荷的特征,并发现这些分数的大小与材料的拓扑性质有关:材料的拓扑性质不同,产生的分数拓扑相位也跟着变化。然而,如何直接实验观测任意子交换时产生的拓扑相位进而验证其分数统计特性,一直是一个巨大的实验挑战。

2017-09-01:中国散裂中子源(CSNS)首次打靶成功获得中子束流。这标志着CSNS主体工程顺利完工,进入试运行阶段。预计2018年春CSNS将按计划全部完工,正式对国内外用户开放。2001年2月科学家们在香山会议上提出建设CSNS的设想。中国科学院从2006年起支持了相关关键技术的预研。2006年项目选址于广东省东莞市大朗镇。2011年10月CSNS举行了工程奠基典礼。CSNS由中国科学院和广东省共同建设,法人单位为中国科学院高能物理研究所,共建单位为中国科学院物理研究所。国家批复投资18.8亿元。2014年10月,加速器首台设备——负氢离子源投入安装;2017年7月,快循环同步加速器成功将质子束流加速到设计能量1.6GeV。2017年8月28日,质子束流在低流强和高流强状态下均一次打靶就获得成功。建成后的CSNS将成为世界第四台脉冲式散裂中子源。整个装置建在13米到18米的地下,工程主要建设内容包括1台8千万电子伏特的负氢离子直线加速器、1台16亿电子伏特的快循环质子同步加速器、2条束流运输线、1个靶站、首批建设的3台谱仪及相应的配套设施和土建工程。CSNS将是国际前沿的高科技、多学科应用的大型研究平台。首批建设的三台谱仪为通用粉末衍射仪、多功能反射仪、小角散射仪。通用粉末衍射仪主要用于研究物质的晶体结构和磁结构。多功能反射仪通过分析来自样品的反射中子,研究物质的表面和界面结构。小角散射谱仪用于探测物质体系在1~100纳米尺度内的微观和介观结构。散裂中子源还将向国家申请二期工程建设,包括新建谱仪和功率从100千瓦升级到500千瓦。

2017-08-29:俄媒:中国突破水下探测技术 对手潜艇无处遁形。中国科学院研制的新型磁力仪可在数公里外捕捉到最微弱的磁场。这种仪器的基础是超导量子干涉仪(SQUID),利用了量子力学原理。SQUID能记录外部磁场影响下电子干涉情况的改变,这种改变具有非连续的阶梯式特性。最早的SQUID于1964年由美国学者发明,很快被广泛用于矿产勘探、核工业及医学等领域并取得丰硕成果,原因是这种仪器的磁敏感度是普通磁力仪的数百倍甚至数千倍。用SQUID侦测潜艇的想法早在上世纪就被讨论过。美国人最先尝试获取实用的解决方案,但其努力无果而终,相关试验随即结束。用SQUID侦测潜艇的技术极其复杂:这种敏感的仪器在实际使用中会迅速陷入背景磁力噪声之中,因为它会测到由太阳风暴引发的大量微弱地球磁场波动。据说,中国学者构建了一整片SQUID磁力仪阵列并开发出一套算法,可以比较各个磁力仪读数、过滤无关信号并确定潜艇位置。

2017-08-28:半导体制造工艺科普

2017-08-28:氢储能或成关键技术。该项目的核心为将多余的风电用于电解生产氢气,氢气能够很好地被储存起来,在缺电的时候通过燃料电池重新转化为电力。

2017-08-28:世界机器人大会发布十大成长性技术。十大最具成长性技术是:柔性机器人、液体金属控制技术、生肌电控制技术、敏感触觉技术、会话式智能交互技术、情感识别技术、脑机接口技术、自动驾驶技术、虚拟现实机器人技术、机器人云服务技术。

2017-08-18:威士忌兑水更好喝。威士忌的口味主要与两亲分子(既有疏水部分又有亲水部分的分子)有关,比如愈创木酚。作者发现愈创木酚优先与乙醇作用,而且在乙醇浓度为45%或以下时,愈创木酚更有可能出现于液体与空气界面上,不是在液体中央。在酒精浓度达到59%以上时,他们发现乙醇和愈创木酚的互作更加剧烈,这时愈创木酚分子被压入溶液中,远离液体表面。

2017-08-14:清华物理系张定等合作在界面高温超导增强机理研究取得重要进展。发现新的超导材料和理解高温超导机理是当今凝聚态物理研究的两个重要方向。Nature Communications在线发表题为Origin of charge transfer and enhanced electron-phonon coupling in single unit-cell FeSe films on SrTiO3的研究论文。论文阐述了钛酸锶中能带弯曲导致的电荷转移以及强化的钛氧(Ti-O)键对电声耦合的增强作用。在这项工作中,张定等利用紫外光电子能谱(UPS)发现钛酸锶的功函数比铁硒小。由此推断,两种材料结合时电子会向功函数大的一侧发生转移,直到能带弯曲在结区建立电场而达到平衡。通过X射线光电子能谱仪(XPS),他们定量分析了钛酸锶中不同元素的深能级在铁硒生长前后的移动,确实观察到了这个能带弯曲的存在。这表明,铁硒-钛酸锶作为一个异质结,在结区发生的能带弯曲是导致铁硒一侧电子浓度升高的主要原因。在该工作中,研究组还首次观测到了样品由非超导态到超导态的演化过程中钛氧配对键相对钛氧非配对键的增强现象,这反映了衬底中声子传输在进入超导态时获得了改善。

2017-08-12:VCSEL激光器将有多“疯狂”:看看这家公司股价就知道了。即将发布的iPhone 8手机将搭载AR功能,主要通过后置的3D激光系统传感器实现。该3D激光传感器将用于人脸识别、增强现实以及自动对焦应用。英国的IQE公司,其光电产品主要包括VCSEL、边射型激光器、发光二极管(LED)、超高亮度发光二极管 (UHB LED)以及多结聚光光伏(CPV)太阳能电池。预计2017年智能手机方面VCSEL激光器需求量在6000万只,2018年将迅速增加至1.2亿只,2019年将会达到2.4亿只,基本上保持每年翻番增长。

2017-08-02:科大讯飞力压微软获机器阅读理解SQuAD测试第一。科大讯飞与哈工大联合实验室(HFL)提交的系统模型,在斯坦福大学发起的SQuAD(Stanford Question Answering Dataset)挑战赛当中取得了第一名的成绩。这也是中国本土研究机构首次取得该赛事的榜首。人工智能的发展主要分为运算智能、感知智能和认知智能。在认知智能方面,自然语言处理一直是实现人机交互、人工智能的重要技术基石,机器阅读理解正是这一领域的一个研究焦点。让机器实现“能听会说”到“能理解会思考”,也一直是科大讯飞所肩负的使命和方向。

2017-07-29:占领封面!中国多名科学家在《细胞》杂志1期发表4篇论文。《Cell》一期也就发表十篇研究文章。

2017-07-26:上海科技大学:Würzburg大学与我校科学家合作,首次发现室温量子自旋霍尔材料。成功制备了高纯度的单层铋膜,并利用碳化硅衬底对其应力调制,实现了理论上预言的宽带隙半导体结构。角分辨电子谱(ARPES)测量得到价带顶处的能级劈裂,及扫描隧道显微镜(STM)观测到的一维边界上的量子拓扑态,均与理论预言高度符合。

2017-07-21:张首晟团队发现“天使粒子” 杨振宁:获诺奖只是时间问题。理论物理的就业面太窄,张首晟一度开始担心自己的前途。但当他来到哥廷根大学附近的一块墓地,看到里面埋葬的一些物理学家都是用其生前发现的公式作为墓志铭,这深深震撼了张首晟。╋2017-07-21:物理学重大突破:科学家找到“天使粒子”。由4位华人科学家领衔的科研团队终于找到了正反同体的“天使粒子”——马约拉那费米子,从而结束了国际物理学界对这一神秘粒子长达80年的漫长追寻。相关论文发表在今天出版的《科学》杂志上。该成果由加利福尼亚大学洛杉矶分校王康隆课题组和美国斯坦福大学教授张首晟课题组、上海科技大学寇煦丰课题组等多个团队共同完成,通讯作者为何庆林、寇煦丰、张首晟、王康隆,均为华人科学家。国际同行指出:发现马约拉那费米子是继发现“上帝”粒子(希格斯波色子)、中微子、引力子之后的又一里程碑发现,不仅具有重大的理论意义,而且具有重要的潜在应用价值:让量子计算成为现实。东方西方哲学家都认为,人类似乎生活在一个充满正反对立的世界:有正数必有负数,有存款必有负债,有阴必有阳,有善必有恶,有天使必有恶魔。1928年,伟大的理论物理学家狄拉克(Dirac)作出惊人的预言:宇宙中每一个基本费米粒子必然有相对应的反粒子。根据爱因斯坦E = mc2的质能公式,当一个费米子遇上它的反粒子,它们会相互湮灭,从而使两个粒子的质量消失并转化为能量。从此以后,宇宙中有粒子必有其反粒子被认为是绝对真理。然而,会不会存在一类没有反粒子的粒子,或者说正反同体的粒子?1937年,意大利理论物理学家埃托雷·马约拉那(Ettore Majorana)在他的论文中猜测有这样神奇的粒子存在,即我们今天所称的马约拉那费米子。张首晟把突破口转向凝聚态物理。从2010年到2015年,张首晟团队连续发表三篇论文,精准预言了实现马约拉那费米子的体系及用以验证的实验方案。王康隆等实验团队依照张首晟的理论预测,成功发现了手性马约拉那费米子,为持续了整整80年的科学探索画上了圆满的句号。 张首晟说,“我对天使粒子巡游的量子天堂充满兴奋与期待。”╋2016-04-10:张首晟:人类最伟大的9个思维模型。(1)自然界三大基本常数:E=mc2,S=klnΩ,ΔxΔp≥h/2π;(2)万物都是由原子构成;(3)欧几里德的几何定理;(4)自然选择,适者生存;(5)人人生来平等;(6)自由的空气在飘扬;(7)笔胜于剑;(8)隐形的手;(9)大道至简。

2017-07-21:漫画 | 小白也能看懂的量子物理漫画终于来了!在粒子世界中,费米子对应物质,波色子对应力……

2017-07-13:几乎可以捕获所有太阳光的太阳能电池。几乎可以捕获所有太阳光的锑化镓(GaSb)基太阳能电池,光电转化效率达到44.5%,可能成为世界上最高效的太阳能电池。通过多结太阳能电池为解决提高太阳能利用效率提供了一个最终实现的途径。新设备使用了聚光光伏(Concentrator Photovoltaic简称CPV)太阳能电池板,这种太阳能电池板使用镜头以便将太阳光聚集很小,形成微尺度的太阳能电池。因为它们的大小尺度不超过1mm2,使用更复杂材料开发这样小规模的太阳能电池,可以有效降低开发成本。这种特殊的太阳能电池非常昂贵,但是研究人员认为其光电转化效率的大幅度提高是非常重要的。

2017-07-09:显微技术揭示高温超导机理,看看电子如何与振动的原子“起舞”。发现这种耦合作用比之前报道的要强10倍。直线性连续加速器光源中的 X 射线自由电子激光器为一种叫做声子的原子振动提供了测量数据,而角分辨光电子谱则用于测量材料中的电子的动量和能量。如果把一层较薄的硒化铁置于钛酸锶(STO)上,获得超导的温度就会比绝对零度高8-60摄氏度。“我们曾经认为超导的上限温度是30-40K,而更高温度的超导则是不可能的,这一观点在现在看来是错误的。所以说,尽管室温超导的实现是非常困难的,但是我们没有理由认为这就是不可能实现的。早在2014年发表于《自然》期刊上的一篇文章中,沈志勋团队提出了硒化铁实现超导的原理,即钛酸锶中的原子振动会传递到硒化铁中,为需要配对的电子提供额外的能量,并在较高温度下零损耗情况下产生电流。这表明,衬底材料可能有助于在较高温度下获得超导属性。利用厚度稍大的硒化铁,并保持其在原子水平上结构一致。在红外激光加热下,该材料的原子以每秒50亿次的频率振动。高温超导的实现有几种可能性,比如电子-电子之间的相互作用、电子-声子之间的相互作用以及二者的结合作用。“该实验表明,过去的电子-声子作用理论不能简单地解释超导现象,但我们不能就此放弃声子理论。”

2017-06-24:Science报道北大低温产氢新突破。该研究成果以“Atomic-layered Au clusters on α-MoC as catalysts for the low temperature water-gas-shift reaction”为题发表于2017622日的Science上(DOI10.1126/science.aah4321)。突破了以可还原性载体分散贵金属为低温变换催化剂的传统研究思路,利用过渡金属碳化物热稳定性好且与被分散金属有较强相互作用的特点,构建了双功能碳化物负载金催化剂Au/α-MoC:立方相α-MoC低温活化解离H2O,被分散的金促进低温CO吸附活化,在界面处完成重整反应并生成H2。该催化剂可将水煤气变化反应温度大幅降低至120℃CO转化率超过95%,有效解决了水煤气变换反应低温条件下高反应转化率与高反应速率不能兼得的难题。

2017-06-17:爱因斯坦和玻尔的世纪争论,在中国的“墨子号”量子卫星上得到检验。“纠缠”,爱因斯坦将其称之为“遥远地点之间的诡异互动”。量子力学中的所谓纠缠是这样一种现象:两个处于纠缠态的粒子可以保持一种特殊的关联状态,两个粒子的状态原本都未知,但只要测量其中一个粒子,就能立即知道另外一个粒子的状态,哪怕它们之间相隔遥远的距离。过去的大半个世纪里,这种现象背后的本质一直深深困惑着科学家们。上世纪,关于纠缠现象的看法将物理学家划分成了两派:以玻尔为代表的哥本哈根学派认为,对于微观的量子世界,所谓的“实在”只有和观测手段连起来讲才有意义;但爱因斯坦等科学家无法接受这种观点,他们认为量子力学是不完备的,测量结果一定受到了某种“隐变量”的预先决定,只是我们没能探测到它。1935年,爱因斯坦和Podolsky及Rosen一起发表了一篇题为 Can quantum mechanics description of physical reality be considered complete 的文章,论证量子力学的不完备性,通常人们将他们的论证称为EPR佯谬或者Einstein定域实在论。玻尔和爱因斯坦为此争论了50年,直到他们最后去世问题也没有得到解决,一直吸引着后人想要去验证。1964年,爱尔兰物理学家贝尔提出了著名的“贝尔不等式”,该定理对于两个分隔的粒子同时被测量时其结果的可能关联程度建立了一个严格的限制。如果实验上贝尔不等式不成立,则意味着从定域实在论出发的预期不符合量子力学理论,也就是说,量子世界本身就是概率性的。所有的实验结果都支持量子力学的结论,证明定域实在论是错误的。在实际实验中,人们常常用一种叫做“量子纠缠分发”的实验验证Bell不等式,它是把制备好的两个纠缠粒子(通常为光子)分别发送到相距很远的两个点,通过观察两个点的测量结果是否符合贝尔不等式来验证量子力学和定域实在论孰对孰非。由于制备和发送的是一对对单光子,量子的不可复制性又决定了单光子的信号是不可放大的,光纤固有的光子损耗导致光量子传输很难向更远距离拓展。在地球表面,百公里级别的量子纠缠分发几乎已经是极限。怎么办呢?有两种方案,一种是利用量子中继,一个个中继站就有点像古时候的驿站,一段段地传递光子,但是目前来说量子中继的研究还是受到了量子存储的时间和效率限制;另一个方案就是利用卫星实现量子纠缠分发,外太空的真空环境对光的传输几乎不存在衰减和退相干效应。星地间的自由空间信道损耗小,甚至理论上,利用卫星,科学家们可以在地球上的任意两点之间建立起量子信道,有可能在全球尺度上实现超远距离的量子纠缠分发。“墨子号”量子科学实验卫星上有三台光学有效载荷,量子纠缠光源制备成对的纠缠光子,并由两台光学天线发送。当卫星过境时,两台望远镜分别指向德令哈和丽江地面站,两个地面站的接收系统按照卫星飞行角速度,随着卫星转动,使得卫星同时与两个地面站建立量子信道,将纠缠光子发送到地面站。紧接着地面站对光子进行纠缠测量,符合统计数足够多的情况下,即可验证贝尔不等式成立与否。此次实验中,两个地面站相距1200公里,卫星到两个地面站的总距离平均为2000公里,地面站跟瞄精度达到0.4 urad,地面站系统接收效率大于20%。卫星上的纠缠源每秒可产生800万个纠缠光子对,建立光链路可以以每秒1对的速度在地面超过1200公里的两个站之间建立量子纠缠,使得大量的统计数据可以在很短时间内得到。如果在这么长的距离上用光纤传输光子,即使选用超低损耗光纤,分发一对光子需3万年。实验中,两个光子被拉开足够大的距离,同时高精度的实验技术保证两地的独立测量时间间隔足够小,满足了Bell不等式测量中“类空间隔”的测量要求,关闭了局域性漏洞和测量选择漏洞。实验结果表明,以4倍标准偏差违背了贝尔不等式,也就是说,以超过99.9%的置信度在千公里距离上验证了量子力学的正确性实现了严格满足“爱因斯坦定域性条件”的量子力学非定域性检验。这一重要成果为未来开展大尺度量子网络和量子通信实验研究,以及开展外太空广义相对论、量子引力等物理学基本原理的实验检验奠定了可靠的技术基础。除了量子纠缠分发实验外,“墨子号”量子科学实验卫星的其它重要科学实验任务,包括高速星地量子密钥分发、地星量子隐形传态等,也在紧张顺利地进行中,预计今年会有更多的科学成果陆续对公众发布。╋2016-11-30:爱因斯坦与玻尔:两个人的一百年。爱因斯坦对玻尔说了那句著名的格言:“上帝不掷骰子!”爱因斯坦的理想实验装置:光子盒。这是一个一侧有一个小洞的盒子,在洞口处有一块挡板,里面放了一只能控制挡板开关的机械钟。小盒里装有一定数量的辐射物质。这只钟能在某一时刻将小洞打开,放出一个光子来。这样,它跑出的时间Δt就可精确地测量出来了。与此同时,小盒悬挂在弹簧秤上,小盒所减少的质量Δm,也即光子的质量便可直接测得,然后利用质能关系E=mc^2便可得到能量的损失。这样,时间和能量都同时测准了,ΔE Δt = h,由此可以说明测不准关系ΔEΔt > h是不成立的。“如果这个装置真如爱因斯坦先生所说,那么我们可以做如下推想。”玻尔也顺手在黑板上画了起来。“光子跑出后,挂在弹簧秤上的小盒质量变轻即会上移,根据爱因斯坦先生的广义相对论,如果时钟沿重力方向发生位移,它的快慢也会发生变化,这样的话,那个小盒上机械钟读出的时间就会因为这个光子的跑出而有所改变。换言之,用这种装置,如果要测定光子的能量,就不能够精确控制光子逸出的时刻。如果一个光子跑出,箱子轻了Δm,用弹簧秤称,再设置零点,设位移为Δq,而根据广义相对论的红移效应,箱子在引力场移动Δq,Δt也相应改变ΔT,由此我们可以计算:ΔT>h/Δmc^2,再代入E=mc^2得ΔEΔT > h,正好得到了测不准关系式!爱因斯坦在普林斯顿仍没有放弃自己的观点,他意识到目前为止无法驳倒测不准关系,他找了两个助手Podolsky和Rosen,他们一起撰写了一篇文章《量子力学对于物理事实的描述是完备的吗?》于1935年发表于《物理评论》杂志上,并选取三人名字的首字母,署名为EPR论文。这篇论文中描述了一个佯谬,后人将其称为“EPR佯谬”。在这篇论文里,他们又提出了一个理想试验,并通过对一个特殊的物理体系的分析得出结论:在两个曾经发生但早已不再发生相互作用的体系中,通过触动其中的一个体系,可以影响另一个体系,而这另一个体系是不再和第一个体系有什么关联的。他们想象了这样一种情况:一个不稳定的大粒子衰变成两个小粒子,之后两个小粒子向相反的两个方向分开。而我们知道粒子都是有自旋的性质的。现在假设粒子有两种可能的自旋,“左”和“右”,那么,如果粒子A的自旋为“左”,粒子B的自旋便一定是“右”,这样才能使整体守恒。但诡异的地方出现了,它们分开的时候,假设粒子A立刻随机地作出决定,选择“左”旋。考虑到守恒理论,B粒子就必须是“右”旋。但是,刚分隔的时候它们可以及时相互通信,使得B粒子得知A粒子的选择,假若将他们分隔在宇宙两端呢?这种信息,又怎么才能瞬时传递过去?要是真的传递了,岂不是超越光速了?光速可是我们宇宙的极限,没有什么能超过它。如果这种情况发生了,那可就太不可思议了,简直是“幽灵式(spooky)的超距作用”(爱因斯坦语)。他胸有成竹:因此,玻尔和他的朋友弟子们对量子论的几率解释是不成立的。薛定谔读了这篇论文后,给了这种特殊量子行为一个形象的名字:纠缠。

2017-06-16:中国“墨子号”量子卫星首次实现千公里量级量子纠缠。15日《科学》,中国“墨子号”量子卫星在世界上首次实现千公里量级的量子纠缠,登上了www.nature.com头条。此前的量子传输距离纪录是144公里。量子纠缠是奇特的量子力学现象。通俗地说,两个处于纠缠状态的量子就像有“心灵感应”,无论相隔多远,一个量子状态变化,另一个也会改变。爱因斯坦称之为“鬼魅般的远距作用”。潘建伟对新华社记者说:“这项工作为未来开展大尺度量子网络和量子通信实验研究,以及开展外太空广义相对论、量子引力等物理学基本原理的实验检验奠定了可靠的技术基础。”《科学》杂志在一份简介中将这项中国科学家独立完成的工作称为“一项里程碑式的研究”。这篇题为《基于卫星的纠缠分发距离超过1200公里》的论文说,通过“墨子号”向地面发射光子,每对处于纠缠状态的光子中的一个发向青海德令哈站,另一个发向云南丽江站,两个地面站之间的距离达到1203公里。

2017-06-14:朱清时院士为什么错了:现代物理与量子力学并没有否定客观世界。弦论是一种高度数学化的理论,有些物理学家希望它成为统一自然界基本力的理论,但是弦论目前还没有得到实验的支持。不过,现代物理已经揭示基本粒子是量子场的激发,或者说振动模式。量子纠缠是指两个量子粒子之间的量子态不互相独立,量子态是微观粒子的一个几率特性,而物理量不是事先给定的。尽管如此,如果纠缠一方不将得到的信息传给另一方,后者是不会有任何觉察的。量子纠缠并不会导致信号的瞬时传播。如果没有两地的通讯,给予A光子的作用或信息,B光子是绝不会得到的。在量子隐形传态中,A光子和C光子处于一地,由甲控制;B光子处于另一地,由乙控制。A与B纠缠,C处于大家都不知道的量子态。甲对A和C进行某种测量(由此C与A纠缠起来),并且将结果通过通信手段告知乙,乙据此对B作一个相应的操作。结果使得B光子的量子态转变为原来C光子原来承载的量子态。在这个过程中,关键的一步是,甲必须将其测量结果通知乙,这是不能瞬时完成的,而是受到物理定律的限制,比如不能超过光速。即使意识参与测量导致的塌缩(先不谈这个假说的不合理),它也没有参与薛定谔方程所描述的量子态演化。╋2017-06-10:崩溃了!现代物理惊人发现:原来我们以前对世界的认知是错的!科普文章,作者是北京大学地球物理学毕业的高材生,也是优秀的地球物理学家。暗物质,暗能量,量子纠缠,搅乱了的哲学世界。黑洞是不是暗物质?不是。黑洞只是光出不来,它发出其他射线,它仍然是常规物质。没有任何联系的二个量子,可以如神一般的发生纠缠。把意识放到分子,量子态去分析,意识其实也是一种物质。那既然宇宙中还有95%我们不知道的物质,那灵魂、鬼都有可能存在。既然存在量子能纠缠,那第六感、特异功能也可以存在。谁能保证在这些未知的物质中,没有一些物质或生灵,它能通过量子纠缠,完全彻底地影响我们的各个状态?我们现在所有的物理学理论,都以光速不可超越为基础。而据测定,量子纠缠的传导速度,至少4倍于光速。科技发展到今天,我们看到的世界,仅仅是整个世界的5%。这和1000年前人类不知道有空气,不知道有电场、磁场,不认识元素,以为天圆地方相比,我们的未知世界还要多得多,多到难以想像。终其一生,其实我们只在做一件事,那就是了解生命,认识自己。╋2017-06-10:朱清时院士:修炼真气让我获得极大的快乐。引起一片哗然,引发了"真伪科学之争"。10日上午10点,讲座如期举行,现场人气极为火爆。╋2017-06-09:孙武:反对院士宣扬伪科学,也反对标题党。将物理概念强行和真气扯在一起,没有实验数据,甚至没有定性的逻辑推导。更是提出量子力学支持灵魂存在。这个量子力学实验并不能导致“意识直接改变物质世界”,大脑中也许存在量子过程,但不会和宇宙中任何其他地方的量子过程纠缠在一起。

2017-06-11:广义相对论详细发现过程和相关宇宙学应用!在广义相对论中,引力被描述为时空的一种几何属性(曲率),而时空的曲率则通过爱因斯坦场方程和处于其中的物质及辐射的能量与动量联系在一起。广义相对论还预言了引力波的存在。引力波已经由激光干涉引力波天文台在2015年9月直接观测到。爱因斯坦的引力场方程是一个二阶非线性偏微分方程组,天体物理学家卡尔·史瓦西就在1916年得到了引力场方程的第一个非平庸精确解——史瓦西度规,这个解是研究星体引力坍缩的最终阶段,即黑洞的理论基础。1917年爱因斯坦将广义相对论理论应用于整个宇宙,开创了相对论宇宙学的研究领域。考虑到同时期的宇宙学研究中静态宇宙的学说仍广获接受,爱因斯坦在他的引力场方程中添加了一个新的常数,后被人们称为宇宙常数项,以求得和当时的“观测”相符合。然而到了1929年,哈勃等人的观测表明我们的宇宙处在膨胀状态,而相应的膨胀宇宙解早在1922年就已经由亚历山大·弗里德曼从他的弗里德曼方程(同样由爱因斯坦场方程推出)得到,这个膨胀宇宙解不需要任何附加的宇宙常数项。比利时神父勒梅特应用这些解构造了宇宙大爆炸的最早模型,模型预言宇宙是从一个高温高致密状态演化来的。爱因斯坦其后承认,添加宇宙常数项在方程里是他一生中犯下的最大错误。另一个著名的实验验证是由亚瑟·爱丁顿爵士率领的探险队在非洲的普林西比岛观测到的日食时的光线在太阳引力场中的偏折,其偏折角度和广义相对论的预言完全相符(是牛顿理论预言的偏折角的两倍),这一发现随后为全球报纸所竞相报导,一时间使爱因斯坦的理论名声赫赫。但是直到1960年至1975年间,广义相对论才真正进入了理论物理和天体物理主流研究的视野,这一时期被人们称作广义相对论的黄金时代。物理学家逐渐理解了黑洞的概念,并能够通过天体物理学的性质从类星体中识别黑洞。在太阳系内能够进行的更精确的广义相对论的实验验证进一步展示了广义相对论非凡的预言能力,而相对论宇宙学的预言也同样经受住了实验观测的检验。在狭义相对论中,能量-动量张量的守恒律在数学上对应着它的散度为零,而这一守恒律也可以被概括到更一般的弯曲时空中,其方法是将经典的偏导数替换为它们在曲面流形上的对应物:协变导数。在这一附加条件下,能量-动量张量的协变散度,以及场方程右边所有可能出现的项统统为零,这一组简洁的方程表述被称作爱因斯坦引力场方程。引力红移已经在实验室中及在天文观测中得到证实和测量,而地球引力场中的引力时间延缓效应也已经通过原子钟进行过多次测量。当前的测量表明地球引力场的时间延缓会对全球定位系统的运行产生一定影响。这种效应在强引力场中的测试是通过对脉冲双星的观测完成的,所有的实验结果都和广义相对论相符。不过在当前的测量精度下,人们还不能从中判断这些观测到底更支持广义相对论还是同样满足等效原理的其他替代理论。引力场中光线的偏折效应是一类新的天文现象的原因。当观测者与遥远的观测天体之间还存在有一个大质量天体,当观测天体的质量和相对距离合适时观测者会看到多个扭曲的天体成像,这种效应被称作引力透镜。受系统结构、尺寸和质量分布的影响,成像可以是多个,甚至可以形成被称作爱因斯坦环的圆环,或者圆环的一部分弧。试图克服这些限制的尝试性理论之一是弦论,在这种量子理论中研究的最基本单位不再是点状粒子,而是一维的弦。弦论有可能成为能够描述所有粒子和包括引力在内的基本相互作用的大统一理论,其代价是导致了在三维空间的基础上生成六维的额外维度等反常特性。在所谓第二次超弦革命中,人们猜测超弦理论以及广义相对论与超对称的统一,超引力,能够构成一种十一维模型,M理论,的一部分。科学家认为这种模型能够成为具有唯一性定义且自洽的量子引力理论的基础。在爱因斯坦发表他的理论一百年之后,广义相对论依然是一个高度活跃的研究领域。

2017-06-09:铀利用率从1%提高到95%。╋2017-06-09:中国核燃料研究获突破 可将铀利用率提到超过95%。中国科学院近代物理研究所原创提出的全新加速器驱动先进核能系统,可将铀资源利用率由目前技术的“不到1%”提高到“超过95%”,处理后核废料量不到乏燃料的4%,放射寿命由数十万年缩短到约500年?这些为探索更高效、更安全的核燃料循环体系奠定了基础,有望使核裂变能成为近万年可持续、安全、清洁的战略能源。╋2016-12-30:“太过先进无法展示

2017-05-21:世界上最强大超导磁铁问世 国际热核聚变实验反应堆取得重大成果。当电流达到6.8万安时,这些装置将产生11.8特斯拉的磁场。

2017-05-19:中国科学家发现糖尿病药关键钥匙 有望大幅降低药价。北京时间5月18日凌晨,国际学术期刊《自然》同时在线发表了我国科学家的两项最新研究成果。这两项成果与胰高血糖素受体胰高血糖素样肽-1受体相关,为治疗2型糖尿病和肥胖症的新药研发指明了方向,并可能降低用药成本。2型糖尿病是世界上患病人数上升最快的疾病之一。胰高血糖素受体和胰高血糖素样肽-1受体是体内血糖代谢的关键调节因子。在饥饿状态下,胰高血糖素受体通过与其配体胰高血糖素结合来提高人体血糖水平;而胰高血糖素样肽-1受体主要在摄食后发挥作用,通过与其配体胰高血糖素样肽-1结合,刺激胰岛素分泌,使餐后血糖降低并维持在正常水平。这一领域的研究是抗糖尿病药物设计和研发需要掌管的关键钥匙。

2017-05-03:未来十年,LED是一路“超神”,还是被激光半路“终结”?晴天时日光的色温是5500K,奥迪激光大灯的色温也是5500K。激光的照明效率也比LED要高许多,LED的光输出约为100Lm/W,而激光单元的光输出可达到170Lm/W。激光大灯远光灯照明范围可达600米,是普通LED大灯的两倍,适合长途旅行的道路照明需求。

2017-05-03:Intel看呆!1nm制程实现:半导体工艺突破5nm之后的工艺到现在为止都没有明确的结论。美国布鲁克海文国家实验室的科研人员日前宣布实现了1nm工艺制造。这项成就是在能源部下属的功能纳米材料中心完成的,1nm印刷使用的是STEM。这些技术听上去激动人心,不过实验室研发的技术并不代表能很快商业化,布鲁克海文实验室的1nm工艺跟目前的光刻工艺有很多不同,比如使用的是电子束而非激光光刻,所用的材料也不是硅基半导体而是PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)之类的。╋2017-01-25:进展神速 三星计划2018年初生产7nm芯片。已经在半导体逻辑芯片生产中引入了极端紫外线曝光设备(EUV)。三星将领先最先进的技术,具有与14nm和10nm相同的竞争力。╋2016-12-08:台积电拟投资157亿美元建设5纳米和3纳米芯片生产线。5纳米和3纳米指的是半导体的线宽,线宽越小,同样面积芯片整合的晶体管数量更多,能耗更低,性能更加强大。在今年销售的苹果新手机中,搭载了台积电使用16纳米工艺生产的A系列处理器,而在明年,台积电将会迁移到10纳米的新工艺。这位官员进一步透露,2017年,台积电将会开始建设5纳米生产线,计划在2020年投入量产,而更先进的3纳米生产线则计划在2020年开始建设,2022年开始量产芯片。行业分析人士指出,随着自动驾驶、人工智能、机器学习等技术的兴起,行业将会需要越来越强大的芯片。╋2016-10-11:台积电彻底疯了!7nm芯片2017年底投产。台积电的7nm工艺投产时间很可能会从2018年第一季度提前到2017年第四季度。10nm工艺方面,台积电、三星都会在今年底量产。╋2016-10-07:计算技术界的重大突破:1nm晶体管诞生。劳伦斯伯克利国家实验室的一个团队打破了物理极限,将现有最精尖的晶体管制程从14nm缩减到了1nm。多年以来,技术的发展都在遵循摩尔定律,即当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔18-24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。换言之,每一美元所能买到的电脑性能,将每隔18-24个月翻一倍以上。眼下,我们使用的主流芯片制程为14nm,而明年,整个业界就将开始向10nm制程发展。不过放眼未来,摩尔定律开始有些失灵了,因为从芯片的制造来看,7nm就是物理极限。一旦晶体管大小低于这一数字,它们在物理形态上就会非常集中,以至于产生量子隧穿效应,为芯片制造带来巨大挑战。因此,业界普遍认为,想解决这一问题就必须突破现有的逻辑门电路设计,让电子能持续在各个逻辑门之间穿梭。英特尔等芯片巨头表示它们将寻找能替代硅的新原料来制作7nm晶体管,现在劳伦斯伯克利国家实验室走在了前面,它们的1nm晶体管由纳米碳管和二硫化钼(MoS2)制作而成。MoS2将担起原本半导体的职责,而纳米碳管则负责控制逻辑门中电子的流向。这一研究还停留在初级阶段,毕竟在14nm的制程下,一个模具上就有超过10亿个晶体管,而要将晶体管缩小到1nm,大规模量产的困难有些过于巨大。

2017-05-03:首台超越早期经典计算机的光量子计算机诞生在光子体系方面,潘建伟团队在多光子纠缠领域始终保持着国际领先水平,并于2016年底把纪录刷新至十光子纠缠。在此基础上,团队利用自主发展的综合性能国际最优的量子点单光子源,通过电控可编程的光量子线路,构建了针对多光子“玻色取样”任务的光量子计算原型机。实验测试表明,该原型机的“玻色取样”不仅比之前国际同行所有类似实验提速至少24000倍,同时,通过和经典算法比较,也比人类历史上第一台电子管计算机(ENIAC)和第一台晶体管计算机(TRADIC)运行速度快10-100倍。5月2日,该研究成果以长文的形式在线发表于《自然-光子学》。这是历史上第一台超越早期经典计算机的基于单光子的量子模拟机,为最终实现超越经典计算能力的量子计算这一被国际学术界称为“量子称霸”的目标,奠定了坚实的基础。朝着这一目标,潘建伟团队计划在今年年底实现大约20个光量子比特的操纵。在超导体系方面,2015年,谷歌、NASA和UCSB宣布实现了9个超导量子比特的高精度操纵,这一记录在2017年被中国科学家团队首次打破。朱晓波、王浩华和陆朝阳、潘建伟等合作,自主研发了10比特超导量子线路样品,通过高精度脉冲控制和全局纠缠操作,成功实现了目前世界上最大数目的超导量子比特的多体纯纠缠,并通过层析测量方法完整地刻画了十比特量子态。研究团队进一步利用超导量子线路演示了求解线性方程组的量子算法,证明了通过量子计算的并行性加速求解线性方程组的可行性,相关成果即将发表于《物理评论快报》。研究团队目前正致力于20个超导量子比特样品的设计、制备和测试,并计划于今年年底前发布量子云计算平台。

2017-05-02:中国在建的最大科学装置:中国散裂中子源 堪称“超级显微镜”。用中子探测来研究DNA、结晶材料、聚合物等物质的微观结构。项目建成后,中国将成为继美国、日本、英国之后,世界上第四个拥有脉冲式散裂中子源的国家。中科院院士、散裂中子源工程总指挥陈和生介绍,项目力争在今年秋天获得第一束中子束流,并于明年3月接受国家验收。当中子入射到样品上时,与它的原子核或磁矩发生相互作用,产生散射。通过测量散射的中子能量和动量的变化,可以研究在原子、分子尺度上各种物质的微观结构和运动规律,告诉人们原子和分子的位置及其运动状态。这种研究手段就叫中子散射技术。由于中子不带电、具有磁矩、穿透性强,能分辨轻元素、同位素和近邻元素,具有非破坏性,这些特性使得中子散射成为研究物质结构和动力学性质的理想探针之一,是多学科研究中探测物质微观结构和原子运动的强有力手段。同步辐射产生的高亮度X射线,主要与原子外围的电子云发生相互作用,从而探知物质的微观信息;而中子是电中性的,它与电子云基本不发生相互作用,主要与物质中的原子核相互作用。因此,作为探测微观结构的两种主要探针,同步辐射和中子散射看到的正好是物质的两个不同的方面。这种优势互补,已经被许多学科用来准确地研究物质中原子的位置、排列、运动和相互作用等。中国散裂中子源(CSNS)整个装置建在13米到18米的地下。其主要建设1台束流能量为80兆电子伏特的负氢离子直线加速器、1台束流能量为16亿电子伏特的快循环质子同步加速器、2条束流输运线、1个靶站、3台谱仪及相应的配套设施和土建工程。CSNS一期工程中子谱仪数量为3台(最多可建20台),束流功率为100kW,且预留了进一步提高束流功率到500kW和增修第二靶站的升级空间。CSNS由中科院和广东省共同建设,选址于广东省东莞市大朗镇,规划用地1000亩,首期用地400亩。项目预计总投资为二十三亿元人民币。中科院高能物理研究所是该工程建设的法人单位,共建单位为中科院物理研究所。计划将于2018年竣工验收。

2017-04-16:跑着跑着鞋带散了,美国学者发现事情没那么简单,还发了论文。比起人们系鞋带时常用的奶奶结,方形结会更不易散开。这在常和结绳打交道的水手和外科医生圈里已经是公认的。DNA在进行自我复制时会解旋、结合双链,而科学家们在探索,是否可以借此放缓癌细胞的生长复制速度。

2017-04-12:对自旋的理解,杨振宁无可挑剔。电子自旋和电子的质量、电荷一样,是一种内禀属性。也就是与生俱来,和人类的认识与否无关,也就和任何理论无关。这是物理!电子的自旋是为了解释碱金属光谱线的双线结构而提出来的。可惜,薛定谔方程并不能为电子的自旋提供恰当描述。处理电子自旋,需要用到相对论性量子力学。但是,在任何意义上,电子自旋都不是相对论性的效应!那么,电子自旋有没有相对论性效应?有!例如,电子的反常磁矩。

2017-04-11:南大新型反应器把国外同行逼停产 创造数十亿产值。“微界面传质强化反应-精细分离集成系统研发”该技术现已累计新增产值数十亿元。该项目的一大创新性进展就是研制了微界面传质强化反应器(MTIR),可实现气液颗粒的超细破碎和效率与能耗的调控。反应系统大部分气液颗粒直径可处于25μm—1mm,而传统反应器所得气泡直径通常为5—20mm。与传统的塔式鼓泡反应器生产系统相比,MTIR的单位反应器界面面积提高了500%,生产强度提高了177%,从18.5kg/m3.h增长至51.2kg/m3.h,单位时间内产品的产量大幅提高。

2017-04-10:葡萄牙发现40万年前人类头骨化石 或挑战线性进化史观。参与发掘的考古学家认为:这个头骨的发现很有可能推翻了古人类线性进化的旧有观点,代之以“多路进化”的非线性进化方案,无论是新发现的阿罗埃拉3号头骨所属的族群还是海德堡人,甚至于尼安德特人和智人,都不过是进化之树上或粗或细、或长或短的枝干而已。这个原始人的脑容量约为1200立方厘米,低于现代人的1300立方厘米,更低于尼安德特人的脑容量。

2017-04-09:德国造出155克拉世界最大合成钻石 研究耗时26年。德国奥格斯堡大学的研究人员研发出了一种在大约十分之一大气压力下,通过化学气相沉积法专门制造合成钻石的方法。用这种方法合成的钻石就是在低压条件下,采用一定方法激活含碳气体,使其中的碳原子在基底上过饱和沉积、生长成钻石。这颗155克拉的盘型单晶钻石的直径比镶在英国女王权杖上的,世界上有名的巨型钻石之一,“库利南1号”的直径还要大。尽管盘状结构合成钻石在珠宝中的应用潜力十分有限。但领导这项研究的物理学家施雷克表示,这项技术的工业应用将十分广泛。

2017-04-07:人类试拍首张黑洞照片 需要动用地球大小的虚拟望远镜。尝试观测银河系中心的超级黑洞“人马座A*”。“人马座A*”距离地球2.6万光年。预计2018年发布第一张黑洞“照片”。

2017-03-24:中国科学家首次在外尔半金属表面诱导出非常规超导。Discovery of tip induced unconventional superconductivity on Weyl semimetal。首次在完全证实的外尔半金属TaAs中实现了超导,为探索拓扑超导体提供了一个新的平台,也为外尔费米子如何构成超导库珀对以及外尔费米子与马约拉纳费米子两种理论预测的新奇粒子的相互作用和转化提供了研究平台。

2017-03-24:是引力波把这个黑洞踢出其星系吗?天文学家刚刚发现了一个质量相当于10亿个太阳质量的黑洞正在朝着银河系飞奔而来。但科学家现在并不担心它与银河系接触:它距离地球约60亿光年,并在以最低相当于1%的光速在运行。基于由围绕黑洞的发光气体散发的光谱线的波长,可发现该天体在以每小时约750万公里的速度运行,这一速度使它可以在3分钟内从地球到达月球。

2017-03-15:日本举行113号元素命名仪式 正式确定为“鉨”(xi)。113号元素是日本理化学研究所的一个科研小组于13年前,在该国埼玉县和光市的实验设施合成的。 负责管理元素符号的国际化学组织“国际纯粹与应用化学联合会”主席宣布了命名,她说:“113号元素的名称来自于‘日本(Nihon)’这一国名,正式命名为‘鉨’。这也是亚洲发现的第一个元素。”研究团队用原子序数30号的锌与83号的铋碰撞发生核聚变的方法,于2004年至2012年总计成功合成了3个“nihonium”。2015年底被认定为新元素,还获得了日本首例命名权。

2017-03-10:时间晶体被证实存在 可用于研制量子计算机。证实了这个全新物态的存在。该研究成果发表于《物理评论快报》(Physical Review Letters,PRL)。如果说一般晶体最核心的特征是空间上的周期性重复特征,那时间晶体就不仅存在空间上的重复,而且存在时间上的重复。更奇怪的是,它们处在持续振荡的状态中,却没有任何能量。2012年,诺贝尔物理学奖得主、理论物理学家弗兰克·维尔切克首次预测了时间晶体的存在。普通晶体拥有在空间中重复排列的原子结构,例如钻石中的碳晶格。但是爱因斯坦的相对论告诉我们,世界是四维的,除了三维的空间之外,还有第四维度,也就是时间。因此,维尔切克就在想,会不会有在时间上重复的晶体呢?经过计算,他认为这类晶体不仅存在,而且具有一种奇特的性质:它在基态时也会维持振荡的状态。

2017-02-23:NASA宣布40光年外发现7颗类地行星 3颗或有液态水。结果当天发表在《自然》杂志上。酷似太阳系,堪称迄今寻找外星生命的最佳地点。

2017-02-20:哈佛两年内“复活”猛犸象可能吗?中国已造出胚胎。哈佛大学研究团队正在开展“复活猛犸”研究:先从俄罗斯西伯利亚取得冰封长毛象的DNA,再利用基因编辑技术,将它们融合到近亲亚洲象的基因组中,以制作混种胚胎,预计两年内制成。2月19日,华大基因研究院院长、首席科学家、国家基因库执行主任徐讯告诉《科技日报》记者,我国科学家已经恢复了猛犸象细胞的全功能,形成了胚胎细胞,只待合格代孕体,猛犸象就可从4000多年前穿越而来,惊艳回归。徐讯介绍,2013年,人们在西伯利亚冰层里发现了完整的猛犸幼象,后来通过幼象的毛发,获得了猛犸象完整的细胞核。“科学家们通过把猛犸象细胞核注入到剔除了细胞核的亚洲象的细胞内,此时的细胞核已是猛犸象的基因组,表现出来的是猛犸象的特征,就此复活了猛犸象细胞。在此基础上让猛犸象细胞重现出猛犸象的胚胎细胞,现在的克隆技术和干细胞技术已实现这一目标,让细胞实现全功能性,就可以发育成完整的胚胎,最后就是繁育出猛犸象个体。” “让猛犸象完全复活是不可能的,只是让现代亚洲象具备许多猛犸象的特征,更不可能在野外生存。”当中科院南京地质古生物所袁训来研究员看到这个消息时,调侃地说到:“这只是用来检验基因技术,显得人类很有能耐。” 把时间尺度放大后来看,地球上每一个物种生存200—300万年后,大多灭绝了。“这是非常正常的自然现象,正所谓生生不息,有生有死、有死有生。” “人类干了很多加速物种灭绝的事情,现在又对那些消失的物种充满好奇。现代基因工程技术的发展,让人类可以沾沾自喜地证明,不仅有能力灭绝物种,也有能力复活物种。”

2017-02-18:观测到狄拉克电子变成超导库柏对直接证据。最近,闻海虎教授团队在一种可能的拓扑超导体SrxBi2Se3中,利用低温强磁场的扫描隧道谱测量,观测到狄拉克电子变成库玻对的直接证据。该工作于15日在线发表在Nature Communications上面。

2017-02-16:徐令予:华人女科学家取得人工光合作用制氢技术突破A graded catalytic–protective layer for an efficient and stable water-splitting photocathode.半导体磷化镓铟与非贵金属催化剂相结合形成廉价的光阴极材料在水分解中的机理及应用。水溶液中的光敏半导体在阳光照射下产生电子和空穴。电子进入还原催化剂后把水中的氢离子还原成氢气—这是还原反应;空穴进入氧化催化剂后把水中的氧离子氧化生成氧气—这是氧化反应。收集太阳能不是主要问题,对太阳能的有效地储存和运输才是关键。虽然近年来也开发了高压直流输电、蓄水储能等各种相关技术,但这些技术都有着各种各样的缺点,它们都不是长远的理想解决方案。

2017-02-15:Nature 子刊:一天一杯咖啡,炎症高血压跑光光?低程度慢性炎症与许多老年性疾病有关,但是负责产生这种炎症的机制仍不清楚。最近在《自然》子刊《Nature Medicine》上发表的一份报告提供结果表明,炎症小体的激活是衰老相关高血压的驱动因素;咖啡因则似乎与其有负关联。这项研究表明了一部分代谢和老年心血管疾病之间通过炎症小体的新型关联。

2017-02-06:《人类简史》作者:人机融合将在本世纪内实现。随着人工智能和生物技术的飞速发展,人机融合将在本世纪完全实现,人类未来生活将发生巨大改变。“人机融合的过程已经开始,” 赫拉利说,智能手机、社交网络已经不像过去的锤子、刀这些传统工具,它们是智能机器,可以随时了解我们的习惯、个性,甚至帮助形成我们的世界观等。未来几十年,随着机器学习、生物传感器、脑机交互等技术的发展,这一融合过程将加速发生。“到 2100 年,人机融合将相当充分,人类离开网络将难以生存”。有能力操控人工智能的少数人可能将占据大部分社会资源。

2017-02-04:中国超大容量光传输系统获突破:一根光纤135亿人同时通话。烽火科技在国内首次实现560Tb/s超大容量波分复用及空分复用的光传输系统实验,传输容量是日常用标准单模光纤传输系统最大容量的五倍,可以实现一根光纤上67.5亿对人(135亿人)同时通话,标志着我国在“超大容量、超长距离、超高速率”光通信系统研究领域迈向了新的台阶。烽火自主知识产权的单模七芯光纤解决了多芯光纤间串扰难题,隔离度达到-70dB。

2017-01-24:Science 特刊:中国专家眼里的 “胃癌” 精准治疗。全国范围的调查,2015 年新增胃癌 67.9 万例,死亡 49.8 万例,胃癌已经成为国内继肺癌之后排名第二的致死癌种。胃癌分为三种亚型:肠型(分化良好,占总胃癌患者的 74%),弥漫型(未分化,占 16%)和其他(10%)。 肠型较其他亚型预后好。大多数胃癌与病原体感染有关,病原体包括幽门螺杆菌。另外,基于 TCGA 的分子分型,有 9% 的患者是 EB 病毒(EBV)阳性,22% 患者为微卫星不稳定性。因此几乎三分之一的患者可利用 T 细胞免疫作为靶标表达抗原。

2017-01-22:地球上的生物多样性比我们想象中的丰富得多。科学家已经命名了将近两百万个物种,但是地球上物种的估计总数目大概在三百万到一亿之间。地球上大多数生物都是小型无脊椎动物,尤其是节肢动物如昆虫、蜘蛛和甲壳类动物,人们对这些动物的了解比对大象和鲨鱼的了解要少很多。

2017-01-09:美学者新研究:爱吃辣,更长寿!美国的研究人员发现食用红辣椒可使死亡率降低13%,主要是减少心脏病或中风的死亡风险。这项研究最近发表在《 PLoS ONE 》上。辣椒的主要成分是辣椒素,虽然关于辣椒降低死亡率的机制是未知的,但辣椒素的主要受体 -- 瞬时受体电位( TRP )通道可能在这一关联中起重要作用。另外,辣椒素具有抗肥胖、抗发炎、抗氧化和抗癌的功效,被认为在细胞和分子机制中作用很大,能阻止肥胖、调节冠状动脉血流,并且还有可能通过改变肠道菌群而发挥作用。目前看来,对于肠胃健康的人适量吃辣椒是有益的。Chopan 也表示这一研究增加了以前研究结果的广泛性,但专门为了健康、长寿而吃辣,或者将辣椒或者辣的食物作为一种饮食建议仍需要进一步的临床实验。

2017-01-03:Quantum computers ready to leap out of the lab in 2017。《自然》杂志报道称,谷歌在2014年就开始研究基于超导性的量子计算机。它希望在今年或者稍晚一些,开发出的量子计算机能超越最强大的“传统”计算机。而其竞争对手微软,则把赌注压在了一个吸引人但还未经验证的概念——拓扑量子计算上,并希望首先实现这一技术。目前,最大量子位(20)的量子计算机,已经开始在学术实验室中进行测试。传统的量子计算机把信息转化成量子位进行编码,有两种状态:0或1。但组成量子计算机的量子位也可能会处于叠加状态,也就是同时处于1 或者同时处于0。而这种叠加,加上量子位分享量子状态的能力(纠缠),能够让计算机立刻执行任何形式的计算。而且,从理论上说,计算的数字是每一个增加的量子位的两倍,这会带来计算速度的指数级增长。量子计算已经不仅仅是科学研究了

2016-12-29:郭光灿院士:中国量子计算机发展明显落后美国。软件、材料几乎没有人做。在谈到实际可用的量子计算机究竟什么时候能做出来时,郭光灿称,中国和欧洲估计需要15年,美国认为会更快,美国目前的发展确实也更快。尽管落后,毕竟量子计算机尚未研制成功,我们仍有机会,只是时间已越来越紧迫。摩尔定律的技术基础,天然地受到两个主要物理限制。 一是巨大的能耗,芯片有被烧坏的危险。芯片发热主要是因为计算机门操作时,其中不可逆门操作会丢失比特。二是为了提高集成度,晶体管越做越小,由于隧道效应,本来无法穿过的壁垒也穿过去了。量子计算所遵从的薛定谔方程是可逆的,不会出现非可逆操作,所以耗能很小;而量子效应正是提高量子计算并行运算能力的物理基础。对于电子计算机来说是障碍的量子效应,对于量子计算机来说,反而成为了资源。量子计算的概念最早是1982年由美国物理学家费曼提出的。直到今年,美国政府宣布,摩尔定律终结了。微电子未来的发展方向是低能耗、专用这两个方向,而不再是追求速度。量子计算机利用量子性质,一个量子比特可以同时存储两个数值,N个量子比特可以同时存储2的N次方数据,操作一次会将这个2的N次方数据变成另外一个2的N次方数据,以此类推,运行模式为一个CPU的并行运算模式,运行操作能力指数上升,这是量子计算机来自量子性的优点。量子计算本来就是并行运算,所以说量子计算机天然就是“超级计算机”。 要想研制量子计算机,除了要研制芯片、控制系统、测量装置等硬件外,还需要研制与之相关的软件,包括编程、算法、量子计算机的体系结构等。如果要超越现有电子计算水平,需要多于1000个量子比特构成的芯片。由于对硬件和软件的全新要求,量子计算机的所有方面都需要重新进行研究,这就意味着量子计算是非常重要的交叉学科,是需要不同领域的人共同来做才能做成的复杂工程。实现量子计算机最困难的地方在于,这种宏观量子系统是非常脆弱的,周围的环境都会破坏量子相干性(消相干),一旦量子特性被破坏将导致量子计算机并行运算能力基础消失,变成经典的串行运算。2004以来,世界上许多著名的研究机构,如美国哈佛大学,麻省理工学院,普林斯顿大学,日本东京大学,荷兰Delft大学等都投入了很大的力量,在半导体量子点作为未来量子芯片的研究方面取得一系列重大进展。最近几年,半导体量子芯片的相干时间已经提高到200微秒。国际上,在自旋量子比特研究方面,2012年做到两个比特之后,一直到2015年,还是停留在四个量子点编码的两个自旋量子比特研究,实现了两比特的CNOT(受控非)。 超导量子芯片要比半导体量子芯片发展得更快。美国从90年代到现在,在基础研究阶段超导领域的突破,已经引起了企业的重视。美国所有重大的科技公司,包括微软、苹果、谷歌都在量子计算机研制领域投入了巨大的力量。最典型的就是谷歌在量子计算机领域的布局。它从加州大学圣芭芭拉分校高薪引进国际上超导芯片做得最好的J. Matinis团队(23人),从事量子人工智能方面的研究。 他们制定了一个计划:明年做到50个量子比特,定这个目标是因为,如果能做49个量子比特的话,在大数据处理等方面,就远远超过了电子计算机所有可能的能力。 整体来看,量子计算现在正处于“从晶体管向集成电路过渡阶段”。 量子计算是量子信息领域的主流研究方向,从90年代开始,美国就在这方面花大力气研究,在硬件、软件、材料各个方面投入巨大,并且它有完整的对量子计算研究的整体策划,不仅各个指标超越世界其他国家,各个大公司的积极性也调动了起来。 美国的量子计算机研制之路分3个阶段:第一阶段政府主导,主要做基础研究;第二阶段,企业开始投入;第三阶段,加快产出速度。 ╋2016-12-23:Intel宣布利用硅打造全新量子计算机。超纯硅 + 标准晶圆 = 量子计算?目前,用超导电路制造量子比特是各方采用的主流方法,除Intel之外,尚未有其他工业界和学术界团队提出基于硅制造量子比特的量子计算机方案。人类目前用超导电路制造的量子计算机,最多只包含几个量子比特,而一台量子计算机需要几千个甚至几百万个的量子比特才有真正的应用意义。Intel方案是:将一个电子约束在改进后的晶体管中,然后利用该单电子的自旋特性来建立量子比特。Intel团队对硅情有独钟的另外一个原因是:硅量子比特比超导量子比特更稳定。通过硅材料代替砷化镓(GaAs),来改善相干时间。取得的研究成果是将自旋退相干时间优化了100倍,而且实现了极高的自旋操作可靠性。即使是走超导量子比特路线的研究团队,也不同程度地采用了成熟的芯片制造技术。但是,超导量子比特比晶体管大得多,因此大批量制造超导量子比特并将其集成在芯片上存在诸多技术困难。╋2016-12-22:不走谷歌的“超导材料”路线,英特尔要用硅开发量子计算机。比起常规的计算机,量子计算机的计算处理能力能提升百亿亿倍。谷歌是外界公认的量子计算机领域的领头羊。谷歌进入量子计算的路径是:极小的超导电路。原理是用一股无电阻电流沿电流回路来回振荡,注入的微波信号使电流兴奋,从而让它进入叠加态。目前,谷歌已制造出9量子比特的机器,并计划明年增加至 49 量子比特。这是一个极为关键的门槛。有学者预计,在50量子比特左右,量子计算机就能达到“量子霸权”(quantum supremacy)。微软不久前也公布了自己的开发路径。它的选择是拓扑量子比特技术。原理是电子通过半导体结构时会出现准粒子,它们的交叉路径可以用来编写量子信息。与上述两大家选择的技术路径不同,英特尔公布的方案称,公司正在努力吸收现有计算机的处理能力,也就是利用硅晶体管的能力来制造量子计算机。量子计算机的基本单元是量子位。其他公司利用超导电路去实现量子位,但这样的量子位数量有限。英特尔的新技术在这一方面更进一步。在量子性质中,英特尔硅量子代表的数据,是指被现有商用芯片中修正的晶体管捕获的单个电子“自旋”

2016-12-28:中国埃博拉疫苗在塞拉利昂临床试验成功 取得“零的突破”。中国人民解放军军事医学科学院28日宣布,由该院生物工程研究所陈薇研究员团队研发的重组埃博拉疫苗(rAd5-EBOV),在非洲塞拉利昂开展的Ⅱ期500例临床试验取得成功。这是我国疫苗研究首次走出国门后的历史性突破。23日凌晨,国际著名医学杂志《柳叶刀》(The Lancet)在线发布了相关科研论文。

2016-12-28:Nature:脂肪促进淋巴管生长,为癌转移开辟新道路。癌症是出了名的糖瘾,今年发表在顶级期刊的多项研究表明,某些癌细胞将脂肪作为生命的能源,脂肪可能是推动癌细胞扩散的主要因素,阻断癌细胞吸收脂肪就可以阻止体内癌症的转移。

2016-12-24:世界首例!中国科学家实现十光子纠缠。潘建伟教授及其同事陆朝阳、陈宇翱等组成的研究组也打破了之前由该研究组保持4年多的八光子纪录,再次刷新了光子纠缠态制备的世界纪录。潘建伟及其同事首次实现并一直保持着多光子纠缠态的世界纪录,并系统性地应用于量子通信、量子计算等多个研究方向,成为国际上多光子纠缠领域的开创者和引领者。╋2016-09-30:我们的认知塌了----关于量子卫星的惊人背景。我们认知的物质,仅仅是这个宇宙的5%。没有任何联系的二个量子,可以如神一般的发生纠缠。把意识放到分子,量子态去分析,意识其实也是一种物质。

2016-12-17:《自然》评出2016年度重大科学事件。《自然》杂志指出,爱因斯坦发表广义相对论几乎100年后,科学家终于以让人惊叹的方式证实了它。这也给黑洞的存在提供了最直接的证据,而黑洞也曾被爱因斯坦的理论预言过。2016年的航天领域里,中国收获了丰硕成果。8月,中国成功将世界首颗量子卫星发射升空。11月,中国成功发射新一代大推力运载火箭长征五号。10月与11月间,中国两名航天员在天宫二号空间实验室工作生活了30天,创造了中国航天员太空驻留时间新纪录。此外,500米口径球面射电望远镜也于9月在贵州正式落成启用,这是目前世界上最大的单口径射电望远镜。《自然》指出,除了围棋,人工智能还可以让机器语言翻译的错误率降低60%左右,并帮助物理学家探寻新的超级材料。╋2016-12-16:重磅: 2016 年度十大科学新闻Top1 引力波:2月11日,美国路易斯安那州和华盛顿州的激光干涉引力波天文台(LIGO)发现了距离地球13亿光年外的两个黑洞相撞产生的时空涟漪,证明了爱因斯坦在100年前预言的引力波的存在。这个发现是现代物理学中最重大的突破,引入了天文学的新时代,不但将再次证实爱因斯坦广义相对论,还能增进人类对宇宙的理解。Top 10 人工智能:2016年,恰逢人工智能发展60周年。谷歌的AlphaGo在棋盘游戏中胜过许多人类对手,以AlphaGo为代表,国际、国内实现了一系列人工智能技术的里程碑式突破,社会各界对人工智能的关注也达到前所未有的制高点。AlphaGo之后,人工智能未来怎样演进,将给人类带来哪些影响,成为社会各界普遍关注的重要议题。

2016-12-16:中国又一技术世界领先!或“接棒”高铁走向海外。浙江三门核电站1号机组单机容量125万千瓦,所采用的三代核电技术AP1000,比目前普遍使用的二代核电机组在安全指标上提高了近百倍,并且核电机组的寿命可以延长20年,达到60年。AP1000在系统构建中做了大量的“减法”,管道减少80%、电缆减少70%,大幅减少各个设备环节发生损坏、故障的概率,提高了整个核电站的可靠性。AP1000还采用了非能动的设计理念,即在发生严重事故时,无需人工干预,能保证核岛安全长达72小时。目前,我国在建核电机组有近30台,占全球在建核电机组装机容量的42%,建设规模全球第一。

2016-12-14:激光显示技术及产业发展态势研究。业界目前认为,未来3-5年将是全球激光显示技术产业化发展的关键时期,激光显示有望在高端消费类产品率先实现普及。据预计,到2026年,激光显示产品年销售额将达5000 亿美元。近年,中国迪威视讯在大屏显示领域的影院投影机、工程投影机相继面市;2014年海信、康佳等国内厂商纷纷推出大尺寸激光电视产品和激光影院系统。目前,激光投影的激光光源主要有三基色纯激光、荧光粉+蓝光、LED+激光三种技术方案。三基色纯激光是未来研发主要方向。据许祖彦院士等激光技术专家研判,激光显示将在2025年左右实现产业化。由此来看,激光显示的产业机会窗口约为10年,即2020年至2030年虚拟现实、增强现实技术成熟(5年后)和真三维显示技术成熟间的时间。从长期发展来看,就需要以真三维显示技术为着眼点前瞻布局。另一方面,激光显示的研发对真三维显示技术有益。除波长、振幅外,激光可以突破位相显示,实现物波全息再现。激光显示能通过全息技术实现真三维显示,创建出高度的幻觉效果或立体的视觉感受,从而助推真三维显示时代的到来。

2016-12-08:Nature:如山铁证——衰老与RNA剪接的关系RNA剪接的变异性与衰老密切相关。衰老是慢性疾病和各种毁灭性疾病的关键风险因素,但是,随着时间的推移,人们对于细胞是从什么时候开始以及如何走向衰亡的生物影响因素仍然存留着大片的空白。

2016-12-04:屠呦呦团队的青蒿素或可治糖尿病。12月1日,在线发表于美国Cell(《细胞》)杂志上的一项突破性研究表明,这一药物或许还可以拯救数亿糖尿病患者。青蒿素能够让产生胰高血糖素的α细胞“变身”产生胰岛素的β细胞。胰岛素的绝对和相对缺乏以及胰高血糖素信号通路的过度活化是导致糖尿病的两个主要原因。

2016-12-01:华为石墨烯电池研究获突破:寿命是锂离子电池2倍。早在2年前,华为创始人任正非在接受网易科技等媒体采访时就曾表示,未来10~20年内会爆发一场技术革命,这个时代将来最大的颠覆事件,是石墨烯时代取代硅时代。对于为何如此看好石墨烯,任正非对此的解释是,现在芯片有极限宽度,硅的极限是七纳米,已经临近边界,而石墨已经开始触及技术革命前沿。

2016-11-28:“超级高铁”设计原型曝光 速度高达每小时760英里。利用直线感应电机来进行加减速。利用涡流刹车进行紧急制动。

2016-11-25:硅类多结太阳能电池转换效率达到30.2% 刷新世界纪录。德国弗劳恩霍夫ISE等,采用了在电子产业广为人知的“晶圆直接键合(direct wafer bonding)”技术,将Ⅲ-V族半导体材料嵌入硅中2~3μm,试制转换效率达30.2%的Ⅲ-V族半导体与硅多结太阳能电池,这是对4cm2面积的太阳能电池测得的转换效率结果。该结果高于以前测量的纯硅类太阳能电池的转换效率纪录26.3%和理论转换效率29.4%,刷新了该类别的世界纪录。具体为,激活等离子体之后,将太阳能电池单元材料在真空中加压键合,Ⅲ-V族半导体材料表面的原子与硅原子形成键,可制成单片元件。Ⅲ-V族半导体与硅的多结太阳能电池,由各太阳能电池单元材料相互重叠构成。即“隧道二极管”将镓铟磷(GaInP)、砷化镓(GaAs)、硅三个材料层进行内部连接,以覆盖太阳光谱的吸收范围。最上面的GaInP层吸收300~670nm波长、中间的GaAs层吸收500~890nm波长、最下层的硅吸收650~1180nm波长的太阳光,并将其转换为电力。Ⅲ-V族半导体层是在GaAs基板上外延析出形成。外延析出和半导体与硅的连接成本的降低,是作为太阳能电池板实用化的课题。

2016-11-25:科学家测量石墨的室温超导相变。天然石墨样本,发现其电阻在 350 K 时消失。研究报告发表在《New Journal of Physics》期刊上。研究人员相信样本中的谷粒级煤(grains)是微型超导体,谷粒级煤之间的间隙空间则充当了约瑟夫逊结(Josephson junctions),允许超导电流从一个谷粒级煤流向另一个谷粒级煤。X射线的衍射研究显示谷粒级煤具有能支持超导性的原子结构。

2016-11-23:人类染色体三维结构图首次绘成。利用先进成像技术,首次获得人类全部46个染色体的详细三维结构。这些结构图清晰表明,组成染色体的物质只有一半是遗传物质,远低于人们之前的预期。

2016-11-03:100页ppt全方位解读稀土

2016-10-22:天宫二号开启太空脑机交互实验

2016-10-20:科学家成功实现电子自旋信息在超导体内传输。发表在《自然·物理学》杂志上,该最新突破将为构建量子传导装置奠定基础。电子不仅只有所带的电荷能传递信息,其不同的自旋态也携带着信息。电子的“向上自旋”和“向下自旋”可以分别作为“0”和“1”用于量子信息处理,但遵循量子力学原理的电子不只有这两种自旋方向,它能够沿着任何方向自旋。如果将所有这些自旋方向同时利用,将构建出更强大的新型量子计算机。目前在物理学分支自旋电子学领域,科学家们热衷于捕获和测量电子自旋并试图构建基于自旋的电子门和电路。超导材料因其电子运动不会消耗任何能量,成为科学家们研制能耗很少的量子装置的最佳选择,但相关研究长期以来也面临一大难题:超导材料内流动的库伯电子对轨道完全对称,两个自旋方向会完全相反,最后自旋动量相互抵消变成零,因此不能传输电子自旋信息。最新构建的超导装置是一种三明治结构,上下两个外层为超导体,会赋予夹层非超导材料碲化汞与外层接近的超导性。在这种超导装置内,电子对轨道对称性被打破,自旋不再反对称(即自旋方向不再相反),而是沿不同方向交替自旋。科学家首次成功地制成室温下陶瓷超导体。╋2014-12-11:科学家首次成功地制成室温下陶瓷超导体。借助短波红外激光脉冲的帮助,研究人员首次成功地制成室温下的陶瓷超导体——尽管其维持的时间仅有数百万分之几微秒。室温超导材料有着巨大的市场利用价值,这种材料可用于磁悬浮高速列车、高效的核磁共振摄影、无损耗的发电机、变压器和输电线、功能强大的超级计算机等等。20世纪80年代,物理学家们发现了一种新的陶瓷材料,其可以在零下200摄氏度左右的环境下实现超导性,也因此被称作“高温超导体”。这些陶瓷材料其中有一种是钇钡铜氧化物(YBCO)。这是一种最有前景的超导材料,未来或可应用于超导电缆,马达以及发电机等设备。钇钡铜氧化物的晶体具有一种非常特殊的结构:双层氧化铜分子层与一层稍厚一些的钡、铜、氧原子中间层交互叠加构成晶体。这种材料的超导性便来自其中的双层氧化铜分子层。电子可以在这里结合形成所谓“库珀对”(Cooperpairs)。这种电子对可以在不同层之间穿越,这就意味着这些电子对能像鬼魂一样穿越层面不受阻挡——这是一种典型的量子现象。然而这种晶体结构也只有在低于“临界温度”的情况下才会显示超导性,因为只有在这样的条件下电子才会形成库珀对,并且不仅仅在双层氧化铜分子层内穿越,而且还能穿越更厚的中间层。而当温度高于临界温度时,这种电子的库珀对便消失了。德国马普研究所物理学家罗曼·曼可威斯基(RomanMankowsky)是这篇《自然》杂志论文的第一作者。他说:“首先,我们再次向材料照射红外脉冲激光,我们看到其中一些原子开始发生振动。很短时间之后,我们紧接着使用短X射线脉冲来测量被激发的晶体精确的晶格结构。”红外脉冲不仅仅激发并导致原子振动,实际上还让原子发生了迁移,离开了原先的位置。这就在短时间内造成氧化铜双分子层厚度增加了2个皮米(1皮米=1万亿分之一米),或一个原子直径的百分之一左右,而它们之间中间层的厚度则相应发生减薄。这一变化增强了两个双层之间的耦合效应,从而导致晶体结构在室温下短暂地显示出超导性。

2016-10-20:科学家意外发现二氧化碳变成乙醇只需一步。研究团队把钉状碳颗粒嵌入到微小的纳米级铜颗粒中,随后它们被安置在硅胶表面。当二氧化碳暴露于这种催化剂时,就会发生燃烧,从而把气体转化为液体形式。整个转化过程可以在室温下进行。

2016-10-15:人类拍摄到半导体材料内部电子运动。英国《自然·纳米技术》杂志近日在线发表论文称,科学家们利用飞秒技术首次成功拍摄到半导体材料内部电子状态变化。在当前半导体电子动力学的研究中,受到光学探针的空间分辨率或电子探针的时间分辨率的双重限制。新研究中,日本冲绳科学技术大学院大学(OIST)的科学家们,开发出一种可视化半导体材料中电子状态变化的新方法。他们使用强激光脉冲照射材料,引起材料状态的改变,在一段时间后再发射一个弱激光脉冲,此时材料表面的部分电子会被激出,研究人员随即利用电子显微镜收集这些电子并成像。依靠弱激光的持续照射,电子累积起来,最终形成一幅材料内部电子分布的照片。研究人员随后改变强弱激光间的时间差,再次得到新的电子分布照片。依次增加时间差后,可获得一系列连续照片并能建立起电子位置与激发时间长短之间的关系,最终形成电子被光激发后从激发态回到基态整个过程的视频。此前,科学家们都是根据材料的光电相互作用来推测电子的运动,新研究是人类运用飞秒技术首次拍到半导体材料内部电子的运动轨迹,也是首次直接观察到材料中电子状态的变化。

2016-10-11:吃下碳纳米材料 蚕宝宝吐出超强丝。清华大学的张莹莹和同事直接给蚕幼虫所食桑叶中喷淋了含有碳纳米管或石墨烯(占总重0.2%)的水溶液,然后在幼虫吐丝结茧后收集蚕丝。碳增强丝抵抗外力破坏的韧性增加一倍,承受的应力高出至少50%。研究团队将这种丝加热到1050摄氏度,并进一步研究碳化后的蚕丝蛋白纤维的电导率和结构。拉曼光谱和电子显微镜成像表明,掺入纳米材料的碳增强丝的晶体结构排列更为有序。

2016-10-06:关于区块链技术的新进展。2015年被业界视为区块链元年,2016年则是区块链产业深化发展和全面加速前行的一年。区块链具有去中心化、开放性、自治性、信息不可篡改以及匿名性等五大特征,使其在金融领域具有天然优势,可以降低审核清算成本,减少对中心节点的不信任,让金融资产的流动更加透明便利。区块链技术目前还处在非常早期的阶段,离所谓“颠覆”或是“重塑”现有模式还为时尚早。但是,自2015年底以来,区块链技术的确逐步开始有了落地的进展。2017年至2020年,区块链基础设施将进入形成阶段,开发全面的用户接口,充分利用API接口进行产品开发,实现更少的人力,并且通过共享基础设施来降低成本;到2021年以后,将真正进入资产扩散阶段,区块链技术将得到全面应用。╋2016-06-04:最近大火的“区块链”究竟是什么?区块链(Blockchain)是指通过去中心化和去信任的方式集体维护一个可靠数据库的技术方案。一种全民参与记账的方式。无法摧毁。无法作弊。公开透明。区块链最重要的是解决了中介信用问题。从某个角度来看,比特币可以看成是区块链第一个应用,而区块链更类似于TCP/IP这样的底层技术,以后会扩展到越来越多的行业中。区块链技术能够通过防篡改和高透明的方式让金融系统极大的降低成本。根据西班牙最大银行桑坦德发布的一份报告显示,2020年左右如果全世界的银行内部都使用区块链技术的话,大概每年能省下200亿美元的成本。比特币中的“挖矿”实际上就是记账的过程,比特币的运算采用了一种称为“工作量证明(Proof of Work,PoW)”的机制,系统为了找出谁有更强大的计算能力,每次会出一道数学题,只有最快解出这道题目的计算机才能进行记账。而抢到记账权的计算机会获得25个比特币的奖励。通常把这个行为称为“挖矿”,把获得的比特币视为挖矿成功获得的奖励。╋2016-03-29:一文读懂颠覆式创新技术——区块链。区块链在金融、共享经济、物联网等方面存在很高的应用价值,吸引了高盛、花旗、纳斯 达克、德勤、Airbnb 等巨头的积极布局。

2016-10-05:2016年诺贝尔化学奖。2016年诺贝尔化学奖授予Jean-Pierre Sauvage(让-皮埃尔·索维奇),J. Fraser Stoddart(弗雷泽·斯托达特)和 Bernard L. Feringa(伯纳德·L·费林加)三位科学家。获奖理由是“分子机器的设计与合成”。他们开发出的这种分子机器,其运动可受控制,给其注入能量时便能执行任务。

2016-10-05:趣谈2016年诺贝尔物理学奖获得者的真功夫。最近十年,在凝聚态物理里面突然发现,很多材料可以用拓扑不变量来分类,并且材料的一些重要物性也和拓扑结构直接相关。虽然目前实际应用价值还不清楚,但其科学意义和一些独特物性已经非常清楚。这次的诺奖也就是在这样的背景下给了这领域里三位开拓者老前辈。╋2016-10-04:解读2016年诺贝尔物理学奖。利用高等数学方法研究了物质的一些特殊相或状态。拓扑描述的是当一个物体在未被撕裂的条件下,被拉伸、扭曲或变形时保持不变的特性。拓扑学的目标是通过一些基本特征如坑洞的数量,来描述形状和结构。“三个人最主要的贡献就是把拓扑的概念用到了物理学上。”“最近几年很热的拓扑绝缘体、热尔半金属、量子反常霍尔效应,都是拓扑物质态。”对量子反常霍尔效应从理论上做出的预言的正是今年的诺奖得主之一——邓肯·霍尔丹。1988年,他提出可能存在不需要外磁场的量子霍尔效应,但是多年来一直未能找到能实现这一特殊量子效应的材料体系和具体物理途径。╋2016-10-04:获得诺奖的“拓扑相变”是什么?[戴维·索利斯(David Thouless),邓肯·霍尔丹(Duncan Haldane),迈克尔·科斯特利茨(Michael Kosterlitz)]2016年诺贝尔物理学奖,获奖理由是“理论发现拓扑相变和拓扑相物质”。拓扑学是三位得奖者能做出这一成就的关键,它解释了为什么薄层物质的的电导率会以整数倍发生变化。物理世界有一种神秘的现象叫做“量子霍尔效应”:当把一个薄层导体放进两块半导体之间,冷却到极低温度,再加上一个磁场的时候,它的电导率突然不能连续改变了,只能一步步地改变,先是变成两倍,然后三倍、四倍、五倍这样下去。量子霍尔效应里,相对自由运动的电子会形成一种被称为“拓扑量子流体”的东西;它表现出来的特征,就能够被拓扑学所描述。电导率需要用到所有这些电子的整体性质,这正是拓扑学的领域;而就像一个长方形里的洞只能是整数个,它的电导率也只能以整数倍变化。1988年,另一位研究者邓肯·霍尔丹的理论计算表明,“拓扑量子流体”不光在量子霍尔效应里存在,其他条件下也能,比如没有磁场时的薄层超导体。这个计算结果在2014年得到了验证。拓扑绝缘体、拓扑超导体和拓扑金属都是目前的热门话题。过去十年来,凝聚态物理的最前沿都被这个领域的研究所主导,重要原因是这些拓扑材料对于新一代电子元件和超导体会十分重要,未来还可能导向量子计算机的研究。此刻,研究者依然在探索三位诺奖得主开创的薄层物质“平面国”的奇特属性。【拓扑学简介

2016-10-03:2016年诺贝尔生理学或医学奖。获奖理由是发现了细胞自噬机制。大隅良典曾活跃于多个研究领域,在1988年开始建立自己的实验室时,他将研究重点放在液泡中蛋白质的降解方面。酵母细胞相对比较容易研究,所以经常被用于人类细胞研究模型。但是大隅良典面临着一个主要的挑战:酵母细胞很小,内部结构在显微镜下很难区分,所以他就难以确定酵母细胞中是否存在着自噬作用。怎么办呢?他就想着,在自噬过程激活时,如果他能打断液泡中的降解过程,那么自噬体就应当在液泡中聚集,并能在显微镜下可见。于是他培养了缺乏液泡降解酶的酵母细胞,并通过饥饿化细胞刺激自噬作用。结果是惊人的!几个小时内,液泡内就充满了未被降解的小囊泡(图二).这些小囊泡就是自噬体,大隅良典的实验证明了自噬存在于酵母细胞中。更重要的是,他现在能够鉴别参与这一工程的关键基因了。自噬能够快速提供能量燃料,及为细胞组件更新提供材料,从而对细胞响应饥饿或其他应激至关重要。在感染后,自噬能够清除入侵的胞内细菌和病毒。自噬对于胚胎发育和细胞分化也发挥作用。细胞还利用自噬清除受损蛋白和细胞器,这是一种质量控制机制,对于抵消衰老带来的副作用至关重要。中断的自噬作用已被认为与帕金森症、2型糖尿病及其它老年易患病相关。自噬基因的变异能导致基因疾病。干扰自噬作用被认为与癌症相关。目前相关研究正在紧密展开,以期开发相关药物能在多种疾病中标靶自噬作用。

2016-09-30:永不停歇的高温超导探索之路。超导是20世纪最伟大的科学发现之一,超导最初发现者是一名被称之为“绝对零度先生”的荷兰物理学家H·卡茂林·昂内斯。他曾意外地发现,当汞冷却到-268.98℃时,汞的电阻突然消失,后来他又发现许多金属和合金都具有与汞相类似的,低温下失去电阻的特性,由于它的特殊导电性能,他将其称之为“超导态”。回顾超导研究的历史进程,已有10人获得了5次诺贝尔奖,对超导的机理以及全新超导体的探索,其重要性不言而喻,它仿佛是镶嵌在山巅的一颗璀璨明珠,吸引世界无数的物理学家甘愿为之攀登终生。╋2016-05-09:“黑金”的诱惑——石墨烯。2004年石墨烯横空出世,曼彻斯特大学教授安德烈.海姆,在跟学生的争执中用最“土”的方法发现了石墨烯的存在。在经过反复论证、研究之后,这项伟大的发现让他在2010年获得了诺贝尔物理学奖。而所谓的最土的方法就是最为原始的机械剥离法。

2016-09-26:小苏打饿死癌细胞?能别这么标题党吗。葡萄糖与氧气都需要通过血液运输,但由于癌细胞长得太快,人体血管来不及生长、氧气供应不上,所以癌细胞想出了一种办法,在缺氧的情况下也能消耗葡萄糖供能。因此,癌细胞新陈代谢的最终产物,不是以二氧化碳与水为主,而是以乳酸为主。于是乳酸就在肿瘤里不断累积。不断积累的乳酸可能会刺激癌细胞产生新的血管,重新获取养分——葡萄糖与氧气。去掉癌肿里面的乳酸,就可以把癌细胞给“唬住”,让它无法产生新的血管,最终被饿死。胡汛教授团队的研究还比较初步,存在一些不足。媒体宣传“小苏打饿死癌细胞”,既不准确,也为时过早,极容易产生误导。╋2016-09-24:重大突破!癌细胞竟被中国医生用这种方法弄死了。发现了“饿死”癌细胞的新疗法,并发表在国际生物和医学领域权威杂志elife上,得到了国际著名肿瘤学者的肯定。经过多年基础研究,胡汛发现葡萄糖是癌细胞必需“吃”的东西,照理看剥夺葡萄糖癌细胞就会死亡。但实际上葡萄糖供应不足时,肿瘤没有饿死还不断生长。肿瘤中有大量的乳酸,乳酸解离成乳酸阴离子和氢离子,成为癌细胞的两位“帮手”。两位“帮手”协同作用,使得癌细胞在葡萄糖含量很少时,非常节约地利用葡萄糖;在没有葡萄糖的情况下进入“休眠”状态;当有葡萄糖供应时即刻恢复生长状态。因此,若想有效“饿死”癌细胞,不仅要剥夺葡萄糖,还需同时破坏乳酸阴离子和氢离子的协同作用。在葡萄糖饥饿或缺乏的前提下,只要去除这两个因子中的任何一个,癌细胞就会快速死亡。研究人员用碱如碳酸氢钠(小苏打)来去除肿瘤内的氢离子,就可破坏乳酸根和氢离子的协同作用,从而快速有效地杀死处于葡萄糖饥饿或缺乏的肿瘤细胞临床研究结果显示:用cTACE治疗了37例病人,18例有效;用TILA-TACE治疗了40例病人,40例有效。

2016-09-18:我国学者实现一维纳米晶体精准控制 《科学》专文评论。对一维纳米晶体(纳米棒,纳米线,纳米管等)直径、长度、长径比、组份、形貌以及结构进行精准控制的合成技术。研究人员开创性的将原本用于有机聚合物设计与合成的原子转移自由基聚合技术扩展到无机功能纳米晶体的设计与控制领域:通过原子转移自由基聚合的方法控制作为模板相的侧链的长度,从而实现对一维纳米晶体直径的控制;通过调控作为“脊柱”的纤维素基大分子引发剂的链长,从而实现对一维纳米晶体长度的控制;通过改变最外层作为配体的聚合物的性质,从而改变一维无机纳米晶体的表面化学性质。该工作为一维纳米晶体的设计与合成提供了一个通用的,方便的,高效的全新合成方法,为一维纳米功能材料的大规模合成与应用奠定了基础。该研究工作为庞新厂2013年发表于《自然·纳米科技》(Nature Nanotechnology)上的有关零维纳米材料通用合成方法的深入与延续。

2016-09-08:电工所研制成功世界第一根百米级铁基超导长线(中国成功研制世界首根百米级铁基超导长线)(人民日报)。中科院电工研究所马衍伟团队:制备出了长度达到115米的(Sr,K)Fe2As2铁基超导长线,经测试其载流性能表现出良好的均匀性和较弱的磁场衰减特性,在10特斯拉高磁场下的临界电流密度超过12000安培每平方厘米。铁基超导材料在核磁共振成像仪、高场磁体、电缆、电机、变压器、限流器、储能等诸多领域具有广阔的应用前景,被《科学》杂志认为是目前最具有发展前景的新型高温超导体之一,超导材料占超导设备40%-50%的成本,产业发展潜力不可限量。由赵忠贤(中国科学院物理研究所),陈仙辉(中国科学技术大学),王楠林(中国科学院物理研究所),闻海虎(中国科学院物理研究所),方忠(中国科学院物理研究所)完成的“40K以上铁基高温超导体的发现及若干基本物理性质的研究”获得2013年度国家自然科学一等奖。铁基超导体自2008年被发现后,由于其上临界磁场最大可超过100特斯拉,并且在高磁场下仍能保持超导无损传输和高载流密度的特性,使它迅速成为国际超导领域争相竞逐的研究热点。目前世界上美、日、欧等国家的铁基超导线制备还处于米级水平。╋2015-07-07:中科院电工所研制出世界首根10米铁基超导长线。马衍伟研究组成功研制出国际第一根10米量级的高性能122型铁基超导长线,实现了铁基超导线带材领域的新突破。相关成果发表于《物理学C辑》(Development of high-performance iron-based superconducting wires and tapes)。╋2014-01-23:中国铁基超导世界领先 或将翻天覆地改变世界

2016-09-06:爱因斯坦预言时空扭曲理论揭秘 人类可穿越时空。“正如广义相对论预言的那样,地球附近确实存在时空扭曲。”

2016-08-31:每秒烧掉四百万吨燃料,它已烧了五十亿年,只烧掉它的万分之三。太阳的直径达139万公里,是地球的109倍,体积是地球的130万倍。其能量来源来自于它直径不到50万公里的核心部分。其核心的温度高达1,500万度,压力极大,据估算约有2,500亿个大气压。在这样的高温、高压条件下,太阳内部时刻产生着核聚变反应,每4个氢原子核结合成一个氦原子核,产生的能量以光的形式从太阳表面散发出去。太阳每秒钟有3.9×1045个原子参与核反应,换算下来每秒钟由于核聚变而损耗的质量大约为400万吨,几乎相当于十亿颗原子弹爆炸产生的能量。按照这样的消耗速度,太阳在50亿年的漫长时间中,也只消耗了0.03%的质量,太阳年龄大约50亿年,从其形成至今,它也不过只消耗了它自身质量的万分之三。而我们的地球距太阳约1.5亿公里,只能获得太阳总辐射量的22亿分之一

2016-08-25:科学家发现4.2光年外类地行星 地表或存在液态水。这项发现发表在《自然》(Nature)期刊。科学家24日宣布,在距离太阳最近的恒星比邻星周围,发现一颗类地行星,这项发现开启了有一天可能由机器人探测一个适宜人类居住世界的前景。这颗被命名为Proxima b的行星距离地球4.2光年,地表可能存在液态水。“这是科学家首次在这么近的距离里发现另一个地球”。这项发现是“一生难逢的经验”。

2016-08-23:二甲双胍将开始延缓衰老临床试验。试验计划招募3000老年人,一组使用二甲双胍,一组使用对照。然后观察衰老过程。这将是第一例延缓衰老的临床试验。目的并非长生不老,而是延长健康生命。新陈代谢是对物种的生存和进化至关重要,衰老在某种意义上是物种生存的必要条件,乔布斯讲过死亡是生命最重要的发明。

2016-08-22:惊!月球内部的秘密竟让科学家恐惧。月球曾经存在强大磁场!是什么让这些磁场消失了? 目前麻省理工学院的科学家正在研究这个问题。当前主流的月球形成理论认为月球来自一颗火星大小的天体与地球碰撞的结果,两者重新塑造出了一个地球环,这些物质聚集后形成了月球。地球之所以形成磁场,与地球内部的液态金属流有关。同样在月球内部也有类似的活动,麻省理工的科学家就发现月球在刚刚诞生时内部处于熔融环境中,由此形成了强大的磁场,而且比地球的磁场还要强。这种金属物质被认为来自另一颗与地球相撞的天体。火星的大气被太阳风剥离,去年美国宇航局的大新闻证实了这个说法,暗示地球也会面临这个过程。╋2016-08-05:月球秘密(图)。月球来自何处? 经化验分析知道月球成分和地球不同。地球钛矿很少,月球却很多。月球上所有的陨石坑都很浅。只能用月球表面下有一层,很坚硬的物质结构,无法让陨石穿透,所以,才使所有的陨石坑都很浅。月球陨石坑有极多的熔岩,这不奇怪,奇怪的是这些熔岩含有大量的地球上极稀有的金属元素,如钛、铬、钇等等,这些金属都很坚硬、耐高温、抗腐蚀。月球为何永远以同一面向着地球?科学家的说法是说它以每小时16.56公里的速度自转,另一方面也在绕着地球公转,它自转一周的时间正好和公转一周的时间相同,所以月球永远以一面向着地球。太阳系其它行星的卫星都没有这种情形,为何月球正好如此,这又是一种巧合中的巧合吗?

2016-08-19:电子对互动情况或决定铜氧化物超导临界温度。17日《自然》杂志,铜氧化物的超导临界温度是由电子对密度——单位面积上的电子对数量决定的。这一结论对标准的超导理论提出了挑战。标准超导理论认为,超导临界温度取决于电子对互动情况。自1986年发现铜氧化物具有高温超导特性以来,科学家一直在探索高温超导体临界温度远高于常规超导体的原因。一般来说,在对LSCO薄膜进行工程改造过程中,需要添加锶原子,这种掺杂会在氧化铜表层生成移动电子对,使LSCO和其他通常为绝缘体的铜氧化物变成超导体。如果说电子对密度决定超导临界温度,那么铜氧化物的超导临界温度高的原因或许是其电子对较小。以前研究表明,铜氧化物的电子对明显要小于常规超导体的电子对。

2016-08-17:铁基超导材料的研发。近30年以来,铜基超导体获得了很大进展,但是学术界一度存在一种观点,认为铁元素不利于形成超导,超导性与铁磁性无法共存,材料中如果加入铁、镍等磁性元素,会大大降低超导性。但是,在20082,,日本东京工业大学发现氟掺杂镧氧铁砷化合物可以实现26K的超导性。铁基超导体的发现宣布了超导理论和研究的重大突破。紧接着,当年325日,中国科技大学陈仙辉科研小组报告,氟掺杂钐氧铁砷化合物在临界温度43K时也变成超导体。328日,中国科学院物理所赵忠贤科研小组报告,氟掺杂镨氧铁砷化合物的超导临界温度可达52K413日该科研小组又发现氟掺杂钐氧铁砷化合物在压力环境下超导临界温度可进一步提升至55K新一代超导家族——铁基超导体就此诞生。在随后几年里,新的铁砷化物和铁硒化物等铁基超导体系不断被发现,典型母体如镧---氧、钡--砷、锂--砷、铁-硒等。研究还发现,铁砷化物母体中掺杂磁性离子如钴和镍反而会诱发超导电性,这大大推动了超导理论的发展传统理论认为,通常的电子-声子机制下超导临界温度的上限是40K左右,突破这一温度极限的超导体被称为高温超导体。铁基超导体是目前已发现的突破40K温度以上的两大超导系列(铜氧化物超导体和铁基超导体)之一。

2016-08-16:为什么说外国无法破解中国量子密钥技术。量子密钥分配利用“单量子不可克隆定理”来实现密钥配送的绝对安全。“不可克隆定理”(No-Cloning Theorem)是“海森堡测不准原理”的推论,它是指量子力学中对任意一个未知的量子态进行完全相同的复制的过程是不可实现的,因为复制的前提是测量,而测量一般会改变该量子的状态。

2016-08-11:中国量子计算研究获突破 成功研发半导体量子芯片。量子芯片相当于未来量子计算机的“大脑”,研制成功后可实现量子的逻辑运算和信息处理。这款三明治型的固态量子存储器,在低温有磁场的辅助设备中才能工作。量子是最小的不可分割的能量单位,而1个量子位同时有0和1两个状态,相应的N个量子位可同时存储2的N次方个数据。所以,量子计算机操作一次的效果和普通电子计算机要进行2的N次方次操作的效果等同,换言之量子计算能一次完成2的N次方个数据的并行处理,这样的并行计算速度完全可以秒杀传统计算机。中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿表示,“量子计算机是一项颠覆性的技术,一旦成功研发,就可以破解现在所有的密码,另外它还可以解决大数据等等问题。”

2016-07-26:元素周期表到底会有多长。1869年俄罗斯化学家门捷列夫把当时已知的60多种元素按照重量和化学性质排出顺序,这便是最早的元素周期表。他还在元素周期表上给未发现的元素留出了空白。随后科学家们不断发现新元素,元素周期表的空白不断被填上。从93号元素开始,之后的原子在自然界中基本不存在。Nihonium是首个由亚洲国家合成的元素,通过30号锌的离子与83号铋金属相互碰撞而成。森田等人约进行了400万亿次的碰撞实验,最后终于成功合成了3个原子。日本发现的新元素“Nihonium”将列入化学课本的元素周期表。“Nihonium” 的原子序数为113号,与美国和俄罗斯发现的115号“Moscovium”、117号“Tennesine”和118号“Oganesson”,共4个元素一起被正式列入元素周期表后,终于将第7周期全部填满。

2016-07-24:这应该是关于物理学最强的科普只有四种自然力:(1)电磁力(electromagnetic force):包括电力、磁力和光本身,合称为电磁力。电荷(磁级)正负相同为排斥力,相反为吸引力。由光子传递,与电量成正比,距离成反比。长程力,在四种力中第2强。(2)强核力 (strong nuclear force):是夸克之间的吸引力,由胶子传递(束缚质子和中子于原子核中的是其附加效果由π介子传递)。短程力,在四种力中最强,也是恒星燃烧能量的自然力,氢弹的爆炸正是运用强核力的原理。(3)弱核力 (weak nuclear force):弱核力左右了部分放射性物质的衰变形态,是造成β衰变一类的衰变的力。由希格斯粒子(W+、W-、Z0)传递,较弱,短程力,作用在夸克级的粒子。是四种力中第3强的。(4)重力 (gravitational force,或称引力):由引力子传递,与质量成正比,距离成反比。长程力,在四种力中最弱。超弦理论认为:宇宙真正的时空,其实是一个十维的空间,其中四维是爱因斯坦的时空流形(也就是我们的日常生活空间),另外一个和它"垂直"的还有一个很小很小的六维流形。在这个十维空间中,有一种最小单位的弦纵横其中。以类比的说法,十维空间是宇宙这座大琴的音箱,拨动这些弦造成不同的音高与音色,于是产生不同的基本粒子,进而发展出所有的物质与作用力。(最新的M理论,有别于超弦理论,认为宇宙是从十一维开始演进的)弦论可以用来描述引力和所有基本粒子。它的一个基本观点就是自然界的基本单元, 如电子、光子、中微子和夸克等等, 看起来像粒子,实际上都是很小很小的一维弦的不同振动模式,正如小提琴上的弦。弦理论中的宇宙弦(我们把弦论中的弦称作超弦,以免与普通的弦混淆)可以作某些模式的振动。每种振动模式都对应有特殊的共振频率和波长。所有的基本粒子, 如电子、光子、中微子和夸克等等,都是宇宙弦的不同振动模式或振动激发态。每条宇宙弦的典型尺度约为长度的基本单位,即普朗克长度(10E-33厘米)。弦实在是太细微了,从远处观察,我们实在无法区分它究竟是弦的共振还是粒子。只有当我们把粒子放大,我们才能看出那根本不是一个点状粒子,而是一种振动弦。按照超弦理论,粒子并非是宇宙的基本元素,物理定律就相当于琴弦的合音定律。弦论博大精深,可以解释所有的自然基本定律。“所有物理学上的伟大思想,都是超弦理论的副产品。宇宙“大爆炸”的实验证据主要有以下四点:①经由测量恒星光线的扭曲的现象,一再证实恒星正以高速远离我们而去,而且,离我们越远的恒星或星系,会以越高的速度远离我们而去;②“大爆炸”理论预测宇宙中氦与氢的比例应该接近25% : 75%,实际测量数据与该预测高度吻合;③通过对放射性物质衰变的测量,我们可以为地球上的岩石和陨石断年,目前没有发现任何物体可以追溯到“大爆炸”之前;④“大爆炸”产生了宇宙回音,这种微波辐射至今仍在宇宙回响,1965年,人类侦测到了这个微波背景辐射(microwave background radiation)。问题是:产生宇宙的大爆炸之前是什么?霍金创立了量子宇宙学(quantum cosmology),以爱因斯坦的古典宇宙学为出发点,再将整个宇宙量子化,试图完成那个前辈物理学家的未竟事业“统一场论”,统合小到夸克、大到银河星际甚至整个宇宙的所有自然律。霍金的新构想是将整个宇宙看成一个量子粒子,用宇宙波函数来描述多重宇宙(不止一个,是无数个宇宙)的无穷集合。按照霍金的理论,我们的宇宙,只是无数的平行宇宙之一,每个宇宙都透过复杂的虫洞系统与其他宇宙相连结。按照超弦理论,我们的宇宙诞生于一个十维宇宙,由于这个十维宇宙的对程结构不稳定,在“大爆炸”时分解为一个四维宇宙(我们现在的宇宙)和一个六维宇宙。四维急剧膨胀,历经150亿年形成了我们今天的宇宙;而六维宇宙则急剧收缩成为一个10E-32公分的微小世界。这个六维宇宙在哪里?它就在我们的周围!只是因为它太微小以至于无法观测得到。当我们的四维宇宙崩溃时,与大爆炸那一刻相反,原本收缩的那个六维宇宙开始慢慢展开,智慧生物有机会在这一个瞬间,由四维宇宙逃入六维宇宙,获得新生。这一个过程,需要我们掌握更强大的力和能量,才能驾控宇宙,获得新生。弯曲时空所需要的能量,是我们现在所掌握能量的一千亿倍。这就是统合自然力的目的所在。量子力学还描述了另外一种宇宙消亡的情景,那就是质子和中子衰变。根据大一统理论,我们所知道的一切物质,包括太阳系和地球、也包括智慧生物身体内的质子和中子最终都会分解。那时,智慧生物就需要用新的质子和中子合成新的原子核。这同样需要巨大的能量,和弯曲时空所需要的数量级相当。这也是统合自然力的意义所在。