張蓉

科技前沿

中國黑科技，挑戰(zhàn)想象力

曬曬陽光就能發(fā)電，電動汽車邊跑邊充電，下雪還能自動融化路面積雪……2017年12月28日，我國首個承載式光伏高速公路試驗(yàn)段在濟(jì)南建成通車，實(shí)現(xiàn)利用高速公路路面并網(wǎng)發(fā)電?！疤柲芄贰痹囼?yàn)段全長1120米，光伏路面鋪設(shè)長度1080米，凈總面積為5875平方米，鋪設(shè)主行車道和應(yīng)急車道。預(yù)計(jì)年發(fā)電量約100萬千瓦時，年減排二氧化碳1550萬噸。

“太陽能公路”的秘密武器在于最上面一層類似毛玻璃的半透明新型材料，摩擦系數(shù)較高，既可保證汽車輪胎不打滑，還擁有較好的透光率。陽光穿過時，路面下的太陽能電池將把光能轉(zhuǎn)換成電能。路面下預(yù)留了電磁感應(yīng)線圈，隨著電動汽車無線技術(shù)的配套使用，可實(shí)現(xiàn)電動汽車在行駛過程中充電。

同時，“太陽能公路”還能將光能轉(zhuǎn)化為熱能，融化道路冰雪，保障出行安全。

◆多維解讀

1.環(huán)保。

2.科技強(qiáng)國。

年度人物

量子之父潘建偉

2017年12月19日，國際頂尖學(xué)術(shù)期刊《自然》在最新一期的特寫板塊中發(fā)布了年度十大人物——在過去一年里對科學(xué)產(chǎn)生重大影響的十個人。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授、量子通信科學(xué)衛(wèi)星“墨子號”首席科學(xué)家潘建偉上榜?！蹲匀弧冯s志寫道：“在中國，有人稱他為‘量子之父，對于這一稱呼，潘建偉當(dāng)之無愧。在他的帶領(lǐng)下，中國成為遠(yuǎn)距離量子通信技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者?！?/p>

2017年6月，潘建偉領(lǐng)銜的全球首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號”團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了“千公里級”的星地雙向量子糾纏分發(fā)，打破了此前國際上保持多年的“百公里級”紀(jì)錄，相關(guān)成果發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。

時隔一個多月，這支團(tuán)隊(duì)又在國際上第一次成功實(shí)現(xiàn)了“千公里級”的星地雙向量子通信，相關(guān)成果發(fā)表在《自然》雜志上。

至此，潘建偉團(tuán)隊(duì)已提前完成預(yù)先設(shè)定的“墨子號”三大科學(xué)目標(biāo)。中國科學(xué)院院長白春禮評價：“墨子號”系列成果贏得了巨大的國際聲譽(yù)，標(biāo)志著我國量子通信領(lǐng)域的研究在國際上達(dá)到“全面領(lǐng)先”的地位。

◆人物速寫

在很多人眼里，潘建偉是個傳奇：29歲，他參與的有關(guān)量子隱形傳態(tài)的研究成果，同倫琴發(fā)現(xiàn)X射線、愛因斯坦提出相對論等世界重大研究成果一起，被《自然》評為“百年物理學(xué)21篇經(jīng)典論文”；31歲，任中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授；41歲，成為中國當(dāng)時最年輕院士；45歲，獲國家自然科學(xué)一等獎……潘建偉始終堅(jiān)守學(xué)術(shù)的真諦，對世界保持著孩童般的好奇，只是和科學(xué)糾纏，保持與名利的距離，站在世界的最前排，和宇宙對話，以先賢的名義，做前無古人的事業(yè)！請讓我們向這位燃燒自己、實(shí)現(xiàn)中國科技強(qiáng)國夢的科學(xué)家——潘建偉，致敬，點(diǎn)贊！

非常研究

“黑”到深處自然“粉”

每個人總有那么一些討厭的食物，比如有些人不喜歡吃雞蛋黃，有些人不愛吃香菜，還有一些人，不喜歡吃芝士。

喜歡吃芝士的法國里昂大學(xué)的研究者就想知道，那些不喜歡吃芝士的人，看到芝士的圖片，聞到芝士的味道時，他們腦內(nèi)究竟會產(chǎn)生怎樣的活動。

于是，研究者在招募來的300多人里，根據(jù)他們的食物偏好，選出“芝士愛好者”和“芝士厭惡者”，用當(dāng)下流行的話來說，就是“芝士粉”和“芝士黑”。

然后，被試者需要饑腸轆轆地進(jìn)入芝士聞味間，先聞各種不同的芝士味道，再配合圖片一起“食用”，還要回答“喜不喜歡”“想不想要”等問題。

此時，腦部掃描技術(shù)就在觀察這些人的腦部活動了。

研究發(fā)現(xiàn)，對“芝士黑”來說，芝士根本不算食物！即使他們感到饑餓，但對于芝士，掌管食物的大腦區(qū)域毫無反應(yīng)，擺出冷漠臉。

而且，更有意思的是，“芝士黑”看到芝士時，腦內(nèi)的獎賞通路同樣會被激活。

所謂獎賞通路，就是遇到喜歡的東西時，大腦會自動分泌一種讓人感到愉悅的神經(jīng)遞質(zhì)。比如，喜歡甜點(diǎn)的人看到蛋糕，大腦就會張牙舞爪發(fā)出指令：吃啊，吃了就很開心，很幸福！

可是，芝士，這種讓“芝士黑”恨不得避而遠(yuǎn)之的東西，怎么還會激活他們腦內(nèi)的獎賞通路？研究者解釋，大概是“芝士黑”們正在享受討厭芝士帶來的快感……

該研究獲得了2017年搞笑諾貝爾醫(yī)藥學(xué)獎。

◆素材點(diǎn)擊

這些奇奇怪怪的研究，讓人先忍俊不禁，繼而拍手贊嘆。它們有的來源于生活中司空見慣的小細(xì)節(jié)，有的來源于科學(xué)家個人的小愛好，但它們都能通過科學(xué)家的慧眼，變成一個個嚴(yán)肅的科學(xué)課題。搞笑諾貝爾獎的設(shè)立初衷，就是要鼓勵那些運(yùn)用不同尋常的方法進(jìn)行思考的研究。

創(chuàng)新故事

馬兒的“跑鞋”

沙爾利原是一家賽馬場的養(yǎng)馬工人。由于長時間和賽馬在一起，他對每一匹賽馬都懷有不可名狀的感情。馬場里的賽馬經(jīng)常會在比賽中受傷，而其中50%的賽馬因患嚴(yán)重的蹄部或腿部疾病而不得不退役。經(jīng)過長時間的觀察，沙爾利發(fā)現(xiàn)賽馬患上蹄部或腿部疾病的罪魁禍?zhǔn)资邱R蹄鐵。馬蹄鐵沉重而堅(jiān)硬，限制了賽馬奔跑的自由度，不利于賽馬腿部關(guān)節(jié)在奔跑過程中減震，而且，馬蹄鐵佩戴后直接固定了馬蹄的韌帶和跟腱，從而導(dǎo)致馬蹄血液循環(huán)不暢通，久而久之就會使馬匹患上蹄部和腿部疾病。

沙爾利陷入沉思，他想為馬匹設(shè)計(jì)一種特制的“跑鞋”來代替馬蹄鐵。他每天利用業(yè)余時間觀察和研究賽馬馬蹄的形狀，然后用筆在紙上涂涂畫畫設(shè)計(jì)“馬蹄跑鞋”。經(jīng)過多次試驗(yàn)，“馬蹄跑鞋”制作出來了，它以特殊硬度和韌性的塑料為主要材質(zhì)，外層有一層密封裝置，類似于泳鏡，使它不易進(jìn)水或被塵土堵塞。“馬蹄跑鞋”可以讓馬匹在各種地形里自由行走，無論是雪山草地、泥濘水洼，還是水泥土地、運(yùn)動賽道，都能自由靈活地輕松應(yīng)對。由于“馬蹄跑鞋”配備了良好的減震系統(tǒng)，可以減輕馬蹄在奔跑時所受的沖擊和震動，很好地防止馬匹出現(xiàn)各類傷害事故。最為重要的是，相比于殘忍地釘在馬蹄上且終生無法拆卸的馬蹄鐵，這款僅半磅重的“馬蹄跑鞋”的穿戴極其簡便，只需在每只馬蹄上貼兩條魔術(shù)貼，并根據(jù)馬蹄形狀具體調(diào)整角度與舒適度，再與另一條魔術(shù)貼貼合即可，而且還可以像人類的鞋子一樣隨時更換。

“馬蹄跑鞋”研制成功后，沙爾利申請注冊了國家專利，并與他所服務(wù)的那家馬場合作進(jìn)行生產(chǎn)。“馬蹄跑鞋”投入市場后，因其時尚而健康的特性深受歡迎。

◆多維解讀

1.科技改變生活。一直以來，對于馬兒而言，優(yōu)質(zhì)的馬蹄鐵是唯一值得信賴的鞋子。但是，沙爾利利用現(xiàn)代科技知識，不斷嘗試，發(fā)明了“馬蹄跑鞋”，讓馬擺脫了束縛，穿上了更科學(xué)健康的“鞋子”。

2.創(chuàng)新+實(shí)踐=成功。因?yàn)殚L期接觸馬匹，了解了馬匹受傷的主要原因，沙爾利才想出為馬設(shè)計(jì)“跑鞋”的點(diǎn)子，并立刻付諸行動。因?yàn)椤榜R蹄跑鞋”，沙爾利也從一名養(yǎng)馬工人華麗逆襲為公司老板，走向了人生的輝煌。

3.像對待人一樣對待動物。沙爾利的創(chuàng)新來自于他對馬兒的關(guān)愛。愛是最偉大的力量，因?yàn)椴簧岬民R兒遭受馬蹄鐵的折磨，所以沙爾利為馬兒設(shè)計(jì)出了一款“跑鞋”。自然萬物本是平等的，我們應(yīng)該懷著一顆善心與自然萬物和諧相處。