信息来源:科技日报 发布日期:2013-07-09 浏览量:4
图 ① 干细胞具有分化成不同类型人体细胞的能力。利用这一能力,通过先进的3D打印技术,科学家就可以印制出所需要的人体组织。他们使用可生物降解的聚合物,打印出类似人体组织形状和结构的支架,然后利用光镊将细胞移到支架的相应位置上,逐渐生长成真正的人体组织。可以说,3D打印技术使得制造完整的人体器官成为可能。目前这一技术已被科学家用于骨骼、大脑和心血管组织的修复上。图为诺丁汉大学的研究人员在向观众讲解这一技术。
图② 剑桥大学研究人员开发出一种新的导电材料制造技术,使用碳纳米管制造出的碳制电缆,具有良好的导电性,重量极轻,其强度是目前广泛使用的导电材料的30 倍,因而可以不需经过特殊加固处理而直接使用。这种电缆的制造方法并不复杂,科学家开发出的新工艺可以在一分钟内制造出50米长的电缆。这一研究成果对于未来提高能源输送效率,减少耗能具有重要意义。图为研究人员展示的碳纳米管制成的导线。
图③ 宇宙微波背景辐射是大爆炸后产生的充斥整个宇宙的电磁辐射,科学家利用它所提供的信息来了解宇宙的起源、星系和恒星的形成等内容。2009年5月欧洲航天局发射的普朗克太空探测器,是人类迄今所发射的灵敏度最高的探测器之一,根据它传回数据绘制的宇宙微波背景辐射图,则是迄今最精确的反映宇宙诞生初期情形的全景图。图为一名观众在与研究人员交流,其后则是普朗克太空探测器模型和欧洲航天局公布的宇宙微波背景辐射图。
图④ 如今,要想成为一名世界一流的运动员,仅仅有天分和努力是不够的,还需要高科技的支持。工程、科学和技术的结合,使科学家开发出各种高科技训练设备和装备,对于运动员提高运动成绩起着至关重要的作用。如科学家根据空气动力学原理设计的自行车,利用超轻材料设计的车架,最大化地照顾了使用者的舒适度,会对运动员的整体表现产生重要影响;再如利用3D技术,通过对运动员跑步姿态的分析,可以帮助运动员找到需要改进的地方,进而提高他们的速度,尽管只是一点点,但在百米赛场上,这一点点往往就决定了金牌的归属。图为一观众在登骑训练用自行车,前方电脑屏幕上显示的是骑行过程中的各种数据。
图 ⑤ 利用计算机技术,科学家们可以根据化石来重建史前动物的模型,但对于这些动物的实际颜色则很难确认,因为化石中很少会保留动物的颜色痕迹。而科学家们的一项最新研究成果解决了这一难题:他们测试了压力、温度、化学品等因素对现代昆虫和羽毛色彩的影响,得出随着时间推移这些颜色的变化情况,然后利用电子显微镜对动物化石进行分析,最终推断出这些史前动物的实际颜色。这一成果对于科学家们研究动物色彩的进化和色彩在动物彼此间交流的作用具有重要意义。图为研究人员在向观众讲解科学家推断史前动物实际色彩的过程。
图⑥ 科学家对被称为“上帝粒子”的希格斯玻色子的探索已跨越了半个世纪,终于在2012年取得了突破性进展,欧洲核子研究中心(CERN)在2012年7月宣布发现一种新粒子,其特性与希格斯粒子的理论描述保持高度一致;在今年3月,该中心称这一新粒子与希格斯玻色子“越来越像”。虽然对新粒子是否就是希格斯粒子尚存争论,但不管怎样,人类对宇宙起源的探索不会停止。图为研究人员在大型强子对撞机模型前向一名观众讲解希格斯玻色子的有关知识。
图 ⑦ 病毒是致命的,全世界每年因感染病毒死亡的人数是因癌症死亡人数的两倍。虽然科学家开发出各种疫苗挽救了众多的生命,但仍对大多数病毒束手无策。因此,了解病毒的作用机理和人体免疫系统的应对机制,对于开发新的治疗方法至关重要。此次科学展上关于病毒研究的最新成果着眼于人体免疫系统抗击病毒的新发现。比如,人体免疫系统能够在病毒复制之前在细胞内杀死它们,这主要缘于人体细胞内一种名为TR1M21的抗体受体,会侦测到病毒表面附着的抗体,进而激活细胞对抗病毒。图为一名观众在模拟研究人员进行病毒研究,体验如何在进行研究工作时防止病毒扩散,不被病毒感染。
图⑧ 基因测序技术的快速发展使得科学家们能够探知人类遗传代码的更多细节,越来越多的人类疾病遗传因素因此被发现,从而为这些疾病的治疗提供了新思路。英国的生物医学技术居于世界领先地位,每年都会在基因研究方面取得不菲成就。此次科学展上,研究人员向观众展示了先进的基因测序技术是如何结合科学、技术、工程学以及数学等领域的专业知识,利用强大的计算能力,探索基因的奥秘。图为两名观众在观看有关基因测序的知识短片。
图⑨ 科学是严肃的,但传播科学过程中不乏生活情趣。为了能够让更多的参观者理解科学,热爱科学,科学展上的研究人员不遗余力,他们会主动与观众进行交流,答疑解惑。“不怕你不懂,就怕你没兴趣”,这或许是所有参展研究人员的心声。但话说回来,来观看展览的人都是对科学抱着或好奇、或敬畏的心情而来,对于新知的渴望使他们十分享受整个参观过程。图为一名戴着草帽的研究人员在向观众讲解希格斯玻色子的有关知识。整个展会上,这个展区的草帽十分引人瞩目。
图 ⑩ “科学咖啡馆”是夏季科学展上一个十分吸引人的地方,科学家们会在这里就大众关心的科技问题进行讲解。虽然场地条件相对简陋,没有真正咖啡馆中那种温馨浪漫的气息,但能够与科学家面对面地交流学习,对于科学爱好者来说,这何尝不是一种他们最为享受的浪漫呢!图为参观观众在“科学咖啡馆”倾听科学家讲解干细胞的相关知识。
国以民为本,国民素质的提高对于社会发展来说是根本,而国民科学素养的高低则对一国未来的发展起着至关重要的作用。
英国作为一个有着优良科学传统的国家,在人类科学发展史留下了许多光辉的足迹,艾萨克·牛顿、查尔斯·达尔文、弗朗西斯·克里克、斯蒂芬·霍金、蒂姆·伯纳斯·李……这些灿若星辰的名字一直是英国人的骄傲。如果认真地分析一下,你会发现,这些科学巨匠都曾位于英国皇家学会的会员名册之中,足见作为英国最具名望的学术机构,一直保持着英国科技发展支柱地位的皇家学会,为英国科技的辉煌以至人类科技的发展做出了多么巨大的贡献。
对于英国人来说,皇家学会是英国科学的最高殿堂,但皇家学会却从未将自己置身于高处不胜寒的地位。从1660年建立至今,在350多年的发展历程中,这所国际知名的学术机构一直将激励科学教育、激发人们对科学研究的兴趣作为己任,为提高英国国民的科学素养,激励一代代英国人攀登科学高峰做着不懈的努力。而每年7月举办的夏季科学展则是皇家学会传播科学新知,培养国民科学素养的一项重要活动。这项自1778年沿袭下来的活动,不仅给英国的科学家及研究机构提供了展示自己研究成果的舞台,更为广大民众、尤其是青少年提供了一个了解尖端科技、激发科学热情的难得机会。通过展览,人们不仅可以对英国科学的发展状况有一个大致的了解,同时也可以对世界科技的前沿领域有更直观的认识。而能够得到机会将最新科研成果在皇家学会夏季科学展上展示出来,则是英国各大学、研究机构和研究人员引以为荣的一件事。
2013年的夏季科学展,于7月2日在位于伦敦市中心的皇家学会会所拉开帷幕。为期六天的科学展,共展出了 24项英国最新科研成果。从生物建材到碳制电缆,从暗物质到“上帝粒子”,虽然项目不多,但却代表了多个科研领域的最尖端研究成果。这些展览由参展的各大学和研究机构布置,虽然每个展区面积不大,但内容丰富,既有一些平面图片介绍及知识手册外,更多的是实物或模型展示,加之层出不穷的高科技手段,可以让观众更直观地了解相关科学技术。在每个展区,都会有五、六名相关研究人员会作为讲解员,向观众详细解释他们的研究成果。他们没有一成不变的解说词,也没有让人高高在上的死板面孔,即使你没有主动询问,只要在观看他们的展览,他们就会主动上前,向你解释这些看起来十分复杂的科学或技术,一如你的邻居、朋友。无论你是否有科学背景,也不管你是否对相关领域有所了解,他们都会想办法用你最容易理解的方式来展示他们的研究成果,向你传递尽可能多的科学信息。
最新科研项目成果展览是夏季科学展的最主要内容,但并不是科学展的唯一活动。科学展的目的是普及科学知识,围绕这一目的,皇家学会在展览期间还组织了多种多样的活动,让参观民众与科学家面对面交流,拉近普通人与尖端科学的距离。
在这些活动中,最吸引人的是科技讲座。每年夏季科学展举办期间,皇家学会都会组织多个科技讲座,就公众关心的科学问题进行专题讲解。这些问题由皇家学会在科学展开幕前几个月通过网络向英国公众征集,然后组办方安排相关领域科学家进行讲解。讲座地点是皇家学会为夏季科学展专门开辟出的场地,称作“科学咖啡馆”,参观者可以一边享用香浓的热咖啡,一边听科学家讲述科学知识。今年的讲座就包括“干细胞是怎样生长的?”、“机器人能够带有感情?”这样引人入胜的内容。
除专题讲座外,展览期间还有多场专题讨论会,就某一科学议题进行专门研讨。这些讨论会多由几个大学的科学家联合主持,向公众免费开放,参与其中,你可以直接感受到科学家们思想碰撞的火花。
展览会以科普为目的,自然不会缺少互动项目,这也是让科学走进普通人生活的一个很好手段。今年展览会的一个互动项目中,病理学家会与参与者一起探讨医药方面的谜题,聊一聊日常生活中一些不引人瞩目的小行为对身体健康的影响;而另一项互动项目中,研究人员则会向公众介绍人体最大的器官之一——肝脏的种种情况。这些在人们日常生活中常见的内容,既有生活,又有科学,很受公众喜爱。
青少年是夏季科学展十分重视的受众群体,任何年龄超过12岁的青少年都可以随意参与科学展的各项活动,12岁以下儿童则需要家长陪同。为了培养英国青少年的科学兴趣,激发他们的科学热情,皇家学会和参展机构想尽办法。展览方总会激发自己的奇思妙想,将展区布置得引人注目,还会想尽办法让参观的青少年享受科学的乐趣,通过小游戏和模拟操作等活动亲身体验最尖端的科学;主办方皇家学会则在周末专门主办家庭活动,让父母带领子女亲身参与到科学研究之中,通过简单的动手活动,制作自己喜爱的玩具,进而了解科学的奥秘。(科技日报伦敦7月4日电)
《科技日报》(2013-7-7 二版)
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