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星期日, 十一月 18, 2007

翻译神经脉冲-Reading minds



一次巨大的突破,神经学家报道他们成功解密了与语言相关的神经脉冲,并且精确度达到了80%。一位无法开口说话的瘫痪病人的大脑被植入了电极,位置就是神经学家发现的与语言有联系的电脉冲所在地。之后电脉冲的信号被传送到计算机上,由计算机负责将其同步的转换成相匹配的语言。这绝对是生物科学领域的奇迹,令人惊讶。根据这项技术发展的步伐,我们可以想象某一天,霍金教授也许将使用它(在大脑中植入电极,电脑即时翻译他的想法),未来身体有残疾的人将不再受影响。但对计算机朋克类科幻小说来说,阅读神经意味着一个可怕而黑暗的未来正向我们逼近。

转载自:大脑研究的一次巨大突破:翻译神经脉冲
参见:脑机接口技术-Brain Computer Interface
脑机接口

星期五, 九月 14, 2007

突破音障-Sound Barrier


美丽的音障

音障是一种物理现象,当物体(通常是航空器)的速度接近音速时,将会逐渐追上自己发出的声波。声波叠合累积的结果,会造成震波(Shock Wave)的产生,进而对飞行器的加速产生障碍,而这种因为音速造成提升速度的障碍称为音障。

突破音障进入超音速后,从航空器最前端起会产生一股圆锥形的音锥,在旁观者听来这股震波有如爆炸一般,故称为音爆或声爆(Sonic Boom)。强烈的音爆不仅会对地面建筑物产生损害,对于飞行器本身伸出冲击面之外部分也会产生破坏。
美丽的音障


除此之外,由于在物体的速度快要接近音速时,周边的空气受到声波叠合而呈现非常高压的状态,因此一旦物体穿越音障后,周围压力将会陡降。在比较潮湿的天气,有时陡降的压力所造成的瞬间低温可能会让气温低于它的露点(Dew Point)温度,使得水汽凝结变成微小的水珠,肉眼看来就像是云雾般的状态。但由于这个低压带会随著空气离机身的距离增加而恢复到常压,因此整体看来形状像是一个以物体为中心轴、向四周均匀扩散的圆锥状云团。

人类第一次突破音障

完成人类航空史上这项创举的,是美国空军的试飞员查尔斯.耶格尔上尉。他是在1947年10月14日完成的。24岁的查尔斯-耶格尔从此成为世界上第一个飞得比声音更快的人,使他的名字载入航空史册。那是一次很艰难的飞行。耶格尔驾驶X-l在12800米的高空,使飞行速度达到1078公里/小时,相当于M1.015。

图1

  人类在探索飞行器的过程中,曾遇上三个拦路虎,就是人们常说的“三障”,即“音障”、“热障”和“黑障”。所谓“障”就是在技术上遇到的障碍。

  自美国人莱特兄弟1903年发明飞机以后,人们逐渐认识到航空技术将对人类的未来产生巨大影响。因此,一些国家 不惜投入大量人力物力,对航空技术进行探索和开发。这期间有无数航空先驱者不惜牺牲自己的生命换来了一个又一个技术进步,使航空技术纪录一再打破,才形成 了今天的航空技术水平。在整个航空技术发展中,突破“音障”是一项重大的技术进步。

  第二次世界大战期间,活塞式发动机、螺旋桨飞机的速度已经发展到顶峰。但由于技术上的需要,还要把速度再提高, 因为当时的空战主要是以机炮和机枪作为空战武器,谁的速度快,谁就能抢到有利空域赢得胜利。所以当时的飞机设计师和飞行员一再努力追求飞行速度。美国飞行 员耶格尔驾驶时速700多千米的“野马”式战斗机与德国飞机作战时,还感到速度低,所以他经常采用先把战机拉高,然后俯冲,借助重力加速度提高飞机速度的 战术与敌机作战。可是当飞机出现800千米/时的速度时,飞机便产生了失控的感觉。飞机震动得特别厉害,难以驾驭。后来人们认识到,当飞机速度超过800 千米/时,空气会产生一种“压缩效应”。这种效应会使机头前部的空气被压缩成密度很高的“空气墙”,使飞机难以逾越。产生这种现象时,飞机刚好接近于音 速,后来人们管这种现象叫“音障”。

  很多人试图突破“音障”,但当时受技术条件限制,都没能成功。著名的英国飞行员德哈维兰在1946年9月27日 驾驶D·11·108试验飞机作飞行试验。当飞行速度达到0.815马赫时,由于飞机产生强烈震颤造成空中解体,付出了机毁人亡的代价。虽然经过多次试图 突破“音障”都没有成功,但通过实践人们认识到“音障”形成的原因,也初步设想出突破“音障”的方法。直到1947年美国做了一架向“音障”冲刺的试验飞 机—X-1飞机。这是一架以火箭发动机作动力的试验机,这架飞机生来就是为了挑战“音障”的。机身外形像一颗机枪子弹的弹头。机头尖尖的,薄形机翼,尽量 做到减小飞机的迎流面积,以减小飞机的阻力。采用酒精和液氧的火箭发动机,用B-29轰炸机作母机将其带到6400米高空投放,由查尔斯·耶格尔驾驶,经 过多次试验,终于在1947年10月14日的第九次试验中突破了“音障”,飞行速度达到1.015马赫。查尔斯·耶格尔成为世界上超音速飞行的第一人。

图2

  查尔斯·耶格尔驾驶X-1试验机突破“音障”的壮举,意义非常重大,它为现代军事航空和航天技术的开发铺平了道路。

  什么是马赫数?

  飞行器的飞行速度常用马赫数表示,马赫其人是奥地利的物理学家,为了纪念他在超音速弹丸研究作出的贡献,把飞行 器的飞行速度v与当地音速a之比值称为马赫数,即马赫=v/a(马赫也可写成Ma或M)。公式中当地音速a是个变量,它随大气高度的变化(空气密度变化) 而变化,比如在15ºC的海平面a为341米/秒。在50ºC的1万米高空a为300米/秒。

  飞行器的飞行速度与马赫数的关系:

  在人们考量飞行器的速度时,常说某飞行器是亚音速飞行或超音速飞行。究竟亚音速或超音速的马赫数是多少?国际上还没有统一标准,但一般认为:

  低速飞行区   马赫数为0.4
  亚音速飞行区  马赫数为 0.4-0.75
  跨音速飞行区  马赫数为 0.75-1.2
  超音速飞行区  马赫数为 1.20-5.0
  高超音速飞行区 马赫数为 5.0以上。

  什么是“音障”?怎样突破“音障”?

图3

图4

图5

  如图3所示,当飞机用亚音速(M<0.75)以下的速度飞行时,在机头前方的空气受 到的冲击压力不大,空气微团可避让飞行。音波也能向机头前方传播,飞机能顺利飞行。若把飞机速度提高到接近音速(M≥0.8)时,机头前部(包括机翼前 缘)的空气来不及避让飞机,如图4所示,此时飞机的迎流面对空气的压力加大,空气密度即随之增大,飞机要消耗更多的能量推开机头前方的高压空气,待飞机的 速度达到音速时,音波就不能向前传播,产生很大的激波阻力。这些现象出现后,使机头前部的空气温度升高,能量迭聚,形成一堵高温高压的空气墙,使飞机难以 逾越,这种现象就叫作“音障”。一旦加大飞机的动力,改进飞机的结构外形就可以突破“音障”。如图5所示,出现物极必反的形势,飞机可轻易地飞行在音波的 前方。

  突破“音障”对飞机结构有什么要求?

  “音障”是飞机的飞行速度与音速相近时,产生阻碍飞机飞行速度的能量“墙”,由高温、高压及高密度的空气和声波的能量迭聚而成。人们认识到“音障”形成的原由,也就不难突破了。

  早于飞机发明以前就有人对音障问题进行研究了。大家都知道最早的炮弹都是圆球形的。球形的物体飞行阻力大,射程 远不了。经过研究把炮弹做成尖锥的流线体。这样的弹头射出炮口就能在几倍音速下飞行。若把飞机也做成像炮弹一样的尖锥形,不是就容易突破“音障”了吗?于 是人们就根据这一想法先做了X-1的试验机,果然成功地突破了音障。后来就把所有的超音速飞机都做成尖锥形的流线体机身和薄形机翼,最典型的高速飞机要数 SR-71高空高速侦察机了,如图6,它能在24000米的高空飞到马赫数3.2的速度。

图6

  另外,“音障”既然是一堵“墙”,若突破它,除把飞机做成流线体之外,还要加大发动机的动力,活塞发动机/螺旋桨时代的飞机绝没有能力突破“音障”。当航空技术进入喷气式发动机时代,有了喷气式发动机强大的动力,突破“音障”也就轻而易举了。

  再有一种有利于飞机突破“音障”的方法,是把机翼做成像燕子翅膀一样的后掠翼形,如图7所示的几种翼形:

图7

  这样翼形的飞机如同箭头一般,以锐角冲向“音障”形成的阻力“墙”,能大大减低阻力,便于飞机突破“音障”高速飞行。

  音爆是怎么回事?

  飞机突破“音障”时所产生的爆炸声称谓“音爆”。在飞机的飞行速度达到音速时,受到“音障”的阻碍,这个阻碍实 际上是飞机头部的压缩空气幕给飞机一个反作用力,若此时飞机加大油门提高动力,嘭的一声就穿过了这层阻力层,实际上是飞机冲刺“音障”时的动能和受到飞机 对压缩空气势能在突破“音障”的一瞬间变成声能释放出的声响。但这个能量很大,若飞机在城市上空做突破“音障”飞行,“音爆”的冲击波可能造成对建筑物的 破坏。图8是飞机在突破“音障”瞬间的照片,从图片中可以看出飞机在突破“音障”时,是有声有色的。

图8



参考:http://baike.baidu.com/view/43771.htm
http://www.bjkp.gov.cn/bjkpzc/zhuanti/story/gsnr/39246.shtml

星期二, 八月 21, 2007

气凝胶(Aerogel)-"frozen smoke"

一种神奇的材料,能够保护你远离爆炸冲击波的威胁,抹去泄漏的石油,甚至能帮助人类踏上火星。这就是气凝胶(Aerogel),世界上最轻的固体之一,其中空气比例占到了 99%以上,因此有个绰号叫“固体烟(frozen smoke)”。它能够承受1公斤炸药的冲击,抵挡1300度以上的高温,能像海绵那样吸收污染物。科学家正在开发气凝胶的新应用,从网球拍到超级隔热的太空服。

最轻的固体:气凝胶

  这种气凝胶呈半透明淡蓝色,重量极轻,因此人们也把它称为“固态烟”。

  新型气凝胶是由美国国家宇航局下属的“喷气推进实验室”材料科学家史蒂芬·琼斯博士研制的。它的主要成分和玻璃一样也是二氧化硅,但因为它99.8%都是空气,所以密度只有玻璃的千分之一。

  别看这种气凝胶貌似“弱不禁风”,其实非常坚固耐用。它可以承受相当于自身质量几千倍的压力,在温度达到1200摄氏度时才会熔化。此外它的导热性和折射率也很低,绝缘能力比最好的玻璃纤维还要强39倍。由于具备这些特性,气凝胶便成为航天探测中不可替代的材料,俄罗斯“和平”号空间站和美国“火星探路者”探测器都用它来进行热绝缘。

  气凝胶在航天中的应用远不止这些,美国国家宇航局的“星尘”号飞船正带着它在太空中执行一项十分重要的使命———收集彗星微粒。科学家认为,彗星微粒中包含着太阳系中最原始、最古老的物质,研究它可以帮助人类更清楚地了解太阳和行星的历史。2006年,“星尘”号飞船将带着人类获得的第一批彗星星尘样品返回地球。

  但收集彗星星尘并不是件容易的事,它的速度相当于步枪子弹的6倍,尽管体积比沙粒还要小,可是当它以如此高速接触其它物质时,自身的物理和化学组成都有可能发生改变,甚至完全被蒸发。如今科学家有了气凝胶,这个问题就变得很简单了。它就像一个极其柔软的棒球手套,可以轻轻地消减彗星星尘的速度,使它在滑行一段相当于自身长度200倍的距离后慢慢停下来。在进入“气凝胶手套”后,星尘会留下一段胡萝卜状的轨迹,由于气凝胶几乎是透明的,科学家可以按照轨迹轻松地找到这些微粒。
相关链接:
http://science.solidot.org/article.pl?sid=07/08/20/0943254&from=rss
http://baike.baidu.com/view/270440.htm

星期日, 五月 06, 2007

难以忽视的真相 An Incovenient Truth

今天看到两条新闻:《上海遭遇罕见“飑线气候” 部分地区风力达十级》、《气象台调阅35年气温记录 北京将迎来最早夏天》,想起了前几天观看的美国副总统阿尔·戈尔(Al Gore)亲自主演的纪录片《难以忽视的真相》(An Incovenient Truth)”。

片中戈尔对全球变暖做了详细的论证和介绍,证据不容辩驳,事实不容否定--对微生态系统的破坏(由于气候变暖,昆虫的孵化时间提前,而鸟儿的产卵孵鸟的时间却没有能及时调整,这对鸟儿来说将是灾难性的,许多物种将灭绝);北极、南极冰雪融化,上海、北京、纽约以及欧洲的许多城市将淹没(参看日本的电影《日本沉没》);暴风雨、洪涝灾害变严重和频繁,一些地方将严重缺水等等,令人触目惊心。按照目前的二氧化碳增加的趋势,以及温度升高的趋势,不要50年这些事情将发生,这是何等紧急的状况!

这些,现在不只是影片中的影象,升温的效果我们已经实实在在感觉到了:周围的环境气候的强烈的变化所证明:春天、和夏天提早了近一个月,高温、暖冬,暴雨、干旱,灾难性天气、风暴台风增多等等。

我们只有一个地球,从人类从阿波罗号第一次回望地球开始,人类的命运就紧紧地联系在了一起。国家、民族等局部利益,开始居于其次了。

影片中追溯气候变暖的原因在于二氧化碳的排放的急剧增长,而美国是全世界排放最多的,中国加权人口后的影响也很大。在经济全球化的今天,追求资源最优配置、效益最大化固然没有错;尊重人权,改善人类生存环境固然没有错;爱好和平,建立平衡的世界秩序固然没有错,但人类还是在这些问题上,制造了可怕的悖论和命运:全球变暖;人口激增;核武器。这三个问题,是人类和我们唯一的地球面临的最大挑战。环境、发展、和平,这三个目标与挑战相对应,在中国经济高速发展的今天,是我们中国人要更负责任、更严肃地考虑这些问题的时候了。

为了我们唯一的家园--地球,您准备好了吗?当从更远的宇宙回望地球,那一个小小的蓝色的点,一切历史、纷争、辉煌、失败,都发生在那个点上,我们准备好没有--一种宇宙的胸怀和目光?!

星期五, 四月 06, 2007

我国第一个量子密码网络系统(Quantum Cryptography Network)在京测试运行成功

今天上午,中国科学技术大学在北京举行新闻发布会,正式向外界透露:由中国科学技术大学教授、中科院院士郭光灿领导的中科院量子信息重点实验室,利用自主创新的量子路由器,日前在北京网通公司商用通信网络上率先完成四用户量子密码通信网络的测试运行并确保了网络通信的安全。据悉,这是迄今为止国际公开报道的唯一无中转、可同时、任意互通的量子密码通信网络,标志着量子保密通信技术从点对点方式向网络化迈出关键性的一步。

我国第一个量子密码网络系统在京测试运行成功(图为四端口网络实地分布图)

今年3月,该课题组在北京网通的商用光纤线路上进行多用户的测试运行,四个用户节点的分布构成方式为北京市朝阳区的望京 - 东小口 - 南沙滩 - 望京,路由器位于东城区的东皇城根地区,用户之间最短距离约32千米,最长约42.6千米。测试系统演示了一对三和任意两点互通的量子密钥分配,并在对原始密钥进行纠错和提纯基础上,完成了加密的多媒体通信实验。

图为郭院士在介绍其研究成果(中国科学院网站 记者 段煦 摄影)

据郭光灿院士介绍,现代信息传输手段在安全性和可靠性的需求上比以前有了显著的提高。“密钥”成为当今保证网络数据传输的有效安全手段之一,但现有的密钥分配手段都是建立在算法复杂度的基础之上的,随着分布式计算和量子计算机的发展,安全隐患越来越突出,因而密钥的分发成为了一个难题,许多高密级的密钥甚至需要人为去运送。这些问题所带来的结果是更换密钥的时间变长,安全性降低。量子密钥分配是解决密钥分发安全性的新一代技术手段。量子密钥由量子力学的物理原理保证密钥分配的绝对安全,可以对窃听行为进行检测,另外,信息加载在光子上,同时也便于与现有光网络集成。量子密钥分配网络是当前国际上热门的研究课题之一。欧洲和北美投入了大量的人力物力进行量子密钥分配网络的研究。已有多种网络拓扑结构(环形、星形、树形等)和寻址方式(光开关、被动分束、波长路由等)被提出。美国和欧洲分别搭建了DARPA和SECOQC量子密钥分配网络。日本的东京大学、NEC公司等也进行了类似的研究。郭院士说,和上述发达国家相比,我国目前所掌握的技术与他们毫不逊色。

目前的学术界普遍认为,现代密码技术面临着量子技术的严重挑战,量子密码是确保网络通信安全的一项新技术。郭光灿领导的研究小组于2004年在北京与天津之间成功实现了125公里光纤的点对点的量子密钥分配,解决了量子密码系统的稳定性问题。在互联网时代,人们更关注网络信息的安全,而量子密码应用于网络通信以确保其安全,首先遇到的重要障碍就是进入网络中的量子信息绝对不能被测量,如测量就会破坏掉信息。因此,在不识别量子信息的前提下,在网络传输中如何自动找到特定的路径,将信息完整准确地传送给对方,已经成为学术界共同面临的难题。郭光灿领导的研究小组巧妙地利用了波分复用技术,设计出国际上第一个量子路由器,解决了量子信息自动寻址的难题,使量子网络中任意一个用户都能自由选定网内任意用户与其实现量子密码通信。

据中科院量子信息重点实验室的有关专家介绍,该系统在商用光纤网络上可以长期稳定运行,性能优于现有的其它量子密码网络方案,同时,在目前的技术条件下,能用它扩建成拥有数百个用户的量子密码通信网络。这次实验的成功,不仅使量子密码技术在实用化道路上迈出关键一步,也为量子因特网的发展奠定了基础。

转载自:中国科学院网站

星期日, 四月 01, 2007

魔方(Rubik's Cube)的来历与解法

魔术方块,它的英文名称并不是Magic Cube,它正式的英文名称是 Rubik's Cube。在1974年,匈牙利一位建筑系教授 Rubik,因為在工程结构学的教学需要,所以设计了世界上第一个魔术方块来让学生们可以看清楚这些小方块的移动。过了一年后,这套游戏申请了专利, 1977年上市之后立刻吸引全世界千万人投入,当中还包括一些数学家。

一个三乘三乘三的魔术方块,共有(8! 38/3)*(12! 212/2)/2=43,252,003,274,489,856,000 种不同的排列。所以要将其解开,并不是件容易的事。很多人花费不少的精力,归纳出一套又一套解决的公式来。如果想快速解决的话,就要花时间多背点公式后面我会把背公式的经验跟大家分享,公式其实不需要死背,而是有方法去记它的。通常初学者都先以量少好记為优先,这裡教你的是我改良过的方法应该算是最好记的了;你只要记四五个公式,再加上一些变化,像左右对称或顺逆时针相反之类的,就可以很容易上手。另外还有快速转法,这一套方法最先是由Jessica Fridrich这个女教授发明的,她的方法是前两层一次拼好,第三层分两个步骤,所以共三个步骤,大约要背一百个左右的公式。后来有人改进她的方法,让步骤更少,不过就要背到四百多个公式,甚至一千多个公式,这也是目前世界前几名的家所用的方式,他们转一个魔术方块平均不到20秒就可以完成了,超强的。

除了一般常见的 3*3*3 的魔术方块之外,还有其它很多似魔术方块的解迷玩具(Rucik's like cube),比较有名的是4*4*4还有5*5*5的方块,也有不是立方体的,有兴趣的话可以参考Rubik's Cube的官方网页。目前世界上的比赛也有不少,主要是比3*3*3的方块,也有比4*4*4的跟5*5*5的,还有单手转的跟还有盲转的,相当有趣,有兴趣的可以参考这里。

魔方分为:
二阶魔方(Mini Cube)
三阶魔方(Rubik's Cube)
四阶魔方(Cube's Revenge)字面意思是三阶的大家都玩膩了,所以四階魔方就跑來「復仇」了
五阶魔方(Professor's Cube)

3x3x3解法、實際範例、影音教學 from Rubik's Cube
笑面虎还原法 from 魔方吧

官方3x3試轉影片:





How To: Rubik's Cube:




转载自:http://www.davidguo.idv.tw/Cube/
图片文字教程见:http://foolbear.bokee.com/6175167.html

星期五, 三月 30, 2007

26条定律

1.250定律
拉德认为:每一位顾客身后,大体有250名亲朋好友。如果您赢得了一位顾客的好感,就意味着赢得了250个人的好感;反之,如果你得罪了一名顾客,也就意味着得罪了250 名顾客。 在你的网站访客中,一个访客可能可以带来一群访客,任何网站都有起步和发展的过程,这个过程中此定律尤其重要。
2.达维多定律
达维多认为,一个企业要想在市场上总是占据主导地位,那么就要做到第一个开发出新产品,又第一个淘汰自己的老产品。 国内网站跟风太严重,比如前段时间的格子网,乞讨网,博客网,一个成功了,大家一拥而上。但实际效果是,第一个出名的往往最成功,所以在网站的定位上,要动自己的脑筋,不是去捡人家剩下的客户。同理,买人家出售的数据来建站效果是很糟糕的。
3.木桶定律
水桶定律是指,一只水桶能装多少水,完全取决于它最短的那块木板。这就是说任何一个组织都可能面临的一个共同问题,即构成组织的各个部分往往决定了整个组织的水平。 注意审视自己的网站,是速度最糟糕?美工最糟糕?宣传最糟糕?你首先要做的,不是改进你最强的,而应该是你最薄弱的。
4.马太效应
《新约》中有这样一个故事,一个国王远行前,交给三个仆人每人一锭银子,吩咐他们:“你们去做生意,等我回来时,再来见我。”国王回来时,第一个仆人说: “主人,你交给我们的一锭银子,我已赚了10锭。”于是国王奖励他10座城邑。第二个仆人报告说:“主人,你给我的一锭银子,我已赚了5锭。” 于是国王例奖励了他5座城邑。第三个仆人报告说:“主人,你给我的一锭银子,我一直包在手巾里存着,我怕丢失,一直没有拿出来。”于是国王命令将第三个仆人的一锭银子也赏给第一个仆人,并且说:“凡是少的,就连他所有的也要夺过来。凡是多的,还要给他,叫他多多益善。”这就是马太效应。 在同类网站中,马太效应是很明显的。一个出名的社区,比一个新建的社区,更容易吸引到新客户。启示是,如果你无法把网站做大,那么你要做专。作专之后再做大就更容易。
5.手表定理
手表定理是指一个人有一只表时,可以知道现在是几点钟,而当他同时拥有两只表时却无法确定。
一个网站,你只需要关注你特定的用户群需求。不要在意不相干人的看法。
6.不值得定律
不值得定律:不值得做的事情,就不值得做好 不要过度seo,如果你不是想只做垃圾站。不要把时间浪费在美化再美化页面,优化再优化程序,在你网站能盈利后,这些事情可以交给技术人员完成。
7.彼得原理
劳伦斯.彼得认为:在各种组织中,由于习惯于对在某个等级上称职的人员进行晋升提拔,因而雇员总是趋向于晋升到其不称职的地位。
不要轻易改变自己网站的定位。如博客网想变门户,盛大想做娱乐,大家拭目以待吧。
8.零和游戏原理
当你看到两位对弈者时,你就可以说他们正在玩“零和游戏”。因为在大多数情况下, 总会有一个赢,一个输,如果我们把获胜计算为得1分,而输棋为-1 分,那么,这两人得分之和就是:1+(-1)=0 不要把目光一直盯在你的竞争网站上,不要花太多时间抢它的访客。我们把这些时间用来寻找互补的合作网站,挖掘新访客。
9.华盛顿合作规律
华盛顿合作规律说的是: 一个人敷衍了事,两个人互相推诿, 三个人则永无成事之日。 如果你看准一个方向,你自己干,缺人手就招。不要轻易找同伴一起搞网站,否则你会发现,日子似乎越过越快了,事情越做越慢了。

10.邦尼人力定律
一个人一分钟可以挖一个洞,六十个人一秒种却挖不了一个洞。合作是一个问题,如何合作也是一个问题。
你需要有计划。
11.牛蛙效应
把一只牛蛙放在开水锅里,牛蛙会很快跳出来;但当你把它放在冷水里,它不会跳出来,然后慢慢加热,起初牛蛙出于懒惰,不会有什么动作,当水温高到它无法忍受的时候,想出来,但已经没有了力气。 如果你是soho,注意关注你的财务。不要等到没钱了再想怎么挣,你会发现那时候挣钱更难。
12.蘑菇管理
蘑菇管理是许多组织对待初出茅庐者的一种管理方法,初学者被置于阴暗的角落(不受重视的部门,或打杂跑腿的工作),浇上一头大粪(无端的批评、指责、代人受过),任其自生自灭(得不到必要的指导和提携)。
做网站毕竟要遭遇这样的阶段,搜索引擎不理你,友情链接找不到,访客不上门。这是磨练。
13.奥卡姆剃刀定律
如无必要,勿增实体。
把网站做得简单,再简单,简单到非常实用,而不是花俏。google的首页为什么比雅虎好?
14.巴莱多定律(Paredo 也叫二八定律)
你所完成的工作里80%的成果,来自于你20%的付出;而80%的付出,只换来20%的成果。
随时衡量你所做的工作,哪些是最有效果的。
15.马蝇效应
林肯少年时和他的兄弟在肯塔基老家的一个农场里犁玉米地,林肯吆马,他兄弟扶犁,而那匹马很懒,慢慢腾腾,走走停停。可是有一段时间马走得飞快。 林肯感到奇怪,到了地头,他发现有一只很大的马蝇叮在马身上,他就把马蝇打落了。看到马蝇被打落了,他兄弟就抱怨说:”哎呀,你为什么要打掉它,正是那家伙使马跑起来的嘛!” 在你心满意足的时候,去寻找你的马蝇。没有firefox,不会有ie7,firefox就是微软的马蝇之一。马蝇不可怕,怕的是会一口吃掉你的东西,像 ie当初对网景干的那样。
16.最高气温效应
  每天最热总是下午2 时左右,我们总认为这个时候太阳最厉害,其实这时的太阳早已偏西,不再是供给最大热量的时候了。此时气温之所以最高,不过是源于此前的热量积累。
你今天的网站流量,是你一个星期或更长时间前所做的事带来的。
17.超限效应(溢出效应)
  刺激过多、过强和作用时间过久而引起心理极不耐烦或反抗的心理现象,称之为“超限效应”。 别到别人论坛里发太多广告。别在自己网站上放太多广告。别在自己的论坛里太多地太明显地诱导话题。
18.懒蚂蚁效应
  生物学家研究发现,成群的蚂蚁中,大部分蚂蚁很勤劳,寻找、搬运食物争先恐后,少数蚂蚁却东张西望不干活。当食物来源断绝或蚁窝被破坏时,那些勤快的蚂蚁一筹莫展。“懒蚂蚁”则“挺身而出”,带领众伙伴向它早已侦察到的新的食物源转移。 不要把注意力仅仅放在一个网站上,即使这个网站现在为你带来一切。你要给自己一些时间寻找新的可行的方向,以备万一。
19.长尾理论
ChrisAnderson认为,只要存储和流通的渠道足够大,需求不旺或销量不佳的产品共同占据的市场份额就可以和那些数量不多的热卖品所占据的市场份额相匹敌甚至更大。 对于搜索引擎,未必你需要一个热门词排在第一位,如果有一千个冷门词排在第一位,效果不但一样,还会更稳定更长远。
20.破窗理论
栋建筑上的一块玻璃,又没有及时修好,别人就可能受到某些暗示性的纵容,去打碎更多的玻璃。 管理论坛时,如果你发现第一个垃圾贴,赶紧删掉他吧。想想:落伍现在为什么那么多××贴?现在控制比最初控制难多了。
21.“羊群效应”,又称复制原则(Copy Strategy)
一个羊群(集体)是一个很散乱的组织,平时大家在一起盲目地左冲右撞。如果一头羊发现了一片肥沃的绿草地,并在那里吃到了新鲜的青草,后来的羊群就会一哄而上,争抢那里的青草,全然不顾旁边虎视眈眈的狼,或者看不到其它地方还有更好的青草。
不要轻易跟风,保持自己思考的能力。
22.墨菲定律
如果坏事情有可能发生,不管这种可能性多么小,它总会发生,并引起最大可能的损失。
除非垃圾站,否则不要作弊,对搜索引擎不要,对广告也不要。
23.光环效应
人们对人的某种品质或特点有清晰的知觉,印象比较深刻、突出, 这种强烈的知觉, 就像月晕形式的光环一样,向周围弥漫、扩散,掩盖了对这个人的其他品质或特点的认识。
不要轻易崇拜一个人或者公司、一个概念、一种做法。
24.蝴蝶效应
一只亚马逊河流域热带雨林中的蝴蝶,偶尔扇动几下翅膀,两周后,可能在美国德克萨斯州引起一场龙卷风。
不管你做什么,网站或者其他,你都应该关注新闻。机遇或者灾难可能就在那。
25.阿尔巴德定理
一个企业经营成功与否,全靠对顾客的要求了解到什么程度。 我赞同别人的点评:看到了别人的需要,你就成功了一半;满足了别人的需求,你就成功了全部。
尤其是做网站。
26.史密斯原则
如果你不能战胜他们,你就加入到他们之中去。
不要试图做孤胆英雄。如果潮流挡不住,至少,你要去思考为什么。
转载自:http://www.cnovo.com/archives/80.html

历史地图与文化-History Maps and Culture

作者:老卢 转载自:http://www.oursci.org/essay/culture/009.htm

  感谢echo同学,第一时间让我们知道了GE的历史地图。这个历史地图,显然不是一个地质历史变化的地图。在现有卫片上重叠出大陆漂移的动静来,这个并不现实,GE也不准备这么做。即使不考虑大陆的漂移,现有卫片上的地图,也不可能早到5000年前。6200~5000年前的间冰期,海平面高于现海平面2-4m,为全新世最大海侵,现在的江苏,浙江广东、山东等地方,许多都泡在海里。

  对于历史地图来说,更重要的意义,应当是一个文化地图,而不是地质地图。

  文化与历史有着深刻的关系,从新石器时候人类的出现一直到距今500年前,人类的种族和文化疆界一直是游牧民族的迁徙和宗教的传播影响下的疆界。地图为我们显示了这些迁徙和传播的故事。一本好的历史教科书,不能没有地图。

  如果要做历史地图的话,中国的历史地图是很有意思的。老卢这里有一套中国各朝代的历史地图,一路看来就是一部我们民族的英雄传奇。

  可惜,GE的历史地图,在亚洲只追溯到1710年。这对于我们这个民族来说,实在是太少了。如果有朝一日,能够看到三千年以来的我们民族的历史地图,再和世界的历史关联起来。看看中亚大陆,蒙古高原上发生的民族迁徙故事,就可以深刻地了解我们民族的历史。中国人从何来?何以有秦?何以有汉?何以有隋?何以有清?一目了然了。尤其是中华民族崛起路程上的强敌——也是深刻改变了世界格局和欧洲农耕民族的强敌——匈奴、突厥、蒙古的故事,更是需要在世界历史地图上,才能被深刻的了解。

历史地理-中国地图

三思藏书架-OurSci's ebooks

创造的发动机
[美]埃里克·德雷克斯勒 著  零火 译
本书是纳米技术之父埃里克·德雷克斯勒(K. Eric Drexler)的代表作。
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科学与怪异
作者:[美]乔治·O·阿贝尔 等
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打开原子的大门
作者:郭正谊
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阅读科学家——关于科学家传记的读书笔记
作者:张九庆
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地图的由来
作者:A.G.史密斯 译者:吴樯
整理制作:anglelx
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从惊讶到思考——数学悖论奇景
科学技术文献出版社  马丁·加德纳 著
李思一 白葆林 译 颜基义 校 FatCat扫描整理
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生命是什么?——活细胞的物理学观
E. 薛定谔 著
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科普杂拌儿
叶至善 著 湖南教育出版社
下载阅读(250KB)

数理化通俗演义 (补完版,总71回)
梁衡 著 KID扫校
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变幻多彩的地球
陶世龙 著  湖南教育出版社
下载阅读(406KB)

外星球文明的探索
上海科学技术文献出版社  卡尔·萨根 著
张彦斌 王士兴 金纬 译
下载阅读(2.54MB)

西方伪科学种种 下载(377)  马丁·加德纳 著 贝金 译 长正  校
  要反对伪科学的传播,最好的办法就是让公众有知识,能够把有声誉的科学家的著作与自欺欺人的无识之徒的作品区别开来。这一点并不象人们想象的那样难以做到。加德纳大叔的经典作品,强烈推荐!

寂静的春天 下载(340K) PDF下载(637K)  R.卡逊 著 吕瑞兰 译
  1962年寂静的春天,一名孤独的女子,为了正被毒杀的自然、生命与未来,发出杜鹃啼血般的呼号。这位“大自然的女祭司”,以非凡的警觉与洞察力预言了逼近的危险。这本书、这名女子,与命途多舛的现代环境运动一同到来,她的预言40年来始终在我们的耳边轰响。

自牛顿以来的科学家——近现代科学家群体透视 下载(1.62M) 张九庆 著
  科学家有的是拓荒者,也有的像是侦探;有的是艺术家,有的只是工匠;有的人具有诗人气质,有的人则同时是哲学家,有的人是神秘的精灵,甚至还有的是集天使与魔鬼于一身的怪物。这本书全面讲述他们的故事。

布鲁卡的脑  →下载(457K)   卡尔·萨根 著 金吾伦 吴方群 陈松林 译
  故事从一个人脑博物馆开始,作者面对着法国著名人类学家、外科医生保罗·布鲁卡的脑,沉思我们认知世界的能力和傍徨于歧路的科学文明,展望太空探索的前景,以及天文学的新发现将如何影响对人类在 宇宙和宗教等终极问题上的观念。

阿基米德的报复 →下载(865K)  保罗·霍夫曼 著  尘土等译
  据说阿基米德因为负气提出了一个关于牧牛的极其困难的数学问题,它直到22个世纪之后依靠计算机技术才得到解答。这本书还讨论了其它许多数学上的历史遗留问题,涉及密码、几何、图灵机、国际象棋乃至民主政治。

火与冰——核冬天 →下载(89K)  迈克尔·罗文-罗宾森 著 江凌飞等译
  我们无法估量这世界欠那个称为TTAPS的五人小组多少——为着核战争还没有发生。核冬天理论向以千万人的生命为赌注的战略家们展示了一种前景:大规模的核战争将毁灭人类,而不仅仅是卷入战争的人。

萨根《宇宙》 →下载(791K)  卡尔·萨根 著 周秋麟、吴衣俤等译
  在萨根笔下,宇宙的秘密不是守着大型望远镜的天文学家们独享的事物,而是紧密交缠在人类的历史与未来、政治与宗教、命运与梦想之中。这是一首真正的宇宙之史诗。从来没有任何一部科普作品能这样恢宏、优美、光彩夺人,像伟大的文学作品一样触及心灵深处。

时间简史 →下载(757K)  时间简史续编 下载(90K)
  史蒂芬·霍金 著 许明贤、吴忠超译   史蒂芬·霍金,轮椅上的伟大物理学家。他的这本《时间简史》是“可读性极高的有关时间在物理学中作用的通俗读物”,“很难想象其他任何人能将这些数学上令人生畏的主题表述得更加清楚。”

地外文明探秘 →下载(499K)  迈克尔·怀特 著 黄群 许小鹏 译
  有关外星生命的胡言乱语如今已是太多太多,轻信没有根据的谣言是对梦想的侮辱。作者从宇宙学、生物学、进化论、物理学、航天技术等多个方面对外星人存在及来访的可能性进行了探讨,愿意认真思考外星生命问题的人都应当一读。

还气功本来面目:擂台风云录 →下载(115K)  张洪林 著
  张洪林先生是气功界的专家,但不是人们熟悉的那种气功“大师”,他与伪气功骗子势不两立。张先生在中医研究院的气功“擂台”名动江湖,无数号称有特异功能的大鱼小虾想要挑了这个场子,结果如何呢?

数理化通俗演义(部分) →下载  梁衡 著
  科学史在这里不是枯燥的年代和人名,而是一场轰轰烈烈的英雄传奇。这里有以身殉道的悲壮,有“我发现了”的狂喜,有真理之路上的种种磨难与曲折,和探 求真理的人们永不言败的勇气。既是演义,部分细节未必与史实相符,但对非专业的普通读者特别是青少年是极好的科学史入门读物。

基因天堂 →下载(196K)  徐天宏 著
  在关于基因技术前景的著作中,这是比较易懂、也写得比较认真的一本。它重点不在于对相关生物技术进行科普(也因此存在少量科学事实上的失误),而是对由此引发的种种社会问题进行思考,平等地与读者讨论。

达尔文与进化论 →下载(1.2M)  丽贝卡·斯泰福 著 丁进峰 徐桂玲 译
  从达尔文以后,世界就不同了。这个曾经想做牧师的医学院逃兵,并不是生来的勇猛战士。他揭示了这自然界的一个伟大秘密,给人类心灵带来了前所未有的震撼,也为此承受了非同寻常的攻击、侮辱和歪曲。这些声音时至今日仍喋喋不休,但是,进化仍然在发生!

悲情圣殿——科学王国里的红色恐怖 →下载(243K)  笑蜀 著
  当政治被置于科学之上时,灾难就来临了。李森科,一个投合政治需要而发迹的小人,一时间竟高踞于一个庞大国家的科研体系顶端,对科学任意指手划脚。伟大的科学家瓦维洛夫则被投入牢狱并处死,苏联的遗传学研究被完全摧毁。

我们为什么生病 →下载(340K) R.M.尼斯 G.C.威廉斯 著 易凡 禹宽平 译
  我们受伤,生病,衰老,最后都会死掉。从进化史的角度看待这些,会有什么结论?这本有趣的书阐述了还不成熟的达尔文医学,探讨疾病和衰老的历史根源,以及这种理论指导人类健康的前景。

物理世界奇遇记 →下载(1.8M) G. 伽莫夫 R.斯坦纳德 著 吴伯泽 译
  汤普金斯先生梦游相对论和量子论的世界,在原子内部与电子谈话。这本书倾注了伽莫夫毕生热情的书,是他的科普作品中最成功、最有代表性的。这里收录的是斯坦纳德根据物理学和宇宙学的最新进展补充改写的版本。

科海求真 →下载(684K)  郭正谊 著
  中国反对伪科学的“四大恶人”之一郭正谊先生的杂文集,包括科技文化史的考据和对一些伪科学与江湖骗术的揭露。你知道油锅是怎么下的吗?你知道乌贼跟“嚼瓷片”的“特异功能”有什么关系吗?这里的门道说穿了其实很简单。

最后的熊猫 →下载(627K)  夏勒 著 张定绮 译
  作者曾于八十年代在中国的卧龙和唐家河自然保护区研究熊猫,这本书是那段生活的实录,一个生物学家对熊猫的命运证言。现实使他不能不哀叹一个物种的末路,但又不肯放弃希望,因为熊猫已经成为人类挽救自然平衡的像征。

别闹了,费曼先生! →下载(329K)  理查德·费曼 著 吴程远 译
  “完全是天才,完全是滑稽演员”,这是费曼的朋友给他的评价。很少有科学家像费曼活得这么多姿多采,这本书就是他对自己出格的一生的描述。幽默感正常的人,看这本书一定会从头笑到尾,无法自抑。

新疆域 Frontiers →下载(278K)  I.阿西莫夫 著
  阿西莫夫擅长用简明易懂的语言向读者描述各个学科最新进展,就像在这本书里那样。这里的200多篇文章原先是为报纸写的,篇幅简短,质量高超。

阿西莫夫最新科学指南·宇宙学 下载(606K)  太阳系 下载(861K)
分子 下载(167K)  元素 下载(150K)  蛋白质 下载(216K)
  I. 阿西莫夫 著 朱岚 等译  这是一部百科全书式的、包罗所有自然科学领域基础知识的科普名著,具有阿西莫夫式典型的简洁、通俗和优美。所有对科学感兴趣的人都应当收藏一套。这里是其中的一部分,尚未扫校完毕。

科学幻象 →下载(167K)  克里斯托弗·托默 著 王鸣阳 译
  我们这个时代充满了科学词语和标签,但在许多情况下科学只作为一个外壳而存在,其精神实质被丢弃。作者描述了在美国发生的一些与科学有关的争端,分析这种假冒科学的社会文化现象。

你知道吗? →下载(241K)  I. 阿西莫夫 著 暴永宁等 译
  涉及现代科学方方面面的100个问题,简洁而迷人,理解起来毫不费力,适合任何对科学有兴趣的人阅读。

伊甸园的飞龙 →下载(261K)  卡尔·萨根 著 吕柱 王志勇 译
  本书并非着意于传达生物学知识,而是在现有发现的基础上对智力的过去与未来进行推测,并探讨梦境、睡眠、多种文明共有的龙的传说、模糊而强烈的本能恐惧等事物的起源。也许,我们早餐吃煎蛋的习惯也与进化史上千万年前的事件有着某种关联。

裸猿 Naked Ape →下载(158K)  D. 莫里斯 著 何道宽 廖七一 译
  从动物行为学的角度,研究现存的唯一没有体毛的猿。它们是怎样进化来的?怎样觅食、求偶、育子、筑巢、探索与争斗?裸猿们自认为高出其它动物一等,因此对出于一位同类笔下的这部作品大为恼怒。

细胞生命的礼赞 →下载(189K)  水母与蜗牛 →下载(126K)
  刘易斯·托马斯 著 李绍明 译  当一位医学家和生物学家带着艺术与哲学的眼光去描写他看到的世界,就成为“一个生物观察者的手记”。这两本散文集雅致清新,幽默含蓄,是人文与科学结合的经典产物。

物理学的进化 →下载(640K)  A.爱因斯坦 L.英费尔德 著 周肇威 译
  从伽利略和牛顿到爱因斯坦,从经典力学到相对论、量子论,这本书讨论的是物理学观念的发展历程。20世纪最伟大的物理学家执笔的科普作品,没有吓人的公式,只有方法与观念的平易解说。

双螺旋 →下载(130K)  詹姆斯·沃森 著 刘望夷等 译
  1953年4月25日,Nature杂志发表了一篇短文“核酸的分子结构”,宣告了分子生物学时代的来临。双螺旋模型的创立者之一在这本书里亲自讲述发现DNA结构的历程,那段属于发现、属于激情、属于年轻的故事。

情有独钟 →下载(161K)  伊芙琳·凯勒 著 赵台安、赵振尧 译
  超前于时代的革命性理论往往找不到知音,伟大的遗传学家麦克林托克在玉米田里孤军奋战了四十年,终于等到这世界理解她的那一天。这个终身未婚的女子不喜名利,清心寡欲,唯对寻找自然的规律情有独钟。

进化思想史  下载(362K)  皮特·鲍勒 著 田洺 译
  科学史上没有一场革命来得比进化论更加复杂和艰巨,这本书回顾了两百年来进化思想的发展历程。它是一本适合生物专业和非专业人士的科普读物,但比较严肃,读起来精彩却并不轻松。

魔鬼出没的世界  下载(385K)  卡尔·萨根 著 李大光 译
  萨根生前付梓的最后一本书,讲述他与科学终生的爱情故事。这是历史上最伟大的科普作家对伪科学、反科学、迷信、偏见等种种魔鬼发起的全面战争,以前所未有的广度与深度接近普通人对科学的态度与认知,剖析充斥于公众视野的谎言,解释什么是科学、什么不是。

人口原理 下载(157K)  马尔萨斯 著 朱泱 胡企林 朱和中 译
  这本著名的书曾经影响年轻的达尔文,促进了自然选择理论的诞生。它至今仍在经济学中占据重要地位,并对其它领域有深远影响。

生物学思想发展的历史 下载(704K)  E.迈尔 著 涂长晟 等译
  这是一本关于生物学史的巨著,虽然是学术著作,但对生物学感兴趣的非专业人士,也可以把它当做科普来读,将大有教益——虽然可能比较费力气。

关于进化论的质疑和回答 下载(352K)  一笑 收集整理
  只要还有人羞于与猿为亲戚、不能体会进化生命观的壮丽和激动人心,关于进化论的争论就不会停止。在听信某些对进化论的质疑之前,还是先看看这里收集的回答吧——多数情况下你都能找到答案,因为通常那些质疑来来去去只有三板斧。

物种起源  下载(396K)  C.达尔文 著 周建人 等译
  对这本书不必有多余的介绍。不过据说这个中译本不是太好,让我们期待更好的版本早日问世。

昆虫记  下载(325K)  J.H.法布尔 著 王光 译
  每一只昆虫都有灵性,它们生活、劳动、争斗、歌唱。这精彩的小小世界不知激发了多少人对自然和生物的兴趣。可惜这里收集得不全,据说国内已经出了全译本,有机会一定设法补上。

自私的基因  下载(205K)  R.道金斯 著 卢允中 张岱云 译
  道金斯在本书中,将自达尔文以来所创建的进化的生命观,打磨成一件锋利的武器,以前所未有的胆略揭示生命世界中隐藏极深的秘密,使我们能够穿越千变万 化的具体生命形式而直指核心。他不仅颠覆了我们对自然界的幻觉,同时也开启了另一道完全不同且更加壮丽、精彩的生命画卷。

转载自:三思藏书架

星期三, 三月 21, 2007

数学家借助计算机破解E8难题

1887年发现的重大数学难题E8终被破解!来自世界各地的十八名顶尖数学家,3月19日云集美国数学研究所,宣布这项让学界兴奋莫名的成就。

E8 的运算量极庞大,假如全部写在纸上,足可铺满整个曼哈顿。由马里兰大学数学授亚当斯带领的数学家队伍便花了四年时间破解其数学结构,他们先用两年将程式写入电脑,再花一年寻找拥有强大运算能力的超级电脑,最后由华盛顿大学的Sage以77小时运算出答案,成功绘画出E8是一个有453060行与列的矩阵。

亚当斯形容此次壮举恍若破解人类基因图谱,不同的是后者只需一个GB贮存空间,E8却要60GB。他相信E8有助解释物理学上的一些难题,包括有助物理学家解释宇宙。

相关链接:E8难题

E8是十九世纪挪威数学家SophusLie发明的李群(LieGroup)例子之一,用以研究物件的对称性,当中以E8最复杂,有人甚至说,需要取得数学博士学位才能明白其意思。

转载自:cnBeta

星期日, 三月 18, 2007

脑机接口技术-Brain Computer Interface



芯片植入主宰大脑 人类生活将大变
作者:薛斐
许多支持大脑芯片植入的相关技术已经成熟,目前的目标是使这些日趋成熟的技术用更微小且可以无线遥控的方式运作。

请你想象这样一幅场景——一位瘫坐在轮椅中的少女正在用自己的意念控制轮椅: 先向左转,然后径直往前走……这可不是幻想,而是在美国克利夫兰市进行的一次大脑芯片植入技术演示。这位瘫痪女士的大脑中负责手部运动的神经被植入了一个微小的传感器,负责来解读她的意念。在她耳朵上方伸出了一个插销,通过电缆与一台计算机相连,通过无线遥控接口控制着轮椅的动作。对于全身瘫痪的人来说,这项技术有可能完全改变他们的生活。

主持这项演示的Cyberkinetics公司表示,这项技术有可能在2010年之前实现商业化。更有人预言,大脑植入无线芯片的实用化产品将会在2007年下半年取得引人注目的突破。事实上,许多支持大脑芯片植入的相关技术已经成熟,目前的目标是使这些日趋成熟的技术用更微小且可以通过无线遥控的方式运作。

神经元电子激励

电子激励可以加强神经元之间的联系,这种现象人们早就有所认识。在医学上有一种现象称为神经可塑性(Neuroplasticity),意思是说大脑神经在受到创伤之后具有一定的自我恢复的能力——如果大脑的某一部位受到损害,其他部分就会试图接管原本由受创部位负责的工作。只是这种接管过程非常缓慢,而且常常是很不完整的。科学实验发现,如果对脑神经进行某种电子激励,神经可塑性就会得到显著增强。已有科学家研究出相关的技术,可以首先设法找到脑神经受创的部位,然后在这里植入一些电极,通过适当的电子激励,可以帮助脑神经受到创伤的人恢复受创部位的机能。

多年前,医生们就开始在帕金森等引发严重颤抖的疾病患者脑中植入脑电波起搏器,例如,Medtronic公司制造一种跟手表差不多大小的装置,可以植入病人的胸腔之中,再以某种方式与大脑神经连接起来,用来抑制引发肢体颤抖的电子激励信号,这种技术称为深度脑刺激,也有专家在测试其对于强迫性官能症、忧郁症和肥胖症的有效性。专家们相信,用电子信号去刺激神经系统的某些部位,也就是神经元电子激励技术,很快就可以用来帮助人们克服偏头痛、睡眠中呼吸停止、失禁、心理衰竭等疑难病症。

脑机接口技术

大脑是一个复杂的组织系统,包括数十亿个神经元和多种感官信息传递机制,通过密切协调才能控制人或动物的思维和行为。精确制造的传感器可以与大脑的神经系统的某个部分建立稳定、可靠的联系,从而帮助人们研究大脑的功能机制,也可以帮助神经麻痹或者受损的病人完全或者部分地康复。脑机接口 (BCI,Brain Computer Interface;或BMI, Brain Machine Interface)就是为了这种目的而设计的生物电子传感器。

要把人造的装置植入大脑,这可不是一件容易的事情。事实上,BCI也分为全植入式、部分植入式和非植入式三类。

全植入式BCI需要通过神经外科手术将电子装置直接放入中枢神经的灰白质之中。由于直接接触灰白质,这种装置可以获得最精确的大脑神经信号,但也可能因为人体的排异反应和头骨的阻挡而影响信号质量。

半植入式BCI是把植入装置安放在大脑头骨之内、灰白质之外的区域,而不是埋入灰白质之中。这样做的好处是降低了对脑神经造成损伤的风险,而神经信号也不会受到头骨的阻挡。

非植入式BCI具有安装佩戴简便的好处,但是从大脑神经元发射出来的信号经过头骨的衰减,再加上外界的干扰信号,都会使这种方式获得的神经信号质量很差,也不容易确定是由大脑的哪部分神经组织发出的信号。

耳蜗植入装置是目前常用的BCI。据统计,截至2006年全球已经有大约10万人接受了这种装置。

最初的试验当然是从动物开始。在上世纪八十年代,Johns Hopkins大学的科学家就已掌握了猕猴手臂运动方向与单个皮层运动神经元的电学相关性,但由于所用实验设备的计算能力所限,无法记录大量神经元的反应。上世纪九十年代中期是BCI的高速发展时期,好几个研究小组都利用并行计算技术来捕捉复杂的脑部运动神经中枢信号,并用这些信号去控制一些外部装置的动作。

猴子是肢体最为敏捷的动物,常常被科学家用来实验与肢体动作有关的神经反应。例如,有科学家通过BCI获取和解读猴脑神经的运动信息,再用这些信号驱动机器人手臂,以此复制猴子的动作。近几年,有科学研究小组在带有BCI的猴子面前摆放食物或者游戏操纵杆,而这个BCI又与一部机器人手臂相连。这样,机器人手臂就可以根据猴子大脑的信号做出抓取食物或者操作游戏杆的动作。

改善人类的生活

第一个直接植入人类大脑的视觉辅助装置产生于1978年。这是一个带有68个电极的阵列,被植入一位成年的后天失明者,成功地使这位患者产生光感。除了植入大脑的电极阵列,这套设备还包括一个安装在眼镜上的电视摄像机,负责向植入大脑的BCI传送视觉信号。遗憾的是,由于当时的计算机技术条件,与这套系统配套的是一台巨型计算机,重量达到2吨。

随着电子设备的微型化,近期推出的类似产品,已经可以让失明者的行动不那么受到限制了。到2002年,已经有人可以购买商品化的产品,不仅使原本完全失明的人通过接受植入手术而恢复一定的视力,甚至有人可以驾驶着小汽车在科研所旁边的停车场里缓缓地兜圈子。

用于辅助运动神经系统的BCI可以帮助瘫痪者操作计算机或者机器手臂。本文开头所描述的情景,就是采用了 Cyberkinetics公司的BrainGate大脑植入芯片,其中包括96个电极,可以探测到瘫痪者的运动神经活动,并根据搜集到的神经活动信号驱动机器手臂、轮椅、计算机光标以及电视按键或者照明设备的开关。

Cortex Gaming公司开发了一种非植入式BCI,看上去就像是一条头饰带,使用者由此可以操作计算机。这种装置原来的目标是操作游戏机,但是后来被用于帮助残疾人通过计算机与外界沟通,当然也可以直接操作计算机。不为人知的是,这种技术最初是用于美国空军的武器装备系统。测试表明,与传统的手动按键相比,这种装置可以将军用飞机驾驶员的操作反应速度提升15%。

潜在应用引发关注

大多数科学家都希望从善意的角度去看待技术的进步,例如希望对动物与周围环境的互动方式有更进一步的了解,也希望由此加速瘫痪病人康复领域的研究。但是大脑芯片植入技术的军事应用是不容回避的——如果可以对鲨鱼的行动进行遥控,就可以把它变成不会暴露目标的海底间谍,用来跟踪各类舰艇。

由美国五角大楼赞助的一群工程师已研究成功一种用于植入鲨鱼脑部的装置,可以影响鲨鱼的行动,他们甚至希望通过这个装置来解读鲨鱼的“思想”。在冷战时期美国和苏联都曾经训练海豚和鲸鱼等海洋哺乳动物来执行一些准军事任务,但鲨鱼脑植入装置才是鱼类进入军事领域的真正开始。鲨鱼可在水中静悄悄地快速行动,而且对特定的电波十分敏感,可以跟踪一些化学成分,而五角大楼方面则希望这些能力可以充分地应用于军事目的。

据美国New Scientist杂志报道,这种脑植入装置主要是一些埋藏在鲨鱼脑部的电极,军方可以通过遥控装置发出信号,刺激鲨鱼中枢神经系统的某些特定部位,类似的装置也被用于其他的动物行为监测与控制实验。这些研究项目都得到美国国防先进技术研究计划署(DARPA)的支持。波士顿大学的科学家已可以在狗鲨大脑中的嗅觉神经部位植入芯片,进而影响其行为。如果把电刺激信号施加在其嗅觉神经中心的右边,狗鲨就会向右转; 刺激左边,狗鲨就会向左边游去。电刺激信号越强,狗鲨转弯就越急。另外,大脑植入芯片也被用来破译鲨鱼对于海洋流动和电场变化的反应模式。

BCI显然与社会伦理密切相关。也许是因为相关的研究主要都集中在辅助残障人士方面,而且已经报道的研究成果主要是采集脑神经信息,而不是带着某种目的去影响大脑,目前对于这个问题的争论并不激烈。

不过请注意,视觉辅助系统实际上用光学信息去刺激大脑视觉神经,而不是在采集脑神经信息。再者,这些技术既然可以用于弥补残障人士的缺憾,也就可以用来增强正常人或者正常动物的特定能力。利用这种装置,一只普通的鲨鱼就有可能拥有人的智能和政治立场。这样想起来,这种技术还真恐怖。

2007-01-16
转载自:http://www.ccw.com.cn/news2/tech/htm2007/20070116_235637.shtml

星期五, 三月 16, 2007

土卫六泰坦惊现海洋

“泰坦”是土星最大的一颗卫星,也是整个太阳系中第二大卫星。

NASA公布卡西尼号飞船拍摄到的土卫六雷达图像



天文学家13日在美国得克萨斯州举行的“月球与行星科学年会”上公布,美国“卡西尼”号探测器发现,土星的最大卫星土卫六“泰坦”上存在可能由液态甲烷或乙烷构成的“海洋”,其中最大一个面积与里海相当。

至少存在两处“海洋”

这一结果证实了研究人员早先提出的猜测,即由于“泰坦”含大量氮的大气层中存在甲烷等有机化合物,它的表面一定有液态烃海洋。此前,“卡西尼”号只在“泰坦”表面发现了若干小湖泊。

研究人员说,“卡西尼”号的雷达探测器发现“泰坦”烟雾缭绕的北极至少存在两处“海洋”。“卡西尼”号上个月发回照片显示,其中一处深黑色“海洋”长 680英里(约1094千米),形状不规则,面积至少有10万平方公里,与里海相当。另一处“海洋”面积为前者的五分之一。

很可能存在液体

尽管目前科学家尚不清楚这两片“海洋”中是否全部为液体。但专家推测,鉴于雷达观测到的深黑色外观表明其表面平滑,综合该区域形状等其他特性判断,“海洋”中很可能存在液体,而且此液体很可能是甲烷或乙烷。

美国亚利桑那大学参与“卡西尼”号项目的研究人员卢奈说,虽然目前并没有关于区分“泰坦”上的湖泊和海洋的科学定义,但此次发现比以往发现的湖泊要大得多,所以应该被认为是海洋。

新发现让项目科学家兴奋不已,他们已经调整卡西尼飞船上的雷达装置,以便在今年5月再次飞越土卫六时,能够直接从这片海洋区域上空飞过,探个究竟。

天文学家称土卫二
已具备产生生命三大条件


天文学家12日在美国得克萨斯州举办的“月球与行星科学年会”上提出,土星卫星土卫二内核的放射物衰变可能为这颗卫星提供了持续热能。如获证实,这意味着土卫二已具备产生生命的三大条件:地下热源、有机物和液态水。

去年3月,飞过土卫二附近的美国“卡西尼”号探测器发回照片显示,土卫二上有类似间歇泉的冰屑和水蒸气喷发景象,表明这颗天体上可能存在液态水,且其地下有可能存在热源。另外,美国亚利桑那大学研究人员通过资料分析,认为土卫二南极附近可能存在少量有机物。
转载自:http://www.dnkb.com.cn/news/20070314/231710.html

星期五, 二月 23, 2007

全球最佳50科技站点

摘要:收集98年美国《science popular》杂志评选的全球最佳科技站点五十强。

1、活生生的细胞
  这个站点中包括了大量在显微镜下观察到的细胞的彩色照
片和活动图像,而这些细胞从青霉素到寄生虫应有尽有。

2、错觉的解释
  眼见为实吗?不一定。这个站点收集了大量包括眼睛及其
它感官发生错觉的的现象,并通过科学解释揭开这些错觉的秘
密。

3、显微图片库
  在这里你不必关心你所观察的东西到底有多小,因为它可
能在原子所在的地方,或是处于光线的边缘。

4、立体人体展示
  这是美国国家医学图书馆下属的一个站点,其目标是利用
三维技术,详尽地展现人体的构造。

5、混沌艺术
  数学、物理以及其它的科学领域的混泊会不会对现代艺术
产生影响?显然是如此。

6、太空站专贡
  可以阅读最近的新闻,与航天员见面,讨论他们的进展,
观看图片,甚至可以仔细观察虚拟立体太空站运行的情说。

7、小行星和彗星的威胁
  忘掉科幻电影中的镜头吧,这里才是活生生的事实。1997-
xf11小行星将在30年内非常接近地球,在此站点上有关这个小
行星的最新科学推断。

8、从外空看地球
  这是一个拥有25万张地球照片的数据库的一小部分。照片
都是航天器上的航天员在高空拍摄的。

9、太阳系模拟器
  选择你所想要观察的行星的位置、日期、时间以及观察地
点,于是你就可以在这个太阳子模拟器中对宇宙进行随心所欲
的观察了。

10、太空展望
  这个站点关注太空战略、发射计划、即将发生的重大事件、
太空政策的发展、太空科学前沿研究及与太空有关的技术等。

11、美国航空航天局宇宙观测站
  从这里,我们可以离开居住的地球。去看一些令人震惊的
宇宙照片,了解隐藏在这些照片下面的故事。

12、“网上展览馆”
  与在旧金山的真实的展览馆一样,这是一个既有广度又有
深度的交互式科学展览馆,内容涉及科技、人文等方面,非常
适合用来进行科普教育。

13、网上科技展览会
  主要展示外层空间、先进的计算机技术和用多媒体技术生
成的虚拟环境为主。

14、弗兰克林科学研究所
  这是著名的philly博物馆的网上版本,它让你随着课堂中
的旅行进入科学的领域。

15、美国自然历史博物馆
  这是位于纽约的美国自然历史博物馆的网站,用大量有关
生命多样性的材料向观众展示人与其它种种生物相互依存的关
系。

16、美国国家航空航天博物馆
  这里收集了大量飞机、航天器的文字、图片及视频图像资
料。

17、蒙特雷湾在线水族棺
  这里以美国蒙特雷湾水族馆为依托,向你展示大量平时根
本无法见到的海洋生物。

18、狂热科学家之网
  你是否想过将那些诲人不倦的科学家们的头盖骨都橇开,
去寻找无数问题的答案?这个站点的存档中包含了大量问题和
答案,还有一系列“疯狂实验”的示范,并可以链接到其它的
站点上。

19、向专家请教
  这是一个离奇却又是十分引人注目的站点,它向你提供各
学科专家的电子函件地址以及相应站点,从天文学家到核动力
方面的专家,从画家到遗传学家都有,你如有科学上的疑问尽
管向他们请教。

20、垃圾科学主页
  著名的垃圾科学专家斯蒂文·米劳伊领导的一场有关环境,
健康和营养等问题的大讨论。

21、 universe博士问答
  本站点的主角universe博士是一位可爱的卡通猫,有一大
批优秀的医生和科研人员作后盾,可以对孩子们提出的各种各
样的问题(例如“为什么我们无法长出更多的脑细胞?”),
做出详尽而权威的回答,相信每一位科学爱好者都会感兴趣。

22、小行星撞击地球
  一颗小行星毁灭了纽约!这似乎有些不大可能,但是你却
可以在此看到这一令人颤栗的场景的录像片断。

23、美国喷气推进实验室档案库
  这里有一个有关美国航空航天局喷气推进实验窒的真实和
模拟的电影剪辑(大部分都是非常大的文件)的档案库,其关
注的焦点是“火星探路者”和“卡西尼”航天器的任务执行情
况。

24、新星在线
  本站点包含非常受欢迎的美国广播公司科学系列中的录像
以及相关的文字资料,内容比那些广告性质的资料要丰富许多。

25、哈勃太空望远镜
  在这里,可以看到太空望远镜研究所天文学可视化实验室
用来自哈勃太空望远镜的资料制作的电影和动画,用来模拟天
体的各种现象,包括士星风暴、火星自转等许多内容。

26、虚拟的黑洞与中于星之旅
  到现在为止,还不会有人出售飞往黑洞的机票,但是你却
可以在此通过电脑动画来实现这次旅行。

27、美国专利与商标局
  这里提供了有关商标和专利方面的基本知识和新闻,可能
对于搜索免费专利的人来说最有用。

28、发明家的乐园
  所有的材料全部免费!该站点是由一个非赢利性组织制作
的,它面向发明家,进行发明的建议,推荐专利代理人,还有
一份电子版的时事通讯以及以往发明家的信息。

29、发明总汇
  这里汇集了有关发明的新闻、调查报告、资源和链接。其
中最有意思的也许就是被称为“本周发明家”的档案,你可以
按发明名称来进行查询。

30、古怪的发明
  这里聚集了历史上许多稀奇古怪的发明,比如“自助服务
桌”(1866年)、“鼻子造型器”(1907年)和“表扬器”
(1986年)等。

31、新闻背后的科学
  这个网站着力于解释新闻背后的科学道理。比如克隆技术
以及美国校园暴力等热点问题,在此都有清楚的解释。

32、科技故事摘要
  这个站点向访问者提供了各种新闻媒体上的科技故事的摘
要。

33、《新科学家》杂志
  这是英国著名科学周刊《新科学家》的电子版,在此访问
者可以看到该刊上的新闻和故事。

34、科技新闻发布网站
  本站点由美国科学促进会(american association for the
advancement of science)制作。其上发布的新闻均来自著名
的研究机构和医学组织。

35、科学日报
  你每天都在查找最新的科技成果吗?这里正是你的好去处。
这个站点之所以与众不同,是因为它可以让你非常轻松地通过
标题来对文章进行筛选,同时它还提供了许多相关地点的链接。

36、即时航天新闻
  这个站点会十分频繁地更新美国航空航天局的各种新闻和
图片,并提供查询服务,这对于对航天感兴趣的人来说是不能
错过的。

37、网上科技广播电台
  不要再去听广播电台的广播了,想了解科技新闻就到这个
站点来吧。

38、美国洛斯阿拉莫斯国家实验室
  这里是原子弹的诞生地,现仍进行着有关核武器和核材料
的研究。

39、美国麻省理工学院媒体实验室
  这里是著名的《数字化生存》一书的作者尼古拉庞帝领导
的实验室,主要从事数字电视、全息图像、电脑音乐、电子出
版和人工智能等方面的研究,向访问者展示了电子娱乐的数字
化未来。

40、贝尔实验室
  贝尔实验室,恐怕要算是世界上最重要的计算机与通信技
术实验室了。通过这个站点,可以了解贝尔实验室中的研究要
点、项目和工作人员。

41、美国桑迪亚国家实验室
  作为一个国家安全方面的实验室,在冷战结束之后,美国
桑迪亚国家实验室进行了许多有关能源和高技术方面的研究。
在这个站点上展示了它的一些研究成果。

42、ibm研究中心
  再也没有第二家公司会像ibm一样,在计算机及其相关学
科领域的研究上具有如此的多样性。这个站点中的内容,从语
音识别到纳米技术,无一不给来访者一种“蓝色巨人”的感觉。

43、美国国家健康研究所
  除了新闻和报告之外,这个站点还提供了丰富的链接,包
括消费者健康服务和其它健康机构的指南。

44、健康消费指南
  这是政府关于健康消费导向的站点,hearthfinder提供了
有关医药方面的广博信息,以及预防疾病的要点,同时也是通
向其它信息的大门。

45、美国食品与药品管理局
  这是一个关于药品和医疗产品方面信息和警告的重要站点。
美国食品与药品管理局还向你提供了通过药品中的主要成分或
是品牌来进行查询的服务。

46、虚拟药物中心
  这是一个患者非常关心的“虚拟药物中心”,该站点提供
医药方面的新闻,教学背景信息,药品使用和临床应用方面的
一些新发现,还有许多其它的内容。

47、爱因斯但专页
  是不是觉得自己对e=mc2这个公式还是不太理解?那么让
我们通过一个声音片断,请爱因斯坦来进行解释怎么样?在这
个美国物理学研究所为爱因斯坦设立的站点上,你还可以观看
到爱因斯坦的影集。

48、科学探索
  波浪是如何产生的?它与地心引力有什么关系?这里的动
画可以向你解释清楚我们日常生活背后的科学原理。

49、网上元素周期表
  这个元素周期表提供了方便的查寻方式和任何书本都难以
达到的大量数据。

50、xavier机器人
  如果每天花上几个小时去看机器人xavier所看的东西。那
么你就可以对它去哪里、做什么事情进行遥控了。 
 摘自《科技新时代》转载自:http://www.visnv.com/SrcShow.asp?Src_ID=121

星期四, 二月 08, 2007

硅基光学调制器催生千核处理器

英特尔公司的研究人员开发了一款迄今运行速度最快的硅基光学调制器(silicon- based optical modulator),能将一束激光分割成一系列脉冲,产生光学数字信号 1s和0s。如果将这款调制器放入电脑,主机内的数十块芯片就能实现光连接,大幅提升计算机的运算能力。在2015年左右,拥有硅基光学调制器的新型电脑也许就会面世。

目前,许多电脑都配置了两个甚至多个处理器,铜线是处理器之间的主要连接介质。芯片制造商梦想着在电脑内安置成百上千个处理器,让这个处理器群体同时工作。但是作为连接介质的铜线,却是这一梦想变为现实的最大障碍。因为多处理器同时工作时,需要大量的电信号交流,而铜线根本无法满足这一要求。光连接则不同,这种连接方式所能承载的信息量,远远超过铜线的承载量。

其实在今天,光学硅基调制器已经作为远程信息输送设备而得到了广泛的商业化应用,但是制造它的原料却异常昂贵,普通电脑用户根本承担不起。英特尔或其他公司在用硅材料制造相似的装置。例如,在2004年,英特尔公司的光学工程师Mario Paniccia领导的一个研究团队,制造了一个硅调制器,能以1Gb/秒的速度运行。20085年,他们将这个速度提升到了10Gb/秒,只是功耗很大。为了达到更高的运行速度,Paniccia的研究团队重新设计了他们的调制器,期望能有更高的运行效率。新鲜出炉的调制能以30Gb/秒运行。

英国的一位电子工程师说:“拥有30Gb/秒的运行速度的调制器,让我们看到了硅的真正应用潜力,这也是硅光学的一个巨大进步。” Paniccia认为,只要在做一点改进,他们能将调制器的运行速度提升到40Gb/秒。他说:“如果这样,在10年的时间内,工程师就能将调制器与其他设备连接在一起,实现相邻芯片的光连接,将信号传输速度提升到1000Gb/秒。”

转载自:硅基光学调制器催生千核处理器

星期一, 一月 08, 2007

2007年最值得期待的七大科学突破(组图)

  新浪科技讯 据大众科学网7日报道,在刚刚过去的2006年,科学家们创造了令人眼花缭乱的一个又一个成就,在新的一年里,同样会出现许许多科学突破,而以下七大研究项目最值得期待。


解答宇宙之谜的对撞机

解答宇宙之谜的对撞机


  1. 解答宇宙之谜的机器将启动


  科学家预言,世界上功能最为强大的物理实验室将会解答很多我们想都不敢想的问题。今年晚些时候,这项耗资八十亿美元、名为大型强子对撞机(LHC)的科学实验将开始陆续发现物理学史上几个最难解之谜的线索。



  物理学界在十年前提出了一系列难解的问题:物质为何会有质量?每个粒子是否有一个看不见的“伴侣”?但在这十年里,物理学家提出了很多有关宇宙如何形成的理论。如果一切进展顺利,大型强子对撞机或能揭开众多令人吃惊现象之谜,从而验证宇宙起源和结构的新理论正确与否。大型强子对撞机埋在瑞士日内瓦地下100米深的一条长16.8英里的环形隧道中。


  美国加州大学欧文分校理论物理学家乔纳森·冯表示,大型强子对撞机的碰撞可能会产生神秘、无形的暗物质。天文学家认为,宇宙中80%的物质都是暗物质。大型强子对撞机项目规划者最初肯定没有意识到暗物质这个问题。乔纳森教授表示:“在大型强子对撞机项目提出之时,科学家当时对这种机器有助于解答这个宇宙哲学问题完全没有任何概念。”


  这同样适用于寻找多余的空间维数。多年来,寻找多余的空间维数被认为已超出了现代实验技术能力范围。尽管如此,理论学家日前讨论了通过大型强子对撞机发现间接证据的可能性。佛罗里达大学物理学家康斯坦丁·马切夫说:“大家不会看到额外的维数。”他解释说,诸如电子等粒子在穿过多出来的空间时,会忽然间变得大而重。马切夫及同事将会为那些搬弄是非的“重量增加”探寻相关数据。


  即便大型强子对撞机未能揭开上述物理现象之谜,它仍旧会被视作具有里程碑意义的成功。按照大多数物理学家的说法,“希格斯玻色子”(亦称“上帝粒子”,可能形成了物质的质量)的发现就几乎确保了这种成功。更为重要的是,大型强子对撞机将会产生宇宙大爆炸之后便不复存在的条件和能量水平。这意味着大型强子对撞机也许能产生连物理学家想都没想到的现象。乔纳森说:“科学的最大奥妙在于,你永远不知道大自然将来向我们展示它的哪一面。”


国际空间站

国际空间站的部分构件


  2. 扩建空间站进入关键时期


  当“哥伦比亚”号航天飞机于2003年空中解体时,国际空间站只有49%硬件到位。航天飞机将在2010年退役,在此之前,航天飞机需要向空间站运送大量物资和设备。如果要把空间站建成世界级的研究室和科学家所预想的、二十年后成为飞往火星和月球的中转站,2007年的扩建工作将会十分忙碌。


  为完成该计划,美国宇航局预计进行14次装配任务,其中今年进行五次。如果五次全部成功,到十二月为止这个人类太空中唯一的前哨站将增重30%,并增加五千平方英尺的面积,发电能力提高至目前的三倍,最值得注意的是增加两个一流的科学实验室。



  欧洲的哥伦布实验室和日本的实验舱是今年运送任务的重中之重。这些耗资30亿美元、公共汽车大小的太空舱将大大增强空间站在地形学方面的研究实力(例如药物和气象研究),更为重要的是为长期执行月球和火星任务做好准备,比如太空用药和防辐射。此外还有加拿大制造的一个名为戴克斯特瑞(Dextre)的特种用途操纵器,它将用其11.5英尺长、有7个关节的附肢来完成以往需要太空行走才能进行的复杂的修理任务,使宇航员有更多的时间来做实验。


  今年的一系列发射任务是有史以来最具挑战性的一年。美国宇航局的发言人阿拉德 ·布泰尔(Allard Beutel)说:“甚至比阿波罗号还要复杂。”鉴于国际空间站和航天飞机麻烦不断,许多人怀疑美国宇航局是否能按期完成任务。美国行星学会主任路易斯·弗雷德曼(Louis Friedman)警告说:“如此密集的发射任务每次都成功不太可能,如果真是这样,那我们的运气就太好了。”我们将看到麻烦缠身的国际空间站将成为下一代太空游客的培训基地。另外,本年度还有很重要的五次发射值得关注:


  西弥斯探测器:1月21日,美国宇航局将发射五个小型飞船进入地球磁气圈磁干扰最强的中心地带,其目标是研究该区的磁暴是如何产生炫目的北极光的。


  中国嫦娥一号:4月17日发射的中国第一个探月卫星将展示中国月球计划的雄心。在进入轨道后,该卫星将探测月球表面,为将来的中国的探测器登陆月球做准备。


  黎明号飞船:6月21日,美国宇航局离子动力“道恩”号将飞往火星和木星间的小行星带,在那里它将研究我们太阳系质量较大的两颗小行星灶神星和谷神星(Vesta and Ceres),最近依照新的行星定义,它们被划成为矮行星行列。


  凤凰号火星探测器:这个低成本的美国宇航局飞船将于8月份抵达火星的北极,寻找该行星冰层下的生命迹象。


  格拉斯特天文望远镜:10月7日,伽玛射线大区域太空望远镜(GLAST)将发射升空,用以观察宇宙中最迷人的现象,包括黑洞、类星体和中子星。



培育干细胞

干细胞


  3. 培育干细胞


  干细胞究竟能治疗哪些重大疾病,目前仍然不是很清楚:用干细胞治疗糖尿病、帕金森氏症甚至是癌症的研究仍然进展不大。承担30亿美元干细胞研究项目的加州再生医学研究院(California Institute for Regenerative Medicine,CIRM)在去年10月份估计,完全用干细胞治疗疾病还需十年时间。为什么还需要等待?科学家需要进一步了解细胞生物学,尽管美国的法律禁止在国家投资的实验室用人类胚胎干细胞进行研究,但是未来几年在该方面的研究力度将会加大。



  最吸引人的进展是成人干细胞研究,成人干细胞很难转化成其它组织细胞,它通常会修复和替代受损的细胞。但现在发生了变化,去年,加州大学洛杉矶分校的研究人员将成人的脂肪细胞转化成了肌肉细胞。该进展将有助于人类修复动脉和膀胱。


  日本京都大学的两名科学家的研究有了更惊人的发现,去年8月就有报道称,他们成功地使从人类皮肤上提取的胚胎细胞培育成老鼠尾巴。他们首先隔离人类胚胎细胞中的四个基因而不是隔离成人细胞。当成人细胞受到这四个基因的化学刺激后,转化成区别于其它细胞的胚胎细胞。如果他们的研究在人类身上也能成功,将在科学界产生革命性影响。加州大学的玛丽·马克松说:“这意味着可以用取自你皮肤的细胞重新排列其内核,形成胚胎干细胞生产线,其治疗效果不可限量。”


水源短缺

水源短缺


  4.战胜水危机


  美国也人感受到了下世纪可能主导世界的水战争。灌溉用水被削减以保护被克拉马斯人视为神鱼的亚口鱼,随之而来的干旱引发了农场主和部落成员的冲突。水成为乌兹别克斯坦和加沙地区的谈判筹码,黎巴嫩、尼泊尔、达尔富尔的军事目标,导致索马里、中国、印度和巴基斯坦冲突的催化剂。环境专家彼德·格里克(Peter Gleick)说:“这些地区一直以来就存在因为水而产生的冲突,但现在这种紧张情况正在加剧。”


  联合国估计到2025年全球79亿人中将有50亿缺乏安全饮用水。尽管大多数可怕的冲突在我们的边境以外,但当时美国的人口将达到3亿,山顶的积雪将因气候变暖而融化,人们比世界其它地区的人用水更多(每天100加仑),产生冲突的条件完全成熟。我们的地下水使用比注入得更快并且更多,从南达科他州延伸到德克萨斯州的奥加拉拉的水量下降到150英尺。7个西部州正设法在干涸的科罗拉多河抽取更多的水,该河流的水量较同期到达加利福尼亚湾下降了0.1%。


  脱盐。位于德州的埃尔帕索耗资8700万美元、日产淡水2750万加仑世界上最大的内陆淡化水厂将于今年开始淡化含盐的地下水。同时,位于佛罗里达州坦帕、日产淡水2500万加仑的大型淡化水厂也开始投产。为减轻科罗拉多河的损失,亚利桑那州正在测试是否重开开尤马的淡化工厂,在加州有多达20个淡化水项目正在被讨论。位于卡尔斯拜德和亨廷顿海滩的两个5000万加仑的淡化水厂的命运将在今夏决定。



  脱盐厂正在经济上变得越来越可行:可以每天产生1万加仑的水,而上世纪90年代只能生产5000加仑。但专家警告:淡化只是通过供应来解决需求问题。他们还在考虑,淡化水所需的高昂成本和对环境产生的环境(会杀死海洋生物和排放高浓度盐水)是否使这一行动成为可能。事实上,解除水危机最好的办法是大量采用节水厕所和抗旱植物,特别在发展中国家,因为那里建设淡化工厂的资金和水一样稀缺。


新型核电厂

新型核电厂


  5.新核能


  美国的第一个核电厂发电已经33年了,这种情况很可能在今年晚些时候发生变化,因为美国核能管理委员会可能会批准在美国本土新建一个反应堆。受政府支持以及环保人士提出核能可成为化石燃料的没有污染的替代品,15家电力公司宣布有意近年内在美国兴建新的核电厂。



  核能现在占美国所产电力的五分之一,但美国对电力的需求日益增长,有人预计到2030年电力消耗量将增加40%,而美国的核电厂却在老化。新的反应堆将满足新增需要并填补部分电厂退役的空缺。新设计的反应堆的主要特点就是安全。今年5月,美国能源部将选择三个新设计中的一个来做为下一代的核电厂,其目标是在2021年前投入商业运行。但麻省理工大学的核工程师安德鲁·科达克说:“我们现在正经历能源危机,我们必须停止使用传统燃料,不能一直等到2021年。”


甲烷释放

甲烷释放


  6.应对碳的堂兄----甲烷的危害


  一项关于永久冻土带融化的新的发现可能不久以后会改变全球的气候。当科学家们飞到遥远的西伯利亚研究永久冻土带时,他们发现了一处一直在膨胀的北极湖。听起来很好,但这些水却很危险。随着地下冰层的溶化,这个世界上最大的冻土带有三分之一的地区被这样的湖水覆盖,而且湖水的水量在不断增长。尽管它们的溶化是全球变暖的标志,但最大的担忧是一种无形的危险物质:随着地下远古动植物解冻并腐坏,这些湖会喷出大量甲烷。


  甲烷也是一种温室气体,并且其导致全球变暖的效力是二氧化碳的二十倍。根据2006年的最新发现,现在排入大气的甲烷是过去所认为的五倍。事实上,更高的温度导致更多的冻土溶化并产生更多的甲烷,以致于整个地球都会因此变暖。目前采取的两个重要措施是:第一,极地研究团体联合起来,统一研究到底永久冻土带中存有多少碳。(他们希望在今年底公布这一数字。)


  同时,气象学家将开始尝试进行永久冻土带的融化对地球气候产生影响的模拟实验。佛罗里达大学的生态学家泰德·舒尔(Ted Schuur)说:“明年我们将在全球气象模型中加入永久冻土带模拟,这标志我们对如何理解气候产生变化将产生一重大改变。”今年和其后的一段时间有可能会专注于被舒尔称为的“灾难性溶化”——大面积冻土一次全部溶化。他说:“就像南极洲的冰架一样,我们不知道它们会破碎并发出巨响,但它的确发生了。没有理由说明它明年不会发生。”


新药物治疗大脑成瘾

新药物治疗大脑成瘾



  7.新药物治疗大脑成瘾


  对瘾君子们来说,这是一个好消息:长期被认为是道德弱点的毒瘾正被科学家和内科医师重新定义为是一种复发性慢性病,可以通过药物进行治疗。


  今年,我们会发现一种全新的治疗方法----免疫疗法是否会发挥威力。抗瘾疫苗将产生抗体,它能发现毒品的分子,并绑定这些分子,将其逐出大脑,阻断这些分子所产生的舒适感。首先是抗烟瘾的疫苗,在早期研究中有40%的人接种疫苗(被称为NicVAX)后不再吸烟并没有复发的迹象。今年将进行更多的实验,如果疫苗效果良好,预计很快就会批准上市。


  然而,最重要的还是研究出帮助人们戒毒的药物。马上要进行针对五十个酗酒病人临床药物实验。一个有力证据是利莫那班(rimonabant),它被批准在欧洲用于减肥。研究人员正在对它的戒酒和戒烟效果进行研究。


  一种药物怎么会对不同的瘾产生效果呢?因为许多种让人成瘾的东西都是通过同样的大脑路径发挥作用的。今年上半年,这方面的研究将发现针对烟瘾和酒瘾的不同基因,找到更多的治疗成瘾的方法。(任秋凌)


转自:http://tech.sina.com.cn/d/2007-01-08/13461323989.shtml 2007年01月08日 新浪科技

星期日, 一月 07, 2007

联想集团发布重大科研成果—实时多媒体协同技术

[北京讯]2007年1月5日,联想集团在北京发布实时多媒体协同技术(Real-time Multimedia Collaboration Technology)。这项由联想集团历经5年研发取得的自主创新成果,是联想落实关联应用技术战略的又一重大里程碑,标志着联想集团在3C融合核心技术领域取得重大突破,将对未来3C融合的发展态势产生深远影响。

中国科学院院士高庆师,联想集团高级副总裁兼CTO、联想研究院院长贺志强,联想集团负责全球奥运营销的副总裁李岚和来自3C融合技术领域以及相关产业方面的专家出席了发布会。

联想实时多媒体协同技术,实质上是一种PC的远程输入输出技术:通过镜像的和重定向的远程输入输出,将PC上的多媒体数据或应用程序实时平移到各种终端设备上,以实现PC的人机交互与计算的分离。实时多媒体协同技术在图像编码技术、Windows高级软件开发技术、操作系统技术、嵌入软件技术、嵌入硬件技术、离散数学以及数值分析等多个研究领域均有重大突破。通过自主创新的实时压缩算法和高效的截屏技术,在目前业界相关技术还处于“实时静态画面及动画的共享”水平的前提下,联想实时多媒体协同技术,不仅实现了实时视频共享,还跨越式地实现了实时3D游戏共享。

实时多媒体协同技术取得的重大技术突破包括:运用了由联想独创的实时图像压缩技术,其实时性能比运用业界标准算法实现的性能高3倍;以自创的编码变换方法代替了业界传统的离散余弦变换方法,在世界范围内首次实现了在普通PC上对高清视频(720P)进行实时编码,攻克了业界的核心技术难题;在3D图像截屏技术中运用了自创的超高效截屏技术,使每秒钟截获画面数大幅提升,3D画面截获速率高达100帧/秒,为业界水平的5倍;运用了联想首创的程序平移技术,将本地应用程序的音视频输出重新定向,解决了PC上多用户输入(多鼠标键盘)互相干扰的问题,可以在网络上添加多种PC输入设备。截至目前,联想实时多媒体协同技术已累计申请国际和国内发明专利45项。

联想实时多媒体协同技术的重要意义在于真正实现了PC人机交互与计算的分离,实现了PC所有功能的真正离席使用,是实现闪联标准关键应用场景的核心技术突破之一。借助实时多媒体协同技术,人们能自由地使用其它终端设备(比如电视机、投影仪、手机等显示输出设备;遥控器、游戏操纵杆等输入设备)完成PC的实时输入输出操作,实现一台PC的全部功能。在这一技术框架下,各类终端设备的功能就是交互,PC的功能就是计算,人机交互与计算实现了真正的分离。由此,以实时多媒体协同技术为基础,将构筑起以PC为中心的设备协同工作环境,不同终端设备的用户和PC用户可以互不干扰地使用PC,PC将不再是一个人独占的 PC。

实时多媒体协同技术在现实生活中的应用将非常丰富。例如,通过此项技术人们可以在无线(电视与电脑间无线连接)的情况下,使用电视机玩电脑上运行的大型 3D电子游戏,将PC游戏变成真正享受视听盛宴的TV游戏,同时其他人还可以互不干扰地同步使用同一台电脑;利用此项技术,人们可以用电视进行网络视频聊天,或者进行图像更为清晰且价格低廉的同步视频电话会议;人们也可以通过此项技术观看实时的无线视频映像,投影还可以在多台电脑间自由切换;还可以通过无线投影机的超大屏幕游戏,获得震撼级的视听享受……

据悉,此次发布的联想实时多媒体协同技术,投资上千万元,由联想研究院跨多个研究领域的数十名工程师,历经5年自主研发成功,并远远领先业界水平,彰显了联想集团前瞻性的研发理念和雄厚的技术实力。联想集团高级副总裁兼CTO、联想研究院院长贺志强认为:“实时多媒体协同技术的发布是联想在关联应用技术战略中的又一重大里程碑,是联想在3C融合核心技术领域中持续创新取得的又一个突破性进展。”作为关联应用的积极倡导者,多年以来,联想集团一直致力于为广大用户创造完美的3C融合体验,实时多媒体协同技术更加确立了联想在数字汇聚时代的领导地位。

中国科学院院士高庆师指出:“以PC为核心的设备协同是3C融合的重要发展方向。 联想实时多媒体协同技术实现了3C融合基础核心技术的重大突破,充分发挥了现有PC和多媒体视听设备的资源与功能,激发了用户对3C融合体验的需求,将为公众带来崭新的工作模式和丰富的生活体验。”

据悉,国际化的联想构建了以中、美、日三地为支点的全球研发架构,将最具创新精神和效率的研发团队置于全球网络之中,为各研发中心提供了全球化的视野和发展空间,有效放大了联想三大“智库”的协同效应,形成了三地优势互补的态势,不断地创造出全球领先的技术和产品。

联想集团每年都投入超过25亿元人民币的资金用于各种新产品技术的研发。联想为技术创新建立了世界一流的实验环境,46个实验室遍布全球;同时凝聚了 2000多人的高水平的专业研发团队和世界级的学术带头人。目前联想的研发体系已经创造出近5000项专利,每年从专利收费就能获取非常可观的收益。

贺志强向记者透露,联想正在协同计算、可信计算、信息安全,以及下一代个人计算设备的架构、系统设计等各个领域不断创新突破。相信在2007年,联想会不断给业界带来新的惊喜。
2007-1-5 转载自:http://www.lenovo.com.cn/about/news/legend4878.shtml

星期六, 一月 06, 2007

《Science》评出2006年十大科学进展

美国《科学》杂志21日公布了该刊评选出的2006年度十大科学进展,其中科学家证明庞加莱猜想被列为头号科学进展。《科学》杂志说,科学家们在2006年完成了“数学史上的一个重要章节”,这个“有关三维空间抽象形状”的问题终于被解决。

庞加莱猜想属于数学中的拓扑学分支,1904年由法国数学家庞加莱提出,即如果一个封闭空间中所有的封闭曲线都可以收缩成一点,那么这个空间一定是三维圆球。百余年来,数学家们为证明这一猜想付出了艰辛的努力。被称为数学隐士的俄罗斯数学家佩雷尔曼在证明庞加莱猜想过程中发挥了最为重要的作用,后来三个独立的小组又进一步填补了佩雷尔曼证明中缺失的关键细节,百年难题终获破解。《科学》杂志称,科学家们已经达成共识,认为这一猜想已经被证明。

《科学》杂志评选出的其他9项进展分别为:

——从化石中提取DNA(脱氧核糖核酸):利用DNA解码和分析技术,研究人员从尼安德特人化石和猛犸化石中获取了宝贵的遗传信息。

——冰原在收缩:研究人员在2006年记录下了这一“令人不安”的趋势,南极洲和格陵兰岛的冰原都在以前所未有的速度消失,流入海洋中。

——鱼迈出的第一步:考古学家发现一种特殊的鱼化石,这种鱼能用胸鳍站立并“行走”,这可能是后来动物在陆地上用以行走的肢进化的开始。这种鱼是有肢脊椎动物已知的最近亲,为人类研究生命如何离开海洋登上陆地打开了一扇窗。

——隐身术的科学:虽然看上去一点也不像哈里·波特的魔法斗篷,但科学家今年制造的隐身装置却是第一个将物体在视觉上屏蔽起来的雏形装置。它能引导入射的微波,使其既不反射、也没有影子。

——黄斑变性患者的希望:研究“老年性黄斑变性”这种眼部疾病的专家们发现,一种名为ranibimuzab的药能显著改善某些患者的视力,他们还找出了几个使得人们易患该病的基因。

——生物多样性是如何发生的:从沙滩小鼠到果蝇、蝴蝶,各种各样的动物们帮助科学家发现了促成新物种进化的遗传变化。

——显微学的新前沿:2006年,生物学家们借助新的显微技术,成功观察到小于200纳米的细节,这为他们了解细胞和蛋白质的精细结构提供了更清晰的视野。

——制造记忆:2006年的几项发现让神经学家更进一步地理解大脑是如何录入新记忆的。科学家们认为,大脑负责加强神经元之间连接的“长时程增强”过程现在看来很可能是大脑记忆的基础。

——新一类的小RNA(核糖核酸):科学家们发现了一类新的小RNA分子,它们能够关闭基因的表达,这类新分子被命名为“Piwi-干扰RNA”。另外,《科学》杂志将韩国科学家黄禹锡的论文造假骗局列为“年度崩溃事件”。干细胞研究人员黄禹锡及其合作者曾在《科学》杂志发表两篇有关干细胞研究突破的重要论文,但他们制造的骗局在2006年被彻底揭穿。《科学》杂志说,本年度还查处了其他几起科学研究领域涉及不端行为的事件。
来源:新华网 2006/12/22

大脑对过去的记忆和对未来的想象有着密切的关系

据2007年1月2日www.physorg.com网站报道,人类可以在自己的脑海中以图像形式生动地唤起对过去经历的回忆,一百多年来,科学家一直对这种形象记忆能力进行广泛研究。但直到最近,科学家还很少研究另一种认知进程,一种以人类脑海中潜在的时间穿梭形式存在的认识进程,这种能力使人可以清晰地想象或 “看到”自已正在参与某个未来事件。现在,来自圣路易斯华盛顿大学的科研人员利用先进的大脑成像技术发现,对过去的回忆和对未来的想象有着密切的关系,两种进程的活动形态有着惊人的相似性,它们都存在于相同的大脑区域网络之中。

这项该研究的带头人,华盛顿大学文理学院心理学博士研究生卡尔·茨布纳说,“比回忆过去相比,我们在日常生活中或许要花更多的时间来想象明天或是今天晚些时间该做些什么事,但我们并不知道我们是怎样在脑海中想象未来并形成心灵图像的。有人认为对过去的回忆和对未来的思考是高度相关的,我们的发现为这种见解提供了令人信服的支持,而且有助于解释为什么在失去记忆的情况下人不可能对未来进行思考。”

《美国国家科学院学报》计划于2007年1月1日刊登这项研究的在线预览版。该研究使人们能够更加清楚地了解人类的大脑怎样依靠对过去经历的生动回忆来应对未来的挑战,同时还暗示对未来的想象有可能是人脑开展许多更高级别的规划过程的先决条件。这项研究的合著人还包括:简林·M·沃森,原华盛顿大学博士毕业生,现犹他州大学心理学助理教授;凯思琳·麦克德尔莫特,华盛顿大学文理学院心理学助理教授兼医学院放射医学助理教授。

这项研究主要在华盛顿大学记忆和认知实验室进行,麦克德尔莫特是该实验室的首席研究员,他暗示这些发现之所以值得观注,主要在于以下两点:首先,这项研究清楚地表明负责思考未来的神经网络并不象某些人推测的那样孤立地存在于大脑的额叶皮层之中。尽管额叶在进行未来策划行动中有着良好的表现,比如预测、计划和监测,但是这些行动的思想火花可能会在一个特定的未来事件、一个内在的思维活动和依赖于唤醒自我过去记忆的相同神经系统分布网络中进行自我预想的过程中表现得很好。其次,在这个神经网络中,思维活动的模式表明我们所设想的未来的视觉和空间内容常常通过我们过去的经历结合在一起。这些经历包括特定物体的运动和视觉观察改变的记忆。我们会利用大脑中的数据储存来引导我们进行与过去类似的设定。

麦克德尔莫特称这些研究发现为最新相关记忆理论提供了强有力的支撑。这些理论认为回忆过去和预想未来使用了许多相同的神经机理。以前的假定主要基于对年幼儿童、严重抑郁症和大脑损坏健忘症个例的日常观察。麦克德尔莫特解释到,“一项鲜为人知的调查研究发现,假如你是一个不能回忆过去的健忘者,那么你也将在考虑明天可能会做些什么或者预见个人未来方面表现欠佳”。健忘的人能够理解时间和抽象考虑未来(比如关注未来全球变暖),但是他们却无法清晰地预想在一个未来特定场景中他们的状况。同样地,一个非常小的孩子他们不能很好地记住上一个月所发生的事,也不可能真正告诉你多少有关他们下周所预想要发生事情。这种情况同样也适于患严重抑郁症的人。尽管该理论各项情况研究之间都存在紧密的联系,但是没有人足够准确地解释这种情况是如何或者为何发生的。

在该研究中,研究人员要求大学生在10秒钟内想像一幅他们自己或者著名人士参与公众生活的生动思维图像,然后利用功能磁共振成像(FMRI)技术来捕获他们的大脑活动模式。每个人都曾经历过一系列的事情,比如迷路、与朋友共度时光或者参加一个生日宴会,参与者被要求从他们自己过去的经历中回忆出一个类似的事情。然后预想一下他们在未来的生活中经历这一事情,或者描述一下著名人士(如美国前总统比尔.克林顿)参与到这一事件中来的情景。“克林顿形象”任务的引入帮助研究人员建立了一个大脑认知事件活动的基线,这一任务在许多方面类似于其它两个任务,但又不会影响参与者在任务时间内的心理活动。选择比尔.克林顿的原因是因为在前期测试中发现他是一个容易被参与者想像到各种场景中的人物。通过比较“自我回忆”和“自我预想未来”事件中的大脑活动图像,研究人员发现用于回忆过去和预想未来的众多大脑区域令人惊讶的完全交迭。每一个区域都能回忆过去也能预想未来。

在实验期间,科研人员不要求参与者详细描述或解释由记忆提示引发的精神图像的起源,但是试验结束后的调查表却显示,大多数参与者趋向于把以未来为导向的图像放在熟悉的环境中,比如熟悉的地方(家和学校)以及熟悉的人(家庭或朋友),这需要再次激活一些图象,这些图像来自负责存储和取回自传体式记忆的神经网络。相反,当参与者想象与比尔·克林顿有关的场景时,与个人脑海中的时间穿梭相关联的神经网络显示出相当低的活跃性。科研人员暗示,这是因为参与者没有与克林顿直接交流的亲身记忆,这样一来,他们的大脑不得不从负责语义记忆的神经网络中提取图像,而语义记忆是我们对这个世界总的认识,这种认识是杂乱无序的。事实上,据参与者后来报告,他们脑海中形成的有关克林顿的图像并不是很生动。(比如,“我看到比尔·克林顿在白官开会,旁边站着几名姓名不祥的参议员。)

“这项研究为一个长期存在的疑问提供一个试验性的答案,该疑问与记忆进化的有用性有关。”麦克德尔莫特总结称,“我们之所以能够以生动的形象回忆过去,是因为回忆过去对我们能够想象未来有着重要的作用,这有可能就是该疑问的答案。这种想象未来的能力很明显有着非常重要的意义,它使人类具备了强有力的适应能力。”

来源:中国科技信息网

英文原文链接参见:http://www.physorg.com/news86928742.html

星期一, 十二月 25, 2006

WWW Interactive Multipurpose Server-网上互动式多功能服务站

我们可以在网络中获得众多的学习资源,它们以丰富的形式弥补着传统的书本与面授的不足.如许多以Java Applet及Javascripts写成的系统具有及强大的交互功能.现在又有一种新的交互系统 -- WIMS (WWW Interactive Multipurpose Server, 网上互动式多功能服务站) 能使你通过互联网互动地练习数学。


WIMS 不同与Java Applet和Javascripts交互式系统,它是运行在服务器端的.通过对服务器请求服务,你可以完成大量复杂的计算.对一般用户来说,WIMS同其它网站没什么大的区别,在它上面,可以查阅交互式书籍,做数学习题,计算以及画曲线或曲面.这些,只需要点击按钮或图片送出请求,服务器端计算出结果后再返回给你.步骤是如此的简单,以至于你想象不出它能完成这样的任务!来看看WIMS能做些什么吧.

现在,WIMS主要有两大功能,一是交互式练习,你可以用它来做数学练习,检查学过的知识.在WIMS收集有大量的开放式问题集(Open Exercise Format),还可以在线新建练习题.许多的习题还有不同的难度等级,你可以把同一个问题以不同难度做上几遍直到你对这个问题理解透为止.当你做完练习时,WIMS会根据你做题的情况打分,从0到10分.二是作为一个计算和绘图工具,帮助你解决问题.从基本计算到高级计算,到动态图形绘制,都可完成.特别是把它作为教学工具的话,教师可以建立虚拟班级(Virtual Class),学生注册这些班级后,可以完成老师布置的作业,并得到评分.还是来看看WIMS具体有什么吧.

WIMS模块分为:
课程与参考资料 包含各种类型.
在线计算与绘图 : 数, 函数, 矩阵, 曲线, 曲面等.
互动式练习 有各种类型与水平.
数学娱乐 : 猜谜与游戏.
虚拟班级 管理学生的作业.
其它. 交互式文件.

内容涉及algebra(代数), geometry(几何), analysis(分析), linear(线性代数), arithmetic(算术), number(数论), logic(逻辑), set(集合), Combinatorics(组合), cryptology(密码), coding(编码), probability(概率), vector(向量), function(函数)等.

那么为什么WIMS有这么强大的功能呢?它的服务器由一个CGI(wims.cgi)核心程序连同大量模块组成.客户端通过http请求连到服务器端的wims.cgi,包括具体的模块名和参数值.得到请求后,wims.cgi就处理被请求的模块,并将用户参数传递给它,最后返回模块的结果给客户端.一个模块可能由一个目录下的大量脚本文件组成.这些脚本是用能被wims.cgi识别的特殊脚本语言写成的.脚本语言也包含能调用外部程序(特别是大量的数学软件)的命令,来进行更复杂的计算.这样的外部调用命令也是通过wims.cgi传递的.

WIMS有各种语言的版本,简体中文,法文,英文,意大利语,西班牙语,荷兰语等.而且它是自由获取的服务,只要遵守GNU即可.系统是由在法国尼斯大学的肖刚开发.系统的代码是允许自由传播的.它的开放性也应该是使得WIMS能有众多强大功能模块的原因之一吧.

以下是20个最受欢迎的在线计算器.

函数计算器, 计算单变量实函数的极限, 积分, 根等
尺规作图, 用圆规直尺作图.
矩阵计算, 计算行列式, 逆矩阵, 特征向量,...
矩阵乘法, 输入两个矩阵并求出它们的乘积(或其它公式)的值.
轨迹动画, 画出曲线或曲面的放大, 变形及旋转的动画.
因子分解, 分解整数和多项式.
向量计算器, 线性相关, 正交补, 图形显示, 乘积...
素数, 以不同方法搜寻素数.
数的转换, 不同进制数的转换.
Wcalc, multi-purpose single-step calculator usable in popup mode.
Numerical calculator, with modifiable history; real/complex or positive characteristics.
Bezout, 计算辗转相除, 最大公因数, 最小公倍数, Bezout 关系.
曲面直观图, 画出隐函数表示的代数曲面的直观图.
Fourier-Laplace, 计算 Fourier / Laplace 变换及其逆.
Goldbach, write an even integer as sum of two primes.
连分数, 把实数写成连分数.
求和, 求各种有限或无穷级数之和.
解微分方程, 解常微分方程及其解曲线.
Sequence plot, plot a numerical sequence or series.
Wfind, find words by letter patterns.
转载自:http://www.qiji.cn/news/ 奇迹报道

星期日, 十二月 24, 2006

The simplest motor 如何制作一个最简单的电动机

the simplest electric motor


一根铁钉,一颗电池,一条电线,一个纽扣磁铁(建议用耳机上的钕磁铁),只要你用上面这些东西,30秒就能做一个世界上最简单的电动机。


先把铁钉和磁铁连起来,并把它一头吸在电池的一极上,正负都可以,只是最后旋转的方法相反而已。然后要用电线把电池和铁钉尾段的磁铁连接起来,即慢慢地用电线碰几下磁铁,铁钉就开始加速旋转。据测量只要15秒就可以使铁钉加速到1万转每分钟!(需垂直放置,建议磁铁大一点,重量抵消磁力后,可以使铁钉和电池接触点的摩擦力最小化)


the simplest electric motor the simplest electric motor







-【视频】点击下载 (.mov 1.6mb)


至于原理是法拉第(不是法拉力)的电磁感应的衍生作用洛仑兹力(或安培力)。,但是具体我就忘记了(只记得当时要用什么左右手定律),:p 看图吧 (绿色的就是引起铁钉旋转的安培力,不过方向好像画反了)。


the simplest electric motor



这里有一个简单的电磁感应演示 (.avi 2.2mb)。


用同样的原理,如果你把铁钉换成一杯盐水(良好的导电体)加上胡椒粉,把磁铁垫到杯子下面,再用两根导线连通电池和盐水,你就能看到神奇的自旋作用。


the simplest electric motor the simplest electric motor



-【视频】点击下载 (.mov 2.2mb)


转载自:如何制作一个最简单的电动机!


这里还有一个稍微复杂一点的电动机教程,也是很容易做的(只要花10分钟),最简单的电动机:Building an electric motor in 10 minutes,最后做好的样子也很酷,如下:



或者参照这个做:Simple Electric Motor