当期目录

2013年 第35卷 第5期    刊出日期：2013-10-25

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特约专稿

管式换热器中的单相流体强化传热技术

林宗虎

2013, 35(5):  313-319. 

摘要 ( 771 )   PDF (2771KB) ( 1000 )  

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随着工业迅速发展，由于增大设备容量可以减少投资和运行费用，各种工业均大力发展大容量设备，从而使配备在工业中的换热器体积和重量也相应增大。如何应用科学创新方法减小大型换热器的体积和重量已成为工业发展的关键技术。此外，在发展新能源、海水淡化，以及余热利用和节能设备中，由于冷热温差低、换热器尺寸大，也急需研制尺寸小、效能高的新型换热器。发展和应用强化传热技术，亦即采用可以增加单位传热面积传热量的技术就可有效地解决这一问题。论述了强化传热技术对发展国民经济和新能源等的重要意义，以及其发展途径和效益评价方法。此外，还论述了在单相流体管式换热器中的强化传热技术。

银河系结构的再认识——1.内区的棒结构

赵君亮

2013, 35(5):  320-325. 

摘要 ( 860 )   PDF (1201KB) ( 418 )  

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最近十几年来，银河系已被确认为是一个棒旋星系，而不是无棒结构的普通旋涡星系。银河系内区的棒结构可以通过各类示踪源来加以探测，并进而确定其结构参数等观测特征。

“人类基因组计划”回顾与展望：从基因组生物学到精准医学

于军

2013, 35(5):  326-331. 

摘要 ( 1109 )   PDF (417KB) ( 1720 )  

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“人类基因组计划”这个具有划时代意义的大科学计划已经完成10 年了。10 年来，基因组科学的发展形成了新的目标——精准医学。未来的生物医学基础和临床科学的发展就是要整合基因组生物学新前沿，运用新的概念和技术，不断积累临床资源，凝练大科学问题，规划和启动大科学项目，及时、有效地为全社会提供“从实验室到病床”、“从实验室到家庭和个人”的卫生与健康保障。

专题综述

雾污染及其形成机制*

陈建民 李想

2013, 35(5):  332-336. 

摘要 ( 885 )   PDF (2567KB) ( 512 )  

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雾污染是当前有害的天气现象之一。阐述了雾的发生与观测方法，并分析了当前雾研究的进展。重点介绍了雾污染的形成机制与雾过程中的污染物大气化学行为。最后分析了雾研究的难点及未来重要发展方向。

灰霾与颗粒物吸湿增长*

叶兴南 陈建民

2013, 35(5):  334-341. 

摘要 ( 1309 )   PDF (558KB) ( 1165 )  

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灰霾频发是中国当前遭遇的最严峻的环境挑战之一。以二次离子为主的细颗粒物浓度上升是灰霾频发的主要原因，这反映了中国煤烟和汽车尾气复合型大气污染特征。二次颗粒物在大气中容易潮解和吸湿增长，显著改变颗粒物的折光率和粒径分布。颗粒物的吸湿性主要取决于化学组成，也受粒经效应制约。受风化滞后影响，大气颗粒物很可能在较低湿度下仍然以湿霾形态存在。中国城市大气气溶胶包含近疏水颗粒物、弱吸湿颗粒物和强吸湿颗粒物三种类型，各类型的含量在各城市存在差异。灰霾期间吸湿增长对大气能见度降低的贡献可能达到60%，超过颗粒物本身的消光作用。颗粒物吸湿增长还可以为气态污染物提供非均相转化载体，促进硫酸盐和硝酸盐等细颗粒物的生成，进一步降低大气能见度。

雾霾污染与人体健康*

陈仁杰 阚海东

2013, 35(5):  342-344. 

摘要 ( 2712 )   PDF (332KB) ( 3592 )  

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近年来，中国多次爆发大面积的雾霾事件，雾霾对健康的影响引起了广泛的社会关注。PM2.5 污染是导致雾霾的根本原因，从PM2.5及其化学成分对呼吸系统、心血管系统、癌症、生殖与神经系统的影响出发，简要回顾了近年来PM2.5及其成分与人体健康的研究现状，总结了雾霾健康危害的敏感人群，并对防护雾霾健康危害提出了若干建议。

科技进展

大数据浪潮冲击下网络科学与工程面临的挑战与机遇*

方锦清

2013, 35(5):  345-354. 

摘要 ( 1318 )   PDF (2966KB) ( 1053 )  

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近年在大数据浪潮的冲击下，“网络科学与工程”与众多领域一样，面临着新的挑战和机遇。首先评述大数据及大数据科学的特点和概况；然后针对当今“网络科学与工程”的最新前沿课题——“网络的网络(NON)”，讨论若干典型的NON 及其主要特点和相关课题初步进展，并提供若干挑战性课题和难得的机遇。

动物行为研究的新进展(八)：精子竞争

尚玉昌

2013, 35(5):  355-358. 

摘要 ( 1354 )   PDF (393KB) ( 711 )  

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以粪蝇、黑翅豆娘、岩鹨、鲨鱼和海胆等各种动物为实例介绍了动物行为学中比较新的概念，即精子竞争理论。在某些混交制的交配体制中，雄性个体不仅要竞争与雌性个体的交配权，而且还要竞争其精子使卵受精的机会。在这种情况下，自然选择就会直接对动物的行为、精子的形态和大小等各种特征发挥作用，使精子处于强大的自然选择压力下。为了获得精子竞争的胜利，黑翅豆娘进化出了极其特殊的形态结构，一只正在交配的雄豆娘的交接器会像一把丛刷一样把雌豆娘贮精囊中90%～100%的精子抽吸出来，然后才把自己的精子释放到雌豆娘体内。这些精子将会贮存在此前已被彻底腾空了的贮精囊内，供雌豆娘为其卵受精之用。在精子竞争中，雌性个体不只是简单地扮演一个只能接受雄性个体精子的不重要的角色，实际上，它通过配偶选择也发挥着积极的作用，这是目前动物行为学中一个十分活跃的研究领域。

新型能源植物浮萍生物质能的研究与开发*

朱晔荣 李亚辉 刘苗苗 刘菲 白艳玲 王勇

2013, 35(5):  359-364. 

摘要 ( 879 )   PDF (1267KB) ( 732 )  

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水生植物浮萍以其富含淀粉等特有的优势，在生物质能研发领域备受关注。对浮萍淀粉代谢过程及其相关研究和生物质能开发方面的进展进行了简要综述。

磁有序结构的太赫兹光谱——自旋极化的THz波激发、色散和相干控制*

岳中岳 金钻明 周润泽 马国宏

2013, 35(5):  365-371. 

摘要 ( 703 )   PDF (1521KB) ( 561 )  

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综述了利用THz 脉冲的磁场与磁有序结构相互作用， 实现对磁有序结构中自旋极化的激发及研究自旋极化的弛豫动力学；结合作者最近的研究工作，介绍了利用THz 脉冲实现对磁有序结构中自旋极化的相干控制；最后对相关研究进行了展望。

自然科学史

细长杆弹性线模型的发展历史*

刘建林

2013, 35(5):  372-377. 

摘要 ( 817 )   PDF (1942KB) ( 652 )  

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细长杆的弹性线模型广泛存在于自然界和工程实际中，如海底电缆、高压输电线、柔性绳索、弹簧、石油工程中的钻杆和抽油杆、纳米纤维和纳米管、DNA和大分子聚合物、攀缘类植物的茎等。弹性细长杆的变形伴随着结构很强的几何非线性，从而对其进行力学分析具有很强的挑战性。整个弹性线的发展史是一部激动人心的历史，从问题提出到现在，其时间尺度跨越了大约8 个世纪。参与弹性线研究的杰出科学家层出不穷，他们从数学、力学、实验等角度进行了各种探索。笔者主要从平面弹性线、空间弹性线以及弹性线与其他物理现象的比拟等角度对其发展历史加以介绍。弹性线的历史发展也使我们了解到数学力学与工程技术在解决实际问题时是如何紧密结合的。

科学时评

掀开科学梦想新篇章

关毅

2013, 35(5):  378. 

摘要 ( 635 )   PDF (1532KB) ( 457 )  

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就在不知不觉间，我们已经历了人类科学史上最伟大的成就。根据科学家的测算，1977 年发射的“旅行者1 号”探测器已在2012年8 月25 日前后飞出太阳系，目前正在寒冷黑暗的星际空间中“漫步”。人类终于跨出了向星际空间进军的标志性的第一步。这一具有历史意义的飞跃，无疑将激励全世界的科学家在奔向宇宙的漫漫征程中，继续不懈地探索。

探索假说

湍流模式理论的奠基人——周培源

孟庆勋

2013, 35(5):  387-390. 

摘要 ( 950 )   PDF (400KB) ( 698 )  

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Key words Zhou Pei-yuan, hydrodynamic, turbulence, modeling theory, history of mechanics