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当期目录

    2019年 第41卷 第1期    刊出日期:2019-02-25
    专题综述
    分子超快行为精密测量与控制
    李辉, 吴健
    2019, 41(1):  1-7.  doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2019.01.001
    摘要 ( 662 )   PDF (2634KB) ( 422 )  
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    分子是组成物质的基本单位,揭示分子内部的动态演化过程是理解宏观物理机制、实现有效调控不可或缺的手段。在超快激光技术和符合探测技术飞速发展的驱动下,人们获得了观测分子内部超快动力学过程的有力工具。技术的不断革新将分子超快动力学的研究推向新的科学前沿。

    超冷量子费米气体研究与应用简介
    邓书金,武海斌
    2019, 41(1):  8-14.  doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2019.01.002
    摘要 ( 730 )   PDF (2229KB) ( 351 )  
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    强相互作用的超冷费米气体是研究复杂多体强关联物理的理想系统,可以用来研究高温超导超流、夸克-胶子等离子体、中子星以及宇宙的早期演化等多体强关联物理。通过精确控制原子间的相互作用以及外加的俘获势,可以探索超冷量子物质的奇异物相,研究强耦合系统中的量子非平衡热力学、超冷碰撞和多体物理。文章介绍了华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室超冷量子气体研究组近期在标度不变的费米气体中的一些研究进展,如 Efimovian 膨胀动力学等
    新奇动力学和多体量子热机等。

    光纤光学频率梳
    谢戈辉,刘洋,罗大平,朱志伟,邓泽江,顾澄琳,李文雪
    2019, 41(1):  15-23.  doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2019.01.003
    摘要 ( 1395 )   PDF (5139KB) ( 884 )  
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    在时域上,光学频率梳(光频梳)表现为时间间隔固定的超短脉冲序列,具有飞秒量级的时间宽度和极高的瞬时电场强度;在频域上,光频梳呈现为数百万频率间隔固定的频率齿的集合,每根梳齿都具备窄线宽稳频连续激光器的频率精度。光频梳已经发展成为一种重要的科研工具,广泛应用于高精度原子、分子特征信息识别,物质内部结构解析,生物成像及空间遥感成像等诸多科学研究领域。文章首先说明光频梳的基本技术原理,然后介绍华东师范大学精密光谱科学与技术国
    家重点实验室在光频梳研制领域的进展,并详细介绍基于自研光频梳发展的两种应用:双光梳三维编码成像和双光梳分子光谱。

    单光子探测激光距离测量技术
    李召辉,吴光
    2019, 41(1):  24-28.  doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2019.01.004
    摘要 ( 577 )   PDF (8831KB) ( 468 )  
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    激光距离测量技术通过测量激光的时间、相位、频率、偏振、强度等信息,实现非接触和高精度的距离测量,在科研和工业生产中具有广泛的应用。单光子探测技术将光电直接探测的灵敏度提高到单光子极限,大幅提升了激光距离测量的能力,使我们看得更远。我们通过发展高速、多通道、高精度单光子探测器,实现了远距离高精度激光三维成像。

    亚赫兹线宽稳频激光技术
    蒋燕义,毕志毅,马龙生
    2019, 41(1):  29-34.  doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2019.01.005
    摘要 ( 689 )   PDF (1213KB) ( 373 )  
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    激光已广泛应用于精密光谱与精密测量中,激光的频率稳定度与光谱纯度决定了测量的精度与光谱的分辨率,因此不断提高激光频率的稳定度和减小激光线宽是精密光谱和精密测量研究领域永远追求的目标。文章介绍了亚赫兹线宽稳频激光的原理与一些关键技术,并展望了未来发展趋势。

    科技进展
    人工脑和仿神经结构工程
    顾凡及
    2019, 41(1):  35-43.  doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2019.01.006
    摘要 ( 793 )   PDF (7122KB) ( 290 )  
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    对人工脑和仿神经结构工程的历史和现状作了综述,也对用机器忠实地拷贝整个人脑是否必要和可行作了思考。

    金属矿床和油气藏:沉积盆地中的两个亲兄弟
    胡煜昭,任涛
    2019, 41(1):  44-48.  doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2019.01.007
    摘要 ( 594 )   PDF (3200KB) ( 173 )  
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    越来越多的证据揭示,沉积盆地中的很多金属矿床之中及附近发现有油气显示和沥青残斑,甚至油气藏。沉积盆地中的大多数金属矿床的流体包裹体中检测到甲烷和乙烷等有机气体,甚至一些矿床包裹体中还检测出原油。反过来,在很多油田的原油中也发现高含量金属元素。然而,长期以来,大多数研究者对沉积盆地金属矿床或者油气藏的研究是孤立进行的。文章对沉积盆地中金属矿床与油气藏这两个看似风马牛不相及的地质体进行了空间关系、物质关系和时间关系的分析,结果认为盆地中上述地质体的形成是对统一地质事件的响应,即在构造应力或者岩石静压力驱动下,成矿流体和油气向沉积盆地的隆起以及其他有利部位运移并成藏成矿。该认识对沉积盆地中金属矿床和油气藏的勘查也有指导意义。

    AVS标准最新进展
    赵海武,李响,李国平,滕国伟, 王国中
    2019, 41(1):  49-55.  doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2019.01.008
    摘要 ( 901 )   PDF (1432KB) ( 467 )  
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    数字音视频编解码技术标准(AVS)是中国实施自主创新战略的典型案例。AVS标准工作组成立17年来,先后完成了两代标准的制定,第一代AVS标准已经广泛应用于数字电视广播等领域,第二代标准的性能已经赶超了同世代的国际标准,第三代标准正在酝酿中。首先简要回顾AVS标准的产生,然后介绍AVS1/AVS+的应用进展、AVS2标准化的进展及技术性能,以及AVS3的筹备情况。

    自然科学史
    分子马达运动:生命滑动的乐章
    郭晓强
    2019, 41(1):  56-62.  doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2019.01.009
    摘要 ( 2786 )   PDF (4394KB) ( 762 )  
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    生命在于运动,因此运动对生命而言具有至关重要的意义。肌球蛋白、动力蛋白和驱动蛋白是三种重要的分子马达,负责肌肉细胞和非肌肉细胞的运动。肌球蛋白与肌动蛋白间滑动构成肌肉收缩的基础;动力蛋白和驱动蛋白沿微管运动在细胞内物质运输,有丝分裂、减数分裂中染色体分离过程和细胞骨架动力学方面发挥重要作用。分子马达突变或缺陷可导致遗传性神经病变、严重型肌病和呼吸道慢性感染等发生。因此,分子马达运动的相关研究成果为多种疾病治疗提供新的策略。文章回顾了分子马达的研究历程、生物学作用和应用意义。

    自然论坛
    全球岩石圈板块为什么会运移?
    万天丰,尹延鸿
    2019, 41(1):  63-70.  doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2019.01.010
    摘要 ( 3245 )   PDF (4865KB) ( 597 )  
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    全球岩石圈板块运移的动力学机制,长期以来始终是一个议而不决的难题。地质演化历史的大量信息都埋藏在岩石圈内部,很少出露地表。然而,近2亿年来的地质信息出露比较多,资料也比较可靠,学者可对此问题进行探讨。根据全球中、新生代7次板块运动模式的变化,可以认为岩石圈板块的运动是由巨大的陨石撞击地球表层诱发的,而不是如流传很广的“地幔传送带模式”假说所认为的那样产生的。每隔3 300万年左右,地球都会随太阳系一起穿越一次星际物质较密集的
    银道面,引起引力场的巨变。引力场的改变使一些小行星改变其原来的运行轨道,从而导致地球表层受到来自陨石的不同角度的撞击,诱发地球岩石圈板块运动方向或模式的改变。

    科学时评
    技术应用岂能跨越伦理红线
    关毅
    2019, 41(1):  71-78.  doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2019.01.011
    摘要 ( 565 )   PDF (6074KB) ( 102 )  
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    2018年11月26日,来自深圳的研究人员贺建奎宣布,一对基因编辑婴儿于11月在中国“健康”诞生。消息一经公布,旋即引起质疑。百余名科学家发表联合声明表示“坚决反对、强烈谴责”,认为这项所谓研究的生物医学伦理审查“形同虚设”。科学构想可以天马行空,然而一旦牵涉到生命安全和社会伦理,具体的操作和执行过程就必须严格遵循学术伦理和学术规范,不可越雷池半步。基因编辑实验因其不可逆性而存在巨大潜在未知风险,如果缺乏严谨规范的医学伦理审查保障,实验结果将带来难以预料的风险。生命科学以其美好前景带给人们无限遐想,基因编辑技术加速发展让人们看到了规避疾病、拥有健康、益寿延年的曙光。
    然而,科学技术的应用应当在科学伦理面前止步。