作者：Zane 链接：http://中国zhihu中国/question/23978815/answer/26329932 来源：知乎 著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。 认知神经科学的研究领域：从基础科学到转换科学 现在，可以具体看看认知神经科学有哪些研究领域了，这些研究其实和认知心理学的研究没有本质的区别，所问的问题都非常相似。然而，人们通常会把神经科学和认知神经科学混为一谈。其实不然，我想以下的这个回答有利于读者了解认知神经科学的基本思维和视角：认知神经科学的基本原则是什么呢？简而言之，认知神经科学的重点在“认知”，“神经科学”只是技术手段和方法。随着神经科学及相关学科的进步，认知心理学的研究可以探索一些特殊的问题，整个领域经常都很多令人意想不到的结果和发现，这些成果可以说是认知心理学里面采用“认知神经科学取向”所带来的成果。 1. 基础研究－大脑与心智的关系（结构与功能的思考） 认知神经科学家不会轻易相信身心二元论，相反，这个领域的研究者对人类心智的基本认识就是“功能起源于结构”，“没有无生理基础的心理活动”。因此，研究者的基本任务就是找到心理过程和生理过程的基本关系，这个是最基础的。因此，可以把基础类的研究划分为一下几个话题： 1）心智的功能与结构 2）心智的起源：基因与文化 3）探索心智与大脑的技术与方法 1）心智的功能与结构：大脑信息处理过程被看作不同的阶段，从感觉，知觉，到注意，记忆，情绪动机，思维决策，意识和自由意志等等。人多研究者都始于对某个信息加工过程的专研，希望能找到通往心智与大脑关系的钥匙。 感知觉： 视觉通路到整个视觉皮层（枕叶），研究已经基本把视觉皮层神经细胞的工作原理破解得七七八八，从v1到v2，不同区域，信息加工从方向，大小，颜色等等。。。视觉可以说是研究得比较透彻得一个领域。有兴趣的小伙伴，可以关注 Vision Sciences Society. 听觉是另外一个研究得比较透彻的领域，很多有趣的研究，例如定位，听觉和视觉的统合等等，例如 The 'McThatcher Effect （VSinvertedspeech）。 其他感觉，例如嗅觉（情绪加工，择偶等等）。 注意：注意是一个非常大的研究领域，因为它涉及了信息筛选加工的过程。我们不能对所有的感官信息进行加工，因此注意的作用就非常大了，基本决定了后续所有的认知过程。这个领域太大，下面罗列一些名词，可以让感兴趣的小伙伴们自己去google一下：选择性注意，随意注意，注意分配，注意瞬脱，基于特征的注意，空间注意，注意持续性，小儿多动症。。。认知神经科学的研究正在逐步理清注意的生理基础，并且弄明白注意和其他认知过程的互动机制。 记忆：这又是一个无底洞一样的课题。为什么我们会有记忆，为什么我们又会忘记，怎么才能提高记忆力等等。关于记忆，人们最关注的是内测颞叶的大脑结构，例如海马，海马旁回等等。2014年的诺贝尔生理与医学奖的得主，就是发现了海马里面处理位置记忆的特殊神经元。这个例子可以说是目前认知神经科学领域里面把大脑结构和心智过程最直接的联系起来得最为精细的。认知神经科学其他领域目前还未能够达到相类似的精细程度。这很大程度上是技术的问题。 感觉记忆：维持在<500 ms 左右的感觉信息，大脑基础：感觉皮层 短时记忆（工作记忆）：几秒内的记忆内容，这一部分内容被认为和意识有关。相关的大脑结构：记忆维持与顶叶和颞叶有关，信息加工与前额叶有关。 长时记忆：情景记忆，言语记忆，程序性记忆等等。。。每个名词的解释都要花一篇文章。。。相关大脑结构：目前，关注在海马以及内侧颞叶的大脑结构。 内隐记忆 时间的加工，空间的加工。 情绪和动机：传统的认知心理学对此研究并不如社会心理学多。情绪和动机过程通常被认为是社会因素而非认知因素。情绪，也通常被认为是人类和其它动物在进化过程中保留下来的比较低等功能。但智能是人类比较独特的高等功能。我个人不太认同这样的看法。情绪和动机过程不能够与基本的认知过程相分离。亚里士多德把人类的心智分作三个部分，认知的，情感的，意动的，用现在的术语来说就是认知、情绪和动机。然而，心理学对于认知的过程研究比较多，对于情绪和动机的研究最近又渐渐兴起。除了“认知神经科学”以外，还有一个领域“情感神经科学”，有很多有趣的研究和发现。然而，在学科上划分上还是认为情感和动机是认知科学的范畴。 思维与决策：这一部分就抽象很多了，涉及大脑如何利用感知觉、注意和记忆的内容，并整合情绪和动机过程进行决策。这个领域的研究在没有引入神经科学范式之前就已经诞生了一位诺贝尔经济奖的心理学家得主 Daniel Kahneman。由与这个领域和经济决策以及道德判断息息相关，所以更加贴近我们的日常生活。进来采用认知神经科学范式的研究也越来越多。最近看到的是经颅电刺激对人类遵守社会规范的影响, 2013年发表在 science 上面的一篇研究 Changing Social Norm Compliance with Noninvasive Brain Stimulation。 意识和自由意志：相信大部分小伙伴都听说弗洛伊德，这位老先生把意识、潜意识和无意识的几个概念弄的风生水起，搅动了二十世纪大部分哲学思考，至今还深深地影响英语文学界。虽然，弗老先生的影响力在心理学却不如从前，然而，他引起人们开始关注意识与无意识的问题，至今依然是科学界争论不休的话题。这个方向的研究很少，因为太难，动不动就会出现 Nature 或者 Science 的文章。没有一些哲学背景的小伙伴们慎入。 社会的大脑：在其他知友的回答里面，也有提到这一部分的问题。很多这方面的内容，例如经济神经科学，法律神经科学，道德神经科学。。。简而言之，都是用认知神经科学的范式去研究社会科学的问题。因此，它本身并不能够严格地所是一个“领域”。应该说是把其他心智过程统合到与社会活动相关的范畴中所开展的研究。 心智的起源：基因与文化的研究。这一部分的研究更加基础，研究的层次可大可小。精细的话可以达到细胞分子水平，谈到基因与上述心智过程的关系；宏大的话可以讨论文化对大脑和心智过程的塑造。最近，一个比较有趣的研究探讨了农业生产方式对心理过程的影响，这个研究也应用了很多认知心理学的范式，也发表在science上面： Large-Scale Psychological Differences Within China Explained by Rice Versus Wheat Agriculture 探索心智与大脑关系的方法：基础研究的另外一个任务，就是要在方法上创新，推动上述研究话题的发展。关于这个，可以参考：目前已近于应用的探测人脑状态的方法有什么？ 2. 应用性研究或转换科学（Applied or Translational Sciences）- 服务于现实 临床研究：如果说基础研究为了弄清楚心智的功能和结构以及它们与大脑的关系，那么临床研究就是为了弄明白为什么有些人的心智会发生失常，我们能否在掌握心智的规律后，通过特定的手段进行干预。认知神经科学的临床研究有些时候叫做转换科学，其内涵就是把基础研究的成果转换为具有实际意义的成果。例如，关于注意导向的研究，人们发现抑郁患者存在消极情绪的注意固滞，不能从消极中脱离出来。一些干预的手段也就反其道而行之，通过干预注意导向来恢复患者的正常情绪调节功能。除了行为学上的干预，还有经颅电磁刺激这样的技术，直接通过改变大脑的功能来改变患者的精神状态。当然，这必须建立在我们对大脑和心智过程关系已经有足够了解的基础上。像这样的研究还有很多很多，涉及的范围之广，内容之多，意义之大，在本文里面不可能一一而足。 激发人类智能的研究：这一类的研究通常在以下的几种场合中比较多见：1. 军事培训，通过特点的方法训练士兵，让他们提高注意力，增强记忆力，提高心理韧性；2. 超常儿童的研究，探明智力过人的儿童在大脑发育和成长上的特殊性；3. 企业组织或学校，有些人会采用一些特别的“大脑训练”范式，希望通过持久的训练，提高大脑的功能。目前，这个东西已经商业化了。Brain Games & Brain Training 有点科幻色彩的应用：大脑的“读”与“写”。 上面的研究面向的是现在，以下的很多研究，面向的是未来。 “读取”大脑的信息：通过大脑意念来控制机器。阅读大脑信息意味着我们能够解码大脑的指令，从而实现通过大脑意念来控制机器。目前，这一领域的研究可以说是认知神经科学里面比较前沿的领域。例如：通过大脑来控制飞行器（军事应用），TUM - TU M端nchen: Using thoughts to control airplanes， 通过大脑来控制机器手（医学用途，植物人的康复），Mind-controlled robotic arm has skill and speed of human limb | Reuters 能够。 “写入”大脑的指令：既然我们能够解码大脑的指令，那么我们能够通过一些手段，给大脑写入指令，让人们的心智过程发生改变呢？这些场景通常出现在科幻小说里面，像《三体》里面出现的“思想钢印”，让大脑植入某个意念或某段记忆，怎么也挥之不去；或者通过神经药物作用，精确地切除大脑的某段记忆，从而让人没有烦恼和忧愁。。。这些研究领域太玄乎，然而，经颅电磁刺激的出现让这个方向貌似有了一点点的突破。在可预见的未来，神经药物的使用或者能够产生更加令人不可思议的成果，我期待着，你呢？
认知神经科学常用的研究方法认知神经科学包括两大类互补的研究方法：一类是无创性脑功能（认知）成像技术，另一类清醒动物认知生理心理学研究方法。前一类方法中又分为脑代谢功能成像和生理功能成像两种；后一类方法中包括单细胞记录、多细胞记录、多维（阵列）电极记录法和其他生理心理学方法（手术法、冷却法、药物法等）。尽管这些方法为人类科学增添了许多光彩，但远未满足认知神经科学研究的要求。例如，脑认知成像技术可以为我们对认知过程的脑功能形成直观的图像，然而这种图像仅可提供结构或区域性功能关系，对于细胞水平的机制显得过分粗糙。由上述可见，作为当代心理学研究热点的认知神经科学，是否能够继续闪现光辉，有待于进一步的历史验证。
来源：浙江大学学术委员会
文：周炜
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在哺乳动物的物种中，仅有不到10%的物种能够形成基于一夫一妻制的配对关系。随着时间的推移，通过选择性地寻找伴侣和与伴侣互动，夫妻关系得以维持和加强。大多数实验室啮齿动物包括大小鼠，都没有表现出这种行为。
然而，在实行一夫一妻制的草原田鼠中，通过一项“伴侣偏好测试”可以很容易地评估配对关系，实验动物可以选择与一个配对的伴侣或新动物共度时光，用来检测动物在配对行为中的神经活动，以及在配对关系成熟时，动物行为学和神经活动是如何变化的。
伏隔核（Nucleus accumbens, NAc）作为大脑中编码高奖赏配对行为的区域，在奖赏和动机中起着关键作用。一项fMRI研究中提出，当参与者认为他们是与其伴侣而不是一个陌生的人牵手时，NAc中表现出显著增强的BOLD信号。在草原田鼠中，干扰NAc内的神经调节信号会破坏配对行为的形成，而随后的基因表达变化有助于维持配对行为的发生。
尽管有大量证据表明NAc在编码配对行为中起主要作用，但这一过程背后的神经元动力学以及它们如何随着配对的进展而变化尚不明晰。
图1. 一夫一妻制草原田鼠的体内Ca2+成像
研究通过对草原田鼠交配前和交配后NAc中进行体内Ca2+成像来展现配对行为的形成和成熟在大脑中是如何表现的。结果表明长期同居会导致更强烈的配对结合偏向，作者进一步提出这种配对结合偏好是否反映在NAc神经元活动的模式中的疑问。
性幼稚的动物在交配前无偏好；在交配后短期测试中，动物对伴侣或新动物之间无显著偏好差异；而在长期测试中均表现出强烈的伴侣偏好行为（图1H-J） 。
图2. 交配前后与伴侣和新异性动物之间的交互作用中的Ca2+活性强度
基于对人类神经影像学的研究，假设人与伴侣而非陌生人在一起时，能够观察到更全面的神经活动。出乎意料的是，在控制测试动物与每只动物互动的方式差异后，所有成像神经元的Ca2+事件发生率均无法预测测试动物是否与其伴侣或新个体互动。文中定义伴侣偏好测试中所有至少持续1秒的社交互动阶段为社交回合。NAc中对配对的编码不会通过整个群体的活动变化而发生。
在研究两只性幼稚的新田鼠中，社交回合的持续时间没有差异；交配后，实验动物与伴侣的社交回合的持续时间比与新动物的更长 （图2A） 。与伴侣偏好的其他指标类似 （图1H-J） ，随着同居和交配时间的延长，伴侣或新动物社交回合的持续时间差异变得更加显著（图2A） 。
在社交过程中，NAc有很强的激活，但在考虑了社交回合总次数和持续时间的差异后，在伴侣或新动物交往过程中的平均活动没有差异 （图2E；p=，χ2=，df=5） 。
图3. 配对成熟时，接近细胞的整体增加
接下来的问题是特定神经元亚群的活动是否可能编码成对结合的特征？研究使用了事件触发分析来识别神经元，计算每个细胞Ca2+瞬变后1秒间隔内测试动物和伴侣或新动物之间距离的中位数变化，将观察到的距离变化与一个通过随机打乱每个细胞在伴侣室和新动物室中的瞬态得到的空模型进行了比较 （图3A） 。其中，距离变化≥95%的细胞被指定为离开细胞，距离变化≤5%的细胞被指定为接近细胞（图3B） 。
研究提出进场集合的差异不太可能是由于未预期的变量造成的，因为这样的变量同样会影响进场和离场单元的识别。在初始时间点，伴侣和新的接近细胞没有差异，但在交配后出现差异，并在长期时间点变得明显。该结合的成熟可能导致伴侣途径和新途径在NAc中的表达方式发生变化 （图3E；同伴认同的主要效应，F1,11=；p=）。
相比之下，即使在相同的排列分析中识别出伴侣细胞和新的离开细胞，在任何时间点也没有观察到差异（图3F；同伴认同的主要效应，F1,11=，p=；交互F2,22=，p=） 。此外，不同的方法组合对于识别和决定接近特定的个体可能是至关重要的，而当离开社会交互时，这种程度的专一性是不必要的。伴侣和新接近神经元的重叠并不比预期的更多 （图3G；幼稚p=；短期p=；长期来看p=） ，表明伴侣和新接近在单独的集成中是独立的；而伴侣和新离开细胞的重叠超过了偶然情况下的预期 （幼稚p=；短期p=；长期p=） 。
本研究发现了促成配对结合改变了大脑的神经基质，而伴侣整体NAc的Ca2+活性差异在草原田鼠的配对结合中并不显著。相反，成对结合的特定特征如接近伴侣而不是陌生人的优先愿望，可能编码在特定的神经元群中。
伴侣接近神经元具有许多功能，使其成为编码配对结合方面的理想候选者，例如决定采用配对伴侣的决定。
我怕会是隔阂！！！
八、九十年代,心理学研究者无不关注两个蓬勃发展的认知神经科学边沿交叉学科的研究,即认知神经科学和认知行为遗传学。这两个学科吸收了认知科学和行为发展科学的理论与神经科学和遗传学的新技术,共同向智能的本质和意识的起源这一基本的重大理论问题发起冲击,将心理学的研究推向了一个新的发展水平,已经并且势必继续对心理学的研究产生重大影响。认知神经科学的研究旨在阐明认知活动的脑机制,即人类大脑如何调用其各层次上的组件,包括分子、细胞、脑组织区和全脑去实现各种认知活动。传统神经科学的某些分支,例如神经心理学、心理生理学、生理心理学、神经生物学和行为药理学等,吸收了认知科学的理论和神经科学的新技术,逐渐形成了认知神经心理学、认知心理生理学、认知生理心理学、认知神经生物学和计算神经科学等认知神经科学的各个分支。自八十年代后期发端以来,认知神经科学的研究在短短时间内取得了令人注目的进展,对传统认知心理学和发展心理学的理论建构和各内容领域的研究有着巨大影响。认知发展研究自然也不例外,由于认知发展心理学和发展神经科学科学对许多共同问题感兴趣,由此衍生出来的发展认知神经科学正得到越来越多人的关注,成为当前最热门的交叉研究领域之一。认知科认知神经科学学的核心学科分支--认知心理学、心理语言学、人工智能和人工神经网络的研究都取得了重要进展，但又都发现在自己的研究领域内出现许多难点，必须在人脑认知活动机制中需求答案。例如，认知心理学和心理语言学研究中，信息加工的并行和串行方式，外显机制和内隐机制，基于经验和知识的认知活动和靠灵感、顿悟的认知活动，其脑机制有何异同?在人工智能和人工神经网络的研究中，物理符号的离散表征和运算原理，与亚符号连续运算原理之间存在何种关系?人工神经网络的学习机制为何需要千万次训练，而人类的观察模仿学习则一看就会?这些问题都尖锐提到认知科学各个分支学科发展面前。人类社会发展对智能信息系统越来越高的要求和技术难题之间的矛盾，使认知科学迫切希望有一个新生儿来继承自己未竟的事业。 生物医学构像技术特别是近年功能性磁共振成像可以用于对于人类认知活动的研究;脑事件相关电位、脑磁图和高分辨脑成像等生理学方法，可以为人脑认知功能研究提供许多新的数据;分子神经生物学和细胞神经科学，为人脑认知障碍和动物认知行为提供脑内机制的许多科学数据，包括动物的学习障碍和某些基因序列的关系。这些都使神经科学有资格孕育一个径直研究认知活动脑机制的新学科。传统神经科学的某些分支，吸收了认知科学的理论和神经科学的新技术，就可以成为新学科分支的组成部分。神经心理学、心理生理学、生理心理学、神经生物学、行为药理学等都是这些传统神经科学的分支。一经吸收了认知科学和神经科学新理论和新技术，这些传统学科得到新生，于是，认知神经心理学、认知生理心理学、认知心理生理学、认知神经生物学、计算神经科学等逐渐形成。虽然认知科学和神经科学的兴起只有20 多年的短暂历史,由于其高度跨学科性与高新技术发展的密切相关,两者又结合在一起,形成了新的交叉领域---认知神经科学。在世纪之交,可以预见这一领域的发展将会带动整个科学的发展,并能顺应发展教育事业的理论需求。下列研究已经形成或正在形成国际前沿。脑的认知功能包括知觉、注意、记忆、语言和思维以及智能和意识认知神经科学等心理功能。一百多年来,神经生理学家和解剖学家一直按机能定位的指导思想试图寻找各种认知功能的特异脑中枢。60 年代在治疗顽固癫痫的脑手术病人中,发现了大脑两半认知风格的差异和海马的记忆功能,曾极大地鼓舞了高级功能定位论的研究,认为海马是特异的记忆中枢,左半球负责抽象思维,右半球负责形象思维等。然而,即使这类研究的奠基人和大脑半分工说的创始人,也很快陷入迷惘之中。因为总是存在大量矛盾的科学事实。还在70 年代中期,我们就试图以"功能模块"的概念取代定位论或分工说。经过十多年的努力,神经病学家和心理学家们终于采用双分离方法学原则,发现了人脑功能模块性或多重功能系统,主要突破表现在多重记忆模块和复杂的认知功能系统。神经生理学家在猴等动物的实验研究中,也积累了大量科学事实,证明视觉功能存在着背、腹侧系统,至少是枕、顶、颞、额的30 多个脑皮层区动态活动。目前,物体真实运动和似动知觉之间、幻觉和真实知觉之间、外界引起和主动性选择注意之间的脑功能模块的异同是引起普遍关注的研究课题。认知神经科学
1.脑科学与神经生物学属于生物范畴，而人工智能属于工科，都属于理工科，你是学习文科的，接触起来很吃力2.生物科学并不是混水摸鱼，只是本科学习时无法应用学的，理论知识差不多的，导致这个专业学历越高越有用3.想要考研或从事到这一方面，确实需要补很多很多，例如生理学、分子生物学、计算机甚至还得学习一些基础学科如高等数学、生物学、大学物理4.你理解了一些这个方向的发展历程以及面临的问题，这个不是说只看这些科普类东西就可以的，必须看相关的文献，深入具体的了解问题最后，世上无难事，只怕有心人，加油，朋友，选择权只握在你自己手中
2015年国外数感研究评析及启示（霍雨佳，郭成，杨新荣）。《课程教材教法》，2015年2期。2014年工作重塑: 获得意义性工作及个人成长的新途径*（赵小云，郭 成）。《心理科学》，2014，37（1）中小学教师自主水平的调查研究（唐海朋，郭 成，程 平，李振兴）。《教育学报》2014年第2期。中小学教师自主性发展及其与工作绩效的关系（郭成，唐海鹏，孟晓磊，李振兴）。《西南大学学报（社会科学版）》，2014年第3期。2013年青少年的时间管理倾向与学业自我 人格的关系（赵小云，郭 成）。贵州师范大学学报（自然科学版），2013 年，第31卷，第3 期。课堂情境中的合作创造力评估及其困境（王欢，郭 成）。现代中小学教育，2013年第9期空巢老人心理健康的现状及研究述评（卢慕雪、郭成）。《心理科学进展》2013（2）；流动少年儿童社会适应与其影响因素的结构模型（胡韬，郭成），《西南大学学报：社会科学版》2013（1）；论青少年的学业自我及其教育培养（赵小云，郭成），《现代中小学教育》，2013（4）；流动儿童的心理健康与自我概念状况及其相关研究（胡韬,郭成,刘敏），中国儿童保健杂志，2013(01)；中学生的学业自我与人格特质的关系（赵小云,郭成）,教育测量与评价(理论版) 2013 (01)；2012年西南地区中小学教师心理健康状况的调查分析（刘杨,郭成）,中国健康教育 2012(10)；中学生的人格特质与学业成就:学业自我的中介作用 （赵小云,郭成）,心理研究 2012(05)；贵阳市流动儿童社会适应状况分析（胡韬,李建年,郭成）,中国学校卫生2012(09)；教育国际化视野下双语教育的实践和反思（李艳,伍思翰,郭成）， 现代中小学教育2012（05）；浅论教育国际化视野下的双语教育（李艳,张虹,伍思翰,郭成,刘衍玲）,教育与教学研究 2012(05)；中小学教师教学审美能力对其心理素质的影响（郭芳,郭成,罗琴）,长春理工大学学报 2012(04)；小学生个性和谐发展的途径与方法（赵占锋,郭倩,马娟,郭成），现代中小学教育 2012(03)；土家、苗、侗、藏族高中生学业自我的发展特点及对策（赵小云,郭成）， 心理科学 2012(02)；班级团体辅导的应用探析（谷萌,郭成）,中小学心理健康教育 2012(06)；国内教师心理健康研究述评（郭成,阳红）,四川文理学院学报 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还是简单点吧。这是在通过给予视觉刺激之后，通过记录EEG也就是脑电波来分析EEG电位变化的过程中产生的一种现象。在给予视觉刺激之后，在极短的时间内（约100ms)记录到的EEG可以分为两个成分一个是C1，一个就是P1，也叫P100。 C1是一个可负（与参考有关）可正的波，波峰出现在刺激给予之后65-90ms ，紧接着C1之后，就出现了另外一个波P1， 波峰时间约是100ms,所以才又叫P100。这两个波（神经科学里面叫诱发电位）是彼此联系的，都由视觉刺激引起，所以才叫EPR，即event-related brain potential的缩写，意思是事件相关电位，在这里就是C1和P1是相关的。多说一句，P1的产生和引起注意机制有关，C1则对不同的注意反应差别不大。
面孔加工的P1效应冯文锋 【摘要】： 人类面孔具有强烈的生物及社会属性,研究者对面孔的加工过程进行了大量的研究,并提出面孔加工的特异性脑区及可能存在的皮质下加工通道。本论文主要考察面孔情绪加工的P1效应(实验一)及其产生机制(实验二),及面孔早期分类诱发的P1效应与空间注意的关系(实验三)。已有研究发现眼睛信息对恐惧表情面孔识别尤为重要,独立的恐惧眼睛甚至恐惧眼白刺激能够引起大脑恐惧情绪系统的激活。实验一旨在考察不同恐惧表情强度的眼白刺激是否能引起大脑恐惧情绪系统的不同程度激活。实验一采用后掩蔽实验范式,给被试呈现50%,100%,150%恐惧眼白刺激或具有相同面积及中心的方框17ms,中性面孔表情作为后掩蔽刺激,被试的任务是对中性面孔进行性别判断。ERP结果分析发现50%,100%,恐惧眼白刺激诱发的顶枕P120波幅线性增大。顶枕P120可能反应了大脑对恐惧情绪强度的加工。该研究结果说明无意识水平呈现的不同强度恐惧表情的眼白刺激能够诱发大脑恐惧情绪系统的不同程度激活,并表现在P1效应上,说明甚至被试未意识到的恐惧情绪对视皮层激活的具有较早的调节作用。在实验一结果的基础上,实验二目的是研究情绪面孔加工对视皮层调节作用的神经通道。实验二测试了13个被试的ERP,采用快速呈现的方式,先给被试呈现面孔刺激67ms,然后呈现高或低空间频率的光栅刺激,被试的任务是探测倾斜的光栅刺激,ERP分析的是未倾斜的光栅刺激。实验二行为及脑电结果均发现恐惧情绪对低空间频率光栅加工的选择性易化作用,行为结果发现只有出现在正立恐惧面孔之后的低空间频率光栅刺激的探测Dprime被增大,出现在倒立面孔(中性或恐惧)之后的低空间频率,或出现在正立恐惧面孔之后的高空间频率刺激探测能力均未受到影响。ERP结果发现出现在正立恐惧面孔之后比出现在正立中性面孔之后的低空间频率刺激诱发的出显著更大的P1波幅,而倒立面孔和高空间频率刺激条件中未发现类似效应。说明面孔情绪对视皮层激活的调节只对低空间频率信息起作用,可能是因为从杏仁核到视皮层的神经联结为大细胞神经元,而大细胞神经元加工的是低空间频率信息。面孔加工与P1效应的关系还来自于面孔倒置效应的研究。实验三研究了面孔加工的早期分类P1效应与注意的关系,其神经结构可能与面孔加工的快速加工通道有关。给被试在两个空间位置分别呈现不同的刺激流,当面孔与房屋刺激流在注意条件下,倒置面孔比正立面孔诱发了更大的P1波幅,而倒置与正立房屋未发现此效应。当面孔与房屋刺激流在非注意条件下,仍然发现与注意条件下的类似结果,倒置面孔比正立面孔诱发了更大的P1波幅。说明面孔加工的早期分类效应不受空间注意调节,但是面孔的倒置能够削弱面孔的早期分类效应,正如面孔的倒置削弱了面孔身份加工及面孔表情加工。说明面孔的快速加工通道只能被正立面孔激活且不受空间注意调节。总之,在本论文的实验条件下,实验一发现更强恐惧强度的眼白刺激能诱发更大的视皮层P1,说明恐惧情绪对视皮层激活的调节作用,实验二发现恐惧面孔对视皮层的调节作用通过低空间频率通道(面孔加工的快速通道)起作用,实验三发现面孔加工的快速通道不受空间注意的影响,但能够被面孔的倒置削弱。
我怕会是隔阂！！！
背景
如今，我们身边的各种电子产品，例如智能手机、笔记本电脑、可穿戴设备等，几乎都离不开电池供电。然而，电池却存在着使用寿命有限、续航能力有限、需要反复充电、安全隐患等问题。因此，电池也成为了影响现代电子产品性能与用户体验的关键因素之一。
为此，科学家们一直在积极研发让电子产品摆脱电池的新型供电方案。之前，笔者也为大家介绍过许多这方面的案例。接下来，让我们先来看几个经典案例：
（一）美国华盛顿大学发明的全球首款无需电池的手机，能从周围环境中的无线电信号或者光线中获取几微瓦的能量，保证正常手机通话。
（二）美国哈佛大学维斯生物启发工程研究所和约翰·保尔森工程和应用科学学院的科研人员团队创造出一种无需电池的折纸机器人，它能够通过磁场，无线地提供能量和进行控制，展开可重复的复杂运动。
（三）中国科学院、重庆大学、美国佐治亚理工学院、台湾 科技 大学等机构的科研人员组成的团队，在中华传统剪纸艺术启发下，开发出一种轻量的、剪纸式样的摩擦电纳米发电机（TENG），能采集人体运动的能量，为电子产品供电。
（四）美国密歇根州立大学的科研人员开发出由铁电驻极体纳米发电机（FENG）组成的柔性设备，让电子设备直接从人体运动中采集能量。
创新
今天，笔者要为大家介绍一项让电子产品摆脱电池的新科研进展。
近日，美国麻省理工学院联合其他科研机构（马德里理工大学、美国陆军研究实验室、马德里卡洛斯三世大学、波士顿大学、南加利福尼亚大学）开发首个能将WiFi信号的能量转化为电力的完全柔性设备，它可以为电子产品供电。
能将交流变化的电磁波转化为直流电的设备被成为“整流天线”。在《自然（Nature）》期刊上发表的论文中，研究人员们演示了一种新型整流天线。
技术
该整流天线采用了一个柔性射频（RF）天线，以交流变化的波形捕捉电磁波（包括携带WiFi信号的那些）。然后，这个天线被连接至一个由仅为几个原子厚度的“二维半导体”制成的新型器件。这种交流信号传送到半导体中，被半导体转化为直流电压，而直流电压可用于为电子电路供电或者为电池充电。
通过这种方式，无需电池的设备被动地捕捉无处不在的WiFi信号，并将其转化为有用的直流电源。更进一步说，该设备是柔性的，并能通过“卷对卷（roll-to-roll ）“工艺制备，从而可以覆盖非常大的面积。
所有的整流天线都依赖一个称为“整流器”的元件，这个元件将交流输入信号转化为直流电源。传统的整流天线将硅或者砷化镓用于整流器。这些材料可以覆盖WiFi频段，可惜它们是刚性的。尽管采用这些材料制造小型器件相对便宜，但用它们覆盖大面积，例如建筑物与墙壁的表面，成本过高。长期以来，研究人员们一直在尝试解决这些问题。但是目前所报告的柔性天线很少工作在低频率下，并且无法捕捉与转化千兆赫频率的信号，然而大多数相关的手机和WiFi信号都处于这个频率。
为了构造他们的整流器，研究人员们采用了一种称为“二硫化钼（MoS2）”的新型二维材料。它只有三个原子的厚度，是全球最薄的半导体之一。MoS2 可用于构造柔性的半导体元器件，例如处理器。
这么做时，团队利用了二硫化钼的一种“奇特”行为：当接触特定的化学物质时，材料的原子会重新排列，表现得如同开关一样，产生一种从半导体到金属材料的相变。这种结构也称为“肖特基二极管”，它是利用金属与半导体接触形成的“半导体-金属结”原理制作的。
论文第一作者、电子工程与计算机博士后 Xu Zhang（不久将成为卡耐基梅隆大学的助理教授）表示：“通过将 MoS2 设计成二维的半导体-金属结，我们构建出了原子薄度、超高速的肖特基二极管，它可以同步减少串联电阻与寄生电容。”
在电子器件中，寄生电容是一种不可避免的情况。这种情况下，特定的材料存储少量的电荷，将使电路速度变慢。因此，寄生电容越低，整流器速度就越快，运行频率也越高。研究人员们设计的肖特基二极管中的寄生电容，比目前最先进的柔性整流器中的寄生电容，要小一个数量级。因此，这种二极管的信号转化速度更快，可采集并转化10GHz的无线信号。
Zhang 表示：“这种设计将带来一种完全柔性的设备，它快到可覆盖我们日常使用的电子器件的大多数射频频段，例如WiFi、蓝牙、蜂窝LTE等。”
研究人员所报告的工作，为将WiFi转化为电力的其他柔性设备提供了蓝图，这些柔性设备具备足够大的输出和效率。根据WiFi输入信号的输入功率，目前设备的最大输出效率约为40%。在典型的WiFi功率等级下，MoS2 整流器的能量效率约为30%。相比而言，目前最佳的硅和砷化镓整流天线（由更加昂贵的刚性材料硅和砷化镓制成）实现了差不多50%到60%的效率。
价值
论文合著者之一、麻省理工学院微系统技术实验室的 MIT/MTL 石墨烯器件与二维系统研究中心主任 Tomás Palacios 表示：“假如我们开发出的电子系统，能够环绕大桥，或者覆盖整个公路，或者覆盖办公室墙壁，并将电子智能带给我们周围的每个物体，那将会如何？你如何为这些电子产品供电？我们提出了一种新办法来为这些未来的电子系统供电，通过一种可简单大面积集成的方式采集WiFi的能量，为我们身边的每个物体带来智能。”
科学家们提出的这种整流天线的早期应用包括为柔性与可穿戴设备、医疗设备、“物联网”传感器供电。例如，对于主要的技术公司来说，柔性智能手机将是一个热门的新市场。在实验中，当研究人员们将器件放置到典型的WiFi信号功率级别（150微瓦左右）的环境中，它可以产生出40微瓦的功率。这个功率足以点亮一个简单的移动显示屏，或者为硅芯片提供电力。
论文合著者之一、马德里理工大学的研究员 Jesús Grajal 表示，另外一个可能的方案就是为植入式医疗设备的数据通信供电。例如，研究人员们正在开始开发能被患者吞服的药丸，并将 健康 数据发回给计算机诊断。
Grajal 表示：“理想情况下，你不会想用电池来为这些系统供电，因为如果电池泄露锂，那么患者可能会死亡。从环境中采集能量，为体内的这些小型实验室以及与外部计算机的数据通信提供电力，具有明显的优势。”
目前，团队正在计划打造更加复杂的系统并提升效率。
参考资料
【1】
【2】Xu Zhang, Jesús Grajal, Jose Luis Vazquez-Roy, Ujwal Radhakrishna, Xiaoxue Wang, Winston Chern, Lin Zhou, Yuxuan Lin, Pin-Chun Shen, Xiang Ji, Xi Ling, Ahmad Zubair, Yuhao Zhang, Han Wang, Madan Dubey, Jing Kong, Mildred Dresselhaus and Tomás Palacios. Two-dimensional MoS2-enabled flexible rectenna for Wi-Fi-band wireless energy harvesting . Nature, 2019 DOI:
卫星通信双线极化天线馈源阵列分析的论文
摘要 ：本文介绍了一种用于Ku频段卫星通信的双线极化天线馈源阵列，该馈源阵列可应用于单反射面或双反射面的卫星通信天线中，实现对通信卫星的小角度、高速、高精度电子波束扫描和跟踪，降低卫星天线对机械伺服结构精度和动态跟踪的要求，从而大幅降低伺服系统成本，拓展动中通卫星天线在民用领域的应用。
关键词 ：馈源阵列；动中通；微带天线
1引言
星地动中通天线系统满足了用户通过卫星在动态移动中传输宽带数据信息的需求，使车辆、轮船、飞机等移动载体在运动过程中可实时跟踪卫星，不间断传送语音、数据、图像等信息[1][2]。目前，动中通天线主要用Ku频段与固定轨道卫星进行通信[3]，需同时覆盖上行/下行频段，其中上行频段为，下行频段、，上行和下行频段为双正交的线极化。为保证卫星与地面移动设备间的流畅通信，动中通天线要实时指向通信卫星，同时为避免天线发射时对邻近卫星的干扰，移动设备在运动中天线的跟踪误差要小于°，并且馈源也要进行旋转跟踪，接收和发射间的极化隔离度要大于30dB[4][5]。国内外已有多家企业推出了动中通天线产品，如以色列RaySat公司的多组片天线、美国TracStar的IMVS450M产品等[6]。为满足天线对卫星的高精度实时跟踪对准的要求，上述动中通天线中均包含有自动跟踪系统，在初始静态情况下，由GPS、经纬仪、捷联惯导系统测量出航向角、载体所在位置的经度和纬度及相对水平面的初始角，然后根据其姿态及地理位置、卫星经度自动确定以水平面为基准的天线仰角，在保持仰角对水平面不变的前提下转动方位，并以信号极大值方式自动对准卫星。在载体运动过程中，测量出载体姿态的变化，通过数学运算变换为天线的误差角，通过伺服机构调整天线方位角、俯仰角、极化角，保证载体在变化过程中天线对星保持在规定范围内，使卫星发射天线在载体运动中实时跟踪地球同步卫星。高精度的伺服系统始终是传统动中通天线系统的关键部分。通常情况下，由于动中通天线具有较大的口径（一般约为）及重量，造成了高精度伺服系统具有较高的成本。目前，应用于动中通天线的高精度伺服系统成本动辄数万、甚至超过十万，占整个动中通天线系统成本的很大部分，限制了动中通卫星天线在民用领域的广泛应用[5]。
2双线极化天线馈源阵列
为了克服现有的动中通天线跟踪伺服系统所需精度高、成本高等缺点，我们开发了一种双线极化天线馈源阵列，可应用于单反射式或卡塞格伦式卫星通信天线中，结合后端的多通道数字波束形成（DigitalBeamForming，DBF）技术实现天线系统的机电融合跟踪，最终通过“大角度低精度机械跟踪”与“小角度多通道DBF精确跟踪”相结合，在实现天线系统对卫星的高精度跟踪对准的同时，降低对伺服系统的精度要求，从而降低伺服系统的成本。此馈源阵列为中心对称式结构，阵列的中心放置在单反射式或卡塞格伦式天线的焦点处，当对阵列中不同单元进行馈电时天线将辐射不同指向的高增益波束，此时再结合后端的高精度DBF技术可实现小角度范围内高精度的波束指向控制。馈源阵列采用基于微带印刷电路板的“法布里-帕罗”天线形式，阵列由三层结构组成，其中底层为带金属地板的微带反射板，中间层为微带形式的天线结构，顶层为一块起增强定向性作用的纯介质板。
底层结构
馈源阵列的底层为一侧附铜并开有8个馈电孔的介质板，SSMA以及空心铜柱通过馈电孔焊接在底层介质板上，发射天线馈口和接收天线馈口分别有4个馈电孔。图2为底层电路板结构示意图。
顶层结构
顶层介质板是将覆铜板全部刻蚀掉的介质板，构成了“法布里-帕罗”的上层结构。图3为顶层电路板结构示意图。
中间层结构
中间层电路板两侧分别刻蚀了发射天线、接收天线及其附属馈电线路，其中，为焊接方便，焊盘均在一侧。为隔绝表面波对天线方向图的影响，天线阵列由格状金属条带分割，电路板两侧均有金属条带，并由金属化通孔相互导通。图4为中间层电路板结构示意图。中间层电路板上的微带阵列单元采用一对交叉的金属偶极子结构分别实现收/发的功能，两金属偶极子分别印刷于中间层微带介质板的正面与背面，分别工作于收/发（下行/上行）频段，并且交叉偶极子结构可对应实现收/发所要求的两正交线极化。阵列单元通过同轴底馈的方式实现馈电，其中偶极子的两臂分别与同轴接口的内芯以及外壁通过一段印刷细导线相连，这里采用细导线以减小馈电结构对收/发间隔离的影响。为进一步减小馈电结构对收/发间隔离所带来的影响，在设计中将同一位置处的两偶极子结构通过一段印刷细导线相连，通过其长度、粗细等参数可利用合适的对消手段来实现收/发之间的高隔离。通过在阵列单元周围引入一圈密集的金属化通孔结构，并且在电路板上设计金属附加结构以隔离介质中的表面波，从而降低阵列单元间的互耦。
馈源阵列的装配
馈源阵列的三层电路板由数个尼龙螺柱进行固定，图5是馈源阵列的立体分解及整体装配示意图。在馈源阵列结构中，通过调节金属偶极子的'臂长，可调节天线的工作频率。通过调节顶层介质基板与中间层电路板间的距离，可方便地调节辐射增益以适应不同反射面尺寸及焦距的需求。
3仿真及实测效果
馈源阵列的端口1、端口3、端口5、端口7为接收端口，端口2、端口4、端口6、端口8为发射端口。图6是馈源阵列的仿真和测试回波损耗结果图。由图6可见，接收端口和发射端口回波分别在和范围内小于-10dB，达到了良好匹配。图7是馈源阵列在工作频点的仿真及实测接收方向图。由图7可见，工作于时，天线在天顶方向的增益为15dB，副瓣比主瓣低10dB（仿真）/18dB（实测）。图8是馈源阵列在工作频点的仿真及实测发射方向图。由图8可见，工作于时，天线在天顶方向的增益为15dB，副瓣比主瓣低11dB（仿真）/10dB（实测）。
4结束语
本馈源阵列采用微带印刷电路板结构，简单紧凑、工艺成熟、加工简单、成本较低且适用于大规模生产。相比于传统的波导口、波导喇叭等馈源结构，可在较小的面积内实现多个单元以及收/发通道，从而利于实现更高精度的波束指向控制。同时，馈源阵列采用的对消技术可在天线结构端实现同一位置处接收/发射通道之间30dB的隔离度，减轻了后端器件的压力。从实际应用来看，天线馈源阵列与主反射面配合，实现了动中通卫星天线对Ku频段通信卫星的小角度、高速、高精度电子波束扫描和跟踪。采用这种技术，大幅降低了天线对伺服系统精度和动态反应速度的要求，把伺服系统的成本降低了一个数量级，有助于推动卫星天线在天地一体化通信中的规模应用。
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李平安教授照片有误
不同的学校对博士论文的查重率有所不同，没有统一的标准。但是对于博士论文的查重率规定是不能超过百分之十的，更严格的博士院校甚至规定不能超过百分之五。如果小编是博士毕业生，我一定会抗议的。毕竟一个几万字数的论文查重率要低于百分之五。
博士生即将毕业时，有论文要求，博士论文是学术论文中最高水平的论文之一。因此，在查重博士论文时，必须有较高的查重要求。博士后论文的查重率是多少？paperfree小编给大家讲解。 我们对博士论文查重非常感兴趣。博士论文的要求很高。博士论文的重复率一般不能高于5％。即使是一些不受欢迎的专业，博士论文的查重要求也是10％。因此，博士论文的查重难度很大。 博士论文一般在10万字左右，所以博士论文查重需要很长时间。博士论文查重时，我们可以在使用paperfree查重系统进行初稿检测，这是硕士研究生专门使用的查重系统。一般10-30分钟左右就能查重，整体非常快捷、方便、可靠。 该系统提供边查重边修改的功能，对于论文降重和纠错都挺方便。
字数有限，内容无限啊，就捡几条吧，内容也有删减的。新生哺乳动物心脏受损后能自愈【医学】美国德州大学西南医学中心的研究人员在2月25日出版的《科学》杂志上报告说，老鼠实验表明，新生哺乳动物的心脏在受损后完全能够自我愈合，这一发现可为治疗人类心脏病提供新的思路。实验中，研究人员将刚出生一周的小鼠15%的心脏切除，结果发现，在3周内，受损的心脏重新完好地长出来，其外观和功能与正常心脏无异。研究人员认为，仍在跳动的未受损的心脏细胞，也就是心肌细胞，是新生细胞的主要来源。这些心肌细胞会停止跳动一段时间并且分裂，从而为心脏提供新鲜的心肌细胞。“心脏病是发达国家威胁人们健康的头号杀手，这是我们在寻找心脏病治疗方法的道路上迈出的重要一步。”该研究报告作者之一、内科医学助理教授希沙姆·萨迪克说，“我们发现，新生哺乳动物的心脏能够自我修复，它只是在发育老化的过程中忘记了这一技能。目前的挑战是要找到一种方法来帮助成年后的心脏回想起如何重新进行自我修复。”此前的研究已经证明，一些能够重新长出鳍和尾巴的鱼类和两栖类动物等低等生物也可以部分再生其受损的心脏。“相比之下，成年哺乳动物的心脏缺乏这种重新长出失去的或者受损的组织的能力，其结果是，当心脏出现损伤时，比如心脏病发作后，心脏就会变得越来越虚弱，最终导致心脏衰竭。”萨迪克说。报告的另一位作者、分子生物学家埃里克·奥尔森博士说，成年后的心脏在发生损伤时无法再生，这是心血管医学领域面临的一个主要障碍。而这项工作表明，在出生后的一段“窗口期“内，哺乳动物的心肌再生是有可能的，只是这种再生能力随后就失去了。有了这些认识，未来将可以通过药物、基因或者其他方法以唤醒成年老鼠乃至成人的心肌再生能力。研究人员表示，他们下一步将趁心脏仍具备再生能力时对这个短暂的“窗口期”加以研究，并找出心脏是如何以及为什么会在生长发育的过程中“关闭”这一非凡能力的答案。（来源：科技日报 陈丹）兰州重离子冷却储存环成功加速83号元素铋 【物理&化学】文章来源：近代物理研究所 发布时间：2011-02-252月25日，中科院近代物理研究所科技人员在兰州重离子研究装置（HIRFL）冷却储存环（CSR）主环上成功实现了83号元素铋离子（209Bi36+）束流的冷却累积并加速到每核子能量170MeV，铋离子是继C，Ar，Ni，Kr和Xe等之后，HIRFL-CSR新加速的最重的离子。重离子209Bi36+束流的成功加速，既验证了HIRFL-CSR的极重离子加速能力，也是我国重离子加速器技术进入世界先进行列的重要标志之一。铋金属颗粒在超导ECR离子源SECRAL中被加热蒸发，并在等离子体中电离产生209Bi36+离子，引出形成束流。209Bi36+束流经HIRFL-SFC回旋加速器加速到每核子能量，在主环(HIRFL-CSRm)中经9秒累积到～×107个离子，加速后能量达到每核子能量170MeV（单离子动能）。下图为HIRFL-CSR主环加速209Bi36+束流过程中离子电流监测器DCCT上的监测信号。研究实现原子间单量子能量交换 【物理】据美国物理学家组织网2月23日报道，美国国家标准研究院物理学家首次在两个分隔的带电原子（离子）之间建立了直接运动耦合，实现了原子之间的单量子能量交换。这一技术简化了信息处理过程，可用于未来的量子计算机、模拟技术和量子网络中。相关研究发表在2月23日的《自然》杂志上。研究人员解释说，他们让两个铍离子在电磁势阱中震荡进行能量交换，这一交换中是以最小能量单位——量子来进行的。这意味着离子被“耦合”在一起，表现出像宏观世界中如钟摆、音叉那样的“和谐震荡”，做重复的来回运动。实验利用了一种单层离子势阱，并将其浸在液氦浴中冷却到零下269摄氏度。离子之间相隔40微米，漂浮在势阱表面。势阱表面装有微小电极，让两个离子靠得更近，以便产生更强的耦合作用。超低温度可以抑制热量，避免扰乱离子行为。研究人员在势阱上放了震荡脉冲来检测铍离子频率。研究人员还用激光制冷减弱两个离子的运动，再用两束反向紫外激光束将一个离子进一步冷却到静止状态，调节势阱电极间的电压，就开启了耦合作用。经测量，离子的能量交换每155微妙仅有几个量子，而达到单个量子交换时频率更低，间隔为218微秒。从理论上讲，离子之间这种能量交换过程能一直持续，直到被热量打断。“首先，一个离子轻微震动而另一个静止，然后震动传给了另一个离子，它们之间的能量运动是一个最小的能量单位。”论文第一作者、美国国家标准技术研究院博士后研究员坎顿·布朗说，“我们可以调节耦合作用，影响能量交换的速度和程度，还能控制耦合作用的开启或终止。”用电极电压来调整两个离子的频率，让它们离得更近，耦合作用就开始了。当两个离子频率最接近时，耦合作用最强。由于正电荷离子之间的静电作用，它们之间倾向于互相排斥。耦合使每个离子都具有了两个电子的特征频率。在未来的量子计算机中，上述技术可用于解决量子系统的复杂问题，破解当今使用最广的数据加密编码。不同位置的离子直接耦合可以简化逻辑运算，有助于校正运算过程错误。该技术还可能用于量子模拟，以解释复杂量子系统如高温超导现象的原理机制。研究人员还指出，类似的量子交换作用可以用来连接不同类型的量子系统，如离子和光子，在未来的量子网络中传递信息，如势阱中的离子可以在超导量子比特（昆比特）和光子比特之间作“量子转换器”。（来源：科技日报 常丽君）英特尔新型连接技术最大数据传输速率可达10Gb/s 【信息】据英国广播公司（BBC）2月24日报道，美国芯片制造商英特尔公司推出了新型高速连接技术雷霆（Thunderbolt），其理论最大数据传输速率可达10Gb/s，该技术有望给用户带来高速数据传输和高清屏幕显示。雷霆技术即2009年英特尔发布的光锋（Light Peak）技术。光锋技术是一种用于将计算机及其它设备连接在一起的接线，它不仅像USB连接那样可以传输文件，而且还可以传送视频和网络信号，这些数据的传输过程需要由Intel的一款功能芯片负责管理。雷霆技术则由一个英特尔控制芯片驱动，使用小型连接口。然而，雷霆技术目前还无法达到其理论最大传输速率，因为英特尔公司现在采用的是铜线而不是光纤光缆。不过，英特尔表示，未来雷霆技术将使用光纤，届时该技术甚至有望达到100Gb/s的传输速率。英特尔称，雷霆技术的设计目的是为了满足高清媒体创造者的需求。雷霆技术可提供更快的数据传输速度，不到30秒即可传输一部完整的高清电影；该技术也能同时传输多种信号类型，使显示器、外设等能共用一条光缆，以此减少用户将各种电脑设备连接在一起所需要的光缆数量；培育出开发和使用PC的新方式等。英特尔全球副总裁邓慕理表示：“处理高清媒体内容是当前电脑用户最关注的任务之一，雷霆技术为专业人士和普通消费者提供了更快、更方便处理这些内容的新方式。”福雷斯特公司的分析师莎拉·罗特曼·艾普斯表示，“雷霆技术并非消费者一直翘首以盼的创新技术，但它是消费者心仪的技术之一，尤其在传输视频方面，拥有独特的优势。”雷霆技术的出现让消费者对USB3和火线接口（Firewire）等其他连接标准的未来提出了质疑。雷霆技术的数据传输速度为10Gb/s；Firewire400的速度是400Mb/s，Firewire800为800Mb/s；USB2为480Mb/s，USB3为 Gb/s。苹果公司将成为首个使用雷霆技术系统的电脑制造商，苹果将在其笔记本电脑上装配该系统。激光压制观瞄系统 【军事】高能激光一直被视为21世纪最有前途的武器，并以其远射程和强大杀伤力得到各军事强国的追捧。中国的军用激光技术发端于上世纪60年代，目前已经取得一定的应用成果。今年9月出版的台湾《全球防卫杂志》为此特别撰文，介绍了大陆激光武器的装备和使用情况。文章指出，得益于数十年经验的积累，中国大陆目前研发的激光武器约有七八种，其中又以配备舰艇及陆战兵器的战术性激光武器为多。这类“轻量级”激光武器的代表作，当属配备于99式主战坦克上的“激光压制观瞄系统”。从外观来看，该系统由主控电脑、激光发射器、热成像仪和干扰机组成，通常安装在坦克炮塔左后方的旋转平台上，车长与炮长均可操作。据估测，该设备能够持续发射100兆焦左右功率的蓝绿激光，其威力足以烧伤2公里以外敌军士兵的视网膜，或直接给对方的光电设备造成毁伤。激光武器研制“激光压制观瞄系统”拥有被动和主动两种工作状态。当系统处于被动模式时，主要依靠告警设备感知敌军方位，并由干扰机射出一束较弱的激光以标定目标位置；经电脑确认之后，激光束的功率骤然增强从而对目标形成“硬杀伤”。如果开启主动模式，该系统则首先借助低能量脉冲对可疑区域实施扫描，一旦识别出对方观瞄仪器镜头所反射回的微光便自动开火将其摧毁。换言之，“搜寻并消灭”就是对其作战使命的最简单概括。基于“激光压制观瞄系统”的致盲效用，某些人曾将其视作有违人道的兵器。对此，曾任美国陆军总参谋长的维克汉将军在接受国会质询时明确表示：“战争总会致人死伤，即使激光武器让敌军士兵瞎眼，这也总比要了他们的命强。”事实上，美俄两国早就开发了功能类似的激光武器系统，但将其与主战坦克相结合却是中国的首创。文章根据大陆媒体的公开报道判断，“激光压制观瞄系统” 已相当成熟，技术上居于世界领先地位。不过，受制于激光本身的物理特性，这种武器在实战中仍会受到雨雾等不良气候的影响，若对手使用反射涂层、护目镜等对抗手段，它的杀伤力也会打些折扣。德国科学家发明“思动车” 可仅凭意念开车【运输】据英国媒体2月22日报道，德国科学家日前发明的一套无线装置能将普通汽车变成名副其实的“思动车”，驾驶员真的可以不动手脚、仅凭意念就“开”着汽车到处走。这组系统由德国柏林自由大学的科学家研制。首先，要在普通汽车上配备摄像机、雷达和激光传感器，这些装置能够完整拍下汽车周遭的环境；其次，驾驶员要戴上装有16个感应器的特制头盔，主要用来捕捉大脑发出的信号。一切准备就绪后，安装在汽车上的计算机就能解读这些来自大脑的信号，再将命令执行到汽车上。在第一次试验中，“思动车”已经能够按照驾驶员的意思，朝左开或是朝右开。在第二次试验中，“思动车”成功执行了加速和减速的命令。不过科学家承认，“思动车”技术还远未发展成熟，想让其上路还需一段时日。南非地下发现地球“最古老的水” 存在约20亿年【环境？】由德国、加拿大等国科学家组成的研究小组日前宣布在南非地下约3000米的岩缝中发现了被测定已存在了约20亿年的地下水,这很可能是地球上目前已发现的最古老的水。研究人员是在南非重要的金矿产区韦特瓦特斯兰德盆地进行钻探时发现上述地下水的。此外,研究人员还在南非岩缝水中发现了在完全与世隔绝的生态环境中仅靠吸收岩石解析到水中的无机矿物能量为生的微生物。德国科学家称它们很可能是地球上最古老的生命形式之一。新型纳米粒子或可用于疫苗安全递送 【纳米技术】美国麻省理工学院（MIT）的工程师日前设计出一种新型纳米粒子，有望实现对诸如艾滋病、疟疾等疾病的疫苗进行安全有效的递送。研究结果公布在2月20日的《自然—材料学》（Nature Materials）上。这种新型纳米粒子由一种可携带仿病毒合成蛋白的同轴脂肪球组成。文章通讯作者达雷尔·欧文（Darrell Irvine）称，该合成粒子可引发强烈的免疫反应，其效果可与活体病毒疫苗相媲美，但比活体病毒疫苗更安全。在这项研究中，Irvine与同事尝试使用该纳米粒子对小鼠体内一种被称为卵清蛋白（ovalbumin）的蛋白质进行递送。他们发现低剂量疫苗产生的三种免疫作用引发了强烈的T细胞反应——小鼠体内达30%的杀手T细胞对疫苗中的蛋白产生特异性。Irvine表示，这种程度可算得上是由蛋白疫苗引发的T细胞反应中最强烈的一种了，完全可以比拟活体病毒疫苗的引发程度，而且，我们无需担心活体病毒带来的安全问题。重要的是，这种纳米粒子还能引发抗体反应。目前，除了正在进行的小鼠体内疟疾疫苗递送研究，Irvine和同事还在研究开发针对癌症疫苗和艾滋病疫苗递送的纳米粒子。（科学网 张笑/编译）相关仪器：90Plus/ZetaPals型高分辨zeta电位及激光粒度分析仪 JEM2100型透射电镜 流式细胞仪完成人：达雷尔·欧文课题组实验室：美国麻省理工学院材料科学与工程系、生物工程系、科赫综合癌症研究所 霍华德·休斯医学研究所 贝勒医学院国立大分子成像中心 波士顿拉贡研究所科学家或发现新乳腺癌致癌基因 【医学】有望藉此开发更有效的乳腺癌治疗手段乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一，其发病常与遗传有关。最近，英国和加拿大的研究人员合作研究发现，一种名为ZNF703的基因过度活跃，会导致乳腺癌。研究人员称，这是科学家5年来发现的首个乳腺癌致癌基因，对于乳腺癌的治疗极具意义。相关研究成果发表在2月18日《欧洲分子生物学学会—分子医学》（EMBO Molecular Medicine）上。由英国剑桥大学和加拿大不列颠哥伦比亚大学的研究人员组成的研究小组，使用微阵列芯片技术，同时对大量的细胞组织样本测试，通过乳腺癌肿瘤细胞与正常健康细胞中基因活性的对比，他们发现，一种名为ZNF703的基因在雌激素受体阳性乳腺癌肿瘤中极其活跃。通过分析，研究人员判定，ZNF703是一个新的雌激素受体阳性乳腺癌驱动基因。研究人员认为，测试ZNF703基因活性，有助于判断癌症病人肿瘤发展情况，据此可设计针对性治疗方案。而这一发现如经更大规模的研究获得证实，将为开发出新的以ZNF703基因为标靶的癌症治疗手段铺平道路。研究论文首席作者、英国剑桥大学的卡洛斯·卡尔达斯教授指出，通过测试这种基因的活跃程度，可使医生了解标准激素疗法，如使用它莫西芬（一种抗雌激素）或者芳香酶抑制剂是否有效，从而帮助医生确认符合病人病情的针对性药物。英国癌症研究所的莱斯利·沃尔克博士则表示，ZNF703是5年来发现的首个乳腺癌致癌基因，对于开发新的乳腺癌治疗药物十分重要，希望能藉此开发出更有效的癌症治疗手段。（来源：科技日报 刘海英）自由电子激光器【军事】美海军利用新型激光器在数秒内击落巡航导弹2011年2月21日 10:34据sify网2011年2月19日报道，美国海军创造激光武器的新世界纪录，其利用新型高精度天基激光器，在数秒的时间内击毁巡航导弹。据福克斯新闻报道，在海军研究局的协调下，科学家持续向原型加速器注入500千伏液体，直到其达到320千伏的极限电压，从而创造了新的世界纪录。自由电子激光器电子枪注入器系统主任表示，“这是一个创新的方法，以前世界上还没有用过这种方法。”当被问及此次试验对海军的意义时，海军研究局项目经理表示，这更快了自由电子激光技术向更新、更强的方向发展。“军方目前使用的多为晶体、玻璃固体激光器，以及利用有毒液体材料的化学激光器。而自由电子激光器不同于以上两种激光器，只需要注入器内部产生的电子。这个过程需要能量的不断循环。换言之，它比现役的舰载武器都更节能，不会降低舰船的航行速度。”他表示。目前，自由电子激光器技术需要将加速器置于足球场大小地下仓库，在一个小型体育馆大小的空间里，还充满了各种管线、导体、电缆。海军目前需要确定如何利用电子束转化成激光射线，以及如何小型化加速器，以装备于驱逐舰。介绍一下自由电子激光器自由电子激光器(Free Electron Laser，简称FEL)，顾名思义，是利用自由电子工作的激光器。即发出受激辐射的电子并不束缚在原子内，一般是以高能电子束的形式处于加速器中。它被公认为继同步加速辐射后的第四代光源。本文从同步加速辐射开始，着重介绍其原理，分析自由电子激光相比前几代同步加速辐射的继承和超越，并简要介绍我国在该领域的研究。同步加速辐射同步加速辐射是高能电子(或其他带电粒子)束流打入垂直方向的磁场，电子受Lorentz力偏转，沿轨迹的切线方向发出的辐射。省略复杂的物理学分析若干，可以求得单个电子的总辐射功率取决于两个参数：电子束能量和偏转磁场的强度。在现有的加速器水平上，其亮度可以较旋转阳极X射线管的峰值高出10个量级。对其圆周运动的给定含时问题作Fourier的频域分析，可得其光谱特性。辐射的频谱分布是平滑连续的除去以上所述的高通量、高亮度以及频谱宽广连续且可以计算的特点外，同步加速辐射还有如下特点：高偏振性。在轨道平面内为线偏振，在其他平面内为椭圆偏振。一般X光光源没有此性质。准直性好。辐射集中在轨道平面附近张角为很小的范围内。脉冲时间结构。光脉冲长度为数十至数百皮秒，光脉冲间隔为纳秒至微秒量级，且非常固定。超高真空洁净环境，保证了发出的光光谱的纯净性。光源稳定。如上述分析，将光从单个的二极磁场的转弯处引出，这就是第一代和第二代同步辐射光源的的结构特点。所不同的是，第一代光源只是寄生在高能加速器上，并非专用；而第二代光源则是专用机器。目前世界上在使用的第一代同步辐射光源约17台，而第二代同步辐射光源有23台之多。北京的正负电子对撞机上寄生的同步辐射光源(BSRF)属于第一代，而合肥的同步加速辐射装置(NSRL)属于第二代。扭摆器和波荡器第一二代同步辐射光源的都是平滑的连续谱。这虽然使其可以支持很大光谱范围内的实验，但是在一定意义上也限制了其辐射谱功率输出的极值。扭摆器(Wiggler)和波荡器(Undulator)等插入元件的引入，可以克服这一问题，使其在特定波长的辐射输出功率进一步提高。扭摆器和波荡器实际上都是一组N极和S极周期相间的磁铁组成。它们安装在直线段真空盒的上下方。磁场沿z方向的分布呈正弦样式，而电子在上下相间的磁场里，也是作近似正弦曲线的扭摆运动。在每一小段圆周运动中，辐射仍然遵循上一节所述的规律。出光的方向均为z方向。两者的区别是，扭摆器的磁场较大，但磁铁的周期数比较少。而波荡器的磁场较小，周期长度短，但是磁场的数目很多。由于扭摆器的周期数不大，而周期又较长，因此从扭摆器产生的同步辐射特性基本上同从二极磁铁出来的辐射特性相同，仍然是光滑的连续谱。扭摆器的作用在于它能够局部的提供更大的磁场，所以辐射波长向短的方向移动，辐射功率也得到增强，同磁铁的周期数N_u成比例。至于波荡器，它并不用来提高出射光子的特征能量，只是用来提高出射光子的数目。实际上，它应用了干涉原理：波荡器中得到干涉加强的光子，符合干涉加强条件，即要求电子相邻两个转弯的顶点位置，相差为光的波长的的整数倍。因为电子在波荡器中轴向前进速度非常接近光速，所以事实上电子和前向同步辐射的光子z方向上几乎同步运动。考虑到同步辐射的波列实际上有一定的长度，同一个电子在波荡器的不同磁场处发射的光实际上是可以互相干涉的。但是注意不同的电子发出的辐射因为初始相位不统一，故不能发生干涉；即光强正比于电子数N_c。由于干涉加强只是对特定波长，所以插入波荡器后得到的基本上是单色光。同时，由于电子实际上在周期磁场中x方向振荡的幅度很小，所以其辐射角分布，在水平平面内也有进一步的集中。最重要的是，由于干涉效应，不同周期上产生的光部分相干地叠加在一起，结果使得同步辐射光的亮度成百上千倍的增加。在设计专用的同步辐射光源上引入上述插入元件，就构成了第三代光源的基本特征，例如我国即将投入使用的上海光源(SSRF)。而随着插入元件的技术成熟，它也被广泛的应用于改进已有的同步辐射光源。例如合肥的同步辐射光源上就引入了扭摆器，将磁场提高到了扭摆器的6T，特征能量由提高到了，大大提高了性能。自由电子激光波荡器的引入，虽然应用干涉原理，极大的提高了亮度，但是辐射归根到底还是一种自发辐射。众所周知，受激辐射(就是我们通常所说的激光)相对于自发辐射来说有很多优点。问题是能否把受激辐射和同步加速辐射的原理结合起来。自由电子激光器正是这样一个成功的结合。日本研究新方法使脑细胞再生不会半途而废【医学】科学家发现1999年土耳其大地震前兆【地球】……
最前沿的科学成果(基础物理学重大理论突破、或理论物理学重大理论突破)：有物理学新基本理论（或物理学新基本定律），发表在《科技创新导报》2008年第12期的171页上。该成就，在百度的劳作下，被定为：中国近百年来对人类的贡献推荐答案，中国改革开放以来世界级的成就推荐答案，中国物理学到底有什么成就的推荐答案，当代中国对世界文明的贡献推荐答案…