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物理最前沿的研究成果

發布時間:2021-08-02 04:19:37

『壹』 當前物理最前沿的研究是什麼

空間就是能量,能量就是物質,物質就是時間...沒有什麼都沒有的空間,宇宙空間無窮大,宇宙能量無窮層,宇宙就一切,光速不是宇宙速度的上限,只是人類還沒有認識到那種能量層次而已,但它確實存在,就在我們身邊!還有,宇宙並不是由一個奇點爆開來的,而是由無窮層次的能量扭曲(假定的曲線玄)而成的,這些能量會相互作用形成一種規則之力,宇宙萬物都遵行這個規則之力運行的!不同層次能量(或以「物質」的形態表現在我們眼前)會有不同的表現形式。當然能量層次是可以越遷的!我們可以凝聚我們可以直接或間接利用的能量(比如光能),假如我們無限制地凝聚光能,凝聚凝聚再凝聚,那麼越遷能量層次終有時,當光能凝聚到一定程度,就會引爆深層次的能量形態越遷過來(總會有更加巨大的能量越遷到我們可以直接或間接可以利用的能量層次),這就是可以從所謂的「真空」中獲取能量的能源機器啦!

『貳』 國際物理學現在最前沿的是研究什麼

凝聚態
一般來說主流的,占據物理學家中大多數的,都是屬於凝聚態,研究內容主要但不限於固體材料,我所聽聞比較多的研究是拓撲絕緣體 超導 量子霍爾效應 graphen 量子器件 半導體 納米材料 等 這幾年特別熱門的應該是graphen和拓撲絕緣體。

高能物理
粒子物理之類的都應該歸在這個方向吧
弦論什麼的。
國內做高能物理理論的以做粒子物理唯象的比較多,就是不太研究引力,主要研究強弱電磁這三種相互作用,和對撞機實驗結合。
不過楊老唱衰高能物理,因為現在的觀測都符合理論,沒有什麼新東西了

量子信息
研究量子加密量子計算量子通訊等
此外因為要在材料上實現量子計算機,所以和凝聚態也有交叉。比如量子器件做量子計算機應該也可以算這個方向 又算凝聚態方向。

還有天體物理等等不太了解的方向

『叄』 近幾年物理學前沿取得的成就及研究成果

有物理學新基本理論(或物理學新基本定律),發表在《科技創新導報內》2008年第12期的171頁上。該容成就在網路的勞作下,被定為:當代中國對世界文明的貢獻推薦答案,中國改革開放以來世界級的成就推薦答案,中國人近百年來對人類的貢獻推薦答案。

『肆』 物理學界2019年最新研究成果

量子控制方面的最新發現,將可能會實現基於量子力學的超快量子計算:光誘導無能隙超導,超導電流的量子節拍。太赫茲和納米尺度的物質和能量的量子世界(每秒幾萬億次周期和十億分之一米),對我們大多數人來說仍然是一個謎。愛荷華州立大學物理學和天文學教授王繼剛(音譯)說:我喜歡研究超導率超過千兆赫(每秒數十億次)的量子控制,這是目前最先進的量子計算應用瓶頸。



使用太赫茲光作為控制旋鈕來加速超電流,超導性是電在某些材料中無電阻的運動,通常發生在非常非常冷的溫度下。太赫茲光是高頻率光,每秒幾萬億次的頻率周期,它本質上是非常強和強大的微波爆發,在很短的時間內發射。王和一組研究人員證明,這種光可以用來控制超導態的一些基本量子特性。



包括宏觀超電流流動、對稱性破壞以及獲得某些被認為是對稱性所禁止的超高頻量子振盪。這聽起來既深奧又奇怪,但它可以有非常實際的應用。光誘導的超導電流為電磁設計量子工程應用的涌現,材料特性和集體相干振盪開辟了一條前進的道路,其研究於2019年7月1日發表在《自然光子學》(Nature Photonics)上。換句話說,這一發現可以幫助物理學家通過推動超電流,創造出速度極快的量子計算機。



如何控制、訪問和操縱量子世界的特殊特性,並將它們與現實世界的問題聯系起來,是當今科學界的一大推動。美國國家科學基金會(National Science Foundation)將這一「量子飛躍」納入了未來研發的「十大理念」。科學基金會對量子研究的支持總結說:通過利用這些量子系統的相互作用,下一代用於感測、計算、建模和通信的技術將更加精確和高效。

『伍』 現在最前沿的物理研究是什麼

理論物理三大分支:凝聚態,高能,天體物理。凝聚態最近很給力,因為弄出個石墨烯比鑽石還硬,導電性也特好,所以很多人在研究。超導體也很熱門。高能物理不是很熱門現在,不過各個國家都在建粒子對撞機,所以工作應該不算特難找...天體物理也比較好,08年終於被證實宇宙是加速膨脹的,比較給力。而且宇宙超過99%的地方我們都沒了解到,所以很多人在作者方面的研究也。

『陸』 理論物理科研前沿有哪些

環境化學、納米技術、生物化學、材料化學都屬於應用科技不屬於前沿科技。
前沿化學和前沿物理學的界限越來越不明顯。
據我所知,現在最前沿的化學,是研究物質結構的,代表學科是量子化學,其中融合了大量現代物理學知識,特別是量子物理學的知識。

『柒』 有哪些最新的物理研究成果

測量與地球物理研究所(簡稱測地所)坐落在美麗的東湖之濱,是中國科學院知識創新工程試點單位,主要從事大地測量學、地球物理學與環境科學的基礎研究,是中科院唯一從事大地測量學研究的研究所。主要研究方向:地殼局部和整體運動、地球內部結構及圈層的相互作用、大地測量在國防和工程建設中的應用研究,長江中游環境災害的監測與研究,濕地演化與生態修復以及區域可持續發展研究等。其研究成果在我國國防和國民經濟建設及環境變化、減災防災等領域發揮著重要作用。在國內地學界以學科精幹、方向明確獨樹一幟,在國際大地測量學研究領域中占據一席之地。許厚澤院士曾任兩屆國際地潮委員會主席,兩屆國際重力委員會副主席等職務。
測地所是國務院批準的首批博士和碩士學位授予單位之一。擁有"測繪科學與技術"博士後流動站,固體地球物理學和大地測量學兩個博士學位授予點,固體地球物理學、大地測量學和自然地理學三個碩士學位授予點。
測地所擁有一支以中青年為骨乾的創新隊伍,其中中國科學院院士1人,高級研究人員44人。高級專業技術職務人員中60%是45歲以下的青年科技骨幹,一批年輕的博士已成為該所優勢學科領域和重要科研項目的中堅力量,並形成了以他們為主體的具有較高研究水平的青年博士群體,擁有經驗豐富的教師隊伍。進入知識創新工程試點以來,我所有三篇論文獲全國百篇優秀博士論文獎;2000年、2001年、2002年連續三年獲中國科學院院長獎學金特別獎(全院每年不超過20名); 2001、2002、2003年連續三屆在國際導航技術大會(ION GPS)上獲研究生優秀論文獎,2004年有一篇論文獲中科院首屆優秀博士論文獎。
在學研究生除享受助學金外,同時實施「研究助理」制度和「獎學金」制度。博士生助學金和津貼合計最高可達1300元/月,碩士生最高可達950元/月。優秀研究生可申請獎學金,博士6000元/年,碩士3500元/年。
2006年測地所繼續接受部分優秀應屆本科畢業生免試為碩士生。
我也不知道這是不是你要的那些

『捌』 有哪些最新的物理研究成果

有哪些最新的物理研究成果
測量與地球物理研究所(簡稱測地所)坐落在美麗的東湖之濱,是中國科學院知識創新工程試點單位,主要從事大地測量學、地球物理學與環境科學的基礎研究,是中科院唯一從事大地測量學研究的研究所。主要研究方向:地殼局部和整體運動、地球內部結構及圈層的相互作用、大地測量在國防和工程建設中的應用研究,長江中游環境災害的監測與研究,濕地演化與生態修復以及區域可持續發展研究等。其研究成果在我國國防和國民經濟建設及環境變化、減災防災等領域發揮著重要作用。在國內地學界以學科精幹、方向明確獨樹一幟,在國際大地測量學研究領域中占據一席之地。許厚澤院士曾任兩屆國際地潮委員會主席,兩屆國際重力委員會副主席等職務。
測地所是國務院批準的首批博士和碩士學位授予單位之一。擁有"測繪科學與技術"博士後流動站,固體地球物理學和大地測量學兩個博士學位授予點,固體地球物理學、大地測量學和自然地理學三個碩士學位授予點。
測地所擁有一支以中青年為骨乾的創新隊伍,其中中國科學院院士1人,高級研究人員44人。高級專業技術職務人員中60%是45歲以下的青年科技骨幹,一批年輕的博士已成為該所優勢學科領域和重要科研項目的中堅力量,並形成了以他們為主體的具有較高研究水平的青年博士群體,擁有經驗豐富的教師隊伍。進入知識創新工程試點以來,我所有三篇論文獲全國百篇優秀博士論文獎;2000年、2001年、2002年連續三年獲中國科學院院長獎學金特別獎(全院每年不超過20名); 2001、2002、2003年連續三屆在國際導航技術大會(ION GPS)上獲研究生優秀論文獎,2004年有一篇論文獲中科院首屆優秀博士論文獎。
在學研究生除享受助學金外,同時實施「研究助理」制度和「獎學金」制度。博士生助學金和津貼合計最高可達1300元/月,碩士生最高可達950元/月。優秀研究生可申請獎學金,博士6000元/年,碩士3500元/年。
2006年測地所繼續接受部分優秀應屆本科畢業生免試為碩士生。

『玖』 現代物理學的前沿課題

你讀大學就會發現物理包羅萬象。
比如宇宙學中的黑洞理論,量子理論中對誇克的研究,電磁方向,熱力學方向,還有固態物理,應該是研究各種固體物理性質的,比如液晶等,還有化學物理,就是用物理來解釋化學現象,數學物理中的高維理論。
至於目前物理學家探討的課題,應該就是這幾種大模塊中的小分支,畢竟那也是機密,我也無從得知。
不過同學你可以多關注世界各國的科研成果,可以多買些科技的雜志。

『拾』 最近最前沿的科學成果

字數有限,內容無限啊,就撿幾條吧,內容也有刪減的。

新生哺乳動物心臟受損後能自愈【醫學】
美國德州大學西南醫學中心的研究人員在2月25日出版的《科學》雜志上報告說,老鼠實驗表明,新生哺乳動物的心臟在受損後完全能夠自我癒合,這一發現可為治療人類心臟病提供新的思路。
實驗中,研究人員將剛出生一周的小鼠15%的心臟切除,結果發現,在3周內,受損的心臟重新完好地長出來,其外觀和功能與正常心臟無異。研究人員認為,仍在跳動的未受損的心臟細胞,也就是心肌細胞,是新生細胞的主要來源。這些心肌細胞會停止跳動一段時間並且分裂,從而為心臟提供新鮮的心肌細胞。
「心臟病是發達國家威脅人們健康的頭號殺手,這是我們在尋找心臟病治療方法的道路上邁出的重要一步。」該研究報告作者之一、內科醫學助理教授希沙姆·薩迪克說,「我們發現,新生哺乳動物的心臟能夠自我修復,它只是在發育老化的過程中忘記了這一技能。目前的挑戰是要找到一種方法來幫助成年後的心臟回想起如何重新進行自我修復。」
此前的研究已經證明,一些能夠重新長出鰭和尾巴的魚類和兩棲類動物等低等生物也可以部分再生其受損的心臟。「相比之下,成年哺乳動物的心臟缺乏這種重新長出失去的或者受損的組織的能力,其結果是,當心臟出現損傷時,比如心臟病發作後,心臟就會變得越來越虛弱,最終導致心臟衰竭。」薩迪克說。
報告的另一位作者、分子生物學家埃里克·奧爾森博士說,成年後的心臟在發生損傷時無法再生,這是心血管醫學領域面臨的一個主要障礙。而這項工作表明,在出生後的一段「窗口期「內,哺乳動物的心肌再生是有可能的,只是這種再生能力隨後就失去了。有了這些認識,未來將可以通過葯物、基因或者其他方法以喚醒成年老鼠乃至成人的心肌再生能力。
研究人員表示,他們下一步將趁心臟仍具備再生能力時對這個短暫的「窗口期」加以研究,並找出心臟是如何以及為什麼會在生長發育的過程中「關閉」這一非凡能力的答案。(來源:科技日報 陳丹)

蘭州重離子冷卻儲存環成功加速83號元素鉍 【物理&化學】
文章來源:近代物理研究所 發布時間:2011-02-25
2月25日,中科院近代物理研究所科技人員在蘭州重離子研究裝置(HIRFL)冷卻儲存環(CSR)主環上成功實現了83號元素鉍離子(209Bi36+)束流的冷卻累積並加速到每核子能量170MeV,鉍離子是繼C,Ar,Ni,Kr和Xe等之後,HIRFL-CSR新加速的最重的離子。重離子209Bi36+束流的成功加速,既驗證了HIRFL-CSR的極重離子加速能力,也是我國重離子加速器技術進入世界先進行列的重要標志之一。
鉍金屬顆粒在超導ECR離子源SECRAL中被加熱蒸發,並在等離子體中電離產生209Bi36+離子,引出形成束流。209Bi36+束流經HIRFL-SFC迴旋加速器加速到每核子能量1.9MeV,在主環(HIRFL-CSRm)中經9秒累積到~2.5×107個離子,加速後能量達到每核子能量170MeV(單離子動能35.5GeV)。下圖為HIRFL-CSR主環加速209Bi36+束流過程中離子電流監測器DCCT上的監測信號。

研究實現原子間單量子能量交換 【物理】
據美國物理學家組織網2月23日報道,美國國家標准研究院物理學家首次在兩個分隔的帶電原子(離子)之間建立了直接運動耦合,實現了原子之間的單量子能量交換。這一技術簡化了信息處理過程,可用於未來的量子計算機、模擬技術和量子網路中。相關研究發表在2月23日的《自然》雜志上。
研究人員解釋說,他們讓兩個鈹離子在電磁勢阱中震盪進行能量交換,這一交換中是以最小能量單位——量子來進行的。這意味著離子被「耦合」在一起,表現出像宏觀世界中如鍾擺、音叉那樣的「和諧震盪」,做重復的來回運動。
實驗利用了一種單層離子勢阱,並將其浸在液氦浴中冷卻到零下269攝氏度。離子之間相隔40微米,漂浮在勢阱表面。勢阱表面裝有微小電極,讓兩個離子靠得更近,以便產生更強的耦合作用。超低溫度可以抑制熱量,避免擾亂離子行為。研究人員在勢阱上放了震盪脈沖來檢測鈹離子頻率。
研究人員還用激光製冷減弱兩個離子的運動,再用兩束反向紫外激光束將一個離子進一步冷卻到靜止狀態,調節勢阱電極間的電壓,就開啟了耦合作用。經測量,離子的能量交換每155微妙僅有幾個量子,而達到單個量子交換時頻率更低,間隔為218微秒。從理論上講,離子之間這種能量交換過程能一直持續,直到被熱量打斷。
「首先,一個離子輕微震動而另一個靜止,然後震動傳給了另一個離子,它們之間的能量運動是一個最小的能量單位。」論文第一作者、美國國家標准技術研究院博士後研究員坎頓·布朗說,「我們可以調節耦合作用,影響能量交換的速度和程度,還能控制耦合作用的開啟或終止。」用電極電壓來調整兩個離子的頻率,讓它們離得更近,耦合作用就開始了。當兩個離子頻率最接近時,耦合作用最強。由於正電荷離子之間的靜電作用,它們之間傾向於互相排斥。耦合使每個離子都具有了兩個電子的特徵頻率。
在未來的量子計算機中,上述技術可用於解決量子系統的復雜問題,破解當今使用最廣的數據加密編碼。不同位置的離子直接耦合可以簡化邏輯運算,有助於校正運算過程錯誤。該技術還可能用於量子模擬,以解釋復雜量子系統如高溫超導現象的原理機制。
研究人員還指出,類似的量子交換作用可以用來連接不同類型的量子系統,如離子和光子,在未來的量子網路中傳遞信息,如勢阱中的離子可以在超導量子比特(昆比特)和光子比特之間作「量子轉換器」。(來源:科技日報 常麗君)

英特爾新型連接技術最大數據傳輸速率可達10Gb/s 【信息】
據英國廣播公司(BBC)2月24日報道,美國晶元製造商英特爾公司推出了新型高速連接技術雷霆(Thunderbolt),其理論最大數據傳輸速率可達10Gb/s,該技術有望給用戶帶來高速數據傳輸和高清屏幕顯示。
雷霆技術即2009年英特爾發布的光鋒(Light Peak)技術。光鋒技術是一種用於將計算機及其它設備連接在一起的接線,它不僅像USB連接那樣可以傳輸文件,而且還可以傳送視頻和網路信號,這些數據的傳輸過程需要由Intel的一款功能晶元負責管理。雷霆技術則由一個英特爾控制晶元驅動,使用小型連介面。
然而,雷霆技術目前還無法達到其理論最大傳輸速率,因為英特爾公司現在採用的是銅線而不是光纖光纜。不過,英特爾表示,未來雷霆技術將使用光纖,屆時該技術甚至有望達到100Gb/s的傳輸速率。
英特爾稱,雷霆技術的設計目的是為了滿足高清媒體創造者的需求。雷霆技術可提供更快的數據傳輸速度,不到30秒即可傳輸一部完整的高清電影;該技術也能同時傳輸多種信號類型,使顯示器、外設等能共用一條光纜,以此減少用戶將各種電腦設備連接在一起所需要的光纜數量;培育出開發和使用PC的新方式等。
英特爾全球副總裁鄧慕理表示:「處理高清媒體內容是當前電腦用戶最關注的任務之一,雷霆技術為專業人士和普通消費者提供了更快、更方便處理這些內容的新方式。」
福雷斯特公司的分析師莎拉·羅特曼·艾普斯表示,「雷霆技術並非消費者一直翹首以盼的創新技術,但它是消費者心儀的技術之一,尤其在傳輸視頻方面,擁有獨特的優勢。」
雷霆技術的出現讓消費者對USB3和火線介面(Firewire)等其他連接標準的未來提出了質疑。雷霆技術的數據傳輸速度為10Gb/s;Firewire400的速度是400Mb/s,Firewire800為800Mb/s;USB2為480Mb/s,USB3為3.2 Gb/s。
蘋果公司將成為首個使用雷霆技術系統的電腦製造商,蘋果將在其筆記本電腦上裝配該系統。

激光壓制觀瞄系統 【軍事】
高能激光一直被視為21世紀最有前途的武器,並以其遠射程和強大殺傷力得到各軍事強國的追捧。中國的軍用激光技術發端於上世紀60年代,目前已經取得一定的應用成果。今年9月出版的台灣《全球防衛雜志》為此特別撰文,介紹了大陸激光武器的裝備和使用情況。
文章指出,得益於數十年經驗的積累,中國大陸目前研發的激光武器約有七八種,其中又以配備艦艇及陸戰兵器的戰術性激光武器為多。這類「輕量級」激光武器的代表作,當屬配備於99式主戰坦克上的「激光壓制觀瞄系統」。
從外觀來看,該系統由主控電腦、激光發射器、熱成像儀和干擾機組成,通常安裝在坦克炮塔左後方的旋轉平台上,車長與炮長均可操作。據估測,該設備能夠持續發射100兆焦左右功率的藍綠激光,其威力足以燒傷2公里以外敵軍士兵的視網膜,或直接給對方的光電設備造成毀傷。
激光武器研製
「激光壓制觀瞄系統」擁有被動和主動兩種工作狀態。當系統處於被動模式時,主要依靠告警設備感知敵軍方位,並由干擾機射出一束較弱的激光以標定目標位置;經電腦確認之後,激光束的功率驟然增強從而對目標形成「硬殺傷」。如果開啟主動模式,該系統則首先藉助低能量脈沖對可疑區域實施掃描,一旦識別出對方觀瞄儀器鏡頭所反射回的微光便自動開火將其摧毀。換言之,「搜尋並消滅」就是對其作戰使命的最簡單概括。
基於「激光壓制觀瞄系統」的致盲效用,某些人曾將其視作有違人道的兵器。對此,曾任美國陸軍總參謀長的維克漢將軍在接受國會質詢時明確表示:「戰爭總會致人死傷,即使激光武器讓敵軍士兵瞎眼,這也總比要了他們的命強。」
事實上,美俄兩國早就開發了功能類似的激光武器系統,但將其與主戰坦克相結合卻是中國的首創。文章根據大陸媒體的公開報道判斷,「激光壓制觀瞄系統」 已相當成熟,技術上居於世界領先地位。不過,受制於激光本身的物理特性,這種武器在實戰中仍會受到雨霧等不良氣候的影響,若對手使用反射塗層、護目鏡等對抗手段,它的殺傷力也會打些折扣。

德國科學家發明「思動車」 可僅憑意念開車【運輸】
據英國媒體2月22日報道,德國科學家日前發明的一套無線裝置能將普通汽車變成名副其實的「思動車」,駕駛員真的可以不動手腳、僅憑意念就「開」著汽車到處走。
這組系統由德國柏林自由大學的科學家研製。首先,要在普通汽車上配備攝像機、雷達和激光感測器,這些裝置能夠完整拍下汽車周遭的環境;其次,駕駛員要戴上裝有16個感應器的特製頭盔,主要用來捕捉大腦發出的信號。
一切准備就緒後,安裝在汽車上的計算機就能解讀這些來自大腦的信號,再將命令執行到汽車上。在第一次試驗中,「思動車」已經能夠按照駕駛員的意思,朝左開或是朝右開。在第二次試驗中,「思動車」成功執行了加速和減速的命令。
不過科學家承認,「思動車」技術還遠未發展成熟,想讓其上路還需一段時日。

南非地下發現地球「最古老的水」 存在約20億年【環境?】
由德國、加拿大等國科學家組成的研究小組日前宣布在南非地下約3000米的岩縫中發現了被測定已存在了約20億年的地下水,這很可能是地球上目前已發現的最古老的水。
研究人員是在南非重要的金礦產區韋特瓦特斯蘭德盆地進行鑽探時發現上述地下水的。此外,研究人員還在南非岩縫水中發現了在完全與世隔絕的生態環境中僅靠吸收岩石解析到水中的無機礦物能量為生的微生物。德國科學家稱它們很可能是地球上最古老的生命形式之一。

新型納米粒子或可用於疫苗安全遞送 【納米技術】
美國麻省理工學院(MIT)的工程師日前設計出一種新型納米粒子,有望實現對諸如艾滋病、瘧疾等疾病的疫苗進行安全有效的遞送。研究結果公布在2月20日的《自然—材料學》(Nature Materials)上。
這種新型納米粒子由一種可攜帶仿病毒合成蛋白的同軸脂肪球組成。文章通訊作者達雷爾·歐文(Darrell Irvine)稱,該合成粒子可引發強烈的免疫反應,其效果可與活體病毒疫苗相媲美,但比活體病毒疫苗更安全。
在這項研究中,Irvine與同事嘗試使用該納米粒子對小鼠體內一種被稱為卵清蛋白(ovalbumin)的蛋白質進行遞送。他們發現低劑量疫苗產生的三種免疫作用引發了強烈的T細胞反應——小鼠體內達30%的殺手T細胞對疫苗中的蛋白產生特異性。Irvine表示,這種程度可算得上是由蛋白疫苗引發的T細胞反應中最強烈的一種了,完全可以比擬活體病毒疫苗的引發程度,而且,我們無需擔心活體病毒帶來的安全問題。重要的是,這種納米粒子還能引發抗體反應。
目前,除了正在進行的小鼠體內瘧疾疫苗遞送研究,Irvine和同事還在研究開發針對癌症疫苗和艾滋病疫苗遞送的納米粒子。(科學網 張笑/編譯)
相關儀器:90Plus/ZetaPals型高分辨zeta電位及激光粒度分析儀 JEM2100型透射電鏡 流式細胞儀
完成人:達雷爾·歐文課題組
實驗室:美國麻省理工學院材料科學與工程系、生物工程系、科赫綜合癌症研究所 霍華德·休斯醫學研究所 貝勒醫學院國立大分子成像中心 波士頓拉貢研究所

科學家或發現新乳腺癌致癌基因 【醫學】
有望藉此開發更有效的乳腺癌治療手段
乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤之一,其發病常與遺傳有關。最近,英國和加拿大的研究人員合作研究發現,一種名為ZNF703的基因過度活躍,會導致乳腺癌。研究人員稱,這是科學家5年來發現的首個乳腺癌致癌基因,對於乳腺癌的治療極具意義。相關研究成果發表在2月18日《歐洲分子生物學學會—分子醫學》(EMBO Molecular Medicine)上。
由英國劍橋大學和加拿大不列顛哥倫比亞大學的研究人員組成的研究小組,使用微陣列晶元技術,同時對大量的細胞組織樣本測試,通過乳腺癌腫瘤細胞與正常健康細胞中基因活性的對比,他們發現,一種名為ZNF703的基因在雌激素受體陽性乳腺癌腫瘤中極其活躍。通過分析,研究人員判定,ZNF703是一個新的雌激素受體陽性乳腺癌驅動基因。
研究人員認為,測試ZNF703基因活性,有助於判斷癌症病人腫瘤發展情況,據此可設計針對性治療方案。而這一發現如經更大規模的研究獲得證實,將為開發出新的以ZNF703基因為標靶的癌症治療手段鋪平道路。
研究論文首席作者、英國劍橋大學的卡洛斯·卡爾達斯教授指出,通過測試這種基因的活躍程度,可使醫生了解標准激素療法,如使用它莫西芬(一種抗雌激素)或者芳香酶抑制劑是否有效,從而幫助醫生確認符合病人病情的針對性葯物。
英國癌症研究所的萊斯利·沃爾克博士則表示,ZNF703是5年來發現的首個乳腺癌致癌基因,對於開發新的乳腺癌治療葯物十分重要,希望能藉此開發出更有效的癌症治療手段。(來源:科技日報 劉海英)

自由電子激光器【軍事】
美海軍利用新型激光器在數秒內擊落巡航導彈
2011年2月21日 10:34
據sify網2011年2月19日報道,美國海軍創造激光武器的新世界紀錄,其利用新型高精度天基激光器,在數秒的時間內擊毀巡航導彈。
據福克斯新聞報道,在海軍研究局的協調下,科學家持續向原型加速器注入500千伏液體,直到其達到320千伏的極限電壓,從而創造了新的世界紀錄。
自由電子激光器電子槍注入器系統主任表示,「這是一個創新的方法,以前世界上還沒有用過這種方法。」
當被問及此次試驗對海軍的意義時,海軍研究局項目經理表示,這更快了自由電子激光技術向更新、更強的方向發展。
「軍方目前使用的多為晶體、玻璃固體激光器,以及利用有毒液體材料的化學激光器。而自由電子激光器不同於以上兩種激光器,只需要注入器內部產生的電子。這個過程需要能量的不斷循環。換言之,它比現役的艦載武器都更節能,不會降低艦船的航行速度。」他表示。
目前,自由電子激光器技術需要將加速器置於足球場大小地下倉庫,在一個小型體育館大小的空間里,還充滿了各種管線、導體、電纜。
海軍目前需要確定如何利用電子束轉化成激光射線,以及如何小型化加速器,以裝備於驅逐艦。
介紹一下自由電子激光器
自由電子激光器(Free Electron Laser,簡稱FEL),顧名思義,是利用自由電子工作的激光器。即發出受激輻射的電子並不束縛在原子內,一般是以高能電子束的形式處於加速器中。它被公認為繼同步加速輻射後的第四代光源。本文從同步加速輻射開始,著重介紹其原理,分析自由電子激光相比前幾代同步加速輻射的繼承和超越,並簡要介紹我國在該領域的研究。
同步加速輻射
同步加速輻射是高能電子(或其他帶電粒子)束流打入垂直方向的磁場,電子受Lorentz力偏轉,沿軌跡的切線方向發出的輻射。省略復雜的物理學分析若干,可以求得單個電子的總輻射功率取決於兩個參數:電子束能量和偏轉磁場的強度。在現有的加速器水平上,其亮度可以較旋轉陽極X射線管的峰值高出10個量級。
對其圓周運動的給定含時問題作Fourier的頻域分析,可得其光譜特性。輻射的頻譜分布是平滑連續的
除去以上所述的高通量、高亮度以及頻譜寬廣連續且可以計算的特點外,同步加速輻射還有如下特點:
高偏振性。在軌道平面內為線偏振,在其他平面內為橢圓偏振。一般X光光源沒有此性質。
準直性好。輻射集中在軌道平面附近張角為很小的范圍內。
脈沖時間結構。光脈沖長度為數十至數百皮秒,光脈沖間隔為納秒至微秒量級,且非常固定。
超高真空潔凈環境,保證了發出的光光譜的純凈性。
光源穩定。
如上述分析,將光從單個的二極磁場的轉彎處引出,這就是第一代和第二代同步輻射光源的的結構特點。所不同的是,第一代光源只是寄生在高能加速器上,並非專用;而第二代光源則是專用機器。目前世界上在使用的第一代同步輻射光源約17台,而第二代同步輻射光源有23台之多。北京的正負電子對撞機上寄生的同步輻射光源(BSRF)屬於第一代,而合肥的同步加速輻射裝置(NSRL)屬於第二代。
扭擺器和波盪器
第一二代同步輻射光源的都是平滑的連續譜。這雖然使其可以支持很大光譜范圍內的實驗,但是在一定意義上也限制了其輻射譜功率輸出的極值。扭擺器(Wiggler)和波盪器(Unlator)等插入元件的引入,可以克服這一問題,使其在特定波長的輻射輸出功率進一步提高。
扭擺器和波盪器實際上都是一組N極和S極周期相間的磁鐵組成。它們安裝在直線段真空盒的上下方。磁場沿z方向的分布呈正弦樣式,而電子在上下相間的磁場里,也是作近似正弦曲線的扭擺運動。在每一小段圓周運動中,輻射仍然遵循上一節所述的規律。出光的方向均為z方向。
兩者的區別是,扭擺器的磁場較大,但磁鐵的周期數比較少。而波盪器的磁場較小,周期長度短,但是磁場的數目很多。
由於扭擺器的周期數不大,而周期又較長,因此從扭擺器產生的同步輻射特性基本上同從二極磁鐵出來的輻射特性相同,仍然是光滑的連續譜。扭擺器的作用在於它能夠局部的提供更大的磁場,所以輻射波長向短的方向移動,輻射功率也得到增強,同磁鐵的周期數N_u成比例。
至於波盪器,它並不用來提高出射光子的特徵能量,只是用來提高出射光子的數目。實際上,它應用了干涉原理:波盪器中得到干涉加強的光子,符合干涉加強條件,即要求電子相鄰兩個轉彎的頂點位置,相差為光的波長的的整數倍。因為電子在波盪器中軸向前進速度非常接近光速,所以事實上電子和前向同步輻射的光子z方向上幾乎同步運動。考慮到同步輻射的波列實際上有一定的長度,同一個電子在波盪器的不同磁場處發射的光實際上是可以互相干涉的。但是注意不同的電子發出的輻射因為初始相位不統一,故不能發生干涉;即光強正比於電子數N_c。
由於干涉加強只是對特定波長,所以插入波盪器後得到的基本上是單色光。同時,由於電子實際上在周期磁場中x方向振盪的幅度很小,所以其輻射角分布,在水平平面內也有進一步的集中。最重要的是,由於干涉效應,不同周期上產生的光部分相乾地疊加在一起,結果使得同步輻射光的亮度成百上千倍的增加。
在設計專用的同步輻射光源上引入上述插入元件,就構成了第三代光源的基本特徵,例如我國即將投入使用的上海光源(SSRF)。而隨著插入元件的技術成熟,它也被廣泛的應用於改進已有的同步輻射光源。例如合肥的同步輻射光源上就引入了扭擺器,將磁場提高到了扭擺器的6T,特徵能量由0.517KeV提高到了2.585KeV,大大提高了性能。
自由電子激光
波盪器的引入,雖然應用干涉原理,極大的提高了亮度,但是輻射歸根到底還是一種自發輻射。眾所周知,受激輻射(就是我們通常所說的激光)相對於自發輻射來說有很多優點。問題是能否把受激輻射和同步加速輻射的原理結合起來。自由電子激光器正是這樣一個成功的結合。

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