中国科技大学教授谢毅
『壹』 获得世界杰出女科学家的中国人有哪些
中国科学院院士李方华教授(2003年)
中国香港科技大学教授叶玉如(2004年)
中国香港大学教授任咏华(2011年)
中国科学技术大学教授谢毅(2015年)
中国农业科学院哈尔滨兽医研究所陈化兰教授(2016年)
『贰』 我国科学家成功将二氧化碳变成天然气,能源危机能得到解决吗
空气中含有巨量的二氧化碳(CO2),而且随着人类对化石燃料的应用,空气中的二氧化碳含量逐年升高,因此也带来了温室效应。
如果能将二氧化碳转化成碳氢化合物燃料,将有助于减少人类对化石燃料的依赖,使用太阳光驱动的光催化剂可以将二氧化碳还原成其他产物,然而,不幸的是,二氧化碳的分子结构非常稳定,其碳氧键解离能高达C=O解离能高达750kJ/mol,因此二氧化碳的光还原非常困难和复杂。

单原子层CuIn5S8对可见光驱动的CO2还原为CH4的选择性接近100%,速率达到8.7μmol/g/h。
这一技术发展成熟后,将为节能减排、缓解全球变暖,以及减少人类对化石能源的依赖等找到新的解决方式。
『叁』 谢毅院士哪里人
谢毅院士是安徽省阜阳市人。
谢毅:女,1967年7月23日出生于安徽省阜阳市,中国科学技术大学教授,博士生导师,2013年12月19日,当选为中国科学院院士。谢毅教授是中国教育部化学领域第一位女性长江特聘教授,也是迄今为止国家基金委化学部唯一女性创新群体带头人,还是首位获得国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)化学化工杰出女性奖的华人科学家。
『肆』 哪五位中国人获得"世界杰出女科学家奖
中国科学院院士李方华教授(2003年)
中国香港科技大学教授叶玉如(2004年)
中国香港大学教授任咏华(2011年)
中国科学技术大学教授谢毅(2015年)
中国农业科学院哈尔滨兽医研究所陈化兰教授(2016年)
『伍』 中国女科学家有谁
1、林巧稚
1901年12月23日出生于福建厦门,1921年9月至1929年6月,就读并毕业于北京协和医学院,获本科学士学位、美国纽约州立大学博士学位。1929年进入协和医院妇产科,从住院医、总住院医一直做到主治医。

『陆』 40小时内将“塑料垃圾”完全降解,用了什么方法
塑料的应用使人们的生活丰富多彩,给人们带来了诸多便利。但是物极必反,自从二十世纪中叶以来,人类已经生产了约83亿吨塑料,这些塑料中大约80%的归宿要么是填埋场的垃圾,要么在自然界中自生自灭。这些塑料垃圾绝大多数都“经久耐用”,要想让它们自然降解,大概需要250~500年的时间,真的是“等的花儿都谢了”,于是“白色污染”遍及全球。
这些白色垃圾的危害不仅仅“有碍观瞻”,在自然界中任其发展的话,它们可能会出现在粮食、动物、海洋生物的体内,然后通过食物链最终转移到人体中,威胁人类的健康。
成果介绍
基于以上分析,中科大谢毅院士课题组在模拟的自然环境下,基于光诱导C-C裂解和偶联机理,将一次性塑料袋、餐盒、保鲜膜等塑料垃圾在不加入其他牺牲剂的情况下成功转化为高能量密度的C2燃料。在五氧化二铌(Nb2O5)的催化作用下,加点水,给点阳光,在空气中,只需要40 h,塑料聚乙烯就能100%转化为CO2,随后这些CO 2在光的诱导下被还原为有价值的CH3COOH(如图1所示)。他们经过原位分析,发现在O 2和OH自由基的共同作用下聚乙烯C-C键氧化裂解形成CO 2,通过同位素标记实验发现通过COOH中间产物的C-C耦合反应,CO 2最终生成了CH 3COOH。这一研究通过C-C裂解和耦合机制成功将废旧塑料变成了燃料,为解决白色污染开辟了新途径。

图4. (A)Nb2O5原子层的能带边缘位置以及在pH=7时CO2、H2O、H2O2和O2氧化还原电势; (B)在模拟的自然环境下,纯聚乙烯转化为CH3COOH的两步C-C裂解和耦合机理。
根据以上分析,研究者提出了在模拟自然环境下,纯聚乙烯光转化为CH3COOH的两步反应机理:在Nb2O5的催化下,在O2和OH自由基的作用下,纯聚乙烯中的C-C键发生氧化断裂形成CO2,与此同时,O2逐步被还原成O2-、H2O2和H2O。随后在COOH中间产物的作用下,产生的CO2通过光诱导C-C偶联反应被还原为CH3COOH,与此同时,H2O被氧化成O2。
废旧塑料在自然界中的降解时间为250~500年,为了解决废旧塑料对环境造成的污染以及对人类健康的危害,中科大谢毅院士课题组在模拟自然环境下,以Nb 2O 5为催化剂,基于光诱导C-C裂解和偶联机理,将一次性塑料袋、餐盒、保鲜膜等塑料垃圾转化为CH 3COOH,整个过程只需要40 h。他们通过原位表征和同位素实验,提出纯聚乙烯光转化为CH 3COOH的两步反应机理。这一研究为废旧塑料低成本处理以及变废为宝提供了新途径。当然目前还原得到C2燃料的产率还比较低,未来可以通过合理设计双组分光催化剂,用于实现塑料废弃物在自然环境下高效光转化为多碳燃料。
『柒』 科技带来了哪些变化的最新相关信息
2016年的科技进步将会给我们带来哪些变化?就让我们依据现有资讯,合理推测一下吧。
搜奇探秘的“新工具”
自从学会使用工具,人类的进步越来越快。新工具往往带来新发现。2016年,有哪些值得期待的“新工具”?它们有可能带来哪些新发现?
2016年,大型强子对撞机有可能发现新粒子。
粒子物理的世界充斥着各种试验。2015年12月,欧洲核研究组织(CERN)旗下两组科学家团队表示,已探测到大量伽马射线,而这些过量伽马射线很可能代表某种新型基本粒子,这一粒子可能是希格斯-玻色子存在的线索。这是他们自2015年初重启大型强子对撞机以来所取得的首个重大研究成果。随着大型强子对撞机不断提高能量,现在的运行能量已是最初开始运行时的两倍,更“高能”的大型强子对撞机有可能会在2016年给我们带来惊喜。
2016年,引力波探测有可能取得重大成果。
美国的“激光干涉引力波天文台”刚刚进行了升级,有可能在2016年以更高的灵敏度获得数据,帮助科学家探测到引力波的痕迹。引力波是爱因斯坦的广义相对论预言的一种时空波动,数十年来,科学界一直在致力于探测扭曲的时空。事实上,引力波就像是时空的涟漪,如果将时空想象成水面,那么天体碰撞事件就如同一块石头落入水中所引发的水波,只不过引力波的传播速度可以达到光速。为了寻找引力波,科学家需要借助宇宙中的极端事件,比如黑洞合并、中子星事件等,因为大质量天体等可以产生相对较强信号的引力波。
除了欧洲和美国的老工具升级,中国人捣腾出的新工具也不容小觑。
2016年,暗物质探测可能会有突破。
我国去年12月发射的暗物质粒子探测卫星“悟空”太阳同步轨道上飞行,从它的观测数据获得的首批科研成果预计将在今年下半年发布。由于“悟空”所提出的观测对象和观测能区到目前为止都是全球首次,这些科研成果有可能会非常激动人心,比如说,发现暗物质的蛛丝马迹。
2016年,中国还将发射世界第一个量子科学实验卫星,实现卫星与地面之间的量子保密通信试验;并发射硬X射线调制望远镜卫星,用于研究黑洞的性质及极端条件下的物理规律。
被誉为中国“天眼”的500米口径球面射电望远镜FAST也将于2016年9月建成,它将取代美国波多黎各的阿雷西博天文台,成为世界上最大的射电望远镜。它的面积相当于30个足球场,建在贵州省西南部山区中形成于4500万年前的天坑里。FAST可以捕捉远在百亿光年外的射电信号,帮助人类洞察隐藏在宇宙深处的秘密。
走进生活的“机器人”
新粒子、引力波、暗物质……这些都属于基础科研,离普罗大众的生活尚远。2016年,哪些高科技有可能走近大众?
这需要我们“温故而知新”。
以往,人工智能、机器人、互联网三个方向的技术并行向前,三个产业之间没有太多交集。但2015年,人工智能、机器人和互联网加速融合,令智能机器人产业呈现爆发态势。无人机、扫地机器人、智能客服机器人等产品都走向了普罗大众。
2016年,将有更多融合人工智能、机器人、互联网三个方向的“机器人”产品融入生活。
2016年,有可能是无人驾驶汽车,也就是“轮式机器人”步入实用阶段的元年。去年8月,智能公交车iBUS采用中国工程院院士李德毅课题组研发的技术,首次完成实路实验。这是世界上首辆自动驾驶公交车走实际道路的成功实验,意味着无人驾驶汽车进入现实生活的技术手段已经基本成熟。1月6日,一年一度的美国国际消费电子展上,智能汽车无人驾驶成为焦点。在会展上,奥迪、宝马等多家车企展示了他们的智能汽车,并宣布将加快发展全自动无人驾驶技术。
2016年,无人机技术还将取得更大的进步。配备无人机的摄像头将更强大,机身将更小,更易使用。新一代无人机速度将更快、更加轻巧。可载人的无人机也将问世。另外,2016年,亚马逊的无人机送货服务将在英国正式推出。去年11月份,亚马逊曾展示其无人机原型,它可以在30分钟内将包裹自主送达客户手中。亚马逊正在设计一个完整的“无人机家族”,其位于英国剑桥的实验室正在设计便于使用的不同款无人机。
2016年,人工智能技术将更多推向实用,改变我们的生活。比如,你可以不用记密码了。密码要么难以记住,要么过于简单而不够安全。而事实上,生物识别这种人工智能技术,早就可以通过指纹、虹膜等信息确认你的身份,取代繁琐的密码。指纹传感器如今已经成为高端智能手机中的标配,面部识别技术也被集成到Windows 10中,万事达卡正考虑用自拍来取代密码。这方面中国的技术也很棒,比如中科院自动化所的虹膜识别技术就在国际上名列前茅,并被应用于国内外市场中的安防、上下班打卡、ATM机取款等实际用途。
2016年,虚拟现实(VR)技术将经受主流消费市场考验。虚拟现实利用技术手段全方位地在人和机器之间传送感觉信号,力图逼真地再现人类熟知的外部世界。索尼、HTC等都选在今年推出重量级VR产品。未来,融合虚拟现实的智能眼镜将变得和今天的智能手机一样普及。
改造地球的“人类世”
人类的活动正在改变着地球上的气候环境。比如现在频发的雾霾和各种极端天气。
人类对自然系统的影响将成为今年的焦点话题之一。尤其是2016年可能成为有记录以来历史最热年。科学家们预测,气候变化以及“厄尔尼诺”现象的持续影响,将可能导致2016年全球平均气温超过2015年最高值。
“人类世”是2000年前后提出的新术语,表示目前的年代,人类正激烈地改变着许多重要的地质环境。这个术语尚未得到正式认可,地质学家认为我们仍然处于全新世,起始于大约11700年前的最后一个冰川期末期。2016年,由英国莱斯特大学教授简?扎拉希维奇召集的一个研究团队将致力于寻求更多的证据,并提出正式推荐稿,希望能够在国际地层委员会会议召开之前将“人类世”正式定义。因此,在众多科学家的推动下,2016年“人类世”有可能被正式承认为一个地质时期。
为了减少二氧化碳排放,减轻“人类世”对地球的不利影响,科学家们也蛮拼的,他们正在试图将二氧化碳直接转化为液体燃料,并建立了不少小型示范项目。
近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室谢毅教授、孙永福特任教授课题组就设计出一种新型电催化材料,能够将二氧化碳高效“清洁”地转化成液体燃料甲酸,该成果刊登于今年1月7日的《自然》杂志。谢毅、孙永福课题组研究发现,利用钴和钴氧化物杂化的超薄二维材料,能够大幅提高其原本很低的对二氧化碳的催化还原性能。
当然,宇宙中不止一个地球。在地球上折腾的同时,科学家们也没忘了放眼宇宙。去年7月,美国宇航局曾宣布发现另一个“地球”,在距离地球1400光年的地方,发现一颗相似度0.98的类地行星。今年,人类还将有哪些宇宙探险计划呢?
2016年7月4日,美国宇航局“朱诺”号木星探测器将抵达木星,开始历史上第二轮对这个太阳系内最大行星的探测任务。前一项“伽利略”号探测任务从1995年一直持续到2003年。“朱诺”号抵达木星后,将以每小时2.65万公里的速度飞行,这是人造天体飞行速度的历史新高。“朱诺”号任务就是用来研究木星内核,寻找水,并绘制其云层图。
欧洲人则一直希望能够在2016年启动其首辆火星车“Exomars”号计划。今年3月,火星太空生物科学探测器将从拜科努尔航天发射场发射升空。
2016年也将是我国的宇航发射大年。我国年宇航发射次数将在2016年首次突破20次,其中有15次为重大专项任务或首飞任务。载人航天工程要完成“长征七号”运载火箭首飞、“神舟十一号”载人飞船和“天宫二号”空间实验室的发射任务。“长征五号”运载火箭将首飞,对于探月工程后续任务的推进和空间站工程的实施具有重要意义。
“人类世”是一个科学家们充满想象力的年代。2016年,各种科学突破和科技应用,将会如何超越我们的想象?且让我们拭目以待。
『捌』 层状双氢氧化物上的单原子活性中心调控实现高效尿素电解
第一作者:孙华传,李林峰,陈効谦
通讯作者:王春栋*,熊宇杰*
单位:华中 科技 大学,中国科学技术大学
研究背景
文章简介
近日,来自华中 科技 大学王春栋副教授团队和中国科学技术大学熊宇杰教授团队合作,在国际知名期刊 Science Bulletin 上发表题为“Highly efficient overall urea electrolysis via single-atomically active centers on layered double hydroxide”的研究文章。该文章仔细研究了层状双氢氧化物上(LDH)的单原子(SAC)精确位置以及不同单原子含量对催化活性的影响, 并通过理论结合实验的方式系统阐述了单原子与载体LDH之间的相互协同作用。这项工作从单原子精确位置的角度为全电解多功能SAC的设计提供了重要见解。
电催化析氢和尿素氧化的反应机理图
本文要点
要点一 :本文采用乙二醇辅助水热法将单原子 Rh均匀分散到超薄 NiV-LDH纳米片上(Rh/NiV-LDH),并将其同时用于催化 HER 和 UOR。Rh/NiV-LDH具有较高的TOF值,并表现出显著的质量活性,同时具有较低的过电位和较快的HER和UOR反应动力学。
图1. Rh/NiV-LDH电极的制备流程示意图以及结构与微观形貌表征。
要点二: 通过 AC-STEM 和 HAADF-STEM 图像,观察到大量高度分散在NiV-LDH 载体上的 Rh 单原子。FT-EXAFS 拟合结果表明,Rh/NiV-LDH 催化剂中只有 Rh-O 键被探测到(1.55 Å),没有任何的金属 Rh-Rh 键( 2.38 Å)或 Rh-O-Rh 键(2.65 Å),进一步证实了NiV-LDH 载体上的 Rh 原子与载体表面的氧成键并以单分散形式存在。DFT 理论计算表明,Rh 原子在NiV-LDH 表面即在的Ni、V 和O 位点顶部的形成能分别为 0.22eV 、 0.37 eV 和 0.67 eV ,再一次说明Rh 在NiV-LDH表面的单分散构型比在 NiV-LDH 的Ni 和V位上的掺杂构型更具有能量可行性。此外,Rh 原子在 NiV-LDH的 NiV中空位置且垂直面对氧原子构型的形成能最低,说明大部分 Rh 单原子分布在Ni-V中空位置(O 原子的顶部),少部分可能分布在Ni原子或V原子的顶部位置。
图2. Rh/NiV-LDH的光谱表征。
要点三 :测试表明,在碱性介质中,Rh/NiV-LDH阴极催化剂在100 mA cm-2电流密度下的HER过电位为64 mV,且能稳定工作超过200 h,电催化析氢法拉第效率接近100%。此外,Rh/NiV-LDH在100 mV过电位下具有较高HER质量活性(0.262 A mg 1)和周转频率(TOF:2.125 s 1)。
图3. 制备催化剂在碱性电解质中的电催化析氢(HER)性能。
要点四 :Rh/NiV-LDH 催化电极Rh/NiV-LDH表现出优异的UOR催化活性,仅需要1.33 V即可实现10 mA cm 2。将 Rh/NiV-LDH 催化电极分别作为电解槽的阴极和阳极,并以碱性尿素介质(1 M KOH+ 0.33 M Urea )为电解液,从而组装简易的 Rh/NiV-LDH (+)//Rh/NiV-LDH (-)双电极尿素电解槽。该电解槽驱动 10mA cm-2时仅需施加1.34V的电压, 且能稳定工作超过100 h。当自组装 Rh/NiVLDH(+)||Rh/NiV-LDH (-)电解槽的工作电流密度达到 100 mA cm-2 时,该装置只需要稳定工作 3 h 就可以将电解液中的尿素降解 93%左右,即使循环工作三次,其尿素降解率仍然能保持 90%左右,且能稳定产生 H2, 表明 Rh/NiV-LDH 在大规模节能制氢和净化富尿素废水方面具有巨大的潜力。
图4. Rh/NiV-LDH及其对比样在1 M KOH溶液中的电催化尿素氧化(UOR)和尿素全解性能测试。
要点五 :密度泛函理论(DFT)计算表明,单分散的 Rh 单原子改变了载体 NiV-LDH 的电子结构,优化了氢吸附中间体(H*)的吸附和解吸过程,从而降低了 HER 过程中 Volmer 步骤和Heyrovsky 步骤的反应势垒,进而提升 Rh/NiV-LDH 催化剂的 HER 催化活性。与此同时, 单原子 Rh 位点还优化了 Rh/NiV-LDH 催化剂对尿素分子的吸附和活化,促进了其关键中间体(如 CO*/NH*)的解吸,显著降低UOR反应决速步骤(RDS)的反应能垒,加速 UOR 反应动力学并提升 UOR 催化活性。
图5. 密度泛函理论计算。
总 结
综上所述,AC-STEM、XAS和DFT计算结果表明,通过一步水热合成法成功制备了锚定在NiV-LDH基体上的Rh SACs(位于Ni-V中空位点)。所制备的Rh/NiV-LDH在碱性溶液中对HER和UOR表现出良好的双功能催化活性。DFT计算表明,单分散的Rh单原子改变了载体NiV-LDH的电子结构,降低了HER的Volmer步骤和Heyrovsky步骤的反应势垒。同时,Rh位点也优化了尿素分子的吸附和/或活化,促进了关键中间体(如CO*/NH*)的解吸,这显著降低了UOR决速步骤(RDS)的反应能垒,加快了UOR反应动力学。将Rh/NiV-LDH催化剂分别作为阴极和阳极组装成整体尿素电解槽,其由1.5 V太阳能电池板供电即可使得两个电极上产生大量H2和N2气泡。这表明该催化剂在大规模节能制氢和富尿素废水净化方面具有很大的潜力。本工作对未来具有精确位置的SACs的可控和大规模生产具有一定的启发作用。
文章链接
Huachuan Sun, Linfeng Li, Hsiao-Chien Chen, Delong Duan, Muhammad Humayun, Yang Qiu, Xia Zhang, Xiang Ao, Ying Wu, Yuanjie Pang, Kaifu Huo, Chundong Wang*, Yujie Xiong*.Highly efficient overall urea electrolysis via single-atomically active centers on layered double hydroxide. Sci. Bull. 2022 .
DOI: https://doi.org/10.1016/j.scib.2022.08.008
通讯作者简介
王春栋副教授 ,华中 科技 大学光学与电子信息学院/武汉光电国家研究中心双聘副教授、华中卓越学者。2013年于香港城市大学获得博士学位,2013-2015年先后在香港城市大学、香港 科技 大学,荷语鲁汶大学任高级研究助理/副研究员,比利时弗拉芒政府科学基金会FWO学者,鲁汶大学F+研究员,2015年9月起任职华中 科技 大学。研究领域为非贵金属光/电催化剂设计及其在环境和能源中的应用。王春栋副教授是香港城市大学优秀博士论文奖( 2013 年全校 7 个)获得者,获评湖北省“楚天学者”计划楚天学子( 2015 年),澳门大学杰出访问学者(2019),华中卓越学者晨星岗(2020), 是美国材料学会(MRS)会员, 欧洲材料学会(EMRS)会员, 中国化学学会会员。担任 Frontier in Chemistry和Molecules杂志客座编辑, Advanced Powder Materials 杂志特聘编委,Exploration青年编委,Rare Metals青年编委。长期担任 Adv. Func. Mater.,等四十余个国际著名杂志审稿人/仲裁人,塞尔维亚国家自然科学基金和香港研究资助委员会(RGC)国际评审专家。在 J. Am. Chem. Soc.,Energy Environ. Sci., Angew. Chem. Int. Ed., Sci.Bull., Research 等杂志发表 SCI 论文 150 余篇,他引6000余次, H-因子 44,2021年入选全球前2%顶尖科学家榜单和全球前十万科学家榜单。先后主持国家重点研发计划(国际合作重点专项)、基金委面上项目、基金委青年项目、湖北省重点研发计划等项目十余项。
课题组网站:https://apcdwang.wixsite.com/hust-cdwang
熊宇杰, 中国科学技术大学讲席教授、博士生导师。1996年进入中国科学技术大学少年班系学习,2000年获化学物理学士学位,2004年获无机化学博士学位,师从谢毅院士。2004至2011年先后在美国华盛顿大学(西雅图)、伊利诺伊大学香槟分校、华盛顿大学圣路易斯分校工作。2011年辞去美国国家纳米技术基础设施组织的首席研究员职位,回到中国科学技术大学任教授,建立独立研究团队。2017年获国家杰出青年科学基金资助,入选英国皇家化学会会士(FRSC)。2018年获聘长江学者特聘教授,入选国家万人计划 科技 创新领军人才。2022年当选东盟工程与技术科学院外籍院士(FAAET(F))、新加坡国家化学会会士(FSNIC)。现任ACS Materials Letters副主编。主要从事基于催化过程的生态系统重构研究。迄今为止,在Science等国际刊物上发表260余篇论文,总引用32,000余次(H指数93),入选科睿唯安全球高被引科学家榜单和爱思唯尔中国高被引学者榜单。2012年获国家自然科学二等奖(第三完成人),2014-2016和2018年四次获中国科学院优秀导师奖,2015年获中美化学与化学生物学教授协会杰出教授奖,2019年获英国皇家化学会Chem Soc Rev开拓研究者讲座奖,2021年获安徽省自然科学一等奖(第一完成人)。
课题组网站:http://staff.ustc.e.cn/~yjxiong/chinese.html
第一作者简介
孙华传 ,华中 科技 大学光学与电子信息学院的2019级博士,研究方向为高活性金属电催化剂设计合成及其在电解水中的应用,目前以第一作者和共同第一作者的身份在 J. Am. Chem. Soc.、Sci.Bull.、Appl. Cata. B-Environ、ACS Appl. Mater. Inter.、Chem. Eng. J.、J. Power Sources 等期刊发表SCI论文8篇,其中2篇入选ESI高被引论文。
Email :[email protected]
李林峰 ,华中 科技 大学光学与电子信息学院的2020级硕士研究生,研究方向为单原子催化剂及其合成电催化中的应用,以及电催化中的计算材料科学。
Email :[email protected]
陈効谦 :2011年毕业于长庚大学并获得化学与材料工程专业博士学位,目前担任长庚大学可靠性科学与技术中心的助理教授。目前的研究方向包括电化学能量中电催化剂的原位表征技术的发展转换。
Email :[email protected]
『玖』 中国的女科学家有哪些人
世界杰出女科学家奖由联合国教科文组织和法国欧莱雅集团于1998年联合设立,每年内授予全球5名为科学进步容做出卓越贡献的女性。
这是唯一在全球范围内奖励女科学家的奖项,被称为“女性诺贝尔科学家奖”。中国当前共有6位科学家获得世界杰出女科学家奖。
中国首位获奖者:李方华(2003)
李方华院士是凝聚态物理学、电子显微学专家,是中国科学院和发展中国家科学院院士。李方华院士于1950年考入武汉大学,后进入中国科学院物理研究所工作。李方华院士是首位获得世界杰出女科学家奖的中国科学家。
香港首位获奖者:叶玉如(2004)
叶玉如院士是著名神经生物学家,是中国科学院、发展中国家科学院、美国科学院、香港科学院院士或外籍院士。叶玉如院士于1974年就读于美国西蒙斯学院,1977年进入哈佛大学学习,后进入香港科技大学工作。
最年轻中科院院士:任咏华(2011)
任咏华院士(左二)是著名的无机化学家,曾于38岁当选当时最年轻的中国科学院院士,是美国科学院、欧洲人文和自然科学院、香港科学院院士或外籍院士。任咏华院士于1988年获得香港大学博士学位,后进入香港大学任教。
化学领域第一位女性长江学者:谢毅(2015)
『拾』 健康成就梦超 科技融入生活 是什么
酷时代,科技融入生活!
不管你承认与否,科技在当今世界中正扮演着越来越重要的角色。有专家预计,2015全球研发经费(R&D)将高达1.9万亿美元。你想不想展望新的一年,看看科技将如何融入智酷时代的生活?
探索未知的世界
好奇心是人类科技进步的最大动力。对很多科学家来说,探索未知就是他们的生活动力
每个人都在谈论科技成果转化,但如果你回头看,往往最基础的研究才是最具有革命性的。我不希望有人来问我,你的研究是否能挽救我们的生命?清华大学的结构生物学家颜宁说,“我们的目标之一是造福人类,但基础研究所做的是揭示自然的方方面面,能够了解一些东西已经非常酷了。”
去年,颜宁教授研究组在世界上首次解析了人源葡萄糖转运蛋白GLUT1的晶体结构,初步揭示其工作机制以及相关疾病的致病机理,在人类攻克癌症、糖尿病等重大疾病的探索道路上迈出了极为重要的一步。为这一问题,科学家们已经研究了40多年。
基础研究必然带来技术进步,技术进步其实也可以加速基础研究。结构生物学家们结晶分子,并使用X射线得到的衍射图案去揭示它们的结构,但现在一种叫做低温电子显微镜(冷冻电子显微镜)的技术进步带来了革命。一些极富挑战性的项目如果使用晶体学研究需要花费10年,有了低温电子显微镜,只需要短短半年。
颜宁对此感慨地说:“我们正处在研究结构生物学最好也是最坏的时代。这使我有些焦虑,2015年,我可能需要调整我的实验室的结构,拓展实验室的专业范畴,或者索性去休年假。”
2015年,还有更强悍的观察微观世界的工具正等待启用。位于瑞士日内瓦的欧洲粒子物理研究所,今年就将启动升级后的大型强子对撞机,去寻找大量重粒子。
未知的世界,有细于芥子的,也有大过须弥的。对于普通大众来说,在显微镜下探索微观世界或许过于高冷,而在电视电影里观看星辰大海会更令人激动。
2014年,我国掌握了绕月飞行器的再入返回关键技术,长征系列运载火箭也顺利地超越了200发。2015年的中国航空事业,又将有哪些进展?
根据中国第一位宇航员杨利伟透露的消息,中方第一批航天员将退役,中国将进行新的航天员选拔,其中包括女航天员,中国为外国培训航天员的工作也将启动。目前中国海南航天发射场已经基本建设完毕。预计到2016年,备受关注的中国新一代火箭长征七号、长征五号,都将在这里实现首飞。届时我国将发射“天宫二号”空间实验室,并发射神舟11号载人飞船和“天舟一号”货运飞船,与“天宫二号”交会对接。
从这个时间表看,2015年将是中国航天承前启后蓄力待发的关键一年。在这一年里,“天宫一号”大约还会在太空翱翔,“探月”的“玉兔”或许仍将坚持带伤工作。而可以肯定的是,探月工程三期再入返回飞行器服务舱会飞回月球轨道,继续为嫦娥五号任务开展在轨验证试验。
从世界范围看,2014年航天界最大的进展是,欧洲航天局的“飞来”号着陆器,实现了人类历史上的首次彗星软着陆。而2015年,美国的“黎明”号飞船3月间的矮行星“谷神星”登陆之旅,“新视野”号无人探测船7月的冥王星之行,都将是值得人们期待的看点。
减轻地球的重负
承载了超过70亿人口的地球,早已不堪重负。为地球减负,实现人类的可持续发展,其实也是当今科技发展的重要目标
我们现在还不能断定12月将在法国巴黎举行的新国际气候条约谈判,会取得什么突破性的成果,或者会不会像2009年的哥本哈根气候变化会议那样不能达成协议——那毕竟是今年年底的事情了。我们可以肯定的是,去年,全球二氧化碳在大气中的浓度达到了历史最高水平,全球变暖再也不是一种推测,而是现实。美国加利福尼亚大学圣迭戈分校的斯克里普海洋研究所的研究显示,在2014年4月的每一天测出的二氧化碳平均浓度,都超过了400ppm(1ppm为百万分之一)。这是过去近100万年,甚至可能更长的时间里,都未曾发生过的事。
如何给地球减负?我们需要节能减排、低碳生活,我们更需要科学家们的帮助——让新技术、新能源革命,帮助我们生活得既绿色又舒适。
2014年年底,在获得高转化效率的新热电材料方面做出突出贡献的中国科学院院士、中国科技大学化学系教授谢毅,获得了中国科协颁发的第六届“十佳全国优秀科技工作者”称号。在新的一年里,她又有哪些愿望呢?
“作为实现可持续能源发电的重要一步,我希望我们的实验室能实质性提高光化学能源、电化学能源、光电化学能源的转换效率。”谢毅说,为了实现这个新年愿望,实验团队计划设计超薄、二维、基于半导体的新催化剂,这些都增加了载流子(电子和空穴)的密度和流动性,可以提高光子吸收和电荷转移,并消除载流子的再结合。“理解这些材料的结构和功能之间的关系是实际应用的关键。这种理解需要多学科合作才能实现。”
说到新能源,我们不能不提一下中国实验快堆。去年12月,国家“863”计划重大项目、我国第一座钠冷快中子反应堆——中国实验快堆首次实现了100%满功率稳定运行72小时,这标志着我国全面掌握了快堆的设计、建造、调试、运行的核心技术。快堆具有固有的较高安全性,是国际公认的第四代先进核能系统中的优选堆型。在新的一年里,相信中国实验快堆将为我国快堆技术研发和快堆电站开发继续提供坚强支撑,为我国核能发展及先进闭式燃料循环体系建立发挥重要作用。
服务人民的生活
返老还童,记忆操纵,人造生命……我们关注这些神奇的科技成果是否将投入应用?但更庆幸许多科技还在老老实实地为人民服务
2014年的前沿科技成果,如果用于现实的话,有不少会显得富于科幻色彩:研究人员证明,来自年轻小鼠血液中的一个叫做GDF11的因子,能够让较老的小鼠的肌肉和大脑“返老还童”;还有研究者用光遗传学技术进行了“记忆操纵”的尝试,他们用激光轰击小鼠的大脑,能删除现有的记忆并植入虚假的记忆,能将某小鼠记忆的情绪内容从好转成坏,反之亦可;科学家们甚至扩增了基因字母,我们已知的地球生命都以A、T、G和C这4个DNA碱基来编码,去年科学家在实验室中创造出了新的DNA碱基,一种人工合成的大肠杆菌,除了有正常的G、T、C和A等核酸外还含有另外两种核酸X 和Y,这种细菌无法在实验室外繁殖,却可被用来制造具有“非自然”氨基酸的设计蛋白。
当然,更多的科技成果还没这么酷到没人爱、帅到没朋友,许多科技成果还在老老实实地为人民服务。
比如,提升了中国速度的高铁已经成为响当当的中国名片,2014年,高速列车“普系化”技术平台研发取得重要突破,《中国高速列车自主创新联合行动计划》也取得丰硕成果。2015年,我国计划建成并投产的12条高铁,开通运营里程将达3534公里。
再如,2014年,袁隆平团队选育出的超级稻良种“Y两优900”在湖南的4个百亩示范片平均亩产突破1000千克,创造了地球上水稻大面积连片种植产量新纪录。2015年,这位中国杂交水稻之父,还将继续为粮食增产而努力。
还有,2014年,中国工程院院士、浙江大学医学院传染病诊治国家重点实验室主任李兰娟在《自然》杂志发表论文,揭示肠道菌群与肝硬化的秘密,开启了“感染微生态”的全新领域研究,为全球肝病研究提供了新思路。新的一年里,李兰娟希望阐明抗生素和益生菌对肝脏的影响。“我们已经跟进了80名肝硬化患者半年时间,以阐明益生菌对疾病进程的影响和作用机制。”为了研究患者肠道微生物组的改变,他们还每周进行样本收集,已经持续跟踪了40名肝功能衰竭患者1个月。“我们希望可以找到治疗肝病的新益生菌。”
当然,2015年影响我们的将远不只高铁、水稻、益生菌,可穿戴设备、智能家电、服务机器人……这些高科技产品都将更深入地融入我们每一个人的生活,你准备好了吗?
