南京农业大学教授朱艳

① 专题推荐 - 农业传感器与物联网专题

本专题我共整理了10篇文章，来自中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所、南京农业大学、英国林肯大学、华南农业大学、江南大学、国家农业智能装备工程技术研究中心、浙江大学、中国科学院、吉林农业大学、西北农林 科技 大学、国家信息农业工程技术中心等单位。

文章包含农产品质量安全纳米传感器、太阳能杀虫灯、分簇路由算法、农田物联网混合多跳路由算法、水产养殖溶解氧传感器研制、土壤养分近场遥测方法、农机远程智能管理平台、水肥浓度智能感知与精准配比、果园多机器人通信等内容，供大家阅读、参考。

专题--农业传感器与物联网

Topic--Agricultural Sensor and Internet of Things

[1]王培龙, 唐智勇. 农产品质量安全纳米传感应用研究分析与展望[J]. 智慧农业(中英文), 2020, 2(2): 1-10.

WANG Peilong , TANG Zhiyong. Application analysis and prospect of nanosensor in the quality and safety of agricultural procts[J]. Smart Agriculture, 2020, 2(2): 1-10.

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[2]杨星, 舒磊, 黄凯, 李凯亮, 霍志强, 王彦飞, 王心怡, 卢巧玲, 张亚成. 太阳能杀虫灯物联网故障诊断特征分析及潜在挑战[J]. 智慧农业(中英文), 2020, 2(2): 11-27.

YANG Xing, SHU Lei, HUANG Kai, LI Kailiang, HUO Zhiqiang, WANG Yanfei, WANG Xinyi, LU Qiaoling, ZHANG Yacheng. Characteristics analysis and challenges for fault diagnosis in solar insecticidal lamps Internet of Things[J]. Smart Agriculture, 2020, 2(2): 11-27.

摘要： 太阳能杀虫灯物联网（SIL-IoTs）是一种基于农业场景与物联网技术的新型物理农业虫害防治工具，通过无线传输太阳能杀虫灯组件状态数据，用户可后台实时查看太阳能杀虫灯运行状态，具有杀虫计数、虫害区域定位、辅助农情监测等功能。但随着SIL-IoTs快速发展与广泛应用，故障诊断难和维护难等矛盾日益突出。基于此，本研究首先阐述了SIL-IoTs的结构和研究现状，分析了故障诊断的重要性，指出了故障诊断是保障其可靠性的主要手段。接着介绍了目前太阳能杀虫灯节点自身存在的故障及其在无线传感网络（WSNs）中的体现，并进一步对WSNs中的故障进行分类，包括基于行为、基于时间、基于组件以及基于影响区域的故障四类。随后讨论了统计方法、概率方法、层次路由方法、机器学习方法、拓扑控制方法和移动基站方法等目前主要使用的WSNs故障诊断方法。此外，还探讨了SIL-IoTs故障诊断策略，将故障诊断从行为上分为主动型诊断与被动型诊断策略，从监测类型上分为连续诊断、定期诊断、直接诊断与间接诊断策略，从设备上分为集中式、分布式与混合式策略。在以上故障诊断方法与策略的基础上，介绍了后台数据异常、部分节点通信异常、整个网络通信异常和未诊断出异常但实际存在异常四种故障现象下适用的WSNs故障诊断调试工具，如Sympathy、Clairvoyant、SNIF和Dustminer。最后，强调了SIL-IoTs的特性对故障诊断带来的潜在挑战，包括部署环境复杂、节点任务冲突、连续性区域节点无法传输数据和多种故障诊断失效等情形，并针对这些潜在挑战指出了合理的研究方向。由于SIL-IoTs为农业物联网中典型应用，因此本研究可扩展至其它农业物联网中，并为这些农业物联网的故障诊断提供参考。

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[3]汪进鸿, 韩宇星. 用于作物表型信息边缘计算采集的认知无线传感器网络分簇路由算法[J]. 智慧农业(中英文), 2020, 2(2): 28-47.

WANG Jinhong, HAN Yuxing. Cognitive radio sensor networks clustering routing algorithm for crop phenotypic information edge computing collection[J]. Smart Agriculture, 2020, 2(2): 28-47.

摘要： 随着无线终端数量的快速增长和多媒体图像等高带宽传输业务需求的增加，农业物联网相关领域可预见地会出现无线频谱资源紧缺问题。针对基于传统物联网的作物表型信息采集系统中存在由于节点密集部署导致数据传输过程容易出现频谱竞争、数据拥堵的现象以及固定电池的网络由于能耗不均衡引起监测周期缩减等诸多问题，本研究建立了一个认知无线传感器网络（CRSN）作物表型信息采集模型，并针对模型提出一种引入边缘计算机制的动态频谱和能耗均衡（DSEB）的事件驱动分簇路由算法。算法包括：（1）动态频谱感知分簇，采用层次聚类算法结合频谱感知获取的可用信道、节点间的距离、剩余能量和邻居节点度为相似度对被监控区域内的节点进行聚类分簇并选取簇头，构建分簇拓扑的过程对各分簇大小的均衡性引入奖励和惩罚因子，提升网络各分簇平均频谱利用率；（2）融入边缘计算的事件触发数据路由，根据构建的分簇拓扑结构，将待检测各区域变化异常表型信息触发事件以簇内汇聚和簇间中继交替迭代方式转发至汇聚节点，簇内汇聚包括直传和簇内中继，簇间中继包括主网关节点和次网关节点-主网关节点两种情况；（3）基于频谱变化和通信服务质量（QoS）的自适应重新分簇：基于主用户行为变化引起的可用信道改变，或分簇效果不佳对通信服务质量产生的干扰，触发CRSN进行自适应重新分簇。此外，本研究还提出了一种新的能耗均衡策略去能量消耗中心化（假设sink为中心），即在网关或簇头节点选取计算式中引入与节点到sink的距离成正比的权重系数。算法仿真结果表明，与采用K-medoid分簇和能量感知的事件驱动分簇(ERP)路由方案相比，在CRSN节点数为定值的前提下，基于DSEB的分簇路由算法在网络生存期与能效等方面均具有一定的改进；在主用户节点数为定值时，所提算法比其它两种算法具有更高频谱利用率。

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[4]顾浩, 王志强, 吴昊, 蒋永年, 郭亚. 基于荧光法的溶解氧传感器研制及试验[J]. 智慧农业(中英文), 2020, 2(2): 48-58.

GU Hao, WANG Zhiqiang, WU Hao, JIANG Yongnian, GUO Ya. A fluorescence based dissolved oxygen sensor[J]. Smart Agriculture, 2020, 2(2): 48-58.

摘要：溶解氧含量的测量对水产养殖具有极其重要的意义，但目前中国市面上的溶解氧传感器存在价格昂贵、不能持续在线测量及更新部件维护困难等问题，难以在水产养殖物联网中大规模推广和发挥作用。本研究基于荧光淬灭原理，利用水中溶解氧浓度与荧光信号相位差的关系进行低成本、易维护溶解氧传感器的研发。首先利用自制备溶氧敏感膜，经激发光照射后产生红色荧光，该荧光寿命可由溶解氧浓度调节；然后利用光信号敏感器件设计光电转化电路实现光信号感知；再以STM32F103微处理器作为主控芯片，编写下位机程序实现激发光脉冲产生，利用相敏检波原理以及快速傅里叶变换（FFT）计算激发光与参照光的相位差，进而转化为溶解氧浓度，实现溶解氧的测量。荧光探测部分与系统主控部分采用分离式设计思想，利用屏蔽排线直接插拔连接，便于传感器探测头的拆卸、更换、维护以及实现远距离在线测量。经测试，本溶解氧传感器的测量范围是0~20 mg/L，响应延迟小于2 s，溶氧敏感膜使用寿命约1年，可以实时不间断地对溶解氧浓度进行测量。同时，本传感器具有测量方便、制作成本低、体积小等特点，为中国水产养殖低成本溶解氧传感器的研发与市场化奠定了良好的基础。

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[5]矫雷子, 董大明, 赵贤德, 田宏武. 基于调制近红外反射光谱的土壤养分近场遥测方法研究[J]. 智慧农业(中英文), 2020, 2(2): 59-66.

JIAO Leizi, DONG Daming, ZHAO Xiande, TIAN Hongwu. Near-field telemetry detection of soil nutrient based on molated near-infrared reflectance spectrum[J]. Smart Agriculture, 2020, 2(2): 59-66.

摘要： 土壤养分作为农业生产的重要指标，含量过少会降低农作物产量，过多则会造成环境污染。因此，快速、准确检测土壤养分对于精准施肥和提高作物产量具有重要意义。基于取样和化学分析的传统方法能够全面准确地检测土壤养分，但检测过程中土壤的取样及预处理过程繁琐、操作复杂、费时费力，不能实现土壤养分的原位快速检测。本研究基于调制近红外光谱，提出了一种土壤养分主动式近场遥测方法，可有效避免土壤反射自然光的干扰。该方法使用波长范围1260~1610 nm的8通道窄带激光二极管作为近红外光源，通过测量8通道激光光束的土壤反射率，建立土壤养分中氮（N）关于土壤反射率的计量模型，实现了N的快速检测。在74组已知N含量的土壤样品中，选取54组作为训练集，20组作为预测集。基于一般线性模型，对训练集中土壤N含量与土壤反射率的定量化参数进行训练，筛选显著波段后的计量模型R2达到0.97。基于建立的计量模型，预测集中土壤N含量预测值与参考值的决定系数R2达到0.9，结果表明该方法具有土壤养分现场快速检测的能力。

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[6]朱登胜, 方慧, 胡韶明, 王文权, 周延锁, 王红艳, 刘飞, 何勇. 农机远程智能管理平台研发及其应用[J]. 智慧农业(中英文), 2020, 2(2): 67-81.

ZHU Dengsheng, FANG Hui, HU Shaoming, WANG Wenquan, ZHOU Yansuo, WANG Hongyan, LIU Fei, HE Yong. Development and application of an intelligent remote management platform for agricultural machinery[J]. Smart Agriculture, 2020, 2(2): 67-81.

摘要： 本研究针对农机管理实时数据少、农机实时作业监管困难、服务信息不对称等问题，首先提出专业化远程管理平台设计时应具有五大原则：专业化、标准化、云平台、模块化以及开放性。基于这些原则，本研究设计了基于大田作业智能传感技术、物联网技术、定位技术、遥感技术和地理信息系统的可定制化的通用农机远程智能管理平台。平台分别为各级政府管理部门、农机合作社、农机手、农户设计并实现了基于WebGIS 的农机信息库及农机位置服务、农机作业实时监测与管理、农田基础信息管理、田间作物基本信息管理、农机调度管理、农机补贴管理、农机作业订单管理等多个实用模块。研究着重分析了在当前的技术背景下，平台部分关键技术的实现方法，包括采用低精度GNSS定位系统前提下的作业面积的计算方法、GNSS定位数据处理过程中的数据问题分析、农机调度算法、作业传感器信息的集成等，并提出了以地块为核心的管理平台建设思路；同时提出农机作业管理平台将逐步从简单作业管理转向大田农机综合管理。本平台对同类型管理平台的研发具有一定的参考与借鉴作用。

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[7]金洲, 张俊卿, 郭红燕, 胡宜敏, 陈翔宇, 黄河, 王红艳. 水肥浓度智能感知与精准配比系统研制与试验[J]. 智慧农业(中英文), 2020, 2(2): 82-93.

JIN Zhou, ZHANG Junqing, GUO Hongyan, HU Yimin, CHEN Xiangyu, HUANG He, WANG Hongyan. Development and testing of intelligent sensing and precision proportioning system of water and fertilizer concentration[J]. Smart Agriculture, 2020, 2(2): 82-93.

摘要： 为解决农场当地当时的复合肥料精准化配料问题，本研究将水肥一体化智能灌溉施肥系统作为研究对象，构建了水肥浓度智能感知与精准配比系统。首先提出现场在线水肥溶液智能感知模型的快速建立方法，利用数据分析算法从传感器实时监测的一系列浓度梯度的肥料溶液中挖掘出模型。其次基于上述模型设计水肥浓度智能感知与精准配比系统的框架结构，阐述系统工作原理；并通过三种水体模拟在线配肥验证了该系统原位指导水肥浓度配比的有效性，同时评价了水体电导率对水肥配比浓度的干扰。试验结果表明，正则化条件下二阶的多项式拟合曲线是表达溶液电导率与水肥浓度的变化关系最优的模型，相关系数R2均大于0.999，由此模型可得出用户关心的复合肥各指标浓度。三种水体模拟在线配肥结果表明，水体会干扰电导率导致无法准确反演水肥配比的浓度，相对偏差值超过了0.1。因此，本研究提出的在线水肥智能感知与精准配比系统实现了消除当地水体电导率对水肥配比准确性的干扰，通过模型计算实现复合肥精准化配比，并得出各指标浓度。该系统结构简单，配比精准，易与现有水肥一体机或者人工配肥系统结合使用，可广泛应用于设施农业栽培、果园栽培和大田经济作物栽培等环境下的精准智能施肥。

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[8]孙浩然, 孙琳, 毕春光, 于合龙. 基于粒子群与模拟退火协同优化的农田物联网混合多跳路由算法[J]. 智慧农业(中英文), 2020, 2(3): 98-107.

SUN Haoran, SUN Lin, BI Chunguang, YU Helong. Hybrid multi-hop routing algorithm for farmland IoT based on particle swarm and simulated annealing collaborative optimization method[J]. Smart Agriculture, 2020, 2(3): 98-107.

摘要： 农业无线传感器网络对农田土壤、环境和作物生长的多源异构信息的获取起关键作用。针对传感器在农田中非均匀分布且受到能量制约等问题，本研究提出了一种基于粒子群和模拟退火协同优化的农田物联网混合多跳路由算法（PSMR）。首先，通过节点剩余能量和节点度加权选择簇首，采用成簇结构实现异构网络高效动态组网。然后通过簇首间多跳数据结构解决簇首远距离传输能耗过高问题，利用粒子群与模拟退火协同优化方法提高算法收敛速度，实现sink节点加速采集簇首中的聚合数据。对算法的仿真试验结果表明，PSMR算法与基于能量有效负载均衡的多路径路由策略方法（EMR）相比，无线传感器网络生命周期提升了57%；与贪婪外围无状态路由算法（GPSR-A）相比，在相同的网络生命周期内，第1个死亡传感器节点推迟了两轮，剩余能量标准差减少了0.04 J，具有良好的网络能耗均衡性。本研究提出的PSMR算法通过簇首间多跳降低远端簇首额外能耗，提高了不同距离簇首的能耗均衡性能，为实现大规模农田复杂环境的长时间、高效、稳定地数据采集监测提供了技术基础，可提高农业物联网的资源利用效率。

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[9]毛文菊, 刘恒, 王东飞, 杨福增, 刘志杰. 面向果园多机器人通信的AODV路由协议改进设计与测试[J]. 智慧农业(中英文), 2021, 3(1): 96-108.

MAO Wenju, LIU Heng, WANG Dongfei, YANG Fuzeng, LIU Zhijie. Improved AODV routing protocol for multi-robot communication in orchard[J]. Smart Agriculture, 2021, 3(1): 96-108.

摘要： 针对多机器人在果园中作业时的通信需求，本研究基于Wi-Fi信号在桃园内接收强度预测模型，提出了一种引入优先节点和路径信号强度阈值的改进无线自组网按需平面距离向量路由协议（AODV-SP）。对AODV-SP报文进行设计，并利用NS2仿真软件对比了无线自组网按需平面距离向量路由协议（AODV）和AODV-SP在发起频率、路由开销、平均端到端时延及分组投递率4个方面的性能。仿真试验结果表明，本研究提出的AODV-SP路由协议在发起频率、路由开销、平均端到端时延及分组投递率4个方面的性能均优于AODV协议，其中节点的移动速度为5 m/s时，AODV-SP的路由发起频率和路由开销较AODV分别降低了3.65%和7.09%，节点的移动速度为8 m/s时，AODV-SP的分组投递率提高了0.59%，平均端到端时延降低了13.09%。为进一步验证AODV-SP协议的性能，在实验室环境中搭建了基于领航-跟随法的小型多机器人无线通信物理平台并将AODV-SP在此平台应用，并进行了静态丢包率和动态测试。测试结果表明，节点相距25 m时静态丢包率为0，距离100 m时丢包率为21.01%；动态行驶时能使机器人维持链状拓扑结构。本研究可为果园多机器人在实际环境中通信系统的搭建提供参考。

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[10]黄凯, 舒磊, 李凯亮, 杨星, 朱艳, 汪小旵, 苏勤. 太阳能杀虫灯物联网节点的防盗防破坏设计及展望[J]. 智慧农业(中英文), 2021, 3(1): 129-143.

HUANG Kai, SHU Lei, LI Kailiang, YANG Xing, ZHU Yan, WANG Xiaochan, SU Qin. Design and prospect for anti-theft and anti-destruction of nodes in Solar Insecticidal Lamps Internet of Things[J]. Smart Agriculture, 2021, 3(1): 129-143.

摘要： 太阳能杀虫灯在有效控制虫害的同时，可减少农药施药量。随着其部署数量的增加，被盗被破坏的报道也越来越多，严重影响了虫害防治效果并造成了较大的经济损失。为有效地解决太阳能杀虫灯物联网节点被盗被破坏问题，本研究以太阳能杀虫灯物联网为应用场景，对太阳能杀虫灯硬件进行改造设计以获取更多的传感信息；提出了太阳能杀虫灯辅助设备——无人机杀虫灯，用以被盗被破坏出现后的部署、追踪和巡检等应急应用。通过上述硬件层面的改造设计和增加辅助设备，可以获取更为全面的信息以判断太阳能杀虫灯物联网节点被盗被破坏情况。但考虑到被盗被破坏发生时间短，仅改造硬件层面还不足以实现快速准确判断。因此，本研究进一步从内部硬件、软件算法和外形结构设计三个层面，探讨了设备防盗防破坏的优化设计、设备防盗防破坏判断规则的建立、设备被盗被破坏的快速准确判断、设备被盗被破坏的应急措施、设备被盗被破坏的预测与防控，以及优化计算以降低网络数据传输负荷六个关键研究问题，并对设备防盗防破坏技术在太阳能杀虫灯物联网场景中的应用进行了展望。

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微信交流服务群

为方便农业科学领域读者、作者和审稿专家学术交流，促进智慧农业发展，为更好地服务广大读者、作者和审稿人，编辑部建立了微信交流服务群，有关专业领域内的问题讨论、投稿相关的问题均可在群里咨询。

入群方法： 加我微信 331760296 ， 备注： 姓名、单位、研究方向 ，我拉您进群，机构营销广告人员勿扰。

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科研团队介绍及招聘信息、学术会议及相关活动 的宣传推广

② 朱艳的介绍

女，1976年1月出生，中共党员，汉族，博士，现任南京农业大学教授、博士生导师，南京农业大学农学院院长，国家信息农业工程技术中心首席科学家、中国作物学会及中国农学会会员、江苏省农业信息协会副理事长、江苏省信息农业高技术研究重点实验室秘书。

③ 未来农业预测是怎么样的

气候的冷热交替，正在为地球万物写下危机重重的未来篇章。人类将来会不会挨饿？如何保障未来的粮食安全？全世界的科学家都在寻求对策。南京农业大学的70后教授朱艳所率领的，正是一支“把脉”未来农业的前沿力量。

当下，全球气候变化带来极端气候事件频发，在这种气候条件下农作物将受到怎样的影响？朱艳团队已经着手新的评估模型，试图给出更多的答案。据透露，一种更为精准的评估方法如今正在被拓展到水稻、玉米、大豆等重要粮食作物的预测中。

④ 请问一下南京农业大学的GIS（地理信息系统）专业的研究生学习主要侧重于哪个方面

南农的GIS主要是以GIS为工具对土壤和环境方面做些研究，有理学硕士和农学硕士两种，实话说吧。。。GIS不是南农的优势学科

⑤ 女科学家有谁

居里夫人(1867.11.7—1934.7.4)，玛丽娅·斯可罗多夫斯卡(波兰文：Maria Sklodowska)跟皮埃尔·居里结婚以后，改名为玛丽·居里，世称“居里夫人”。世界著名科学家，研究放射性现象，发现镭和钋(pō)两种天然放射性元素，一生两度获诺贝尔奖(第一次获得诺贝尔物理奖，第二次获得诺贝尔化学奖)。用了好几年在研究镭的过程中，作为杰出科学家，居里夫人有一般科学家所没有的社会影响。尤其因为是成功女性的先驱，她的典范激励了很多人。

古道尔，古道尔女爵士，英国生物学家、动物行为学家和著名动物保育人士。珍·古道尔长期致力于黑猩猩的野外研究，并取得丰硕成果，她的工作纠正了许多学术界对黑猩猩这一物种长期以来的错误认识，揭示了许多黑猩猩社群中鲜为人知的秘密。除了对黑猩猩的研究，珍·古道尔还热心投身于环境教育和公益事业，由她创建并管理的珍·古道尔研究会是著名民间动物保育机构，在促进黑猩猩保育、推广动物福利、推进环境和人道主义教育等领域进行了很多卓有成效的工作，由古道尔研究会创立的根与芽是目前全球最活跃的面向青年的环境教育计划之一。

吴健雄(1912 ～ 1997)美籍华人，核物理学家，1912年5月31日(阴历4月29日)出生在江苏省苏州太仓浏河镇。素有“东方居里夫人”之称。在β衰变研究领域具有世界性的贡献，曾获美国最高科学荣誉--国家科学勋章。

金庆民 ，1939年出生在湖南省炎陵县三河乡。1961年毕业于北京地质学院，分配到新疆，当了哈密地质队的第一位女队员。她在浩瀚无垠的戈壁滩上和挺拔险峻的昆仑山上工作了20年，在塔里木盆地巴楚瓦吉尔塔格尔首次发现了“角砾石田橄榄岩”，为后来新疆地质局找到金刚石矿提供了重要依据。并先后撰写了16篇重要论文，为开发大西北作出了突出贡献。

蕾切尔·卡逊(美国)(Rachel Carson，1907年5月27日-1964年4月14日)，美国海洋生物学家，但她是以她的小说《寂静的春天》(Silent Spring)引发了美国以至于全世界的环境保护事业。

何泽慧(中国)(1914年3月5日—2011年6月20日)，中国物理学家，中国科学院院士。系中国著名原子核物理学家钱三强的夫人。1946年起在法国巴黎法兰西学院核化学实验室从事研究工作。1948年回国，先后在北平研究院原子学研究所、中国科学院高能物理研究所工作。曾和钱三强等合作发现了铀核裂变的新方式——三分裂和四分裂现象。她领导的研究小组在20世纪50年代成功研制出性能达到国际先进水平的原子核乳胶。为开拓中国中子物理与裂变物理实验领域和中国的科教事业作出了重要贡献。2011年6月20日，何泽慧院士因病在北京逝世，享年97岁。

蒙如玲(华裔)(RULING MENG)，女，系美国休士顿大学物理教授、美国休士顿大学德克萨斯超导电性研究中心教授、中国旅美专家协会顾问、中国旅美交流协会国际交流中心顾问、及中国旅美专家协会首任会长。作为资深科学家的蒙如玲教授长期从事高压暨低温实验研究，在促进对超导体的深入了解，找出新的化合物和合金的物性描述，超小导薄氧化超导体、单晶体的发展，以及录音带和防水导体的制作技术等方面作出突出贡献。蒙如玲教授被美国知识协会列入“1981至1997最优秀的1000位物理学家”中的第25位，还在科学知识协会2000年通过的最新报告中被认定为世界上最应被通报表彰的作家(少于所有出版者百分之一的二分之一)之一。

钟端玲(华裔)美国纽约州州立大学首席教授、院士钟端玲教授出生于香港，在加州理工大学获得学士学位，是加州理工大学首批女性学士学位获得者之一，随后在麻省理工大学获得硕士、博士学位，先后研究过炭材料，电子材料和建筑材料等领域。她的家庭背景很好，从小受家庭的影响很大。从外祖母那里，她知道了做人是要有目标的，而且要努力和诚实。在香港上完中学，18岁的她发现电子方向很好，就只身一人去了美国加州。学士毕业后，她发觉自己对材料产生了很大的兴趣，就去麻省理工学材料。博士毕业后10年之间，她一直从事炭材料方面的研究，并成为了该领域的专家。但很快这个领域面临垮台，她不得不从一个全新的领域开始自己的科学研究，幸运的是她很快找到了自己的兴趣――水泥，并把自己原来研究的炭材料用到水泥中，取得了很大的突破。前些年，她又发觉电子业很好，就又转到电子材料，但并没有完全抛弃自己原来研究的东西，又把炭材料用到了电子业上。她能跳出自己的研究领域找到新的研究兴趣又不放弃曾经研究过的知识，真的是做到了完美。

沈骊英(中国)(1897～1941)，女，原名家蕙，乌镇人。祖父善蒸，精历算，曾掌当地方言馆数十年。父亲承怿，号伯欣，为法国巴黎大学法学博士。沈骊英留有著作22种，大半译载于英、美作物育种学和生物学杂志，常为各国学者所引证。沈骊英的丈夫沈宗翰博士，是世界闻名的中国农学家，原中央农业实验所所长。沈骊英对沈宗瀚事业的成就具有不可分割的作用。被誉为“助夫之事业成功为第一，教养子女成人为第二，自己事业之成功为第三”的最典型、最模范、最聪明、最识大体的贤妻良母。

乔治亚娜·西加尔·琼斯(美国)美国著名女科学家，有“美国试管婴儿之母”之称，琼斯和丈夫霍华德·琼斯于1978年在东弗吉尼亚医学院建立了试管受精的研究项目。1981年，这对夫妇宣布了美国首位试管婴儿伊丽莎白·乔丹·卡尔的诞生。琼斯于1936年在约翰斯·霍普金斯医学院获得医学学位。她的第一个医学突破就是确定了妊娠荷尔蒙由胎盘产生。早在琼斯开始试管受精研究以前，她就被广泛地认为是20世纪最重要的女科学家之一。她曾是美国国家卫生研究院的研究员，之后又成为约翰斯·霍普金斯医院的生殖生理学实验室和医院妇产科内分泌门诊的负责人。

巾帼不让须眉哦：）望采纳

⑥ 《三体》中的奇妙物理学

小说中“三体星系”原型——半人马座α三合星系统想象图。这里会有外星文明吗？

小说中三体人武器水滴模拟图。科幻小说能否催生科学发现？河北日报资料片

■阅读提示

8月23日，我国科幻作家刘慈欣的小说《三体》获得科幻文坛大奖雨果奖。雨果奖被誉为科幻小说界的诺贝尔奖，《盗梦空间》、《复仇者联盟》、《权力的游戏》等诸多科幻名著都曾获此殊荣，刘慈欣是获得该奖的首位亚洲人。《三体》被认为是迄今为止中文科幻界出现的最具影响力的科幻小说之一。

三体、黑域、智子、水滴、二向箔……翻开小说，看到这些奇幻的字眼时，你是否会脑洞大开？在《三体》中，刘慈欣融入了大量的前沿物理学理论，并在此基础上加以延伸，树立了硬派的科幻风格，向读者呈现出一个个神秘莫测的科幻奇景。那么这些科幻奇景与现代物理学有哪些联系？他们是否有可能成为现实呢？

河北日报、河北新闻网记者 陈诚

“三体”是什么？现实宇宙中存在“三体星系”吗？

在小说《三体》中，三体人居住在一个有三颗恒星的星系里。由于三颗恒星处于无规律运转状态，不断吞噬星系中的行星，造成行星上智慧生命不断地重生和毁灭，最后只剩下三体文明存活下来。因此，三体人决定迁徙至外界星系，进犯最近的宜居行星——地球。

仰望星空，我们会发现一颗极为明亮的星星——半人马座α，一个距离太阳只有4.22光年的恒星。这颗恒星所在的半人马座α三合星系统是距离太阳系最近的恒星系统，也是小说中“三体星系”的原型。

“半人马座α三合星系统由A、B、C三颗恒星组成，这个现实的星系相对稳定，并不像小说里那样混乱。”燕山大学物理学教授朱艳英说，它并不是标准的三体系统，而是一个双星系统加一个卫星恒星。A星和B星以一个偏心率较大的椭圆轨道互相围绕旋转，公转周期为79.9年。较小的C星（比邻星）则在遥远的0.2光年之外，以50万年以上的周期围绕A、B星的质量中心缓慢公转。

实际上，三体是物理学中的著名现象。1900年，著名数学家希尔伯特提出了N体问题的特例——三体问题，时至今日，三体问题依然困扰着物理学界。

“三体问题是天体力学中的基本模型，即探究三个质量、初始位置和初始速度都为任意的可视为质点的天体，在相互之间万有引力作用下的运动规律问题。”燕山大学物理学教授朱艳英表示，目前，三体问题仍得不到精确求解，无法预测所有三体问题的数学情景，只有几种特殊情况已研究。

三体问题最简单的例子就是太阳、地球、月球的关系，太阳系仅有一颗恒星——太阳，太阳的轨道恒定，地球的轨道恒定，地日的关系恒定，因此地球才能维持相对恒定的生存环境。那么，刘慈欣笔下那样毫无规律运转的“三体星系”在现实宇宙中真的存在吗？

据英国《新科学家》杂志报道，距离地球大约4200万光年的宇宙深处，存在着3个孤零零的星系，这三个星系的外围被一团氢气团包围，一团无形的暗物质纽带将它们关联在一起。这个“三体星系”构成的“空洞集群”被科学家命名为VGS_31。天文学家表示，此前还从未在一个宇宙空洞区域内看到过这样的星系系统。

黑域存在吗？黑洞和黑域有什么关系?

在小说中，一个智慧文明为了避免受到攻击，向别的文明发出信号表示自己是无害的，而唯一无害的前提就是这个文明永远无法驶出自己所在的恒星系，这个恒星系成了黑域，即光无法逃离出去的区域，被称为宇宙保险柜。

那么，黑域就是黑洞吗？

黑洞是现代广义相对论中，宇宙空间内存在的一种密度极大体积极小的天体。黑洞的引力很大，使得视界内的逃逸速度大于光速。“黑洞的引力场非常剧烈并且快速变化，任何物体都会像面条一样被巨大引力拉伸。也就是说，任何物质或者任何人都无法在黑洞中幸存，更谈不上文明的存在。”朱艳英说。

于是，作家刘慈欣在小说中发明了低光速黑洞，假定将真空光速降至太阳系的逃逸速度每秒16.7千米，从而使整个区域变成黑域。作为一种科幻设想，黑域在广义相对论中是可能实现的吗？

“光速变小，与光速有关的一切物理学参数就变了。”著名物理学家、科普作家李淼在所著的《三体中的物理学》一书中分析了黑域，认为如果光速变小，人类将不复存在。

人类由原子组成。原子理论中有个精细结构常数，这个常数标志着电子和质子之间的电磁互相作用强度。原子中，电子的速度就是精细结构常数乘以光速。在氢原子中，电子的速度虽然远低于通常的光速，也高达光速的1/137。当光速突然变小到每秒16.7千米，电子在原子中就超光速了，这和黑域中光速为速度上限的设定矛盾，可能导致原子的解体。

三维人进入四维会发生什么？维度武器“二向箔”可行吗?

“一个四维的空间泡飘过地球，与地球的一部分发生了重叠，于是，在这片四维空间的范围内，三维空间的一切都被完全敞开，人们可以随意从一个地方穿越到另一个地方，从密闭的墓室里拿出珍宝，从囚犯完好无损的头颅中取出大脑……”——这是小说《三体》对四维空间一段精彩的描述，就好像二维平面对于三维空间的我们来说是一览无余的，从四维空间看来，三维的物体也同样无处隐藏。

在物理学中，“维”是一种度量，在三维空间坐标上，加上时间，时空互相联系，就构成了四维时空。“一维是线，二维是面，三维是静态空间，四维是动态空间。”朱艳英介绍说，理论上多维空间是存在的，时间空间的维度是宇宙最基础的性质，只是人类的观测只能到三维。

如果真的存在多维空间，三维世界的我们能否进入四维或者更高的维度空间呢？

众所周知，人的身体是由分子原子构成。“而分子原子一旦进入四维空间就会不复存在，人体也就会随之解体。因此，人类无法进入四维，更谈不上进入更高的维度空间。”朱艳英说。

基于多维空间的假定，刘慈欣在小说《三体》中设计了一种维度武器叫“二向箔”。高级文明向太阳系扔来一张小纸片“二向箔”，导致整个太阳系跌落到二维空间，几乎毁灭整个人类。

那么，这种维度武器在现实中是否可行？在理论物理的分支学科弦论中，这种可能性是存在的。

在弦论中，空间维度的变化可看成类似液态水变成水蒸气的相变。当水达到沸点时，液体中开始出现小气泡，小气泡慢慢地变大，最终吞噬整个液体。气体密度和液体密度的差别可以看成一种物理量，它被物理学家称为场。

小说中的“二向箔”中也有一种场，能量比较低，一旦与三维空间直接接触，就变得像水中的气泡那样开始膨胀，触发三维空间的能量较高的场向能量更低的地方跳，让“二向箔”越长越大。这种降维武器一旦触发就无法停止，只有乘坐光速飞船才能逃生。

智子、水滴等小说中的科幻武器可行吗？

在科幻故事中，战争是永恒的主题。

在《三体》中，包括维度武器“二向箔”在内的几大武器令读者脑洞大开。“因为这两个质子的存在，人类的科学将不可能有任何重大进展。”《三体》中的这样一句台词，道出了《三体》广受赞誉的第一个科幻武器——质子，又叫“智子”。

三体人在尚无法抵达地球时，向地球发射了两个“质子”，专门扰乱基础物理实验依赖的大型对撞机（也叫高能加速器），从而打断了人类科研的正常进程。对撞机被干扰，真的会让人类科技“锁死”吗？

在现实生活中，大型对撞机是基础物理学进步的最重要来源。“物理学的种种理论必须通过实验验证才能证明，如果大型对撞机的实验结果真的被干扰，确实会重创物理学的创新发展。”朱艳英说。

物理学家李淼在一次采访中谈道：“三体可以随时控制质子，这是《三体》里面最大的硬伤。”智子的设定，实质是认为科学实验有可能被智能干扰，从而不遵守“碰撞完全随机”的实验前提。

但是如果智子掌握和计算地球上所有的量子，那么它内部工作的量子必然更多。那么它就是一个比它要模拟的对象更复杂，能量更大的系统。如果它比宇宙更小，那么它就没法精确地预测一切。

“银河系在它的表面映成一片流畅的光纹，使得水滴看上去纯洁而唯美。”在《三体》中，水滴是刘慈欣又一神奇设定，它可以极快地加速到接近光速，仅以简单的撞击方式，就在半小时内使人类2000艘核聚变动力战舰全军覆没。

小说中，刘慈欣假设水滴的物质结构由强相互作用力控制。如果该物质的基本组成是分子和原子，那么强相互作用力是核子（即质子和中子）之间的力，其力程比氢原子的大小还要小四个量级，在原子构成的材料中不起作用。

如果水滴的材料并非由原子和分子构成，而由更基本的粒子夸克和胶子构成呢？

“夸克之间的距离比中子半径还小，水滴的密度会太大，而小说中的水滴质量还不到10吨。所以，水滴材料的控制力不可能是强相互作用力。”朱艳英说，如果硬要水滴的设定成立，就必须假设一种尚未被人类发现的新型材料。

“无论这些假设是否成立，《三体》把科学融于文艺，让读者更多地接触和思考物理学前沿的科学问题，起到了意想不到的科普作用。”朱艳英说。

⑦ 朱艳雅的艺术设计师

姓名：朱艳雅
英文名：lif
原英文名：Olon
出生日期：1986年9月27日
星座：天秤座
身高：177cm
体重：58kg
血型：A
籍贯：北京
毕业学校：Royal College of Art（英国皇家艺术学院）
爱好：绘画 游戏
最爱的人：老婆
最喜欢的颜色：黑 红 棕
喜欢的季节：秋天
喜欢的国家：英国
最欣赏的人 Pininfarina、Armando Lucero
喜欢的食物：奶茶 双皮奶
最讨厌的食物：姜
最大缺点：不主动 姓名：朱艳雅
英文名：Julia
生日：1988年1月21日
星座：水瓶座
身高：163cm
体重：45kg
血型：A型
籍贯：湖南
学历：本科〔流行音乐〕
爱好：跳舞、shopping、淘宝
最爱的人：父母，朋友
最喜欢的颜色：黑、白、粉
喜欢的季节：夏天
喜欢的国家：法国
最喜欢的艺人：Beyonce,徐若瑄
喜欢的音乐风格：soul,jazz,hip-hop,r&b,blues
喜欢的穿着打扮：造型很多变，长发、短发、各种风格。
最喜欢的食物：水果,奶类,烧烤
最可爱的粉丝昵称：麦芽
最讨厌的食物：猪肝
最大的缺点:生活白痴
座右铭：心诚则灵
朱艳雅是个古灵精怪的女孩,也有着湖南女孩典型的辣妹子个性,开朗热情。 9岁就开始学习拉丁，也经常参加各种规模的舞蹈比赛，从小就爱好文艺。 出身在一个普通家庭的她是一个很孝顺的女儿，总是希望让自己变的更进步， 得到严格父亲的认可。于是高考之前，她决定开始学习声乐， 赴艺术院校学习并通过了许多学校的专业考试。直到现在一直没有放弃音乐。 2009年参加江苏卫视绝对唱响的比赛里，黄舒骏老师，就曾评价这个有着“洋娃娃” 。
朱艳雅在2009年的江苏卫视绝对唱响中最终止步10强，没能进入最后全国三甲的排位赛。2010九阳绿色中国花儿朵朵南宁选区开始报名，对于一个有过比赛前科的选手来说要下定决心在次比赛其实是见很难的选择。在坚持音乐道路的她，最后还是决定甩掉光环迈出自己沉重的一步，踏上了参加2010花儿朵朵的路程 。在比赛中不负责望 获得了南宁赛区5强的名额 进入广州赛区总决赛，但在广州赛区总决赛中 所有分区选送上来的选手都没能晋级，比赛或许就是那么的残酷 ！ 赛后引发“黑幕门”事件。
2011美即面膜花儿朵朵，在广西南宁再度点燃战火。或许朱艳雅的性格就是那样，永不言败的她重新调整了心情，第二次登上了花儿朵朵的舞台。对朱艳雅看来在梦想面前没有什么可怕的，或许这就是她对音乐对舞台的一种坚定不移的信念吧！ 曾参加中央电视台赴韶山“心连心”慰问演出。
曾多次参加广西电视台晚会。
2006年全国体育舞蹈比赛湖南选拔赛第三名。
2007年湖南省体育舞蹈锦标赛第2名。
2008年获广西影视歌手大赛“亚军”。
2008年获广西电视台“十大影视歌手称号”。
2008年圣诞与马天宇，王容同台演出。
2008年在国际东盟青年营宴会上出席演唱。
2009年1月赴广州参加全国艺术院校“孔雀杯”声乐大赛获全国流行组“银奖”。
2009年参与拍摄广西电视台贺新年“你最牛”MV。
2009年参与拍摄广西影视频道粤语剧场电视剧《鹿鼎记》片头。
2009年参与拍摄广西影视频道选秀节目《我要当明星》宣传片。
2009年4月被南宁“NN时尚”杂志邀请，接受艺术板块专访，与后弦同一版面。
2009年5月获广西校园歌手大赛（即雪碧名师高徒广西10强排位赛）“冠军”。
2009年赴南京参加江苏卫视绝对唱响&雪碧名师高徒，进入全国10强。
2009年10月在“雪碧红人馆演唱会—潮人集结号”校园歌手比赛中，担任评委。
2009年12月出席广西COSPLAY表演大赛总决赛及明星颁奖晚会，与关喆、弦子、海鸣威、许绍洋四位艺人同台演出。
2010年4月周笔畅、姚贝娜的老师姚峰教授光临艺术学院，全院公开课上，作为学生代表接受姚教授亲自指导。
2010年6月15号受邀代表中国飞赴曼谷参加泰国“ASEAN+3Concert for the King”——崇阳皇上圣德东盟+3（中国、韩国、日本）国际演唱会，以庆祝泰国国王加冕60周年，并且同其他各国歌手一同接受泰国总理阿披实·维乍集瓦的接见。
2011年7月20日参加青海卫视2011美即面膜“花儿朵朵”进入南宁赛区10强。
2011年8月11日赴成都参加青海卫视2011美即面膜“花儿朵朵”西部赛区总决赛。
2012年3月受邀担任辽宁卫视《激情唱响》南宁赛区海选评委

⑧ 朱艳的人物成就

已发表学术论文106篇，合作出版专著1部，参加撰写专著2部，参加编写教材2部；获国家计算机软件著作权22项，申请国家发明专利1项；获国家科技进步二等奖2项、中国高校科技进步一等奖2项、江苏省科技进步一等奖1项。发表SCI/EI收录论文50多篇，合作出版专著1部，获国家科技进步二等奖3项，部省科技进步一等奖2项；参与建设了“国家信息农业工程技术中心”、“江苏省信息农业高技术研究重点实验室”和“农业信息学”江苏省重点学科及“作物栽培学与耕作学”国家重点学科。近几年，朱艳教授先后入选教育部新世纪优秀人才支持计划（2009）、江苏省333工程第三层次培养对象（2011）、江苏省高校“青蓝工程”优秀青年骨干教师（2005）、江苏省普通高校本专科优秀毕业设计论文指导老师；荣获中国青年科技奖（2011）、霍英东教育基金会高等院校青年教师一等奖（2010）、江苏青年五四奖章（2009）、南京市十大杰出青年、南京市有突出贡献中青年专家、江苏省特聘教授等荣誉称号。