科技之光

張蓉

科技前沿

中國黑科技，挑戰想象力

曬曬陽光就能發電，電動汽車邊跑邊充電，下雪還能自動融化路面積雪……2017年12月28日，我國首個承載式光伏高速公路試驗段在濟南建成通車，實現利用高速公路路面并網發電。“太陽能公路”試驗段全長1120米，光伏路面鋪設長度1080米，凈總面積為5875平方米，鋪設主行車道和應急車道。預計年發電量約100萬千瓦時，年減排二氧化碳1550萬噸。

“太陽能公路”的秘密武器在于最上面一層類似毛玻璃的半透明新型材料，摩擦系數較高，既可保證汽車輪胎不打滑，還擁有較好的透光率。陽光穿過時，路面下的太陽能電池將把光能轉換成電能。路面下預留了電磁感應線圈，隨著電動汽車無線技術的配套使用，可實現電動汽車在行駛過程中充電。

同時，“太陽能公路”還能將光能轉化為熱能，融化道路冰雪，保障出行安全。

◆多維解讀

1.環保。

2.科技強國。

年度人物

量子之父潘建偉

2017年12月19日，國際頂尖學術期刊《自然》在最新一期的特寫板塊中發布了年度十大人物——在過去一年里對科學產生重大影響的十個人。中國科學技術大學教授、量子通信科學衛星“墨子號”首席科學家潘建偉上榜。《自然》雜志寫道：“在中國，有人稱他為‘量子之父，對于這一稱呼，潘建偉當之無愧。在他的帶領下，中國成為遠距離量子通信技術的領導者。”

2017年6月，潘建偉領銜的全球首顆量子科學實驗衛星“墨子號”團隊實現了“千公里級”的星地雙向量子糾纏分發，打破了此前國際上保持多年的“百公里級”紀錄，相關成果發表在《科學》雜志上。

時隔一個多月，這支團隊又在國際上第一次成功實現了“千公里級”的星地雙向量子通信，相關成果發表在《自然》雜志上。

至此，潘建偉團隊已提前完成預先設定的“墨子號”三大科學目標。中國科學院院長白春禮評價：“墨子號”系列成果贏得了巨大的國際聲譽，標志著我國量子通信領域的研究在國際上達到“全面領先”的地位。

◆人物速寫

在很多人眼里，潘建偉是個傳奇：29歲，他參與的有關量子隱形傳態的研究成果，同倫琴發現X射線、愛因斯坦提出相對論等世界重大研究成果一起，被《自然》評為“百年物理學21篇經典論文”；31歲，任中國科學技術大學教授；41歲，成為中國當時最年輕院士；45歲，獲國家自然科學一等獎……潘建偉始終堅守學術的真諦，對世界保持著孩童般的好奇，只是和科學糾纏，保持與名利的距離，站在世界的最前排，和宇宙對話，以先賢的名義，做前無古人的事業！請讓我們向這位燃燒自己、實現中國科技強國夢的科學家——潘建偉，致敬，點贊！

非常研究

“黑”到深處自然“粉”

每個人總有那么一些討厭的食物，比如有些人不喜歡吃雞蛋黃，有些人不愛吃香菜，還有一些人，不喜歡吃芝士。

喜歡吃芝士的法國里昂大學的研究者就想知道，那些不喜歡吃芝士的人，看到芝士的圖片，聞到芝士的味道時，他們腦內究竟會產生怎樣的活動。

于是，研究者在招募來的300多人里，根據他們的食物偏好，選出“芝士愛好者”和“芝士厭惡者”，用當下流行的話來說，就是“芝士粉”和“芝士黑”。

然后，被試者需要饑腸轆轆地進入芝士聞味間，先聞各種不同的芝士味道，再配合圖片一起“食用”，還要回答“喜不喜歡”“想不想要”等問題。

此時，腦部掃描技術就在觀察這些人的腦部活動了。

研究發現，對“芝士黑”來說，芝士根本不算食物！即使他們感到饑餓，但對于芝士，掌管食物的大腦區域毫無反應，擺出冷漠臉。

而且，更有意思的是，“芝士黑”看到芝士時，腦內的獎賞通路同樣會被激活。

所謂獎賞通路，就是遇到喜歡的東西時，大腦會自動分泌一種讓人感到愉悅的神經遞質。比如，喜歡甜點的人看到蛋糕，大腦就會張牙舞爪發出指令：吃啊，吃了就很開心，很幸福！

可是，芝士，這種讓“芝士黑”恨不得避而遠之的東西，怎么還會激活他們腦內的獎賞通路？研究者解釋，大概是“芝士黑”們正在享受討厭芝士帶來的快感……

該研究獲得了2017年搞笑諾貝爾醫藥學獎。

◆素材點擊

這些奇奇怪怪的研究，讓人先忍俊不禁，繼而拍手贊嘆。它們有的來源于生活中司空見慣的小細節，有的來源于科學家個人的小愛好，但它們都能通過科學家的慧眼，變成一個個嚴肅的科學課題。搞笑諾貝爾獎的設立初衷，就是要鼓勵那些運用不同尋常的方法進行思考的研究。

創新故事

馬兒的“跑鞋”

沙爾利原是一家賽馬場的養馬工人。由于長時間和賽馬在一起，他對每一匹賽馬都懷有不可名狀的感情。馬場里的賽馬經常會在比賽中受傷，而其中50%的賽馬因患嚴重的蹄部或腿部疾病而不得不退役。經過長時間的觀察，沙爾利發現賽馬患上蹄部或腿部疾病的罪魁禍首是馬蹄鐵。馬蹄鐵沉重而堅硬，限制了賽馬奔跑的自由度，不利于賽馬腿部關節在奔跑過程中減震，而且，馬蹄鐵佩戴后直接固定了馬蹄的韌帶和跟腱，從而導致馬蹄血液循環不暢通，久而久之就會使馬匹患上蹄部和腿部疾病。

沙爾利陷入沉思，他想為馬匹設計一種特制的“跑鞋”來代替馬蹄鐵。他每天利用業余時間觀察和研究賽馬馬蹄的形狀，然后用筆在紙上涂涂畫畫設計“馬蹄跑鞋”。經過多次試驗，“馬蹄跑鞋”制作出來了，它以特殊硬度和韌性的塑料為主要材質，外層有一層密封裝置，類似于泳鏡，使它不易進水或被塵土堵塞。“馬蹄跑鞋”可以讓馬匹在各種地形里自由行走，無論是雪山草地、泥濘水洼，還是水泥土地、運動賽道，都能自由靈活地輕松應對。由于“馬蹄跑鞋”配備了良好的減震系統，可以減輕馬蹄在奔跑時所受的沖擊和震動，很好地防止馬匹出現各類傷害事故。最為重要的是，相比于殘忍地釘在馬蹄上且終生無法拆卸的馬蹄鐵，這款僅半磅重的“馬蹄跑鞋”的穿戴極其簡便，只需在每只馬蹄上貼兩條魔術貼，并根據馬蹄形狀具體調整角度與舒適度，再與另一條魔術貼貼合即可，而且還可以像人類的鞋子一樣隨時更換。

“馬蹄跑鞋”研制成功后，沙爾利申請注冊了國家專利，并與他所服務的那家馬場合作進行生產。“馬蹄跑鞋”投入市場后，因其時尚而健康的特性深受歡迎。

◆多維解讀

1.科技改變生活。一直以來，對于馬兒而言，優質的馬蹄鐵是唯一值得信賴的鞋子。但是，沙爾利利用現代科技知識，不斷嘗試，發明了“馬蹄跑鞋”，讓馬擺脫了束縛，穿上了更科學健康的“鞋子”。

2.創新+實踐=成功。因為長期接觸馬匹，了解了馬匹受傷的主要原因，沙爾利才想出為馬設計“跑鞋”的點子，并立刻付諸行動。因為“馬蹄跑鞋”，沙爾利也從一名養馬工人華麗逆襲為公司老板，走向了人生的輝煌。

3.像對待人一樣對待動物。沙爾利的創新來自于他對馬兒的關愛。愛是最偉大的力量，因為不舍得馬兒遭受馬蹄鐵的折磨，所以沙爾利為馬兒設計出了一款“跑鞋”。自然萬物本是平等的，我們應該懷著一顆善心與自然萬物和諧相處。