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   科技导报
2017年 35卷 19期
刊出日期:2017-10-13

卷首语
封面图片说明
研究论文
综述文章
专题论文
科技风云
科技事件
科学共同体推介
学术聚焦
书评
科学人物
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科技纵横
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封面图片说明:视、听、嗅感知过程 Hot!

科技导报. 2017, 35 (19): 0-0.
全文: HTMLnew PDF  (2451 KB)  ( 60 )
摘要 ( 169 )
视感知过程:光进入肉眼后,引起视网膜上的视觉感受器细胞的兴奋,而后产生视觉神经信号,通过视神经传导,经由夕卜侧膝状体(LGN),然后到达初级视觉皮层(VI),并通过背侧和腹侧两条通路逐级传导至其他更高级的视觉脑区(V2、V3、V4、MT、ITC等),使得视觉信息得到层级式的加工。
卷首语

心理学的发展与未来应关注的方向

张侃
科技导报. 2017, 35 (19): 1-1.
全文: HTMLnew PDF  (370 KB)  ( 220 )
摘要 ( 288 )
人类与动物的本质区别是前者具有丰富的心理活动,人类自有文字记载的文明史以来,就有了对人的心理的思考。早在公元前6世纪,在中国、印度和希腊就不约而同地产生了众多对心理的分析和论述,这些论述曾影响了社会发展和人类对自身的认识。从这方面来说,心理学有着悠久的历史,是所有学科中最早萌芽的学科之一。然而,科学心理学历史较短,直到1879年冯特教授在德国莱比锡大学开创心理学实验室,建立了一整套实验方法,培养出第一批博士研究生,并提出了系统的学术思想,才使得心理学终于成为一门独立的科学学科。时至今日,科学心理学走过了138年的时间,远远晚于现今绝大多数学科,因此心理学也是最年轻的科学学科之一。但正因为年轻,心理学充满了活力,吸引了各个学科的许多优秀人才投入其研究之中,力解人类心理之谜;世界各国也均以极大的热情资助心理学研究和开展国民心理健康体系建设。经过100多年的发展,心理学已经发展为国际公认的核心学科之一。2005年,Boyack等对2000年以来全世界7121份核心学术期刊的0.23亿篇引文进行数据分析,结果发现,心理学与数学、物理学、化学、地学、医学和社会科学构成了当今7大核心学科。心理学学科体系涵盖了从基础到应用,形成了庞大的分支学科群,同时,心理学在研究内容和研究方法上与许多学科交叉融合、相互渗透,在不断互动过程中催生出大量新的学科或研究领域。
科技风云

肠道微生物,与人类休戚与共

王丽娜
科技导报. 2017, 35 (19): 7-7.
全文: HTMLnew PDF  (362 KB)  ( 179 )
摘要 ( 288 )
随着婴儿呱呱坠地,就此人体与无菌环境告别。随着呼吸、饮食,多种微生物进入肠道,从此,它们与我们结缘,相伴一生。肠道微生物的数量比整个人体细胞还要多,而且它们种类也非常多,有500~1000种。很多研究证明,肠道微生物与人体健康密切相关,比如美国圣路易斯华盛顿大学的Jeffrey I.Gordon教授长期研究发现,肠道菌群失调与营养不良、肥胖症、糖尿病等疾病息息相关。
科技事件

浙大创新学术评价“10万+”文章或可等同于期刊发文

王微
科技导报. 2017, 35 (19): 9-9.
全文: HTMLnew PDF  (376 KB)  ( 97 )
摘要 ( 186 )
2017年9月,《浙江大学优秀网络文化成果认定实施办法(试行)》(下称《办法》)发布,浙江大学师生在媒体及其"两微一端"发表的原创作品,根据其传播效果和影响力,将可能被认定为等同于国内权威学术期刊论文。
科技建议

无人驾驶汽车的法律冲突探究

王心钰, 张长青
科技导报. 2017, 35 (19): 11-11.
全文: HTMLnew PDF  (440 KB)  ( 201 )
摘要 ( 142 )
2017年7月,百度公司CEO李彦宏用视频直播了其乘坐无人驾驶汽车驶上北京五环的情形,将中国无人驾驶汽车领域的发展近况拉入公众视野。目前全球多家公司参与研发、推广无人驾驶技术。例如,国防科技大学研制的无人驾驶汽车红旗HQ3,2011年便完成高速公路自主驾驶测试;百度预测其旗下无人车可在"3至5年内实现商用和量产"。然而,科技的飞速发展对固有滞后性的法律带来了挑战。如何通过法律合理规制无人驾驶汽车的研发、使用,使科技进步更好地增加社会福祉、推动社会进步,俨然成为一个重要课题。
科学评论

心理学与脑科学:进展、思考和展望

刘勋, 伍海燕
科技导报. 2017, 35 (19): 12-13.
全文: HTMLnew PDF  (415 KB)  ( 159 )
摘要 ( 147 )
脑科学,又称神经科学,是研究脑和神经系统的结构与功能的交叉性学科。脑科学涉及的研究范围包括但不局限于探讨大脑的工作原理和发现大脑疾病的异常机制。自20世纪50年代里奥克(David Rioch)成立第一个神经科学实验室以来,基于脑的研究受到大量科学研究者的关注。1969年,世界最大的神经科学组织——神经系统科学协会(So-ciety for Neuroscience,SFN)成立,据悉,近年神经系统科学学会年会年会吸引了来自世界80多个国家的4万余名研究者参加。

颠覆式创新:可逆计算

闵应骅
科技导报. 2017, 35 (19): 14-14.
全文: HTMLnew PDF  (1033 KB)  ( 78 )
摘要 ( 188 )
计算机的发展几十年来可谓神奇,但现在碰到的最大瓶颈是能量消耗,它所依靠的半导体产业的摩尔定律要失灵了。那么,怎样突破这个瓶颈呢?现在,尤其是在中国,人们对研究人工智能、大数据等表现出极大兴趣,大都是在计算机的功能上着手,软件上加点东西,在这上面创新。从能量消耗的角度讲,它的思路是:一个逻辑电路,运行一次,接着运行下一次的时候,前一次运行所消耗的能量就浪费了,所以超级计算机的能耗才那么高。可逆计算与此不同,它是一个颠覆性的创新。设想一下,如果电路里只有电感、电容,没有电阻,就不会有能量消耗。它的运行是可逆的——电感可以激励,也可以释放;电容可以充电,也可以放电。
专题论文

视觉信息加工及其脑机制

鲍敏, 黄昌兵, 王莉, 张弢, 蒋毅
科技导报. 2017, 35 (19): 15-20. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2017.19.001
全文: HTML PDF  (685 KB)  ( 234 )
摘要 ( 235 )
视觉是人们感知外部世界最重要的途径之一。视觉信号通过视网膜接收后传递到大脑皮层进行加工处理,最终形成人们所意识到的画面。目前为止,已有大量研究从不同水平不同角度探讨大脑如何对视觉信息进行加工和表征,但仍有很多未解的问题。本文综述了视觉信息加工的研究进展,回顾了脑视觉信息加工过程及组织形式,总结了近年来有关视觉可塑性、知觉学习、生物社会信息知觉等方面的研究进展。

言语知觉中的感觉运动整合机制

梁柏燊, 杜忆
科技导报. 2017, 35 (19): 21-28. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2017.19.002
全文: HTML PDF  (2675 KB)  ( 294 )
摘要 ( 303 )
大脑如何感知和理解言语是心理学和脑科学研究的重要问题之一。近年来,言语产出相关的皮层言语运动系统(SMS)通常被认为以代偿调节方式参与有噪音干扰和/或信息缺失情况下的言语知觉中。本研究采用功能性核磁共振成像(fMRI)技术考查在噪音干扰下的音节辨识任务中的感觉运动整合机制。研究1发现,SMS的参与程度随语音辨识难度增加而增加、在噪音干扰下比听皮层具有更高的音位特异性编码和表征能力,并且在难度适中时对听皮层编码代偿作用最大。研究2发现,听力正常的老年人在噪音干扰下存在音节辨识困难,且比年轻人更加依赖SMS的活动增加以及较少受到老化和噪音影响的言语运动表征以代偿听觉加工能力的下降。本研究不仅加深了对言语知觉中跨通道感觉运动信息整合机制及其毕生发展机制的认识,还为帮助听力受损或正常的老年人设计和开展言语交流康复训练方案提供了新的视角和启发。

嗅觉与感觉信息整合

陈炜, 陈科璞, 周斌, 周雯
科技导报. 2017, 35 (19): 29-36. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2017.19.003
全文: HTML PDF  (1627 KB)  ( 170 )
摘要 ( 215 )
嗅觉作为重要的化学感官,对生命的生存和繁衍起着重要作用。本文阐述了嗅觉感觉的发生,说明了嗅觉在社会信息交流和媒介情绪中发挥独特作用,分析了嗅觉与其他感觉通道进行信息整合,构建了人脑对环境的生动表征。未来仍需进一步研究揭示嗅觉与感觉信息整合更为完整深入的图景。

触觉信息处理及其脑机制

周丽丽, 姚欣茹, 汤征宇, 任巧悦, 吕雪靖, 胡理
科技导报. 2017, 35 (19): 37-43. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2017.19.004
全文: HTML PDF  (991 KB)  ( 233 )
摘要 ( 295 )
触觉不仅包含对物理特征的感知,还包括对情感性信息的识别,其信息的整合是人类认识环境的基础。本文阐述了编码不同特征触觉信息的皮肤感受器是触觉信息感知的结构基础;讨论了触觉信息在外周和中枢神经系统的加工机制。其中脊髓背角是触觉信息在皮层下水平加工的初级枢纽,躯体感觉皮层是加工触觉信息的主要脑区,且针对不同特征的触觉信息加工,存在相对独立的脑网络连接。本文还探讨了触觉与跨模态感觉的交互作用,揭示了多模态感觉信息整合的神经机制及其广泛的应用价值。

疼痛的意识与意识中的疼痛

罗非
科技导报. 2017, 35 (19): 44-48. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2017.19.005
全文: HTML PDF  (600 KB)  ( 160 )
摘要 ( 199 )
疼痛是长期困扰人类的临床、心理与社会问题。近年来,随着疼痛的神经机制研究的进展,相关研究日益指向疼痛相关的心理学过程。疼痛或对伤害的感受可能较早就出现在进化过程中,并且很久以前就具备了心理和社会属性。大脑从海量的神经冲动中,把伤害性信息以痛觉的方式呈现给意识,并伴随着情绪信息以反映其可能的伤害程度。意识还用类似的方式呈现和处理社会关系方面的伤害。由于生活经历的不同,每个人对痛觉的认知也可能有极大的差异。从心理学和神经科学的角度进一步了解疼痛,可能可以为了解疼痛本质提供依据。

帕金森病的认知障碍

叶铮
科技导报. 2017, 35 (19): 49-55. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2017.19.006
全文: HTML PDF  (633 KB)  ( 109 )
摘要 ( 221 )
帕金森病是仅次于老年痴呆的第二大神经退行性疾病。随着社会老龄化的加剧,帕金森病的患病率大幅提高。认知障碍等非运动症状是目前影响帕金森病患者生活质量的主要因素。帕金森病认知障碍的生物学机制目前尚不明确,临床上患病率高、识别率低,缺乏有效的治疗手段。本文将围绕帕金森病认知障碍的前沿热点问题,介绍相关神经科学和医学研究的最新进展,涵盖认知障碍的神经化学基础、风险基因、其他非运动症状的影响和生物标记物等。
研究论文

三维空间标记点分布拓扑对计算机辅助骨科手术定位精度的影响

李秦, 彭远卓, 刘文勇
科技导报. 2017, 35 (19): 56-61. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2017.19.007
全文: HTML PDF  (2582 KB)  ( 83 )
摘要 ( 353 )
空间配准是计算机辅助骨科手术的关键步骤,配准精度直接影响导航效果。本文针对基于二维图像的视觉配准方法,通过理论分析和计算机仿真,研究该方法常用的双平面定位标尺标记点分布拓扑对定位精度的影响,得到了标记点间距、数目等因素对定位精度的影响规律,给出了定位误差在空间上的分布特点。研究表明,增加标记点的数目和间距有助于减小定位误差;并且,在包络外接圆半径相等时,五点四边形的分布拓扑方式较四点矩形和四点三角形更优。

数字电离层建设的必要性

乐新安, 万卫星
科技导报. 2017, 35 (19): 62-66. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2017.19.008
全文: HTML PDF  (2168 KB)  ( 161 )
摘要 ( 413 )
实际应用中,针对不同的电离层电波传播效应,对不同的电离层参量特性,需采用不同手段的观测或不同参量模式的预测预报,解决不同的应用需求。这种"各自为阵"的方式不仅浪费资源,应用效果也较差。为此,本文提出了数字电离层概念,即综合利用中国已有及已经立项的空地多源立体探测体系,在电离层模式化研究的基础上,通过数据融合和数据同化,用数字化方式描述电离层状态参量过去、现在和未来的状况,高效统筹解决各类工程应用中对不同电离层参量的需求。介绍了数字电离层建设的必要性和国内外现状,重点说明了其主要内容和面临的技术瓶颈。

纤维取向与打团效应对玄武岩纤维增强复合材料拉伸性能的影响

贺晶晶, 师俊平
科技导报. 2017, 35 (19): 67-73. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2017.19.009
全文: HTML PDF  (4975 KB)  ( 126 )
摘要 ( 364 )
基于Tsai理论,针对纤维体积掺加率为0.6%、0.9%、1.2%、1.5%,纤维取向角为0°、15°、30°、45°的玄武岩纤维-环氧树脂复合材料(BFRP)进行了轴向拉伸强度实验研究,并引入纤维均分系数和打团纤维含量表征玄武岩纤维在环氧树脂中的打团效应,建立打团纤维的细观力学模型与几何模型,对BFRP的拉伸强度进行了数值计算对比分析。结果表明,纤维体积掺加率一定时,BFRP的拉伸强度随纤维取向角的增大而减小,纤维取向角一定时,BFRP的拉伸强度随纤维体积掺加率的增大而增大;纤维均分系数随纤维体积掺加率的增大而减小,打团纤维含量随纤维体积掺加率的增大而增大;纤维打团效应的存在,导致了BFRP的纤维临界体积掺加率较纤维均分时有所增大,降低了玄武岩纤维对环氧树脂基材拉伸强度的增强幅度;考虑纤维打团效应的BFRP拉伸强度计算值与实验结果接近。
综述文章

两性霉素B合成基因簇及其组合生物学进展

张博, 张海东, 周奕腾, 黄恺, 柳志强
科技导报. 2017, 35 (19): 74-80. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2017.19.010
全文: HTML PDF  (1182 KB)  ( 146 )
摘要 ( 690 )
两性霉素B(AmB)作为第一个用于深部真菌感染的药物,自上市以来已使用超过半个世纪,目前仍是临床治疗中不可缺少的药物。随着近年来AmB衍生物药物的发展,以及其生产菌株结节链霉菌(Streptomyces nodosus)全基因组和AmB体内合成代谢途径的解析,运用基因工程和代谢工程的方法对AmB组合生物合成的研究逐渐增多。由于AmB在当今临床治疗上的地位仍极其重要,因此促进AmB产业的发展具有显著的经济及社会效益。本文对AmB进行了概述,并对其合成基因簇相关基因及其当前组合生物合成的研究现况进行了总结与探讨。
学术聚焦

美、日、德产学研合作模式及启示

李晓慧, 贺德方, 彭洁
科技导报. 2017, 35 (19): 81-84. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2017.19.011
全文: HTMLnew PDF  (540 KB)  ( 133 )
摘要 ( 304 )
美国、日本、德国是当今世界的科技强国和经济大国,在促进科技成果转化为现实生产力方面,都十分重视产学研合作。美国、日本、德国在各自多年的实践中,逐步形成了符合本国国情的产学研合作模式。分析了美国、日本、德国产学研合作的主要模式,提出了加强中国产学研合作的几点启示。

量子密钥分配技术——信息时代安全之“盾”

徐令予
科技导报. 2017, 35 (19): 85-90. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2017.19.012
全文: HTMLnew PDF  (2597 KB)  ( 142 )
摘要 ( 282 )
介绍了密码技术,解释了密码危机的由来。对称密码体制中的密钥分配是维护信息安全的核心问题,自20世纪70年代研发的公钥密码体制存在多种隐患,它们难以保证密钥分配中的绝对安全。论述了量子密钥分配技术的原理及研发进展。
科学共同体推介

塑造低碳能源的未来——英国皇家学会发布二氧化碳的应用前景和局限报告(3)

田恬
科技导报. 2017, 35 (19): 91-91.
全文: HTMLnew PDF  (415 KB)  ( 77 )
摘要 ( 188 )
英国皇家学会发布的《二氧化碳的应用前景和局限报告》不仅列出了二氧化碳当今和未来的应用领域,也探讨了在使用过程中面临的机遇与挑战。本文继续推介这一报告。
科技纵横

从环境噪声控制到声景营造

康健
科技导报. 2017, 35 (19): 92-92.
全文: HTMLnew PDF  (620 KB)  ( 134 )
摘要 ( 161 )
世界卫生组织指出,8000万欧盟公民生活在超标的环境噪声水平下,交通噪声的社会成本可达GDP的0.2%~2%。英国环境部的数据表明,英国每年噪声造成的损失高达70~100亿英镑。在中国,环保部指出环境投诉中噪声占35%,高居环境问题的榜首。噪声不仅干扰睡眠,还会造成听力损伤,引发心血管疾病等,导致社会交流障碍、学习与工作效率下降、事故率提高以及房价降低等。
科学人物

记我与南仁东老师的数次交往——沉痛悼念并追忆南仁东老师

陈学雷
科技导报. 2017, 35 (19): 93-94.
全文: HTMLnew PDF  (879 KB)  ( 151 )
摘要 ( 199 )
2017年9月15日,北京时间18:55,在太空飞行了近20年的卡西尼号航天器结束了使命,陨落在土星上。也就在同一天夜里,中国"天眼"500米口径球面射电望远镜(FAST)工程总工程师兼首席科学家南仁东老师因病情突然恶化,于23:23仙逝。
职场

按照审稿意见修改论文和写答辩信的体会

马臻
科技导报. 2017, 35 (19): 95-95.
全文: HTMLnew PDF  (386 KB)  ( 157 )
摘要 ( 250 )
撰写和发表科研论文是科研工作者的职责之一。有时作者把论文稿件投送给学术期刊编辑部,几个星期后,收到期刊编辑"稿件修改后可以刊用"的通知,看到几位审稿人一长串的审稿意见,"头都大了"。本文介绍笔者按照审稿意见修改论文和给编辑、审稿人写答辩信的体会。
书评

静谧之美——《一平方英寸的寂静》评介

刘星铄
科技导报. 2017, 35 (19): 96-96.
全文: HTMLnew PDF  (479 KB)  ( 87 )
摘要 ( 174 )
早在1905年,诺贝尔生理学及医学奖得主、细菌学家罗伯特·柯赫就对人类发出这样的警告:"人类终有一天必须极力对抗噪音,如同对抗霍乱与瘟疫一样。"时至今日,科赫的预言已经成为现实。在大发展时代下的今天,人们的耳边总是充斥着各式各样人为制造的声音,城市、近郊、乡村,甚至在偏远、辽阔的森林公园,都无法避免人类噪音的入侵,即使是去想象一个寂静之境也变得异常艰难。根据一份名为《噪音污染导致的疾病负担》的报告,噪声危害已成为继空气污染之后人类公共健康的第二杀手。然而可悲的是,面对噪音,人类逐渐失去了宁静的力量。在此背景下,生态环保主义者戈登·汉普顿和生态作家约翰·葛洛斯曼撰写的《一平方英寸的寂静》于2014年4月由商务印书馆引进出版中译本,引起广泛关注。该书以其生动优美的叙事,为读者推开了一扇思索的大门,引发了人们对环境破坏、噪音污染的反思;同时,也凭借其富有哲思的笔触,唤起了人们对"寂静"以及人与自然的关系的重新认识。
热点排行

新闻时段:2017-09-16至2017-09-30

祝叶华
科技导报. 2017, 35 (19): 5-6.
全文: HTMLnew PDF  (1151 KB)  ( 58 )
摘要 ( 234 )
科技界声音

2017-19科技界声音

祝叶华
科技导报. 2017, 35 (19): 8-8.
全文: HTMLnew PDF  (531 KB)  ( 53 )
摘要 ( 150 )
科学共同体要闻

2017-19科学共同体要闻

李娜
科技导报. 2017, 35 (19): 10-10.
全文: HTMLnew PDF  (626 KB)  ( 64 )
摘要 ( 138 )
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