科学家实验“分身术”

科学家实验“分身术”

目前，欧洲的科学家们正在进行一个“神奇”的实验，他们将一颗玻璃珠激发至量子叠加态，使它同时出现在两处空间，就像传说中的“分身术”一样。

量子叠加是量子力学中的一种最为关键的特征。在量子系统中，处于一个能级的粒子就是一种清晰的能量态，而当它处于两种或更多不同的能级时，就是“能量叠加态”。

实验是在高度真空、又绝对低温的环境中进行；是在宏观尺度上对量子论的一次最敏感的验证。实验的构想是将一个直径40纳米的玻璃珠置于小空穴中，再用激光轰击。这样能使玻璃球从空穴的一侧弹入另一侧。但由于光子在自然界中是处于量子态的，所以玻璃珠也将变为量子叠加态。

“我们设想，玻璃珠的质心将在两处空间位置处于量子叠加态，两处的距离大于玻璃珠的直径。”德国加尔星普朗克量子光学研究所的主要创始人奥利奥尔·罗梅洛·伊萨特说。

早在去年，加州大学圣巴巴拉分校的艾伦·奥康奈尔和同事，就在一条长度为60微米（1微米为1/1000米）的金属条中成功创造了量子叠加态。当时，两种态呈现的物理间隔仅相当于原子核的直径。 □编译/鲍妍

啤酒驱动人类文明

人类文明的驱动力是什么？考古学家帕特里克·麦克戈文有一个最新论断：为了寻求醉的感觉。麦克戈文对考古史上发现的一系列的陶罐进行分析，复原了古人的酿造技术，并利用这一技术酿制出已知最早的啤酒。他认为，从另一个角度说，人类为了酿造出更加可口的美酒，不断地提高技艺，从而推动了社会的进步。 □编译/杨孝文

世界有了3D巧克力打印机

英国埃克塞特大学研制出了一台使用液态巧克力作为“墨水”的3D打印机。

它是世界上第一台3D巧克力打印机，为了零售和制造市场而研制，以帮助调动消费者的兴趣。此打印机允许消费者为自己或其他人设计和“打印”巧克力作品。

此项研究的领导人郝亮介绍，这款打印机成本低，并且没有危险，打印出来的东西也非常美味。由于巧克力这种材料的特殊性，制造这款打印机并非易事。研究人员需要确保合适的温度、冷却循环，才能将它制造出来。庆幸的是，他们可以借助专用仪器设备，避免巧克力因太硬而无法成型。当然，浪费的任何巧克力都会被吃掉。

在软件开发公司Delcam的帮助下，郝亮和他的研究小组正在研发易于使用的设计程序，让消费者利用这款程序打印他们的巧克力作品。此外，他们还会创建一家网站，让消费者上传他们的设计，与所有人分享。这款打印机令人垂涎三尺，郝亮希望，这项允许消费者自己设计和打印产品的技术能够扩大应用范围，不只局限于餐饮市场。 □编译/任秋凌

科学家训练DNA“猜心”

人工智能是无数小说和电影最初的灵感，也是无数科学家和工程师最终的梦想。如今，加州理工大学的科研人员在通往人工智能的道路上迈出了重要的一步——不是在机器人里、也不是在硅芯片上，而是在试管中。

科研人员首次用DNA构造出的人工神经网络，是由相互作用的分子组成的电路，可以根据不完整的信息回想起相关的记忆，就像大脑那样。

“我们提出了这样的问题：除了实质上相互连接的神经细胞组成的网络，溶液中相互作用的分子是否也可以展现出类似于大脑的功能？”研究论文的第一作者——华裔女博士钱璐璐表示，答案是肯定的。在科研人员所构造的神经网络中，112种不同的DNA链组成四个相互联系的人工神经元。这一神经网络会玩一个猜心术的游戏。科研人员“训练”这一神经网络来“认识”四位科学家，他们的身份由四个是非问题的答案来决定，例如这个科学家是不是英国人。实验的结果从原则上证明了以DNA分子组成的网络可以具有思考的能力。 □编译/ 鲍妍

这是世界上最长的、针对野生动物的观察与研究，历时24年。这一耗时的观察是为了了解野生鹦鹉为何会说话。

新出版的《科学》发表了研究人员的这一研究结果。研究人员从自然环境、生活方式等方面入手，以此探究是什么让野生鹦鹉能和人一样发出抑扬顿挫的音调。现在，科学家们已经初步确定，野生鹦鹉在牙牙学语阶段，都是在模仿父母发出的声音；这就像婴儿通过父母的言语知道自己的名字一样，鹦鹉也是通过父母的声音来学习各种声调。

此前，对鹦鹉生理机能的研究已经证实，鹦鹉会模仿人类说话，主要在于它特殊的生理构造——鸣管和舌头。鹦鹉的发声器鸣管位于气管与支气管的交界处，由最下部的3~6个气管膨大变形后与其左右相邻的三对变形支气管共同构成。而鹦鹉的舌头也非常发达，肥厚而柔软，形状与人类舌头相似。 □编译/鲍妍

钻石并非恒久远

澳大利亚麦考瑞大学的研究人员发现，地球上最坚硬的天然物质钻石并非人们想象的那样“恒久远”。在强光照射下，钻石也会蒸发。

麦考瑞大学光子学研究中心副教授理查德·米德伦说：“一些物质都有光照导致的蒸发现象，观察到钻石也有这种现象还是第一次。”当暴露在强紫外－C线（臭氧层过滤后的强紫外线）条件下，钻石表面的小凹坑会在短短几秒钟内消失。钻石质量损失的速度会随着光线强度的降低而快速降低，但仍然继续。事实上，钻石蒸发消失速度极慢，正常情况下无法被观察到。即使暴露在强紫外线条件下，例如强烈的阳光照射，或在紫外日光浴灯下，需要大约100亿年之后，钻石的质量损失才能达到可观察的程度。 □编译/杨孝文

机器人将让人全体失业？

在大萧条时期人们纷纷失业的情况下，有一类工人却受益于经济混乱：机器人。

从超市的自助服务结账通道，到屠宰场装着锯条、能够将动物尸体分割成块的工业机器人，这些愈发聪明的机器不仅是给工人提供帮助，还可能把他们从工作岗位上一脚踢开。

受到机器人威胁的，不止是工人。现在，还有一些律师事务所采用人工智能软件，来扫描浏览堆积如山的法律文件。外科医生也如此，他们用机器人系统进行的手术名单正在不断增加。不是机器能省钱，是因为借助于机器人更高的精确度，病人康复的时间会更短、并发症更少。

一项对美国和加利福尼亚经济的调查显示，机器人对蓝领工作的影响在持续，而白领工作也受到了微型处理器的冲击。经济衰退永久性地消减了250万个工作岗位，美国的国内生产总值却重回萧条前的水平。这意味着我们生产了同样多的东西，工人数量却少了6%。当然，机器人并非唯一的工作杀手，业务外包比自动化分流了更多的岗位。

还有没有安全的工作？我希望能说：编辑记者。但研究人员已经在开发能够收集事实并会写新闻稿的程序了。那是不是意味着几年以后，可能是一个机器人在写作本条专栏？ □编译/鲍妍

电池板可为房屋降温

美国加州大学圣地亚哥分校贾恩·克莱瑟尔领导的一项研究发现，安装在屋顶的太阳能电池板不仅可以提供清洁能源，同时也能为房屋降温。

这是第一次对太阳能光伏电池板的冷却效应进行同行评议测量。借助于热成像技术，研究人员得出安装太阳能电池板的屋顶白天温度比裸露的屋顶低5华氏度。夜间，电池板能够“扣留”热量，降低冬季的取暖成本。

了解电池板对建筑总体能耗成本的影响将变得越发重要。根据他们的研究，太阳能电池板在使用期限内节省的冷却成本相当于电池板价格打了5%的折扣。

如果能够获得更多资金，克莱瑟尔的研究小组可以研制一款计算机，帮助不同气候地区的用户预测太阳能电池板对屋顶产生的冷却效应。

□编译/杨孝文

与居家妈妈们相比，在职工作的妈妈们为人母时是否会显出不足之处呢？美国的一项研究发现，从整体上看，工作不会降低抚养孩子的品质，甚至不会额外加重作为父母亲的压力。

研究人员采用了美国国立儿童健康与人类发育研究所有关幼儿保育研究的大量数据，其中，涵盖母亲健康、精神健康、父母压力、养育品质等参考因素。他们还通过在实验室里对亲子互动的观察，对“母亲敏感度”进行测评。此项测评考虑了母亲们的工作时间、工作弹性、经济萧条、工作压力、自我健康汇报，以及家庭幸福指数等指标。

结果显示，许多母亲在生育后的四年半里完成了平衡家庭与工作的转变，这并非易事。同时研究也解释了产假如此重要的原因。因为母亲们需要一段时间全身心地投入到养育角色当中。对在职工作的妈妈们而言，产假后也对她们重新回归工作十分关键，这个假期是确保孩子和母亲健康的重要保证。□编译/尹珊珊

推荐访问:分身术 科学家 实验