主编:赵路编辑:唐凤校对:么辰E-mail押lzhao@
国际
“在北美洲、欧洲和其他地区,由私人资金或政府—私有混合资金支持的科学家和工程师团队正在探索核聚变新方法。
2014年7月30日星期三Tel(押010)625806173 科学线人 全球科技政策新闻与解析 政事 一国际委员会建议西班牙科技界进行彻底变革 “通用聚变”公司反应堆利用巨型活塞挤压核聚变燃料。
图片来源:HubertKang 没有大制作一样核聚变 ———关注另辟蹊径的核科学先驱 聚变能研究领域正在上演离奇事件,企业家精神、不同意见和开创精神出现了一次大爆发。
在一个可以被概括为“大科学”的最糟糕情况的领域———进度缓慢、定价高昂和繁重设计,一些人最后说“受够了”,并开始另辟出路。
在北美洲、欧洲和其他地区,由私人资金或政府—私有混合资金支持的科学家和工程师团队正在探索核聚变新方法。
他们不仅在作研究:他们计划建造经济上可行的动力反应堆,这比公共资金资助的研究设想得更简单且更便宜,并且他们希望能更快完成目标。
追求净增益 为何会发生这种情况?为何是现在?在60多年里,研究人员一直试图复制太阳的热源———融合原子以释放被锁在其原子核中的能量,而反应器已经从桌面上的小配件发展成耗资数十亿美元的庞然大物。
致力于首次实现净能量收益的跨国设备———国际热核实验反应堆(ITER),其完成后将耗资200亿美元、重达2.3万吨———是法国埃菲尔铁塔重量的3倍。
使用不同聚变技术的美国国家点火装置(NIF)建造资金也高达35亿美元。
ITER和NIF都力图实现反应堆产能高于消耗能。
这是一个大问题,因为聚变反应堆运行需要大量能量:燃料需要被加热并保持在约1.5亿摄氏度。
理论上,一旦反应堆开启,它将自我加热,但目前还没有人能实现这一目标。
数年前,NIF就计划实现此类“着火”核聚变燃烧,但迄今为止,它离目标依然遥远。
另一方面,ITER在2027年之前不会进行点火实验。
同时,建造这些设施的巨大成本让独立核聚变项目望而却步。
一些研究人员认为,得到这样的结果是必然的,因为就技术层面而言,ITER和NIF将核聚变推向了极致。
ITER计划将燃烧的等离子尽可能长时间控制在磁 场中;NIF的策略则是利用激光轰击核聚变燃料,将其挤压到尽可能大的密度。
要达到这些极端条件需要复杂的技术、高昂的成本和巨大的规模。
相比之下,核聚变技术中的黑马则关注极端条件中间的环节。
虽然与“臭名昭著”的低温核聚变不同,该技术具有科学合理性,但有限的时间和经费阻碍了其发展。
但是核聚变是一件极为复杂的事情,涉及高能粒子以及高温和高压。
要获得成就,人们需要精确判断、新材料和复杂的计算机模拟。
但谁会疯狂到试图建立一个聚变反应堆? 蒸汽朋克解决方案 MichelLaberge感到厌倦。
2001年,他已近40岁,在过去10年间,他为加拿大Creo公司(现为柯达公司的一部分)设计了激光打印机,他一直在努力“使机器更快速和便宜”。
是时候做更多的事情了。
在职业生涯初期,他在加拿大英属哥伦比亚大学、法国巴黎综合理工学院和加拿大国家研究委员会研究了激光用于激发核聚变反应的可能性。
Laberge知道成功的核聚变反应堆会为地球带来什么。
因此,他卖掉了所拥有的Creo公司股份,辞去工作,并开始着手建造一个反应堆。
在浏览文献时,Laberge无意间发现了上世纪70年代海军研究实验室的一个名为LINUS的项目———一个磁化目标聚变的早期尝试。
LINUS项目旨在将核聚变燃料制成等离子磁化球,并在一个液态金属壳中点燃。
一旦金属壳和等离子就位,气动活塞将撞进金属壳,压缩并爆聚等离子,提高其温度和密度。
1980年,LINUS项目关闭。
但Laberge认为它是一个伟大的方案。
他提到,该项目的失败是因为上世纪70年代的技术无法胜任。
Laberge说服几位Creo公司前同事进行投 资,并利用加拿大政府的小笔津贴,制造了一台利用电脉冲模拟活塞作用的桌面设备。
这足以产生一些中子,而中子是核聚变反应正在发生的信号。
2002年,Laberge和同事成立了“通用聚变”公司,目前该公司已经有60多名雇员。
2009年起,他们获得6200万加元资金。
利用这些钱,他们建造了一台看上去像直接从蒸汽朋克走出来的东西———一种巨大的机器海胆。
直径约为1米的球形钢制反应室是14个大炮尺寸的空气驱动活塞,并向四面八方突出。
它的工作方式听上去有些特殊。
首先,研究人员沿反应室四周搅动熔铅,创造出中间有空隙的涡流;在空隙中,他们点燃聚变燃料“紧凑环形线圈”。
然后,活塞以每秒50米的速度敲下,猛烈撞击反应室壁上的插件,发送冲击波穿过熔铅。
冲击波将燃料挤压到极高的温度和压力,然后爆炸!一次小型核聚变爆炸在理论上发生。
目前的设备无法实现核聚变;它只是实现了压缩系统。
“我们在试验密封、泵送和冲击波,以了解该技术。
”Laberge说。
另外,研究人员还在研究注射器———等离子枪,用来制作燃料球,并将其射入压缩机内。
在所有这些努力中,他们遇到了不少难题:活塞破裂、冲击波带出铅液滴,以及等离子冷却过快或密度过低。
但是他们没有退却。
“我们正与投资者进行接洽。
”“通用聚变”公司战略和企业发展副总裁MichaelDelage说。
科普作家之歌 EricLerner是一位不太可能的核聚变科学家。
他中止了物理学研究生课程,转而成为一位成功的科普作家。
1991年,他出版了颇具争议性的书籍《大爆炸从未发生》,书中,他描述了一个并非重力和量子力学,而是等离子物理学控制下的宇宙。
实际上,当时Lerner已经开始进行核聚变 装置的独立研究,并注意到一种所谓的稠密等 离子体焦点(DPF)———它是由俄罗斯于上世纪 50年代发明的。
DPF创建了一个聚变燃料的紧 凑环形线圈,然后利用电磁作用将其压缩到极 小的尺寸。
经过10年研究,Lerner获得了美国宇航局 (NASA)喷气推进实验室的资助,以评估DPF 能否被用作航天飞机推动力。
7年后,在花费了 30万美元后,NASA取消了该项目,于是, Lerner开始寻求私人资金。
又过了7年,他筹集到120万美元,足以支 持他在新泽西州建设自己的实验设施———劳伦 斯维尔等离子体物理(LPP)。
但勉强糊口的状 态在延续:Lerner在过去5年里从60位不同的 投资者那里获得200万美元经费。
“与其他(私 有核聚变)项目相比,我们是技术上最先进的, 但也是经费最少的。
”他说。
相比之下,“通用聚变”公司的充气“巨怪” 让Lerner的设备看上去像是一个玩具。
后者的 核心是两个圆柱形电极,一个在另一个的内部。
外部电极直径仅18厘米,并且整个设备被密封 在充满弥散气体的管中。
一个巨大的电脉冲从 外部电极冲向内部电极,产生等离子体环形外 壳。
然后,电流产生的磁场将等离子环挤压成
一 个微小且致密的等离子体球。
崩塌的磁场会诱发电场,驱动电子束穿过 等离子体,并将其加热到数亿度的高温。
如果所 有的事情都能按计划进行,等离子球将获得足 以产生核聚变反应的高温和密度。
Lerner
表示,该设备能达到必需的温度, 但难以让粒子获得必要的密度。
问题是电极 会蒸发出铜原子,并污染等离子。
就在不久 前,LPP获得一套新的钨电极,并通过众筹活 动筹集了20万美元经费。
“我确信新电极将 从根本上减少杂质,并将密度增加100倍。
” Lerner说。
(张章) 一个欧洲专家组认为,要让西班牙国家科学与 创新体系变得更具竞争性,就需要投入更多的资 金,进行深入的结构改革。
完整的报告将随后发布, 但7月24日该专家组发布的一份6页纸的报告已 经涵盖了关键的信息。
报告表示,西班牙政府应增加科技创新方面的 投入,并应建立一个以业绩为基础进行拨款的国家 基金管理机构,同时给大学更多的自主权,并对国 家研究中心进行一次彻头彻尾的大检查。
报告指 出,西班牙总体来讲需要建设强有力的新型评估文 化与问责制度,尽管这可能意味着大学之间的不平 衡会拉大。
应西班牙政府的邀请,该报告由欧洲研究领域 创新委员会(ERAC)的专家评议组进行分析总结, 专家组由英国曼彻斯特大学研究与创新副院长 Luke
hiou担任主席。
报告对西班牙“卓越岛” 的建立表示认可,它们是西班牙近期特别设立的
一 批研究机构,具有较高的自主权。
但报告对西班牙 的整个科技体系却进行了批评,指出西班牙科研体 系主要的“疾患”是条块分割的管理制度,研究机构 人员与知识缺乏流动,缺乏有效的科学政策与研究 评估,而私立部门在科技研发方面贡献孱弱。
位于专家组建议之首的是,未来
3年西班牙政 府对科研的投入增加到0.7%。
据技术创新基金会近 期报道,目前西班牙科研投入占GDP的0.61%,而 欧洲各国平均科研支出为GDP的0.72%。
报告认 为,科研投入的增长必须与西班牙10年可持续支 出战略同步进行,这样研究机构就可以提前计划它 们的活动;反过来,研究机构也必须把投入增长作 为实现预先研究目标以及进行结构改变的一种政 策激励。
“当前,最紧迫的问题是人力资源的供应。
”专 家组表示。
由于人员招聘接近冻结状态,西班牙研 究机构的工作人员老龄化现象十分严重,报告建议 给年轻人才设置职业通道,引入终身职位。
报告还 提
议,对行政部门进行一场“彻底的改革”,以促进 人员流动、奖励优秀,并尽快培养一批最优秀的科 研领导人才。
(冯丽妃) 人事 3位科学家获布拉瓦尼克奖 为了老兵忘却的记忆 科学家开发电子技术治疗脑病 去年秋天,美国国防部先进研究项目局(DARPA)掌管生物科技研究的高级官员GeoffreyLing为神经科学家带来了具有挑战性的项目:开发一款可植入设备以修复老兵因外伤性脑损伤而受损的记忆。
项目资金共有4000万美元,Ling说:“我们有充足的资金,有哪位勇士愿意接受挑战?” 近日,DARPA宣布有两个学术小组愿意为此展开研究,一个小组来自加州大学洛杉矶分校(UCLA),另一个小组来自宾夕法尼亚大学(Penn)。
两个小组都想通过电刺激的方法“点亮”与大脑记忆密切相关的区域。
美国能源部下属的劳伦斯利福摩尔国家实验室以及设备制造商美敦力公司也会加入到研究中,专门负责研制比现有的神经刺激器微小10倍以上的刺激器。
尽管研究的规模不小———UCLA得到了1500万美元的资金用于开展为期4年的研究,而Penn则获得了2250万美元的资金同样开展为期4年的研究,但一些人对项目的前景持怀疑态度。
凯斯勒基金会神经心理学家JamesSumowski说:“科学地讲,DARPA选择进行研究的时机有点早。
” 两个研究小组都以癫痫患者的神经活动为研究起点,这些患者都接受过大脑修复手术。
神经科学家MichaelKahana是Penn小组的领导者,他说,对于其中一些患者,研究者必须为他们的大脑覆盖上数百个电极,并等待数周直到患者再次发病,之后才能决定从哪个大脑区域下手进行治疗。
通过这种方法,研究者能够精确地绘制一张大脑活动图,了解与记忆储存和修复相关的电生理学知识。
电子记录还能帮助研究者对记忆缺陷有更深刻的了解,许多癫痫患者都饱受记忆缺陷之苦。
Kahana希望通过研究正常大脑和受损大脑的电子生物标记的检索和储存方式,建立电 电极检测癫痫患者的大脑活动。
脑模型。
一旦患者的记忆出现紊乱,电脑模型便能够迅速侦测并立刻给予修复。
Kahana的团队已经侦测到了与记忆编码和储存相关的大脑活动信号模式,他们马上还将发布第一份与修复记忆相关的大脑信号。
他说:“早期的研究结果令人非常振奋。
” UCLA团队由神经外科医生ItzhakFried领导,他们将用不同的方法开发记忆生成模型。
Fried早期的工作是治疗癫痫症患者,他发现对患者大脑内嗅皮层给予电刺激能够提高其玩电 图片来源:GORDONBALTUCH 脑游戏的水平。
在游戏中他们扮演出租车司机,需要迅速学习并记忆在虚拟城市中把车停在哪些位置让乘客下车。
现在,Fried将把这份研究获得的数据应用于设计如何刺激外伤性脑损伤患者的内嗅皮层和海马体(另一块对记忆起到关键作用的区域),并让两块区域协同工作,帮助患者将日常生活经验转化成为长期记忆。
如果这些尝试获得成功,研究者最终将有望开展第一期临床实验,为外伤性脑损伤患者植入大脑深层电刺激设备。
但Sumowski指出, 研究者可以将癫痫症作为一个范本来推进研 究,但如果过度依赖这一模式将会为研究带来 问题。
外伤性脑损伤患者并不总是与精神失调 患者的表现相一致,癫痫患者的大脑萎缩区域 及脑电活动失调模式与前者是完全不同的精神 失调情况。
麻省理工学院神经科学家
RogerRedondo 认为,项目能否成功还极大依赖于患者的大脑 受到了什么样的损伤。
如果记忆还在,只是很难 接通或检索,那么电刺激是有效的办法。
但如果 记忆的连接从未建立或者已经彻底损坏,那么 植入装置起不了任何作用。
Redondo
认为,很难确定哪些细胞与记忆 相关,而要利用电刺激进行精确调试以帮助修 复受损记忆更是难上加难。
Redondo说:“人类 大脑和海马体的结构非常复杂,微电极电压的 些许改变,即使受影响的区域极小,也将造成数 倍的神经元失控。
” 不过,研究者针对精神失调症状如帕金森 氏症和强迫性精神障碍进行了研究,其结果令 Kahana
备受鼓舞。
研究表明,电刺激能够有效 治疗这些疾病,即便研究者还未充分理解电刺 激如何在细胞层次改变大脑回路。
癫痫患者记 忆的生物标记将作为一座灯塔指引受损的大脑 重新恢复正常。
DARPA
所属的修复主动记忆项目(RAM) 负责人JustinSanchez说,RAM面临的挑战非 常大。
RAM是由美国政府斥资1.1亿美元设立 的使用先进革新型神经技术的人脑研究 (BRAIN)计划的一部分。
美国现在有27万从 伊拉克和阿富汗战场归来的士兵被诊断为患有 外伤性脑损伤,迫切需要一场科学进步和技术 革新帮助他们渡过难关。
Sanchez说:“相对于现 有的治疗技术,我们的研究是一种开创性的新 方法。
” (段歆涔) 从左到右:MarinSoljacic、RachelWilson和AdamCohen。
图片来源:THEBLAVATNIKFAMILYFOUNDATION 美国哈佛大学化学生物学家AdamCohen使 用光回答了神经科学领域的一些最为紧迫的问题。
他和同事发现了一个有前途的光学方法,以测量大 脑活动,直至单个神经元水平。
该方法通过利用蛋 白质处理了神经细胞,一旦这些细胞被激活,蛋白 质就会发光。
本周的聚光灯集中在他身上。
Cohen
是布拉瓦 尼克青年科学家奖的3位得主中的1位。
该奖项被 认为是美国43岁以下“最具创新性年轻科学家和 工程师”奖。
他与哈佛大学神经生物学家Rachel Wilson以及麻省理工学院物理学家MarinSoljacic 分享了这一奖项。
该奖项由实业家LenBlavatnik的慈善基金出 资设立,这个新启动的全国性奖项是该基金会长期 以来为年轻科学家设立的地区性奖项的补充。
每位 获奖者将得到25万美元的奖金。
Wilson在一份声明中提到:“或许,这里的要点 并不是谁得奖,而是这样一个事实,它为年轻科学 家创造了一个平台,让他们能够分享什么才是真正 的科学生活,并鼓励科学领域的学生和教师坚持自 己的科学热情。
”该基金会提供的
Wilson获奖通告 提到:“她在果蝇知觉处理过程和神经元回路领域 取得了突破性成果。
”而Soljacic则因其“发现了与 光和物质相互作用有关的许多新奇现象”,以及在 无线能量传输方面的成果获得该奖。
Cohen与他人联合成立了Q-State生物科学 公司,以便推动其技术的商业转化,他也希望能将 自己的成果应用于美国政府资助的“使用先进革新 型神经技术的人脑研究计划”。
“很显然,最重大的 问题还没有被正确地解决,仍然存在诸多创新和创 造的余地。
”他说。
(张章)
2014年7月30日星期三Tel(押010)625806173 科学线人 全球科技政策新闻与解析 政事 一国际委员会建议西班牙科技界进行彻底变革 “通用聚变”公司反应堆利用巨型活塞挤压核聚变燃料。
图片来源:HubertKang 没有大制作一样核聚变 ———关注另辟蹊径的核科学先驱 聚变能研究领域正在上演离奇事件,企业家精神、不同意见和开创精神出现了一次大爆发。
在一个可以被概括为“大科学”的最糟糕情况的领域———进度缓慢、定价高昂和繁重设计,一些人最后说“受够了”,并开始另辟出路。
在北美洲、欧洲和其他地区,由私人资金或政府—私有混合资金支持的科学家和工程师团队正在探索核聚变新方法。
他们不仅在作研究:他们计划建造经济上可行的动力反应堆,这比公共资金资助的研究设想得更简单且更便宜,并且他们希望能更快完成目标。
追求净增益 为何会发生这种情况?为何是现在?在60多年里,研究人员一直试图复制太阳的热源———融合原子以释放被锁在其原子核中的能量,而反应器已经从桌面上的小配件发展成耗资数十亿美元的庞然大物。
致力于首次实现净能量收益的跨国设备———国际热核实验反应堆(ITER),其完成后将耗资200亿美元、重达2.3万吨———是法国埃菲尔铁塔重量的3倍。
使用不同聚变技术的美国国家点火装置(NIF)建造资金也高达35亿美元。
ITER和NIF都力图实现反应堆产能高于消耗能。
这是一个大问题,因为聚变反应堆运行需要大量能量:燃料需要被加热并保持在约1.5亿摄氏度。
理论上,一旦反应堆开启,它将自我加热,但目前还没有人能实现这一目标。
数年前,NIF就计划实现此类“着火”核聚变燃烧,但迄今为止,它离目标依然遥远。
另一方面,ITER在2027年之前不会进行点火实验。
同时,建造这些设施的巨大成本让独立核聚变项目望而却步。
一些研究人员认为,得到这样的结果是必然的,因为就技术层面而言,ITER和NIF将核聚变推向了极致。
ITER计划将燃烧的等离子尽可能长时间控制在磁 场中;NIF的策略则是利用激光轰击核聚变燃料,将其挤压到尽可能大的密度。
要达到这些极端条件需要复杂的技术、高昂的成本和巨大的规模。
相比之下,核聚变技术中的黑马则关注极端条件中间的环节。
虽然与“臭名昭著”的低温核聚变不同,该技术具有科学合理性,但有限的时间和经费阻碍了其发展。
但是核聚变是一件极为复杂的事情,涉及高能粒子以及高温和高压。
要获得成就,人们需要精确判断、新材料和复杂的计算机模拟。
但谁会疯狂到试图建立一个聚变反应堆? 蒸汽朋克解决方案 MichelLaberge感到厌倦。
2001年,他已近40岁,在过去10年间,他为加拿大Creo公司(现为柯达公司的一部分)设计了激光打印机,他一直在努力“使机器更快速和便宜”。
是时候做更多的事情了。
在职业生涯初期,他在加拿大英属哥伦比亚大学、法国巴黎综合理工学院和加拿大国家研究委员会研究了激光用于激发核聚变反应的可能性。
Laberge知道成功的核聚变反应堆会为地球带来什么。
因此,他卖掉了所拥有的Creo公司股份,辞去工作,并开始着手建造一个反应堆。
在浏览文献时,Laberge无意间发现了上世纪70年代海军研究实验室的一个名为LINUS的项目———一个磁化目标聚变的早期尝试。
LINUS项目旨在将核聚变燃料制成等离子磁化球,并在一个液态金属壳中点燃。
一旦金属壳和等离子就位,气动活塞将撞进金属壳,压缩并爆聚等离子,提高其温度和密度。
1980年,LINUS项目关闭。
但Laberge认为它是一个伟大的方案。
他提到,该项目的失败是因为上世纪70年代的技术无法胜任。
Laberge说服几位Creo公司前同事进行投 资,并利用加拿大政府的小笔津贴,制造了一台利用电脉冲模拟活塞作用的桌面设备。
这足以产生一些中子,而中子是核聚变反应正在发生的信号。
2002年,Laberge和同事成立了“通用聚变”公司,目前该公司已经有60多名雇员。
2009年起,他们获得6200万加元资金。
利用这些钱,他们建造了一台看上去像直接从蒸汽朋克走出来的东西———一种巨大的机器海胆。
直径约为1米的球形钢制反应室是14个大炮尺寸的空气驱动活塞,并向四面八方突出。
它的工作方式听上去有些特殊。
首先,研究人员沿反应室四周搅动熔铅,创造出中间有空隙的涡流;在空隙中,他们点燃聚变燃料“紧凑环形线圈”。
然后,活塞以每秒50米的速度敲下,猛烈撞击反应室壁上的插件,发送冲击波穿过熔铅。
冲击波将燃料挤压到极高的温度和压力,然后爆炸!一次小型核聚变爆炸在理论上发生。
目前的设备无法实现核聚变;它只是实现了压缩系统。
“我们在试验密封、泵送和冲击波,以了解该技术。
”Laberge说。
另外,研究人员还在研究注射器———等离子枪,用来制作燃料球,并将其射入压缩机内。
在所有这些努力中,他们遇到了不少难题:活塞破裂、冲击波带出铅液滴,以及等离子冷却过快或密度过低。
但是他们没有退却。
“我们正与投资者进行接洽。
”“通用聚变”公司战略和企业发展副总裁MichaelDelage说。
科普作家之歌 EricLerner是一位不太可能的核聚变科学家。
他中止了物理学研究生课程,转而成为一位成功的科普作家。
1991年,他出版了颇具争议性的书籍《大爆炸从未发生》,书中,他描述了一个并非重力和量子力学,而是等离子物理学控制下的宇宙。
实际上,当时Lerner已经开始进行核聚变 装置的独立研究,并注意到一种所谓的稠密等 离子体焦点(DPF)———它是由俄罗斯于上世纪 50年代发明的。
DPF创建了一个聚变燃料的紧 凑环形线圈,然后利用电磁作用将其压缩到极 小的尺寸。
经过10年研究,Lerner获得了美国宇航局 (NASA)喷气推进实验室的资助,以评估DPF 能否被用作航天飞机推动力。
7年后,在花费了 30万美元后,NASA取消了该项目,于是, Lerner开始寻求私人资金。
又过了7年,他筹集到120万美元,足以支 持他在新泽西州建设自己的实验设施———劳伦 斯维尔等离子体物理(LPP)。
但勉强糊口的状 态在延续:Lerner在过去5年里从60位不同的 投资者那里获得200万美元经费。
“与其他(私 有核聚变)项目相比,我们是技术上最先进的, 但也是经费最少的。
”他说。
相比之下,“通用聚变”公司的充气“巨怪” 让Lerner的设备看上去像是一个玩具。
后者的 核心是两个圆柱形电极,一个在另一个的内部。
外部电极直径仅18厘米,并且整个设备被密封 在充满弥散气体的管中。
一个巨大的电脉冲从 外部电极冲向内部电极,产生等离子体环形外 壳。
然后,电流产生的磁场将等离子环挤压成
一 个微小且致密的等离子体球。
崩塌的磁场会诱发电场,驱动电子束穿过 等离子体,并将其加热到数亿度的高温。
如果所 有的事情都能按计划进行,等离子球将获得足 以产生核聚变反应的高温和密度。
Lerner
表示,该设备能达到必需的温度, 但难以让粒子获得必要的密度。
问题是电极 会蒸发出铜原子,并污染等离子。
就在不久 前,LPP获得一套新的钨电极,并通过众筹活 动筹集了20万美元经费。
“我确信新电极将 从根本上减少杂质,并将密度增加100倍。
” Lerner说。
(张章) 一个欧洲专家组认为,要让西班牙国家科学与 创新体系变得更具竞争性,就需要投入更多的资 金,进行深入的结构改革。
完整的报告将随后发布, 但7月24日该专家组发布的一份6页纸的报告已 经涵盖了关键的信息。
报告表示,西班牙政府应增加科技创新方面的 投入,并应建立一个以业绩为基础进行拨款的国家 基金管理机构,同时给大学更多的自主权,并对国 家研究中心进行一次彻头彻尾的大检查。
报告指 出,西班牙总体来讲需要建设强有力的新型评估文 化与问责制度,尽管这可能意味着大学之间的不平 衡会拉大。
应西班牙政府的邀请,该报告由欧洲研究领域 创新委员会(ERAC)的专家评议组进行分析总结, 专家组由英国曼彻斯特大学研究与创新副院长 Luke
hiou担任主席。
报告对西班牙“卓越岛” 的建立表示认可,它们是西班牙近期特别设立的
一 批研究机构,具有较高的自主权。
但报告对西班牙 的整个科技体系却进行了批评,指出西班牙科研体 系主要的“疾患”是条块分割的管理制度,研究机构 人员与知识缺乏流动,缺乏有效的科学政策与研究 评估,而私立部门在科技研发方面贡献孱弱。
位于专家组建议之首的是,未来
3年西班牙政 府对科研的投入增加到0.7%。
据技术创新基金会近 期报道,目前西班牙科研投入占GDP的0.61%,而 欧洲各国平均科研支出为GDP的0.72%。
报告认 为,科研投入的增长必须与西班牙10年可持续支 出战略同步进行,这样研究机构就可以提前计划它 们的活动;反过来,研究机构也必须把投入增长作 为实现预先研究目标以及进行结构改变的一种政 策激励。
“当前,最紧迫的问题是人力资源的供应。
”专 家组表示。
由于人员招聘接近冻结状态,西班牙研 究机构的工作人员老龄化现象十分严重,报告建议 给年轻人才设置职业通道,引入终身职位。
报告还 提
议,对行政部门进行一场“彻底的改革”,以促进 人员流动、奖励优秀,并尽快培养一批最优秀的科 研领导人才。
(冯丽妃) 人事 3位科学家获布拉瓦尼克奖 为了老兵忘却的记忆 科学家开发电子技术治疗脑病 去年秋天,美国国防部先进研究项目局(DARPA)掌管生物科技研究的高级官员GeoffreyLing为神经科学家带来了具有挑战性的项目:开发一款可植入设备以修复老兵因外伤性脑损伤而受损的记忆。
项目资金共有4000万美元,Ling说:“我们有充足的资金,有哪位勇士愿意接受挑战?” 近日,DARPA宣布有两个学术小组愿意为此展开研究,一个小组来自加州大学洛杉矶分校(UCLA),另一个小组来自宾夕法尼亚大学(Penn)。
两个小组都想通过电刺激的方法“点亮”与大脑记忆密切相关的区域。
美国能源部下属的劳伦斯利福摩尔国家实验室以及设备制造商美敦力公司也会加入到研究中,专门负责研制比现有的神经刺激器微小10倍以上的刺激器。
尽管研究的规模不小———UCLA得到了1500万美元的资金用于开展为期4年的研究,而Penn则获得了2250万美元的资金同样开展为期4年的研究,但一些人对项目的前景持怀疑态度。
凯斯勒基金会神经心理学家JamesSumowski说:“科学地讲,DARPA选择进行研究的时机有点早。
” 两个研究小组都以癫痫患者的神经活动为研究起点,这些患者都接受过大脑修复手术。
神经科学家MichaelKahana是Penn小组的领导者,他说,对于其中一些患者,研究者必须为他们的大脑覆盖上数百个电极,并等待数周直到患者再次发病,之后才能决定从哪个大脑区域下手进行治疗。
通过这种方法,研究者能够精确地绘制一张大脑活动图,了解与记忆储存和修复相关的电生理学知识。
电子记录还能帮助研究者对记忆缺陷有更深刻的了解,许多癫痫患者都饱受记忆缺陷之苦。
Kahana希望通过研究正常大脑和受损大脑的电子生物标记的检索和储存方式,建立电 电极检测癫痫患者的大脑活动。
脑模型。
一旦患者的记忆出现紊乱,电脑模型便能够迅速侦测并立刻给予修复。
Kahana的团队已经侦测到了与记忆编码和储存相关的大脑活动信号模式,他们马上还将发布第一份与修复记忆相关的大脑信号。
他说:“早期的研究结果令人非常振奋。
” UCLA团队由神经外科医生ItzhakFried领导,他们将用不同的方法开发记忆生成模型。
Fried早期的工作是治疗癫痫症患者,他发现对患者大脑内嗅皮层给予电刺激能够提高其玩电 图片来源:GORDONBALTUCH 脑游戏的水平。
在游戏中他们扮演出租车司机,需要迅速学习并记忆在虚拟城市中把车停在哪些位置让乘客下车。
现在,Fried将把这份研究获得的数据应用于设计如何刺激外伤性脑损伤患者的内嗅皮层和海马体(另一块对记忆起到关键作用的区域),并让两块区域协同工作,帮助患者将日常生活经验转化成为长期记忆。
如果这些尝试获得成功,研究者最终将有望开展第一期临床实验,为外伤性脑损伤患者植入大脑深层电刺激设备。
但Sumowski指出, 研究者可以将癫痫症作为一个范本来推进研 究,但如果过度依赖这一模式将会为研究带来 问题。
外伤性脑损伤患者并不总是与精神失调 患者的表现相一致,癫痫患者的大脑萎缩区域 及脑电活动失调模式与前者是完全不同的精神 失调情况。
麻省理工学院神经科学家
RogerRedondo 认为,项目能否成功还极大依赖于患者的大脑 受到了什么样的损伤。
如果记忆还在,只是很难 接通或检索,那么电刺激是有效的办法。
但如果 记忆的连接从未建立或者已经彻底损坏,那么 植入装置起不了任何作用。
Redondo
认为,很难确定哪些细胞与记忆 相关,而要利用电刺激进行精确调试以帮助修 复受损记忆更是难上加难。
Redondo说:“人类 大脑和海马体的结构非常复杂,微电极电压的 些许改变,即使受影响的区域极小,也将造成数 倍的神经元失控。
” 不过,研究者针对精神失调症状如帕金森 氏症和强迫性精神障碍进行了研究,其结果令 Kahana
备受鼓舞。
研究表明,电刺激能够有效 治疗这些疾病,即便研究者还未充分理解电刺 激如何在细胞层次改变大脑回路。
癫痫患者记 忆的生物标记将作为一座灯塔指引受损的大脑 重新恢复正常。
DARPA
所属的修复主动记忆项目(RAM) 负责人JustinSanchez说,RAM面临的挑战非 常大。
RAM是由美国政府斥资1.1亿美元设立 的使用先进革新型神经技术的人脑研究 (BRAIN)计划的一部分。
美国现在有27万从 伊拉克和阿富汗战场归来的士兵被诊断为患有 外伤性脑损伤,迫切需要一场科学进步和技术 革新帮助他们渡过难关。
Sanchez说:“相对于现 有的治疗技术,我们的研究是一种开创性的新 方法。
” (段歆涔) 从左到右:MarinSoljacic、RachelWilson和AdamCohen。
图片来源:THEBLAVATNIKFAMILYFOUNDATION 美国哈佛大学化学生物学家AdamCohen使 用光回答了神经科学领域的一些最为紧迫的问题。
他和同事发现了一个有前途的光学方法,以测量大 脑活动,直至单个神经元水平。
该方法通过利用蛋 白质处理了神经细胞,一旦这些细胞被激活,蛋白 质就会发光。
本周的聚光灯集中在他身上。
Cohen
是布拉瓦 尼克青年科学家奖的3位得主中的1位。
该奖项被 认为是美国43岁以下“最具创新性年轻科学家和 工程师”奖。
他与哈佛大学神经生物学家Rachel Wilson以及麻省理工学院物理学家MarinSoljacic 分享了这一奖项。
该奖项由实业家LenBlavatnik的慈善基金出 资设立,这个新启动的全国性奖项是该基金会长期 以来为年轻科学家设立的地区性奖项的补充。
每位 获奖者将得到25万美元的奖金。
Wilson在一份声明中提到:“或许,这里的要点 并不是谁得奖,而是这样一个事实,它为年轻科学 家创造了一个平台,让他们能够分享什么才是真正 的科学生活,并鼓励科学领域的学生和教师坚持自 己的科学热情。
”该基金会提供的
Wilson获奖通告 提到:“她在果蝇知觉处理过程和神经元回路领域 取得了突破性成果。
”而Soljacic则因其“发现了与 光和物质相互作用有关的许多新奇现象”,以及在 无线能量传输方面的成果获得该奖。
Cohen与他人联合成立了Q-State生物科学 公司,以便推动其技术的商业转化,他也希望能将 自己的成果应用于美国政府资助的“使用先进革新 型神经技术的人脑研究计划”。
“很显然,最重大的 问题还没有被正确地解决,仍然存在诸多创新和创 造的余地。
”他说。
(张章)
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