时间：2022-06-26 10:23:33
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇新型化学材料论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
【关键词】公共选修课;化学与社会;教学
为了适应社会高速发展的需要,实施创新型教育,培养创新型人才已成为我国21世纪教育的必然趋势。独立学院作为一种全新的高等教育办学机制与人才培养模式,主要以就业为导向,注重应用人才的培养。《化学与社会》课程是高校面向非化学化工类学生开设的一门自然科学选修课,应该担负起培养应用创新型人才的任务。随着时代的发展,社会对高等教育有了更高的要求,同时也给予了高等教育更多的机会。教育改革在经历了知识教育、能力教育之后,如今的素质教育成为最主要的内容,其核心在于加强科研与教学的紧密结合,大力提倡和促进学生自主学习,培养具有创新意识和创造能力的新型人才。为了实现这个目标,今年作者所在的长安大学兴华学院开设了多门公共选修课,其中包括《化学与社会》。本论文通过分析现代社会科技发展的形势,阐明现代社会独立学院开设《化学与社会》公共选修课的必要性;同时结合本人讲授《化学与社会》过程中的体会,探讨了如何在独立学院提高公共选修课《化学与社会》的教学效果,并呼吁应加强三本学生自然科学素质的培养。
一、独立学院开设《化学与社会》公共选修课的必要性
公共选修课是提高学生综合素质的有益选择。我国现行的专业《人才培养方案》大多偏重对学生本专业的学习要求,而对学生在其他学科领域的知识掌握以及素质修养则鞭长莫及。公共选修课在帮助学生完善其他学科领域的知识和提高素质修养方面大有可为。独立学院的人才培养目标定位为应用复合型。公共选修课是高校实现培养宽口径、厚基础的应用复合型人才的重要且必须的课程结构模块,是独立学院因时制宜地因材施教、实现人才培养目标的必不可少的环节[1]。且公共选修课作为高校教学体系的重要组成部分,在优化学生的知识结构,拓宽学生的知识面,增强学生各个方面的适应能力,培养学生的学习兴趣,体现因材施教原则,提高学生的文化品位、审美情趣、人文素养和科学素质等方面发挥着重要作用,公共选修课的开设,使学生可以不拘于专业和年级的限制,自主选择自己喜欢的课程和主讲教师,这一方面为开阔学生视野、丰富学生知识素养创造了条件,另一方面也有利于提高授课教师、尤其是青年教师的教学能力和水平[2]。
随着现代社会科技的不断发展,化学这一古老而又现代的科学越来越受到人们的重视,并渗透到了环境保护、新材料、医疗卫生等各个领域。对于现代社会来说,离开化学科学是不可想象的。但是,相对于化学在现代社会中的重要作用,化学知识的普及远远的落后了[3]。相反,由于各种传播媒体无意或有意的宣传,在大众的心中,化学却越来越多的与一些负面影响相联系,例如环境污染、能源消耗等等。固然,化学作为一门传统科学,必须正视这些已经存在并不断发展的问题。但同时我们也必须认识到科学发展是人类社会进步的必由之道,只有通过科学的发展我们才能消除经济发展所带来的一些负面影响。因此,我们有必要开设这样一门课程,向大学生普及化学知识,使其全面客观的认识化学对人类文明和社会发展不可替代的作用,以及如何通过化学科学的进步来解决人类目前所面临的种种问题,随着我国独立学院数量的增加,独立学院亦如此。通过《化学与社会》这门课程的学习能“大大开阔视野,丰富生活情趣,充分认识化学与人人有关,衣食住用样样离不开化学,生活中处处有化学,时时为化学提供实用的机会。同时本课程的学习对提高人的素质,改善生活质量,增强人体健康、保护生态环境,推动社会的进步也大有帮助。本课程的特征是知识性、科学性、实用性、新颖性的统一。
二、《化学与社会》公共选修课的主要内容
公共选修课《化学与社会》开设对象是全校性不分专业不分年级的三类本科大学生,考虑到三类本科学生的特点,内容的安排要以必需和够用为度,不求理论的系统性。课程内容不宜涉及到过于专业的化学知识,而应结合学校整体教学规划和选课学生的专业特点拟订合适的教学内容。在课程内容的选择上,笔者力求与社会发展同步,不断补充最新最前沿的科技成果,重点讲述有关化学发展和应用现状及存在的问题,而不再遵循以往教科书按章节进行教学,笔者按照化学与社会的关系,在有限的教学时间内,将课程分为5个部分,分别讲述了化学与能源、环境、日常生活、材料、计算机科学的关系。课程所涉及对象从全球变暖、资源消耗和环境污染等大的方面,到空气、食品、能源等日常生活中赖以生存的用品,以具体而有趣的实例讨论化学在社会中所起到的关键作用。通过本课程的学习,学生普遍反映良好,在扩大了学生知识面的同时还增加了许多日常生活经验常识,尤为重要的是为非化学专业的同学打开了一扇了解化学世界的窗口[4]。
三、如何针对学生特点提高《化学与社会》公共选修课的教学效果
1.设置具有科学性、趣味性、新颖性、先进性和适用性的课程内容
为三本学生讲化学,重要的是要引起他们对化学的兴趣,并让他们真正学到有关的化学实际应用的知识,同时要注意到其在中学时的化学基础。所以讲授的基点不是放在大量的化学分子式、化学反应式、化学原理上,而是从化学角度来讨论一些社会问题,更多的是大量素材的归纳和实际应用知识,让学生“认识”化学,理解化学和我们日常生活、国家经济建设、保护环境、增强人民体质的关系等。所以,设置具有科学性、趣味性、新颖性、先进性和适用性的课程内容是提高教学效果的首要途径。例如:(1)我们在讲化学能源部分,首先从最近的油价上涨开始,向学生介绍了人类利用能源的历史,尤其是煤炭、石油等传统能源开采利用的历史;然后介绍了世界当前能源危机产生的原因以及化学在缓解这一危机中所做的努力,其中不但讲解了电池的发明和应用,还包括了最新的生物柴油技术和扩展的燃料电池技术,以及混合动力汽车、氢燃料电池、太阳能电池等最新的科研成果;最后对未来的能源开发进行了展望,其中更详细探究了核能与矿物能之间的比较,并引入了2008年北京奥运的氢能源汽车。(2)在讲化学材料时,我们讲到了“神七”太空漫步时穿的太空服的特殊化学合成耐高温材料芳纶1313。(3)在讲化学与日常生活时,在讲述“化学元素周期表"的基础上,介绍元素在生物体中的含量、微量元素的主要功能;然后讨论微量元素与人体健康的关系,着重介绍微量元素与某些地方病如克山病、甲状腺肿、氟中毒营养饮食与键康的关系,并结合有关当前学生营养、体质状况的调查材料以及饮食与某些地方病的关系,引导学生要正确树立平衡营养观念;就学生所关心的问题介绍了皮肤的结构、护肤品中常用原料的化学成分、护肤品中有毒成分以及防晒的基本知识;结合日常生活讲解了日用洗涤剂的种类、去污原理,引导学生正确认识洗涤剂与环境、人类健康的关系;同时还讲了“三鹿奶粉”事件中添加的三聚氰胺的化学检测法,西安市场出现的硫磺生姜事件中硫磺生姜的危害与辨别以及硫磺熏制食品时发生的一系列化学变化等。
2.利用不同课程教学形式来提高教学效果
开设化学与社会选修课,其目的是扩大学生的知识面、增加学生的知识积累,培养学生的能力。为使学生能更好地利用已有的化学知识,对当前社会的焦点问题有更清楚的了解,化学与社会选修课在教学形式上要体现灵活性:
第一,以专题讲座为主,采用多媒体系统进行教学,俗话说“百闻不如一见”,口头和书面表达的再好也不及多媒体对信息传递的直观和有效。对于《化学与社会》这种公共选修课程来说,多媒体的合理使用能起到事半功倍的效果。为此,笔者准备了内容丰富的多媒体课件,大量的图片和图表使得学生理解更为便捷。此外,笔者还根据课程的安排精选了多部科教影片,在课程讲解完成后播放,学生看完后进行分组讨论,通过这种方式进一步加深了学生对于课程的理解,从而增加知识的容量;
第二,摆脱传统习题模式,布置思考题,引导学生去发现化学在理论和实践方面的作用与价值,培养学生分析与判断能力;
第三,鼓励学生将自己感兴趣的选题制作成PPT(PowerPoint)演示文稿,在班上作口头交流,这种方式特别受到学生欢迎,极大地激发了他们的学习热情和创造性。
3.加强学生的环保意识和社会责任感的培养
科学的发展是一柄双刃剑,在带给人们便利的同时也在不断影响着周围的环境,对于化学来说这一点尤为明显。不可否认近现代的化工工业的飞速发展对于环境的伤害是巨大的。保护环境人人有责。大学生在毕业后将成为社会生产建设的主力军,增加他们在环保方面的知识素养,对于提高全社会的环保意识有着重要作用。因此在本课程的教学中,应不断强化学生的环保意识。为此,课程中专门安排了“化学与环境”一节,从环境污染的源头、现状、后果以及目前的应对办法进行全面而细致的介绍;除此之外,在其它内容的授课中,也需要不断渗透环保方面的知识。
四、结论与建议
化学科学是现代社会科技发展的核心学科,掌握一定的化学知识对于促进大学生知识结构的全面健康发展有着重要的作用,也有利于提高大学生的环保意识和社会责任感。公共选修课《化学与社会》较全面的介绍化学科学的发展现状与应用情况,内容丰富且浅显易懂,适合全校性文理科学生扩大知识面,对学生具有长远的现实意义,因此独立学院应该努力提高各类人员对《化学与社会》的认识,建议有条件的独立学院尽可能开设《化学与社会》公共选修课。
参考文献
[1]陈媛媛.提高独立学院公共选修课质量的思考[J].成都大学学报(教育科学版),2008,22(7):37-38,42.
[2]郭娟.关于高校公共选修课建设与管理的思考[J].中国电力教育,6(2009):39-40.
[3]阚春.公共选修课化学与社会的教学初探[J].科技信息.
关键字 隧洞；挖掘机；措施
中图分类号 U45 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）106-0108-02
随着科技的发展，隧洞工程应用于各个领域当中，而TBM（岩石掘进机）目前已广泛应用于隧洞工程当中，TBM作为一种新型的隧洞开挖方式，具有经济、快捷、安全的优点。在应用中的过程中也体现出了一些缺点，其中体现最为明显的是TBM对所开隧洞的地质条件要气较高，所以在施工中会有塌方、隧洞变形、卡机、TBM下沉之类的问题出现，其中最常出现的问题就是卡机问题，下面就针对TBM卡机事故进行分析并给出一些处理的措施。
1 TBM卡机事故现象
在深埋长输水隧洞工程中，经常出现的TBM卡机事故通常有以下几种现象：
第一，卡刀盘，在隧洞的挖掘过程中国掌子面围岩被破碎之后无法自稳而出现坍塌、进而被破碎的大连石块、石碴就会夹杂着泥水而涌入TBM的刀盘内，这时设备皮带机的出碴量就会突然增加，刀盘扭矩和电机电流急剧上升，最终导致刀盘无法转动，皮带机无法运转。
第二，卡前盾，在隧洞施工的过程中围岩会发生非常大的变形，此时围岩发生破碎的应力就会作用在盾壳上，二者之间就会有摩擦力产生，这个摩擦力往往会比主推进油缸的最大推力要大，所以掘进机就会停止前进，前盾卡在一个位置，在最严重的时候，前盾和外伸缩盾之间的连接螺栓都会出现断裂。
第三，卡支撑盾，同卡前盾的原因相同，也是由于施工的过程中围岩会发生非常大的变形之后挤压支撑盾，掘进机在进行换步的时候，推油缸的压就会不断的增大，如果这个压力达到了700bar（可以承受的最大极限值），此时支撑盾就无法实现向前移动和换步。这中卡机事故是在深埋长输水隧洞施工的过程中最常见的。
第四，卡尾盾，在隧洞施工的工程中围岩会不断受到地应力的作用，久而久之由于持续的收敛就会产生变形，使尾盾产生挤压而向内收缩，管片同尾盾是紧挨在一起的，连管片的楔形块都无法进行安装。如果围岩的收敛速度越来越快，管片同围岩就会对尾盾一起进行挤压，这个挤压的力量会将尾盾夹住，最后支撑盾在执行换步时辅推油缸的压力就会达到极限而没有办法向前移动，如果在这样的状况下，继续对尾盾进行挤压尾盾同支撑盾之间连接的螺栓就会被拉断，出现尾盾同支撑盾脱离的现象。
2 产生TBM卡机事故的原因
第一，地质原因，在深埋长输水隧洞进行施工的过程中，通常都会发现实际的地质状况同预期的状况会有一定的区别，同时还会有断层区的出现，在断层带的位置会呈现出非常明显的条带状负地形，这些条带状负地形多数的断层与洞线之间的交角都是比较小的，甚至是接近180度，而且断层的性质是呈明显的张性正断层，也就是说破碎带相对较宽。一部分的隧洞在断层的影响带内，使得隧洞的挖掘更加困难。同时隧洞的总体走向同断裂方向和区域岩层走向差不多是一致的，这给隧洞的稳定性带来了非常大的影响。
第二，地下水的原因，在深埋长输水隧洞的地下水大部分是属于基岩裂隙的富水区，有一少部分是属于基岩裂隙的贫水区，地质的岩性以及构造对于地下水的影响是非常大的，岩体接触带以及张性结构面发育地带为地下水的出水点集中位置。地下水可以分成主要的三种类型，分别是构造裂隙水、节理裂隙水和岩体接触带裂隙水。有一些夹层中的物质遇到水容易发生溶解，还有一些夹层泥的结构非常紧密，遇到地下水会膨胀，如果水压非常大就会形成突泥。在TBM开挖上述的几种地质洞段的时候，围岩的稳定性就会降低很多，如果导致塌方那么刀盘就会卡在围岩当中，没有办法掘进，而且由于岩体受地下水的影响而产生变形，围岩会将护盾“抱死”，而出现卡机的现象。
第三，TBM设备本身的问题，该工程所采用的掘进机在设计本身上有几个缺陷，首先挖掘机的护盾后面的作业工间相对过小，这就使得超前支护在施工方面有一定的困难，而且支护在范围上无法满足施工方对于整个工程的要求；其次就是从同顶护盾连接的形护盾上来看，它的长度是2.4m，同顶护盾的连接桥梁是螺栓，结构是一悬臂梁在刚度上无法满足施工的需求，如果隧洞内之事体积较小的岩块塌落可以起到一些作用，如果发生的是体积较大的塌方块体，就会出现整体下沉的现象。这时塌块就会将整个刀盘、指形护盾、顶护盾及设备的工作平台都掩埋起来，从而形成卡机。
3 TBM卡机处理措施
方案一，当有卡机的现象出现后，第一时间将聚氨酯的化学材料从盾尾顶部的天窗向护盾和刀盘的上方进行灌浆，这样就可以使围岩稳定，避免塌方更加严重，围岩稳定之后再对支撑盾以及尾盾灌浆，以达到固结岩体的目的。之后经由顶部的天窗以及设备的侧窗，通过打风镐扩挖这种方式来进行人工的凿渣，这样做的目的是使护盾的外壁和围岩之间有空隙，否则机器会被重物压坏的。完成凿掏渣之后要对辅助液压缸的推力适当的提高，如果液压缸的推力满足不了挖掘机施工的需求，就直接用高压换步乃至超高压换步，这样可以使TBM通过破碎的围岩地段非常快速。但是在这里需要注意的是要很好的控制超高压换步的推力大小，如果控制不好有会压爆管片的危险，造成非常严重的后果。
方案二，对围岩完成化学及水泥浆液加固之后，要第一时间在护盾的左右两端挖减压支洞，目的是释放来自围岩的压力，这样TBM就可以尽快的运转起快速通过。在这里需要注意的是，如果是在高地应力区，那么对卡机扩挖就必须要考虑不能直接顺向开完，要采用环向均匀开挖的方式，这样可以使受力均匀。如果所挖隧洞的地质条件极端的恶劣，那么就只能先开一个小的导洞然后再进行扩挖，之后在对工程进行大规模的处理。也可以利用右侧的割口先挖一条到掌子面的通道，挖好之后从左边向拱部到右边进行支护挖掘，盾壳上部的绝大部分通过人工扩挖的方式，同时在下部要对盾壳和岩壁之间渗入机油，这样可以减少摩擦阻力，最后采用单护盾的模式掘进摆脱。
4结论
TMB卡机事故无论是对施工进度还是成洞的质量都会产生严重的影响，如果不采用适当的处理方法，没有及时解困，挖掘机的机身长期受力，一定会变形和受损，这样不仅会给施工方带来重大的经济损失，同时对后续的工作增加了很多的困难。为此，本文针对TMB卡机事故做出了分析，给出了一些处理措施，希望可以对深埋长输水隧洞工程有一些帮助。
参考文献
从海马尾巴而来的灵感
加利福尼亚大学圣地亚哥分校的工程师们发现，海马的尾巴可以压缩至一半大小来预防因遭受伤害而带来的永久性损伤。海马尾巴的特有柔韧性得益于它的构造——由骨、骨板构成，它们相互错开。研究人员希望使用类似的结构来创建一种具有柔韧性的由聚合肌肉组成的机械臂。这种机械臂可用于医疗救治、水下探测和无人拆弹项目。
“这一天然材料的研究可以衍生出一系列新型独一的材料和结构，这种来自大自然的灵感更强，更牢固，更轻也更灵活。”麦基特里克教授如此说道。
麦基特里克和梅耶斯通过测试多种动物的外壳来寻找生物灵感，包括犰狳、短吻鳄和各种鱼的鳞片。这次，他们专门寻找那种韧性十足的动物来开发机械手臂。
圣地亚哥分校雅各布学院的材料学博士生波特尔说：“尾巴是海马的生命线，因为它可以让其身体固定在珊瑚或是海藻中来躲避捕食者。但没人把海马的尾巴和骨头看做是护甲的灵感来源。”
大部分海马的天敌，包括海龟、蟹和鸟类，通过碾压制服海马。工程师们希望看到尾巴中的骨板是否可以起到护甲的保护作用。研究人员发现，海马的尾巴可以压缩至一半大小来预防因遭受伤害而带来的永久性损伤。这是由于尾部的骨板和尾部肌肉间的结缔组织在移位过程中承担了大部分的负载。甚至当尾巴被压缩达60%的程度时，海马的脊柱仍旧受到保护。
麦基特里克和梅耶斯的研究团队使用一种独特的技术，应用一系列化学材料来去除海马尾巴的蛋白质和矿物成分，以便更好地研究其结构和性质。他们发现骨板中的矿物质成分相对较低，只有40%，而牛骨中的矿物质含量有65%。骨板中还含有27%的有机化合物（主要是蛋白质）和33%的水。骨板的硬度是变化的，脊的部分是硬度最高的，因为会影响保护的力度，比骨板沟的部分坚硬40%（沟的部分多孔以吸收冲击力）。
海马的尾巴通常由36块类方段组成，每一段由4个L型骨块拼成，这些骨块沿着尾巴往下逐渐缩小。骨板可以自由滑动和旋转。滑动关节允许骨板间的来回滑动。旋转关节与球窝关节类似，有3个旋转自由度。这些骨板通过缔结组织胶原层连接到脊椎。骨板之间的关节和椎骨十分灵活，有将近6个自由度。
接下来就是要使用3D成像制造出人造的骨板，这将会与聚合物组合起到肌肉的作用。最后的任务就是造出一个机械手臂，这种机械臂将是独特的兼具硬度与韧性的混合机械设备。一个柔韧且强壮的机械臂可以被用于医疗救治、水下勘探以及无人拆弹。这种具保护性和柔韧性为一体的机械臂也能够握住各种不同形状大小的物体。
俞炯/编译
内容来源：science daily网站
医学
纳米医学，给分子一张“通行证”
当今，纳米技术领域一个备受欢迎的目标是：用微粒作为容器来定向输送药物，尤其是送往肿瘤。但是，免疫系统中被称为巨噬细胞的“哨兵”很快就会发现外来的入侵物，并将其吞没。现在，宾夕法尼亚州的一组研究人员发现了一个方法：赋予微粒一个分子“通行证”，使这些微粒能够在老鼠体内绕过巨噬细胞，将药物送往肿瘤并帮助摧毁肿瘤。这个试验的成功有望使研究人员找到一个提高药效的新途径。
作为免疫系统的主要卫士之一，巨噬细胞任务就是：通过辨认，把那些不属于身体一部分的目标清除掉。所有的人类细胞在外部包膜上都含有一种叫做CD47的蛋白质。五年前，宾夕法尼亚大学的细胞生物学家丹尼斯·迪斯彻尔领导的一个研究小组报道说：在人类细胞中，CD47跟巨噬细胞上一种被称为SIRPα的受体蛋白是结合在一起的。这种结合使巨噬细胞认识到，含有CD47的细胞是朋友而不是敌人，不应将其吃掉。
迪斯彻尔想知道，能否利用CD47的复本作为一种分子通行证，来帮助治疗性纳米颗粒绕过免疫系统。不久前，迪斯彻尔及同事在《科学》杂志在线版上描述了他们当前的研究：他们复制了CD47蛋白中被称为肽的短片段，并使肽吸附在纳米颗粒上，这些纳米颗粒就是用来输送显像剂或抗癌化合物到肿瘤的。这个策略正像所期望的那样，很奏效。在经生物工程设计的老鼠中，它们的巨噬细胞能够模仿人类巨噬细胞，表达人类的SIRPα蛋白，带有CD47肽通行证的纳米颗粒逗留在巨噬细胞周围，而不是被吞没。研究小组将含有通行证和没有通行证的纳米颗粒同时注射，35分钟之后，含有CD47肽的纳米颗粒在老鼠血液中的含量是不含CD47肽纳米颗粒的4倍。
在一项单独的研究中，迪斯彻尔及同事对他们的方法进行了测试，看看是否能够提高给药的效果。他们在纳米颗粒里装上抗癌药物紫杉醇，并利用肽通行证和用以吸附在肿瘤细胞表面蛋白的抗体来装饰颗粒表面。带有通行证的定向颗粒在一天之内将肿瘤缩小了25%，而只有抗体没有肽通行证的纳米颗粒对肿瘤的大小没有任何影响。
迪斯彻尔表示，他的小组已经在研究其他肿瘤了。而且他还说：他的实验室里尚未发表的成果表明，在基因疗法中，将这种分子通行证添加到输送基因的病毒上，同样有助于逃避免疫系统的检测。然而，必须证明这一点：这种新型分子通行证在人类身上仍然有效。但是，在人类身上进行试验总是具有挑战性的。如果在人类身上能够行得通，那么这些分子通行证可能会使已经处于临床试验阶段的纳米医学达到更加理想的效果。
胡德良/编译
内容来源：美国《科学》杂志网站
环境科学
云越亮，天越凉？
近日，曼彻斯特大学的科学家在《自然地球科学》杂志撰文称，自然排放物和人类制造的污染物都能使云变得更加明亮，从而对地球气候产生意想不到的降温效果。
云是由水滴和空气中的微小颗粒凝结而成的。当空气达到了一定的湿度时，这些颗粒就会膨胀，从而形成云滴。数十年来，人们知道这些颗粒的数量和大小决定了云层上端的亮度，并控制着云将太阳光反射进入太空的反照率。
这些微小的颗粒可能是自然产生的（例如海浪飞沫或尘土），也可能是人类活动产生的污染物（来自汽车尾气或工业活动）。这些颗粒通常含有大量的有机物，而且极不稳定，所以在温暖的条件下会以气体的形式存在。
研究人员发现，当来自污染或生物大气层的挥发性有机化合物蒸发并散发出特有的香味时，例如森林中的松香味，这种影响会在大气中产生反作用。但在云形成的潮湿、微冷条件下，这些分子更倾向于呈现出液态，形成更大的颗粒。这些颗粒便是形成云滴的种子。
“我们发现，那些由森林中的释放物或汽车尾气构成的有机化合物会影响云中水滴的含量，从而影响其亮度，进而对气候产生影响。”研究报告作者、来自曼彻斯特大学地球、大气及环境学院的戈登·麦克菲冈斯教授说。
麦克菲冈斯说：“云滴越多，反射进来的太阳光就越多，云也因此会更加明亮。我们把云的明亮度对气候产生的影响进行了推算，发现云种子效能的增强对全球气候产生了降温效应。”
许林玉/编译
内容来源：science daily网站
机器人学
胜过好眼睛
当机器人仅依靠计算机视觉时，它只能勉强搜索周边的目标。卡耐基-梅隆大学机器人研究所的一名研究人员称，通过利用所有提供给它的信息，例如目标的位置、大小、形状、能否被移动，机器人能通过对目标的不断探索来逐步改善对目标的理解与认知。
卡内基梅隆大学的研究人员建立了目标物体数字模型以及图像，然后将这些数据导入机器人管家（HERB）的记忆卡中，因此，机器人能够识别出所需要进行处理的对象。实际上，所有机器人方面的专家为了让他们的机器人能识别物体所做的操作都是类似的。随着机器人终生物体探索计划的进行，现在机器人可以自行探索目标物体。随着投入更多的时间累积更多的经验，一套名为HerbDisc的视觉系统将逐渐完善物体模型，并开始把注意力集中在那些与它的目标“帮助人类完成日常生活中的任务”最相关的事情上。
“机器人搜索物体的能力有时候甚至让研究人员感到惊讶。”私人机器人实验室负责人、机器人学副教授悉达多·斯里尼瓦莎感叹，那里正是HERB所诞生的地方。在一个案例中，一些学生傍晚离开实验室前把就餐时剩下的菠萝和一袋面包遗留在了实验室，当他们第二天一早回来的时候，发现机器人，管家已经建立好菠萝和面包的数字模型并且已经演算出如何将它们拿起来。
一旦机器人的工作领域从家中拓展到工作中，那么这些机器人就必须能够理解成百上千种常见物品的用途，这是非常重要的。斯里尼瓦莎说：“对于计算机视觉研究人员来说，目标识别一直是一个具有挑战性的研究领域。在嘈杂的环境中仅仅通过图像来识别物体是相当困难的。”但是，人类在探索一个物体时不仅仅依靠视觉，婴儿会按压橡皮鸭，拿它击打浴缸，将它浸入水中甚至把它塞进自己嘴里。机器人也一样，它有很多关于自己所处环境的领域知识并能够以此来搜索目标。
研究人员说，机器人管家的体感周边外设传感器的深度测量是非常重要的，提供三维形状数据能够使机器人对家居用品高度识别。机器人管家的另一个领域知识是位置，它会观察是否有东西在桌子上、地板上或者柜子里。机器人能判别一个潜在目标是否能够自己移动或者能不能被移动，还能够记录下某物是否会在特定时间出现在特定位置并且会用手臂去尝试能否将物体举起来。这些都是对象性测试的数据基础。
机器人管家第一次看视频的时候，它会以为这些都是物品。但随着其他传感器的协作，它会更清楚地辨别什么是目标，什么不是。研究团队发现，通过视频输入来添加领域知识，输入目标的速度能提高两倍，因此机器人管家的搜索与处理时间能够缩短。
机器人管家对于目标的定义是：某个它能够举起来的物体。它的目标功能是一种辅助人类的装置，例如帮人取东西或者微波加热食物。然而，由于能力和情况的转换，机器人管家还有很多方面需要提高。例如，机器人管家现在还不能拿起一张纸，所以它会忽略纸片。一旦它的手能操纵纸，它将学会识别纸张作为目标。机器人管家和其他机器人可以利用互联网来创造对于目标更丰富的理解。 熙/编译
内容来源：
science daily网站
古生物学
新疆发现新型肉食恐龙化石
乔治·华盛顿大学哥伦比亚艺术与科学学院的生物学教授詹姆斯·克拉克和他的博士生约纳·乔因奈尔，在中国新疆境内的一处偏远地点发现了一种新型兽脚亚目类肉食恐龙化石。
在近期《系统古生物学》期刊上发表的研究报告中，克拉克和乔因奈尔对复原恐龙化石的颅骨、下颌骨以及收集部分骨架进行研究的过程做了详细叙述。这种新型恐龙体长仅1米左右，体重约1.36公斤。
克拉克博士指出，最初挖掘时只有恐龙的腿骨露出在岩石表层，而后惊喜地发现岩石中还保存着其颅骨。研究组将这种恐龙命名为“赵氏敖闰龙”，名字取义于中国著名的传奇故事《西游记》里西海龙王的名字敖闰。经研究分析，乔因奈尔表示：“我们能在显微镜下细致观察到敖闰龙的骨骼，研究结果表明它在溪岸边死亡时，还不足一岁”。被挖掘和收集到的恐龙化石很小，并非意味着敖闰龙是小型恐龙物种，只是它死亡时还非常年幼，属于尚处婴儿时期的恐龙化石。
据悉，敖闰龙生活在1.61亿年前的晚侏罗纪时期。从其多个细小的牙齿来看，敖闰龙很可能是以捕食蜥蜴、小型哺乳动物近亲和鳄鱼为食的。这是迄今为止，克拉克博士与中科院研究员徐星共同领衔的研究团队，第五次在新疆五彩湾发现新型兽脚亚目肉食恐龙。
赵今瑄/编译
内容来源：science daily网站
医学
双亲药酒成瘾，孩子易变抑郁
根据多伦多大学的一项最新研究表明：经常酗酒和滥用药物的双亲，其孩子在成年阶段与其他同龄人相比更容易抑郁。此项课题的第一作者埃斯米·汤姆森教授和来自多伦多大学社会工作系和家庭与社区医学系的荣誉教授桑德拉·罗特曼指出：“我们的研究结果强调了酒精和药物的上瘾对两代人之间的代际关系所造成的后果，以及加强制定干预措施以支持儿童健康发展的重要性。”
有关于此项研究的论文被公开发表在《精神病学研究》期刊上。研究者们将来自于2005年加拿大社区健康调查中的6268名成年人的相关数据作为具有代表性的样本进行研究，试图找出这些成年人的抑郁状况和他们的双亲对酒精和药物成瘾之间的关系。在这些样本中，有312人在调查进行前的一年内有过严重的抑郁发作；877人在他们未成年之前，家庭中的双亲至少有一人存在酗酒和滥用药物的现象，并经常因此造成一些家庭问题。
汤姆森教授指出，研究结果表明了双亲有酗酒和滥用药物嗜好的个体们与他们的同龄人相比，更容易陷入抑郁的“泥潭”。在调整了年龄、性别和种族等因素所带来的误差后，父母存在酗酒和滥用药物的个体成年后情绪抑郁的几率比常人高出2倍以上。汤姆森教授还解释道，即使调整了以下的因素后，这些因素涉及的范围从童年遭受虐待和双亲失业到包括吸烟和饮酒等成人健康行为，我们仍能发现双亲对酒精和药物成瘾与他们的孩子成年后情绪抑郁之间存在高达69%的关联。
沉溺于酒精和药物中的父母应对生活中压力和挫折的反应总是一成不变的，他们只会通过酒精和药物来寻求帮助。这有可能影响到他们孩子们的一生，永久改变孩子们自身应对生活中压力的反应。我们未来研究的一条重要途径是探讨人体自身影响皮质醇产生的潜在功能障碍，一种为我们“战斗还是逃跑”做准备的荷尔蒙，它能影响抑郁症的后期发展。
作为重要的第一步，在家中受到那些有害压力摧残的孩子们完全可以得到其他成年人所带来的帮助，这些成年人包括祖父母、老师、教练、邻居和社工。尽管未来还需要更多的研究工作来确定一个有责任心和爱心的成年人是否能够接近并帮助那些直接暴露在对酒精和药物成瘾的父母影响下的孩子们，降低这些孩子们成年后受困于抑郁情绪的几率，但是我们相信，这些能够转递“正能量”的关爱可以促进孩子们的健康发展以及缓解他们的压力。
韩俊杰/编译
内容来源：加拿大多伦多大学官网
航空航天学
载人火星任务面临高辐射风险
“好奇号”火星车的主要任务是探测火星是否能支持生命的繁衍；同时，这个流浪者也收集适用于人类生存的数据。“好奇号”在其历时253天、3.5亿英里飞抵火星的旅程中，记录了其间的辐射情况。根据最新公布的调查结果显示，宇航员在一次火星之旅后受到的辐射量将会很大，约占其终身可承受辐射总量的三分之二。
脱离地球大气和磁场的保护，宇航员们必须对抗两类有害辐射：宇宙中几乎无所不在的银河系宇宙射线，以及因太阳活动产生的高能太阳粒子。前者呈现出持续不断低剂量的特点，且粒子流能量大，穿透力强；后者突发性强，穿透力相对弱。
借助“好奇号”，天文学家有了研究宇航员接受辐射量的可靠方法。以前的测量数据源于未屏蔽的测量设备，但是，“好奇号”的数据测量首先是在屏蔽的飞船中进行的，且这一测量环境近似于载人火星任务的住宿舱。好奇号的辐射评估探测器（简称RAD）探测到每天来自宇宙的辐射量约为1.8毫希沃特。
根据最近的评估数据，假设单程历时180天，宇航员一趟载人火星之旅受到的辐射总量为622毫希沃特。这个数字看似不大，但主流观点认为，宇航员整个职业生涯承受辐射量的上限为1希沃特（等于1000毫希沃特），这会使宇航员因接触辐射而诱发癌症的死亡率提升了3%。
因此，往返火星一个来回，仅在路程上受到的辐射已占了宇航员可承受上限的大部分。火星表面的作业或在宇宙中进行火星任务会增加更多辐射。但是，如此大剂量的辐射无法阻挠火星任务的推进，它们仅仅是火星征程中众多困难的冰山一角而已。
