国际科学界确认全球持续发展5大挑战

      国际科学团体11月11日表示，他们确认了人类社会面临的5大挑战，如果在未来10年里积极应对这些挑战，那么人类将有能力在全球的变化中保持社会持续发展、根除贫困和保护环境。

　　据悉，国际科学理事会（ICSU）和国际社会科学理事会（ISSC）牵头对影响人类社会发展的远景过程项目进行了评估，5大挑战的确立是该项目的组成部分，是广泛咨询的结果。咨询突出显示，人们需要对地球系统功能和其临界点的认识进行综合性研究，这包括全球环境变化和社会经济发展。

　　5大挑战分别是：预报——提高未来环境条件和它们对人类影响预测的有用性；观察——促进和整合用于管理全球和地区环境的观测系统；限制——决定如何判断、确认、避免和管理破坏性的环境变化；反应——决定何种制度、经济和行为的改变能够有效地实现全球持续性发展；创造——鼓励技术、政策和社会反应方面的创新，实现全球的持续性。

　　监管远景过程项目首步工作专职小组前负责人沃尔特·雷德博士表示，在未来10年中，如果科学界能够成功地应对这些挑战，那么人们能够消除阻挡全球走向持续性发展的主要障碍。他认为，应对这些挑战需要新的研究能力，特别是需要年轻科学家和发展中国家科学家的参与，需要各学科及跨学科研究的结合。

　　远景过程专职小组现负责人约翰·洛克斯特姆教授表示，现有的全球环境变化项目在人们认识地球系统中发挥着重要的作用。全球环境变化项目包括生物多样性计划、国际地质生物圈项目、世界气候研究项目以及地球系统科学合作。这些项目的参与是远景过程项目的重要组成部分，全球研究网的继续参与是全球性协调研究努力的基础，也是应对5大挑战问题的需要。

桌面高能X射线光源系统问世

      据美国物理学家组织网10月25日（北京时间）报道，一国际研究小组开发出一种微型同步加速高能X射线光源系统，其能效和质量可与世界上某些最大的X光源设备媲美，这种微型化的廉价高质量X射线光源将有着广泛应用前景。相关研究论文刊登在10月24日的《自然·物理学》杂志上。

　　新设备由英国伦敦帝国学院、美国密歇根州立大学和葡萄牙里斯本大学高等技术学院的科学家共同研制，能在桌面上实现当前巨大激光设备的多项功能。他们的缩微系统采用了一种微型氦气喷气机和一种高能激光，是一种只有铅笔粗细的超短波高能空间相干X射线光束。

　　论文第一作者、伦敦帝国学院物理系的斯蒂凡·柯耐普博士说，我们在产生更加简洁廉价的高能高质X射线方面迈出了第一步。用相对简单的系统，在几毫米范围内产生的高质量X射线光束，能和几百米长的同步加速器产生的光束媲美。尽管我们的技术目前还不能与世界上少数几个大型的X射线源直接竞争，但对于当前某些难以办到的检测来说，它提供了一种重要的应用手段。

　　新系统产生的X射线具有极短脉冲长度。它们能从一个约1微米的空间小点产生，这会导致一个狭窄的X光束，使研究人员能清楚地看到目标物的细节。这些特性是其他X光源不具备的，超短脉冲使研究人员能以毫微微秒（千万亿分之一秒）的解析度测量原子和分子的互相反应。

　　新型X射线系统发出称为HERCULES的超高能激光束，进入氦气喷气机生成一个微小的等离子氦柱，激光脉冲在这个等离子内部，生成一个被带负电荷的电子包围的带正电的氦离子泡。

　　由于这种电荷分离，等离子泡具有强大的电场，不仅能促使等离子体重的某些电子形成能量束，还能使光速“扭动”。当电子束扭动它产生的峰值共振X射线光束时，就能够在实验中进行测量。

　　这一过程跟其他同步加速光源中所发生的过程相似，但是在一个微观领域内产生。整个桌面X射线源装在一个边长约1米的真空箱里，加速和X射线的产生在不足一平方厘米范围内。这种微型化导致更加廉价高质量的X射线光源，也将带来超短高耀度的属性。

　　研究人员称，像这样的系统有很多用途，比如使用高能X射线，它最终能极大地提高医学图像的解析度，也能更容易地检测机翼接合有没有微缝隙，还能用于开发特殊科学应用，X射线的超短脉冲可在极短时间内研究“结冰”运动。