第121章 耀眼的研究生們,諾獎級成果井噴!

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    5月3日。
    魔都,某居民小區。
    已經退休的謝震易教授,正坐在沙發上觀看星辰衛視。
    電視畫麵裏。
    《晚間新聞》主持人康暉,播報道:“近日,龍國科學界傳來一則重磅消息,科研人員用二氧化碳人工合成澱粉,開創合成生物學新模式。
    星辰大學農業學院的博士研究生夏卓,率領團隊首次實現二氧化碳到澱粉的從頭合成,領先全球!
    夏卓提出化學和生物耦合劑催化合成澱粉的新思路,隻需要在實驗室花上幾個小時,便可以完成傳統農作物幾個月時間的澱粉合成過程。
    接下來,請收看詳細報道……”
    看到這裏。
    謝震易愣了愣。
    二氧化碳可以人工合成澱粉?
    這怎麽可能?!
    要知道。
    澱粉是高分子碳水化合物,是由葡萄糖分子聚合而成的多糖。
    日常生活裏。
    澱粉不光是食品製作的原料,也是重要的工業原料。
    而澱粉的來源,主要來自農業。
    可這和二氧化碳,簡直風馬牛不相及啊!
    帶著強烈的好奇。
    謝震易專心致誌的觀看新聞。
    電視畫麵裏。
    星辰大學博一學生夏卓,正在接受記者的采訪。
    外景記者任思雨,采訪道:“夏卓同學,請問你是怎麽想到用二氧化碳合成澱粉的?”
    夏卓笑著道:“其實說來也巧,我能用二氧化碳合成澱粉,跟我涉及的學科,息息相關。
    本科階段,我在津城大學,念化工專業。
    碩士階段,我在複旦大學,念生命科學專業。
    博士階段,我考進星辰大學,念農業專業。
    我在這三個學科領域,成績都還不錯。
    而星辰大學的課程裏,教師們總是會鼓勵學生發散思維,進行學科碰撞。
    再加上,現在星辰大學開設一門新的學科,名叫‘合成生物學’。
    合成生物學,是一門運用基因操作工具等調節和改造生命行為,或再創生命形式的工程學科。
    它的核心本質,其實是工程學。
    於是我便發散思維,思考農業、生命科學,能不能和工程學結合在一起。
    深入研究之後。
    我覺得這個方法可行!
    用玉米來舉個例子。
    農業領域的模式,是通過種地,固定空氣中的二氧化碳,形成生物質,合成澱粉。
    玉米的葉子,相當於‘天線’,可以獲得太陽光。
    玉米的根,相當於‘抽水機’,能夠吸收地上的水。
    玉米的莖稈,能把‘天線’立住。
    通過這個模式。
    玉米把太陽光的能量進行吸收,轉化為澱粉。
    整個過程,大概需要60個步驟,時間是3至4個月,轉化效率非常低。
    而用工程學的思維,
    我們可以把玉米,看作一間工廠。
    這家工廠,把自然界最常見的東西‘水’和‘二氧化碳’,合在一起,組成了碳水化合物中的‘澱粉’。
    既然是工程,就可以把玉米這種‘天然複雜工廠’,用各種各樣的設備去節省一個個步驟,直接用二氧化碳合成澱粉。”
    鏡頭畫麵一轉。
    夏卓開始演示二氧化碳合成澱粉的實驗過程。
    他先用電解水獲得氫氣,再讓氫氣和二氧化碳經過化學反應,生成甲醇,並將電能轉換成甲醇中儲存的化學能,再用生物酶催化劑將甲醇轉換成二羥基丙酮。
    經過八個步驟的酶反應後。
    夏卓把它聚合成磷酸葡萄糖,最後轉化為澱粉。
    整個合成過程。
    僅僅耗費4個小時。
    夏卓麵對鏡頭,科普道:“玉米從播種到澱粉成熟,大概耗費100天至150天,需要60個步驟的光合作用和化學反應,對太陽能量的利用效率不超過2%。
    而人工合成澱粉,隻需要11個步驟,就能完成,且能量轉化效率提高3.5倍。
    我所在的團隊,在實驗室裏用1立方米生物反應器的年產澱粉類,大概相當於5畝土地種植的澱粉產量。
    換言之。
    如果二氧化碳合成澱粉,能夠實現大規模工廠車間量產。
    那往後就能為國家節省大量土地和淡水資源,保護地球環境,掀起農業領域的變革!”
    電視機前。
    謝震易教授,讚歎連連。
    現階段,全球有將近10億人,麵臨嚴重的饑餓威脅。
    夏卓實現二氧化碳合成澱粉,將徹底解決糧食危機。
    功在當代,利在千秋!
    這項技術,盡管目前離實際運用,還有很長一段距離。
    但不誇張的說。
    夏卓的這項科研成果,絕對是諾獎級別的!
    ……
    電視畫麵裏。
    主持人康暉,播報道:“粵東省江們市,擁有一座位於地下700米洞室的中微子實驗室。
    該實驗室,是星辰大學出資10億元,建設的大科學裝置。
    它以測定中微子質量順序、精確測量中微子混合參數,研究超新星、地球及太陽中微子,尋找質子衰變、不活躍中微子等為科學目標,對於人類了解物質微觀的基本結構和宏觀宇宙的起源與演化具有重要意義。
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    近日,星辰大學物理學院研一學生孫勝,利用中微子實驗室中心探測器,觀測到中微子震蕩現象,從而證明中微子實際上存在微小的質量,推翻了標準模型的假定,為粒子物理理論的研究,指明了方向。
    接下來,請收看詳細報道……”
    鏡頭畫麵切換。
    星辰衛視外景記者任思雨,出現在中微子實驗室,開始采訪孫勝。
    她采訪道:“孫勝同學,你能和觀眾聊聊,什麽是中微子嗎?”
    孫勝點點頭,緩緩介紹道:“中微子是宇宙最古老最原始的一種粒子,充斥在整個宇宙中。
    它的質量極其微小,幾乎可以忽略不計,有因為不帶電的特性,所以不受電磁力的影響,以至於能夠在宇宙中自由穿梭。
    它幾乎不會與任何物質發生相互作用,又具有極強的穿透力,能夠輕易地穿過地球以及人體等各種物質。
    研究中微子這種特殊物質,能夠幫助科學家追溯宇宙的起源,探索宇宙演化的秘密。
    同時,通過中微子研究恒星的生命曆程、超新星的爆發,還能揭示暗物質和暗能量的神秘麵紗。
    現實應用層麵。
    中微子可以用於深海潛艇與外界的通訊、星際間的遠距離通信、軍事領域的通訊安全、地質構造、石油勘探、尋找礦產、地震檢測、新型醫學影像技術開發等各種領域。
    所以,掌握中微子技術,相當於拿到未來發展的先行券!
    星辰大學斥巨資建立地下700米的中微子實驗室,也是出於這些方麵的考量。”
    任思雨點點頭,又問道:“孫勝同學,你觀測到中微子震蕩現象,具體意味著什麽?”
    孫勝如實說道:“科學界長期以來的實驗,證實了三種中微子的存在,但一直沒有測量到它們的質量。
    我們在建立粒子物理標準模型時,就已經假定了中微子沒有質量。
    但我發現中微子震蕩現象後,說明中微子的質量不等於0,意味著在粒子物理標準模型之上,還存在未知的新物理!”
    聽到這話。
    任思雨眼前一亮,說道:“既然存在未知的新物理,豈不是今後又能在物理學領域取得新突破?”
    “沒錯!”
    孫勝笑著道:“所有物理學的重大突破,最終全部推動了文明的發展。
    中微子具有微小的質量,反而為我們打開一扇通過全新物理世界的大門。
    隻要我們深入研究,遲早能發現全新的新物理規律!”
    電視機前。
    謝震易讚歎連連。
    孫勝這次觀測到中微子震蕩現象。
    該科研發現,和二氧化碳人工合成澱粉一樣,同樣是諾獎級別的成果!
    ……
    電視畫麵裏。
    主持人康暉,繼續播報道:“1915年,愛因斯坦提出廣義相對論。
    這一革命性的時空引力理論,帶來神奇的黑洞和宇宙大爆炸等諸多預言,同時徹底革新了先前對時間與空間的理解。
    廣義相對論認為,時空就像是一張巨大的橡皮膜,有質量的物體會使時空發生彎曲,而這彎曲了的時空,則會反過來告訴物體如何運動,引力波就是時空彎曲程度的波動,由於它到達地球時已非常微弱,也被形容為‘時空漣漪’。
    原則上,絕大多數物體的加速運動,都會產生引力波。
    通常引力波的強度,極其微弱,很難被檢測到。
    隻有非常劇烈的天體物理事件,才能夠產生被人類儀器探測的引力波。
    近日,星辰大學物理學院博一學生陸海文,在山茜省引力波探測大型地基觀測裝置內,成功探測到雙黑洞合並所產生了引力波,取得裏程碑式的科研突破,為探索宇宙打開了一扇全新的窗口。
    接下來,請收看詳細報道……”
    鏡頭畫麵一閃。
    星辰衛視外景記者任思雨,出現在鏡頭前。
    她科普道:“觀眾朋友們,我現在所在的區域,便是星辰大學出資建設的山茜省引力波探測大型地基觀測裝置內。
    用這台大科學裝置總工程師鄭耀教授的話說。
    電磁波觀察宇宙,是‘看’。
    引力波觀察宇宙,是‘聽’。
    既能‘聽’又能‘看’,方能更全麵的了解宇宙。
    工欲善其事,必先利其器,
    想要‘聽’,必須建設一座堪稱國之重器的大科學裝置,來收聽宇宙的脈動。
    星辰大學出資建造的引力波探測大型地基觀測裝置,是邁克爾遜幹涉儀。
    它有兩個相互垂直的幹涉臂,但它又不是簡單的邁克爾遜幹涉儀,它個頭非常大,集成了全球最尖端的技術。
    它的真空度非常高,是標準大氣壓的一百億分之一。
    它的激光器噪聲非常低,是日常噪聲的十億分之一。
    它的地基引力波探測器,臂長10公裏,是目前全球最長的引力波探測器。
    它選用的光學鏡片損耗非常小,300萬的光子打到鏡片上損耗僅一個光子。
    它的麵形非常卓越,要把一個直徑是50厘米的鏡片,打磨到光潔度達到一個原子直徑的量級。
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    不誇張的說。
    引力波探測大型地基觀測裝置,集最前沿技術於一身,是真正的大國重器!”
    任思雨簡單科普一遍後。
    她開始采訪星辰大學物理學院博一學生陸海文。
    任思雨詢問道:“陸同學,你是怎麽發現引力波的?”
    陸海文直言道:“我在觀測時,意外發現來自於十幾億光年之外,兩個黑洞合並的引力波信號。
    我把這個人類探測到的首個引力波信號,稱為xc0。
    該信號,是兩個黑洞碰撞合並產生的。
    一個是36個太陽質量的黑洞。
    一個是29個太陽質量的黑洞。
    它們合並成一個62個太陽質量的超恒星級黑洞,釋放了相當於無數顆原子彈同時爆炸的能量,從而順利被引力波探測大型地基觀測裝置所捕捉到。
    該引力波的信號,從20hz躍升到150hz的並合頻率時,隻用了不到0.2秒的時間。
    借助於引力波探測大型地基觀測裝置。
    我發現xc0,釋放出的峰值功率,比可觀測宇宙中所有星係的光度總和的十倍還要多。
    如此巨大的能量意味著雙黑洞係統在短短的一秒鍾之內將重達3倍太陽質量,也就是大約600萬億億億千克的物質,通過質能方程e=c2轉化成了巨大的能量。
    要知道,太陽——這對人類而言無比巨大的能量源——每秒鍾也不過是把40億千克的物質轉化為能量。
    兩相比較,可謂懸殊巨大!
    如果並合過程中釋放的所有能量以可見光的形式輻射出來,那麽即便它發生在10多億光年之外,它仍將在一瞬間比滿月更耀眼。
    可是如此巨大的能量,在經過地球時,卻僅僅耗散了1017焦耳的能量,相當於一個x射線光子的能量。
    如果沒有引力波探測大型地基觀測裝置。
    僅僅0.2秒的短暫時間。
    我根本無法觀測到!”
    話音落下。
    任思雨附和點頭。
    引力波,來無影,去無蹤。
    正是因為極難探測到引力波,至今仍困擾一代又一代的物理學家。
    好在現在……
    星辰大學物理學院博一學生陸海文,真正意義上做到了!
    ……
    電視機前。
    謝震易暗暗咂舌。
    人類首次觀測到引力波。
    這同樣是一項諾獎級別的科研成果!
    ……
    接下來。
    新聞裏提到許多科研成果。
    “星辰大學光電工程學院博一學生洪健,研發出超高分辨率顯微鏡,可以觀測到生物細胞內單個分子的運動路徑,使光學顯微鏡步入納米時代!”
    “星辰大學機械工程學院博一學生王簡,率領團隊研製出具有自主知識產權的磁流變拋光機床、離子束拋光機床兩種超精拋光設備,達到‘亞納米’層麵,創造‘龍國精度’奇跡。”
    “星辰大學材料學院研一學生徐藝,宣布在f摻雜的afeaso中,發現26k的超導電性,並通過稀土替換,成功將該結構體係的超導臨界溫度提升到40 k以上,並創下塊體超導55k的記錄,宣告發現新一類高溫超導家族——鐵基超導體!”
    “……”
    一係列的新聞看下來。
    謝震易感慨萬千。
    以前,新聞上總是說星辰大學的本科生,有多麽才華橫溢,天賦絕倫。
    但是很少有人說。
    星辰大學的碩士研究生、博士研究生,也天資橫溢。
    而現在……
    星辰大學的碩士研究生、博士研究生們,都在各學科領域取得耀眼的成就,其中不乏諾獎級別的科研成果。
    由此可見。
    無論是星辰大學的本科生、碩士研究生,還是博士研究生,都是那麽的驚才絕豔,舉世無雙!
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