2月8日《科学》杂志精选

利用人体发电
 
一种新型的安装在膝盖上的装置能够在步行者迈步的时候获取其产生的能量，其方式与混合型电动汽车从刹车过程中进行能量再循环相同。志愿者在每条腿装上这一装置后，在几乎没有动用额外能量的情况下，就能够产生大约5瓦的电能。这一电能足以让10部手机同时运作，它也是发展中地区电脑需用电力的2倍。该装置始于一个护膝，而此护膝则连接着一台简单的马达及一个单排挡的离合器系统。6名志愿者戴上这种装置在步行机上缓慢地行走。Max Donelan及其同事对每位志愿者的耗氧量及二氧化碳产生量进行测量，以了解需要耗费多少能量才能驱动这种装置。他们还测量在排挡脱离、锁定在仅反向摆动的位置或进行全速行走时的能量产出。在反向摆动模式下，行走者在不出汗的情况下就可以产生约5瓦的电能。如果在跑步的状态下，一位志愿者甚至产生了54瓦的电能，但是这一额外用力的能耗尚不清楚。在提及有5亿儿童生活在没有电的环境中时，本文的作者表示，也许这种“人体发电”的方法可在偏远地区为电脑提供电能。更为直接的应用是，该装置可能可以帮助驱动机器人肢体，为缺失肢体或手之人所用。这种装置还可能延长植入性胰岛素泵的电池寿命，并减轻战士在野外所携带的负载。研究人员已经尝试利用装在鞋子上的装置及通过将特别背包中的负载上下跃动来获取人体的能量。但是，鞋类发电机仅能产出0.8瓦的电能，而背包装置则很沉重。

 
生物燃料的弊端
 
用乙醇及以其他植物为来源的“生物燃料”来取代化石燃料被吹嘘为一种有希望减少温室气体排放的方法。但是，两项新的研究提示，种植生物燃料作物实际上增加了进入大气中的碳量。这两个研究小组都考虑到种植生物燃料作物的间接影响，因为种植这些作物需要清理草原与森林，而这种清理过程将向大气中释放大量的碳，而这些地方现有的植被将发生腐烂或被焚烧。这两项研究是由两个研究小组独立开展的。他们对在多种不同环境中种植生物作物所招致的“碳债”进行了估计，他们还计算了相应的偿还期，即，需要花多长的时间才能使与生物燃料有关的温室气体排放总量比化石燃料所排放的要低。在某些案例中，这种偿还期的时间长短在几十年到几百年之间。但是，文章的作者建议，如果使用废弃的生物质或将生物燃料作物种植在废弃的农田上可能避免招致这一碳债中的大部分。
 
表亲结婚有更多的孩子
 
研究人员报道说，在冰岛，发生在第三或第四代表亲之间的婚姻容易比其他的婚姻生下更多的孩子，而这种趋势似乎有某种生物学的基础。以前的研究已经提示，有血缘关系的夫妇比没有血缘关系的夫妇容易生更多的孩子，但是这些研究无法排除社会经济因素——例如在延扩家庭内保有土地与财富的好处——是形成这种差异的原因。Agnar Helgason及其同事对来自冰岛这个世界上社会经济及文化组成最均一的社会的人口统计学资料进行了分析。他们绘制了所有已知的在1800年到1965年间出生的冰岛夫妇亲缘疏密的程度表，并对这些夫妇所繁衍的儿女及孙辈孩子的人数进行了比较。比较的结果显示，如果夫妇存在着第三代或第四代表亲关系，他们在繁衍方面最为成功。这一现象可能反映的是近亲繁衍的弊端与保持某种程度的遗传亲和性的益处之间的一种平衡。
 
Coltrane是如何吹奏出高音的
 
您有没有对著名的爵士乐高音萨克斯管演奏家John Coltrane如何吹奏出那些尖利的高音，而邻家血气方刚的萨克斯管演奏者却无法达到这些高音而感到困惑？对专业或业余萨克斯管吹奏者声道的新型的测量方法可能会找到某种线索。研究人员长期以来就对簧管乐器演奏者如何利用声道的共鸣来影响其音高有争论。声道的不同形状会产生不同的共鸣，即对特别音频的放大效果。Jer Ming Chen及其同事将一个装置附着在高音萨克斯管的吹口上，以测量演奏者吹奏时的声道共鸣，他们判定，在大多数乐器的音频范围内所演奏的音高与共鸣之间并不存在简单的关系。但是，专业演奏者在高音声域演奏时，他们声道中的第二共鸣会比业余演奏者调得略为高些。Brevium的作者得出结论，萨克斯管业余演奏者似乎无法用调节这种共鸣的方式——即改变他们声道的形状——使他们能够演奏在这一声域的音高。
 
中国的气候变化挑战
 
中国二氧化碳排放率预计在未来的20年中与中国经济一样会突飞猛进地增长。但是，Ning Zeng及其同事在本次政策论坛上说，国际援助可以帮助中国建立更加节省能源的基础设施及碳封存装置与可再生能源。如果气候变化预期发生的话，中国将面临非常艰难的挑战。这种挑战包括在地势低的工业中心发生的洪灾及农业性的河水流域出现的旱灾。目前，中国的能源高度依赖于其巨大的煤储量，每周会有两座新的烧煤火力发电厂服役于高压输电网。但是，文章的作者说，国际碳投资基金可以帮助中国脱离煤而使用清洁能源技术。