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1、圆 园 园 8年1 0月1 6日 星期四 戊子年九月十八 总第4 4 5 9期 今日八版主办院中国科学院中国工程院国家自然科学基金委员会姻网址院 澡 贼 贼 责 押 辕 辕 憎 憎 憎 援 泽 糟 蚤藻 灶 糟 藻 n e t 援 糟 灶姻国内统一刊号院 悦 晕 员 员 原 园 园 愿 源 姻邮发代号院 员 原 愿 圆 姻中国科学院主管 姻科学时报社出版城市发展院 演变还是改变钥阴李先军据报道，正在拆迁中的济南舜井街两边遍布瓦 砾， 舜井几近湮没在生活垃圾和破碎的砖瓦中。 报道 称舜井最能代表大舜文化，是济南最确切的历史遗 迹和文物古迹， 但也没有逃脱被摧毁的命运。 国庆期间， 笔者有幸到济南
2、游玩， 一位朋友聊天 时就把现在的济南城比喻为地震后的灾区，到处是 推倒的房屋， 一片狼藉。在此后几天的游览中， 笔者 发现朋友的说法肯定是夸张了，但这座城市的拆迁 之处也确实颇多。 即将举办第十一届全运会和第七届中国国际园 博会的济南， 正处在一个现代发展的关键时期， 为了 更好地改变城市形象， 大量拆迁不难理解。 但在发展 之际， 我们应该以更长远的眼光来对待城市的未来。 除了拆迁， 还有对其他城市， 尤其是西方城市的 模仿。 在走访拆迁后新建的几个小区时， 位于济南市 火车站附近的 “巴黎花园” 和 “欧洲风情园” 引起了笔 者关注。 巴黎花园高档小区的入口， 一座被模仿的凯 旋门雄伟矗
3、立在小区门口最重要的位置，吸引了众 多关注。 与此相对的， 还有欧洲风情园一派繁忙的建 设场景。假如不是在路旁广告牌上明显标注的街牌 号， 仿佛置身真实的巴黎。曾几何时， 全国很多城市 都曾掀起盲目学习西方、模仿西方建筑及滥用西方 城市名称的现象， 今天看来，很多城市还没走出这个 误区。 在几千年的发展历史中， 罗马虽经历不同事件， 却把建筑文化作为城市的主题文化 ，在古罗马帝国 衰落 1 0 0 0 多年之后， 凭借那些辉煌的废墟重塑城市 主题， 并用这种建筑主题统领城市发展， 把历史文化 与现实发展巧妙结合起来，塑造了罗马在今天世界 知名城市中的地位。 济南是以泉水闻名的城市， 有 “泉城
4、” 美誉。 泉水 和街巷是济南的重要元素， 正如 老残游记 所述： “到了济南府， 进得城来， 但见家家泉水， 户户垂杨， 比那江南风景， 更为有趣” ， 这早已成为泉城老街巷 的生动写照， 吸引着世界各地游客， 于是“家家泉水， 户户垂杨”的省城老街巷一度让游客赞叹不已。然 而， 很多街巷正在拆迁的浪潮中逐渐消失。 在城市大发展的历史进程中，济南碰到的问题 也普遍存在于其他城市身上。只有站在历史的角度 去审视城市一时的发展， 才能作出更好的决策。 应该 在尊重城市文化品牌的基础上，对城市进行有效的 “演变” ， 而不是大规模的 “改变” 。本报上海 1 0 月 1 5日讯（通讯员 董盈盈 记
5、者黄辛） 笔记本电脑、 i P o d 等 数码产品在信息化时代已成为城市居 民尤其是白领们不可或缺的重要装备， 其中一个重要原因在于其强大的信息 存储功能。 如何让数码产品的存储容量 越来越巨大而体积越来越小，方便携 带， 同时又能节能省电呢？ 华东师范大学极化材料与器件重 点实验室教授段纯刚、 朱自强和中国科 学院院士褚君浩等， 近日在磁电效应机 制研究上取得了重要突破， 为未来解决 存储器自身的体积与信息容量之间的 矛盾、 实现新一代信息存储器提供了重 要的理论依据。 研究成果发表在最近一 期的 物理评论快报 上， 并被收录于由 美国物理联合会 （A I P ） 和美国物理学会 （A P
6、 S ）联合发行的国际纳米科技网络杂志 V i r t u a l J o u r n a l o f Na n o s c a l e S c i - e n c e & T e c h n o l o g y 。 段纯刚等此次的研究工作是与美 国内布拉斯加大学 T s y m b a l 小组合作 完成， 其中华东师范大学为第一研究单 位， 并得到了国家自然科学基金、“9 7 3 ” 项目和上海基础研究计划的支持 。 笔记本电脑、 i P o d等数码产品的 信息存储功能是通过其内置的硬盘来 实现的。硬盘是一种磁性存储器， 其工 作原理是利用涂敷在金属薄膜磁盘表 面的磁粒子的极性来记录数据
7、。 磁头在 读取数据时， 将磁粒子的不同极性转换 成不同的电脉冲信号， 再利用数据转换 器将这些原始信号变成电脑可以使用 的数据， 而写入数据的操作正好与此相 反。 为了满足现代信息存储器件小型化大容量的要求， 如今的硬盘已逐渐从 传统的水平磁记录方式过渡到垂直磁 记录方式，从而可以实现每平方英寸 G B以上的高存储密度。其信息读取操 作通过巨磁阻效应（其发现者法国的 A l b e r t F e r t 及德国的 P e t e r G r俟n b e r g 因 此荣获 2 0 0 7年的诺贝尔物理学奖） 实 现，但写操作则需要强磁场或热协助， 这就限制了这类硬盘的方便性， 也增大 了其
8、功耗。 近年来， 人们认识到借助磁电效应 能实现用电场来控制磁记录材料的极 性， 从而达到硬盘的 “磁读电写” ， 既节 能又简便， 于是磁电效应重新得到物理 和材料方面学者的高度关注。 在过去对磁电效应的理论和实验 研究中， 人们普遍认为磁电效应只能存 在于多元体系， 因而研究方向主要集中在具有复杂结构的铁磁氧化物或铁磁、 铁电复合体系中， 并认为其磁电效应产 生机制主要源于磁性离子在外电场作 用下的位移。而此次段纯刚等研究发 现， 在外加电场的作用下， 简单的铁磁 金属 （如铁、钴、 镍） 中的3 D巡游电子 为屏蔽该电场会集聚在金属表面， 而这 些屏蔽电子之间的交换关联作用会改 变表面磁
9、矩， 进而直接影响金属的表面 磁性。段纯刚等人的数值计算证实了 S h u f e n g Z h a n g教授于 1 9 9 9年通过解 析模型预言的与自旋相关的电子屏蔽 现象， 并在国际上首次给出屏蔽电子在 铁磁金属薄膜内部复杂的类 F r i e d e l 多 周期振荡式分布。 这也证明无需借助离 子位移， 仅仅通过载流子的移动， 就能 在铁磁金属表面产生磁电效应； 这一结 论也为人们理解磁电效应提供了一个全新的视角。他们的研究还表明， 如果 以巨介电材料为中介， 则有可能进一步 显著放大铁磁金属薄膜的表面磁电效 应。 这也为未来进一步解决存储器自身 体积与信息存储量之间的矛盾、 实
10、现存 储器小型化提供了理论可能。 段纯刚等还进一步研究了铁磁金 属表面磁晶各向异性能在外场下的变 化。计算表明， 表面电子的轨道角动量 在外场作用下会发生微小变化， 从而改 变其自旋轨道耦合， 进而直接影响金属 表面磁晶各向异性能。以铁薄膜为例， 当强度为 0 . 5 V /魡的外加电场发生反 转，其表面磁晶各向异性能会发生近 3 0 % 的变化， 这就为用电场直接实现磁 极化反转提供了有力的理论支持， 同时 也解释了最近发表在 科学 杂志上的 一个法国研究小组的实验工作。“大块头” 存储器有望瘦身华东师大在磁电效应机制研究方面取得重要突破本报讯 眼睛，是人面部最具特色 的感觉器官。它从外界获
11、取大量视觉 信息上传至脑，使我们得以了解和认 知世界，并及时作出有利于生存的行 为反应。因此， 在日常生活中， 我们的 眼睛总是在转来转去，将视线从一处 飞快转到另一处 （扫视） ， 以搜索或注 视感兴趣的目标。在观看大场面运动 时，眼睛的慢速跟踪和快速返回交替 进行， 这种视动震颤在于力保视网膜上 的物像稳定。但是， 脑如何控制眼睛运 动， 不同的运动方式是否会有共同的神 经基础， 一直是神经科学家研究的前沿 课题之一。 人和其他脊椎动物一样， 眼球外面 都附有3 对相拮抗的肌肉， 其收缩和松 弛的不同组合便驱使眼睛做各种运动。 这6 块眼外肌受脑中外展神经核、 动眼 神经核、滑车神经核的运
12、动神经元支 配， 并按照后者的指令来进行活动。例 如， 眼睛在水平方向上的运动主要由外 直肌和内直肌完成， 它们分别受外展神 经核和动眼神经核支配。 鸟类的视觉高 度发达， 其快速眼动包括位移和振荡两 部分， 为研究眼睛运动的神经起源提供 了好的模型。 最近， 中国科学院生物物理研究所 研究员王书荣和博士研究生杨杨、 杨 艳在家鸽外展神经核里记录到 2 9 7 个 神经元，按其放电模式与眼睛运动的关系分为 3 类：位移神经元在扫视前 2 0毫秒开始放电，一直持续到扫视结 束， 故与扫视的位移成分相对应； 振荡 神经元每次发放 5 6 簇脉冲， 每簇脉 冲对应眼睛的 1 次振荡；扫视神经元 则兼
13、有前两者的放电特征，即在持续 性放电的同时， 还对应眼睛振荡产生几 簇脉冲， 而持续性放电能将眼睛维持在 新位置上。 据王书荣介绍， 按照神经元在鼻 颞向扫视 （外直肌收缩） 期间的放电行 为，后两类神经元又各分成两个亚型： 超前型神经元在扫视前 8 . 1毫秒开始 簇状放电， 而滞后型神经元则在扫视后 7 . 9 毫秒开始簇状放电。 但是， 当扫视发 生在颞鼻向时 （内直肌收缩 ） ， 它们的 簇状放电与扫视开始的时间关系也颠 倒过来，即超前型神经元的放电滞后， 而滞后型神经元的放电超前。 电刺激对 侧动眼神经核， 只有滞后型神经元产生 反向脉冲，表明它们投射到对侧脑区， 以协调对侧眼的内直
14、肌活动； 而超前型 神经元则不发生反应， 因为它们直接投 射到同侧眼外直肌上。 “这样，如果两种神经元在放电时 程上协调一致， 就能使两只眼睛同步转 动。” 王书荣告诉记者。 进一步研究表明， 外展神经核又接 受产生动眼指令的脑区调控。 化学阻断 两个视动震颤核团 （扁豆核和基底视束核） 的活动， 外展核神经元持续性放电 消失的同时， 眼睛扫视的位移成分和视 动震颤的慢相也一并消失。另一方面， 阻断脑干中缝核复合体的活动时， 外展 核神经元簇状放电消失的同时， 眼睛扫 视的振荡成分和视动震颤的快相也一 并消失。 “由此可见，视动震颤核团和中缝 核复合体分别向外展神经核发出指令 信号， 并通过运
15、动神经元使外直肌和内 直肌产生收缩或松弛， 从而使眼睛发生 扫视或视动震颤运动。” 王书荣指出。 “传统上认为，视动震颤由快相和 慢相构成，而这项研究清楚地表明， 从 眼睛运动速度和神经起源来看， 快相实 质上是一种时程较短的扫视。 由于鸟类 的扁豆核和基底视束核对应哺乳动物 的视束核和副视束终端核， 而中缝核复 合体则相当于中缝间位核， 故上述发现 对研究哺乳动物的眼睛运动神经回路 有重要意义。” 王书荣补充说。 据悉， 这项研究发表在1 0 月 1 5 日 出版的 神经科学 杂志上。 审稿人认为 这是一项重大研究， 所发现的眼睛运动 神经回路令人印象深刻。 这是王书荣课 题组研究眼睛运动的
16、神经回路及其对 视觉感知影响的第二篇论文。 上一篇论 文已于今年 5 月发表在 自然神经科 学 上， 随后被两位美国神经科学家推 荐为 “必读的新发现” 。（王璐）脑控制眼睛运动之谜解开科学时评近年价： 1 9 8 元中国科学院中国工程院 国家自然科学基金委员会主办 订阅科学时报丰富科学人生特色服务院灵活院 根据您的需要 在全年任何时间起订退订或延期订阅方便院 全国各邮政报刊发行局投递到户多种方式订报院到当地邮局订阅通过各地记者站订阅北京订户可通过报社订阅大宗订户汇款至科学时报社帐号报社代为订阅邮发代号 ： 1 - 8 2地址： 北京市海淀区中关村南一条乙 3号邮编： 1 0 0 1 9 0新闻热线： 0 1 0 - 8 2 6 1 4 5 8 3广告热线： 0 1 0 - 8 2 6 1 4 5 8 6发行热线： 0 1 0 - 8 2 6 1 4 5 8 8网址： w w w . s c i e n c e n e t . c n本报讯 西北濒危动物研究所在承 担国家林业局“青藏铁路运营期野生动 物通道监测与评估”项目 2 0 0 8 年的监 测
