揭开钢材韧性的神秘面纱

  通过研究“泰坦尼克”号沉船上的金属残骸，科学家发现钢材韧性问题也是导致轮船沉没的原因之一——

  109年前，“泰坦尼克”号沉没新闻一经公布，各国科学家不约而同地提出疑问：集当时先进工艺于一身，享有“永不沉没”美誉的“钢铁巨兽”，怎么会撞击冰山而沉没？

  在“泰坦尼克”号沉没79年后，通过研究船体金属残骸，科学家揭开了这个谜团：建造“泰坦尼克”号时，工程师选用船体钢材，一味重视强度，却忽视了钢材韧性。

  在钢质船舶诞生初期，世界各国科学家都坚信船体钢材越硬越好，他们通过种种方法提升钢材强度。

  令科学家没想到的是，这不仅没有使船舶更加坚固，反而变得更“脆弱”，一个个沉船事故接踵而至——

  1943年，“斯克内克塔迪”号油轮停泊在纽约港。工程师在巡检时发现，甲板出现一道裂缝。谁知，裂缝顺着船体急速扩展，最终将轮船撕裂成两截。

  二战期间，美国建造的2700多艘“自由轮”号运输船投入到正常的使用中后，竟有400多艘陆续发生断裂事故。

  1954年，英国邮轮“世界协和”号航行在爱尔兰寒风凛冽的海面上，船体中部忽然出现裂缝，一声巨响后，邮轮裂成两截，迅速沉入海底。

  一系列重大事故引起造船界的高度关注。这些船舶严格按照传统造船设计的基本要求，各项参数也全部符合规范标准。那么，发生断裂事故原因是什么呢？

  在传统力学中，钢材被认为是均匀理想固体。但在制造、加工及使用的过程中，科学家发现内部会产生各种裂纹。当外界施加作用力时，裂纹会发生扩展，钢材强度越高，扩展越容易，当扩展幅度达到临界值时，船体便会断裂。

  这是经典强度理论没有办法解决的问题。为了定性材料抵抗因裂纹导致断裂的能力，科学家提出了一个新的测量指标——韧性。

  20世纪初，法国科学家格里菲斯开展了关于韧性的研究。当时，他的研究对象是玻璃等脆性材料，没有正真获得船舶制造业的重视。直到20世纪中期，韧性研究工作取得一定进展，人们才对钢材裂纹有了深刻认识，并逐渐形成一门新的学科——断裂力学。

  断裂力学为现代船舶制造业提供了理论支持，帮助工程师完善船舶设计，提高机构安全性，消除断裂事故隐患。工程师对钢材需求从强度至上转变为对强度、韧性等多项质量指标的综合评估。船体钢材的新需求，倒逼船舶制造业一直在改进钢材制造工艺。在实践中，科学家探索出钢材控制轧制和控制冷却技术，明显提高了钢材韧性。

  在民用船舶领域得到普遍应用后，高韧性钢材逐渐向军用舰船领域拓展。用高韧性钢材建造的军舰，可以抵抗来自炮弹的袭击，极大增强了舰船的生存能力。在航母上，用高韧性钢材铺设的飞行跑道，能承受20-30吨舰载机起飞和降落的强大冲击力，确保舰载机飞行安全。（李泽晖）

  2023年总被引频次进入本学科排名前1/4的中国期刊共有37种，比2022年增加2种；影响因子进入本学科排名前1/4的期刊有149种，比2022年增加12种。

  最近一个特殊门诊引发社会关注。新闻媒体报道，10月8日，上海某研究机构设立的“空间与数学学习困难门诊”正式开诊。

  随着城市化进程加快，人口与资源、环境间的张力日愈凸显，空间资源日趋紧张，慢慢的变多的城市开始立体发展、“向下”生长。如今，不少城市的地下空间别有洞天。

  近年来，昭通积极构建“政府引导+平台推动+政策赋能+管家服务”的返乡创业“昭通模式”，推出促进创业就业“二十条措施”。2023年以来，昭通回引6.59万人返乡创业，带动18.64万人就地就近就业。

  党的二十届三中全会通过的《中央关于进一步全面深化改革、推进中国式现代化的决定》提出，要“完善推动新一代信息技术、人工智能、航空航天、新能源、新材料、高端装备、生物医药、量子科技等战略性产业高质量发展政策和治理体系，引导新兴起的产业健康有序发展”。

  一颗来自熔融行星核心的铁陨石（左）和一颗来自原始未熔融行星的球粒陨石（右）。当人们在寻找宇宙中别的可能孕育生命的行星时，了解这些挥发性物质是如何被输送到行星表面的知识将至关重要。

  制出清洁氢气的同时发现3D石墨烯（显微镜图）。这项研究为石墨烯的应用开辟了更多可能性，其中最重要的用途之一是研制锂硫电池。研究团队随后意外地发现，直径仅为人头发丝千分之一的微型管阵列，在没有另外加电源的情况下产生了电信号。

  邓秀新、刘旭、张守攻、陈温福、金宁一、张洪程、蒋剑春、包振民、张佳宝9位中国工程院院士走进黑土地，围绕粮食增产、黑土保护等关键领域开展调研。院士们边走边看，对黑龙江省农科院通过优选品种、菌肥培土、大垄密植等一系列科学管理措施取得的成效，给予高度评价。

  10月11日10时39分，我国在东风着陆场成功回收首颗可重复使用返回式技术试验卫星——实践十九号卫星。卫星搭载的植物及微生物育种载荷、自主可控和新技术验证试验载荷、空间科学实验载荷、社会公益和文化创意载荷等回收类载荷已全部顺利回收。

  我们身边有不少朋友爱玩电子游戏，有时为通关甚至不惜晚睡熬夜。熬夜意味着睡眠时间大幅度减少，睡眠质量严重下降，这样不仅会影响工作状态和学习效率，还会损害身体健康。

  据最新一期《风湿病学》杂志发表的一项研究表明，多摄入一些，或能为心脏健康加分。为降低心血管风险，目前医生给出的建议大都与减少炎症有关，包括少服用可的松药物、不吸烟、降低胆固醇，和控制高血压等。

  近日，由东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室承担的课题“伊春森林芬多精成分解析与释放规律”通过了科技成果评价。经查新，此前未见有关报道，该项目为全国首次对伊春森林康养功能成分的定性定量科学研究。

  记者10日从中山大学获悉，该校医学院施莽教授团队与阿里云李兆融团队将AI（AI）技术应用于病毒鉴定，发现了传统研究方法未能发现的病毒“暗物质”，探索了病毒学研究的新路径。

  有人欢呼雀跃，认为这是对科学技术进步的高度认可；有人忧心忡忡，担心这是否预示着人类科学家时代的衰竭。将诺贝尔奖颁发给人工智能（AI）领域的成就，并非意味着人类科学家的地位受到动摇。

  江俊强调，这种理论与实践交融的研究范式，能从数百万种可能的配方中迅速识别最佳组合，极大地加速了新物质的发现过程。《自然》报道也指出，AI“科学家”通过自动化实验设计、数据分析、论文写作等功能，明显提高了研究效率，减少了科研成本，并加速了科学发现的进程。

  10月9日，由中国汽车工程学会、江苏省科学技术协会、汽车轻量化技术创新战略联盟和扬州市人民政府共同举办的第十七届汽车轻量化大会在扬州国际展览中心开幕。

  数十年的一线临床经历让张丽丽积累了丰富的经验，在她看来，孩子学习困难的背后，可能隐藏着一个焦虑的家庭。自学习困难门诊开诊以来，汤欣舟时常有种无力感，孩子学习困难问题并不能在门诊治好，很多问题出现在门诊之外。

  《自然》9日发表的最新论文中，美国科学家团队探索了量子回路的复杂性。这些实验展示了两个阶段之间的转变：在第二个阶段即所谓“低噪声阶段”中，研究团队证实了量子计算机的计算复杂性，足以超越经典超级计算机。

  美国科罗拉多大学博尔德分校和美国国家标准与技术研究院的量子物理学家们，利用量子纠缠在原子和电子尺度上再现了一个充满不同滴答声“房间”的场景。

  戴维·贝克（左）、德米斯·哈萨比斯（中）和约翰·江珀（右）因在蛋白质设计和蛋白质结构预测领域作出的贡献荣获2024年诺贝尔化学奖。为预测蛋白质结构，贝克团队2021年开发出“Rosetta折叠”模型，并被《科学》杂志评为2021年年度突破。