2月8日《科學》雜志精選

利用人體發電
 
一種新型的安裝在膝蓋上的裝置能夠在步行者邁步的時候獲取其產生的能量，其方式與混合型電動汽車從剎車過程中進行能量再循環相同。志愿者在每條腿裝上這一裝置后，在幾乎沒有動用額外能量的情況下，就能夠產生大約5瓦的電能。這一電能足以讓10部手機同時運作，它也是發展中地區電腦需用電力的2倍。該裝置始于一個護膝，而此護膝則連接著一臺簡單的馬達及一個單排擋的離合器系統。6名志愿者戴上這種裝置在步行機上緩慢地行走。Max Donelan及其同事對每位志愿者的耗氧量及二氧化碳產生量進行測量，以了解需要耗費多少能量才能驅動這種裝置。他們還測量在排擋脫離、鎖定在僅反向擺動的位置或進行全速行走時的能量產出。在反向擺動模式下，行走者在不出汗的情況下就可以產生約5瓦的電能。如果在跑步的狀態下，一位志愿者甚至產生了54瓦的電能，但是這一額外用力的能耗尚不清楚。在提及有5億兒童生活在沒有電的環境中時，本文的作者表示，也許這種“人體發電”的方法可在偏遠地區為電腦提供電能。更為直接的應用是，該裝置可能可以幫助驅動機器人肢體，為缺失肢體或手之人所用。這種裝置還可能延長植入性胰島素泵的電池壽命，并減輕戰士在野外所攜帶的負載。研究人員已經嘗試利用裝在鞋子上的裝置及通過將特別背包中的負載上下躍動來獲取人體的能量。但是，鞋類發電機僅能產出0.8瓦的電能，而背包裝置則很沉重。

 
生物燃料的弊端
 
用乙醇及以其他植物為來源的“生物燃料”來取代化石燃料被吹噓為一種有希望減少溫室氣體排放的方法。但是，兩項新的研究提示，種植生物燃料作物實際上增加了進入大氣中的碳量。這兩個研究小組都考慮到種植生物燃料作物的間接影響，因為種植這些作物需要清理草原與森林，而這種清理過程將向大氣中釋放大量的碳，而這些地方現有的植被將發生腐爛或被焚燒。這兩項研究是由兩個研究小組獨立開展的。他們對在多種不同環境中種植生物作物所招致的“碳債”進行了估計，他們還計算了相應的償還期，即，需要花多長的時間才能使與生物燃料有關的溫室氣體排放總量比化石燃料所排放的要低。在某些案例中，這種償還期的時間長短在幾十年到幾百年之間。但是，文章的作者建議，如果使用廢棄的生物質或將生物燃料作物種植在廢棄的農田上可能避免招致這一碳債中的大部分。
 
表親結婚有更多的孩子
 
研究人員報道說，在冰島，發生在第三或第四代表親之間的婚姻容易比其他的婚姻生下更多的孩子，而這種趨勢似乎有某種生物學的基礎。以前的研究已經提示，有血緣關系的夫婦比沒有血緣關系的夫婦容易生更多的孩子，但是這些研究無法排除社會經濟因素——例如在延擴家庭內保有土地與財富的好處——是形成這種差異的原因。Agnar Helgason及其同事對來自冰島這個世界上社會經濟及文化組成最均一的社會的人口統計學資料進行了分析。他們繪制了所有已知的在1800年到1965年間出生的冰島夫婦親緣疏密的程度表，并對這些夫婦所繁衍的兒女及孫輩孩子的人數進行了比較。比較的結果顯示，如果夫婦存在著第三代或第四代表親關系，他們在繁衍方面最為成功。這一現象可能反映的是近親繁衍的弊端與保持某種程度的遺傳親和性的益處之間的一種平衡。
 
Coltrane是如何吹奏出高音的
 
您有沒有對著名的爵士樂高音薩克斯管演奏家John Coltrane如何吹奏出那些尖利的高音，而鄰家血氣方剛的薩克斯管演奏者卻無法達到這些高音而感到困惑？對專業或業余薩克斯管吹奏者聲道的新型的測量方法可能會找到某種線索。研究人員長期以來就對簧管樂器演奏者如何利用聲道的共鳴來影響其音高有爭論。聲道的不同形狀會產生不同的共鳴，即對特別音頻的放大效果。Jer Ming Chen及其同事將一個裝置附著在高音薩克斯管的吹口上，以測量演奏者吹奏時的聲道共鳴，他們判定，在大多數樂器的音頻范圍內所演奏的音高與共鳴之間并不存在簡單的關系。但是，專業演奏者在高音聲域演奏時，他們聲道中的第二共鳴會比業余演奏者調得略為高些。Brevium的作者得出結論，薩克斯管業余演奏者似乎無法用調節這種共鳴的方式——即改變他們聲道的形狀——使他們能夠演奏在這一聲域的音高。
 
中國的氣候變化挑戰
 
中國二氧化碳排放率預計在未來的20年中與中國經濟一樣會突飛猛進地增長。但是，Ning Zeng及其同事在本次政策論壇上說，國際援助可以幫助中國建立更加節省能源的基礎設施及碳封存裝置與可再生能源。如果氣候變化預期發生的話，中國將面臨非常艱難的挑戰。這種挑戰包括在地勢低的工業中心發生的洪災及農業性的河水流域出現的旱災。目前，中國的能源高度依賴于其巨大的煤儲量，每周會有兩座新的燒煤火力發電廠服役于高壓輸電網。但是，文章的作者說，國際碳投資基金可以幫助中國脫離煤而使用清潔能源技術。