近日,一种获得国家专利的新型真空体水生植物种植浮床亮相南京市节能减排成果展上。这种浮床采用耐候性强的高分子材料制成,具有浮力大、重量轻、零污染、使用寿命长等特性,其镂空设计可让水生植物庞大的根系透过小孔牢牢地固定在水体中,达到无土栽培、净化水质和美化环境的作用。
谷昌旺 摄
据《科学》网站消息,美国霍华德·休斯医学研究所(HHMI)和戈登-贝蒂摩尔基金会(GBMF)近日启动一项基础植物学研究计划,并公布了一份15人的入选领军科学家名单,其中包括3位华人科学家。
在未来5年内,这些来自美国各地13个研究机构的科学家将获得HHMI和GBMF提供的7500万美元研究经费,用于新的植物学研究项目。
HHMI和GBMF认为,启动这项新的投资计划至关重要。“我们选择了一批杰出的植物科学家,他们将会在这一领域内作出非凡的贡献,”霍华德·休斯医学研究所副总裁兼首席科学官员杰克·狄克逊说。目前,HHMI和GBMF正计划开展对诸如小麦、玉米、番茄、拟南芥、苔藓和藻类等植物品种进行研究,准备探索以下的一些课题:
——如何令光合作用更有效率?
——如何有效进行植物的无性繁殖?
——植物是如何感知温度和昼长?植物又是如何利用这些信息来决定何时开花?
——植物如何控制根系的形态和功能?
——是什么使某些细菌能够诱导植物产生疾病?
——植物如何识别有益菌和致病菌?
——激素如何控制植物从胚胎到衰老的生命周期?
GBMF的项目负责人、植物学家维基·钱德勒表示,“这些研究人员将获得一些新的知识,甚至有可能在植物科学研究中一些最紧迫的挑战面前,找到新的解决方案。HHMI和GBMF认为,植物研究带来的一些新发现,将对人类社会所面临并关注的一系列问题产生深远的影响,这一系列问题包括粮食生产、人类健康、环境保护和可再生能源等。
以图搜图的Google Search by Image在6月发布,这个神奇的技术到底是怎么让Google识别众多图片并分辨出类似图片的?首先澄清一点的是,Google完全不是靠文件名和所在的域名或者被嵌入页面的关键字来识别的,而是利用了Computer vision(计算机视觉)技术,它会让电脑“看”到图片本身的内容,并判断出这是个什么图片。
当你上传图片到Search by Image的时候,算法会分析该照片,将其分离成不同的features小块(也就是所谓的特征提取),可捕捉到图片里特殊的、明显的部分,比如纹理、颜色和图形。然后后台的服务器会对比Google Images库里数亿张照片,猜出最像的图片呈现给你。不管是不是最佳的答案,但起码是在图形上相似的。
以下的视频简单演示了其工作原理:
Via Inside Search
在大城市,路灯对于夜间交通的安全有着至关重要的作用,但在某些偏僻的路段,路灯一直开着也造成了资源的巨大浪费。一种根据交通情况自动开关的路灯照明系统已经在印尼诞生,这种智能路灯能在保障照明需要的同时节约成本。
这套“响应路灯系统”由印度尼西亚万隆技术研究所的研究员开发,它由摄像头、路灯和微型电脑组成。摄像头以25帧/秒的速度捕捉即将驶过的车辆的画面,电脑在识别后会在车辆通过时自动点亮。
目前,该系统在91%的时间里能够识别时速不超过2英里(约合3.2公里)的玩具车。但如果车辆速度提高,该系统的准确度就会降低,还有待在敏感度、识别行人和骑自行车人以及应对不同天气条件方面进行改进。但不管怎么说,该系统为提高道路照明效率迈出了很好的一步。
像雅加达这样的大城市有20万盏路灯,在2007年的照明成本为1700万美元(约合1.1亿元人民币)。一旦发展成熟,该系统的成功应用能大大降低能耗,也为交通部门节省大笔经费。
美国国家航空航天局(NASA)科学家近日公布了全球第一张陆地植物荧光地图。该地图是根据日本温室气体观测卫星(GOSAT)光谱仪小组2009年收集的数据绘制而成,显示了全球陆地植物的分布情况。
植物荧光是植物光合作用的副产品,是一种难以探测的暗红色光。植物的荧光信号在不同的季节对比明显,当光照、温度条件最有利于植物生长时,光合作用会更强,因此植物荧光在北半球的7月份和南半球的12月份分别达到峰值。
研究人员表示,成功制作这张荧光图证明了从太空对全球的绿色植物进行荧光信号探测是可行的。此前人们要获取有关地球上植物生长状况的信息,是通过卫星探测“绿色”指标,利用的是绿光反射,而不是荧光。然而,在干旱、有雾或光合作用受限时,绿色叶子会死亡或改变颜色,这时绿光会降低;而且利用卫星从太空探测地面的绿色变化情况会有时间延迟,有时会延迟几天甚至几周。而反映了植物光合作用内部机制的叶绿素荧光,正是面向太空的最佳窗口。
植物生长会发光
植物绿色枝叶发出的荧光处于红色和远红外波段。NASA极光委员会项目副理、戈达德地图绘制小组负责人乔安娜·乔因纳说:“植物荧光用裸眼是看不到的,因为背景光过强而掩盖了这种光。当阳光照在树叶上,有一种称为叶绿体的圆盘状绿色结构会吸收大部分阳光,通过光合作用将它们转化为碳水化合物。叶绿体再将入射光的约2%以更长波段光的形式发射出来,这种再发射光就是荧光。”
荧光和生物体发光不同,如萤火虫是靠化学机制驱动发光,许多海洋生物无需外来光源照射也能发光。几十年来,科学家只能靠把树叶放在激光下面才能检测到荧光。
为了制作全球荧光地图,乔因纳和同事采用了多种技术。他们分析了太阳光谱红外波段中嵌有“夫琅和费谱线”的昏暗部分,这些线中的背景光有一部分集中于770纳米左右,可以用来区别围绕的荧光信号,从而让植物荧光更多地显示出来。但研究人员还不能用激光来检测地球表面庄稼收割后划痕发出的光现象。
“利用叶绿素荧光,我们能立刻分辨出植物是不是处于环境压力下。如果面临环境压力,植物的叶子将会变黄或变成棕色,我们能在这些外部信号显示出来之前就探测到。”NASA戈达德生物学家、地图绘制小组成员伊丽莎白·米德尔顿说。
以往的实验室数据和实地研究结果显示,在因低温和光照不良导致环境压力增加的情况下,植物的绿色枝叶数量会下降,叶绿素荧光会减弱。荧光探测也有助于证实这一点,但还需要进一步分析荧光信号的细微变化。
戈达德研究小组表示,希望今后能用荧光检测作为现有“绿色”检测的补充。将来,荧光检测能帮助农民探测作物发病、干旱和其他各种可能造成风险的问题,并应对极端天气;帮助调查饥荒情况,同时也给援助人员带来便利;帮助研究人员理解生态系统中的碳循环,这是气候科学中难以确定的关键领域。
打开荧光探测的未来
全球陆地植物荧光图的成功制作也直接影响到目前和将要开始的卫星任务。欧洲空间局(ESA)的实验——荧光探测任务(Fluorescence Explorer,FLEX)本来存在众多争议,新研究成了对这一项目的有力支持,将为其项目进程带来突破。目前它正处于可行性研究中期阶段,尚未确定FLEX的发射日期。
NASA的轨道碳观测卫星-2(OCO-2)在检测二氧化碳水平的任务设计上和GOSAT很像,应该也能在全球范围进行有效的荧光检测。OCO-2将于2013年2月后在加利福尼亚的范登堡空军基地发射。
来自GOSAT卫星的荧光信号也使人们意识到,科学家可借此提高大气中二氧化碳和甲烷的检测精度。该项目研究人员强调,该荧光地图只是初步对地球植物荧光进行大尺度探测,希望将来能继续提高并扩展。
此外,GOSAT是在强烈的午后阳光下进行观测的,无压力条件下的植物会比有压力时产生更强的荧光信号,而在早晨或晚上光照变弱时,情况则相反,这让探测变得更加复杂。为了分析这两种相反的情况,戈达德基地研究小组表示,将进一步完善他们计算荧光的数学方法。加州帕萨迪娜的喷气推进实验室的研究人员也将与日本和欧洲同行合作,共同提高荧光监测水平。
(来源:科技日报)
新闻来源:果壳网
在这个全民PS(Photoshop)的时代,我们有幸欣赏到了会理县那张“毫无PS痕迹”的神作。颤抖吗?抓狂吗?不要悲伤,不要心急!时代并没有退步,下面的软件告诉我们,PS技术不过关,也是可以继续当网站编辑的。
看看上面这张图,左边是一张再普通不过的线描,用画图板就可完成。但你相信吗,右边这张迷人的夕阳婚纱照就是用左边这张图生成的。完成这项神奇工作的就是一款叫做PhotoSketch的在线软件,跟它一比,PS是不是弱爆了?
PhotoSketch可以对任何简单的线描图进行处理,图中每件物体的轮廓都能被读取并赋予一个名字,然后在软件的库中寻找能与该轮廓匹配的图像,并从中选出最优者,然后把各个匹配出的图像以无缝的形式嵌入到一张图片中。
PhotoSketch运用了一种混合算法,它能将从图片库中选中的各个图像进行对比,选出最适合做拼接的那些图像,然后自动将他们整合到一起。在这个过程中,软件能跟踪图像摆放的轨迹,并让前景与背景良好契合,还能添加上必要的阴影效果。当然,这样做出来的图片也不是完美的,但它已经足够让我们满意了。
那么开发出这款强悍软件的又是谁呢?不要在脑海中默认是一群金发碧眼的西方小伙哦。它的开发者是来自清华大学计算机科学与技术系和新加坡国立大学的几位亚洲人。不知道这是否说明他们更懂中国人……
下面是其他一些用PhotoSketch做出的图片:
图片和信息来源: gizmodo
据Physorg.com网站6月27日(北京时间)报道,加拿大科学家表示,他们研发出了一款新式的全光谱太阳能电池,其不但可以吸收太阳发出的可见光,也可以吸收不可见光,从理论上讲,转化效率可高达42%,超过现有普通太阳能电池31%的理论转化率。研究发表在最新一期的《自然—光子学》杂志上。
此款基于胶体量子点(CQD)的高效串接太阳能电池由加拿大首席纳米技术科学家、多伦多大学电子与计算机工程系教授泰德·萨金特领导的科研团队研制而成。论文主要作者王希华(音译)表示,该太阳能电池由两个吸光层组成:一层被调制用于捕捉太阳发出的可见光;而另外一层则可以捕捉太阳发出的不可见光。
萨金特介绍说,为了做到这一点,该团队用纳米材料串联成一个名为分级重组层的设备,能往返运输可见光层和不可见光层之间的电子,有效地将捕捉可见光的吸光层和捕捉不可见光的吸光层结合在一起,这样,两个吸光层都不需要妥协。
该研究团队在使用CQD制造太阳能电池方面一马当先,CQD这种纳米材料很容易被调制来对特定波长的可见光和不可见光作出反应。新式串联CQD太阳能电池捕捉光波的波长范围比普通太阳能电池更加宽泛,因此,从理论上讲,其转化率可达42%;相比之下,最好的单结太阳能电池的最大转化率仅为31%,而一般位于屋顶或日常消费产品中的太阳能电池的转化率仅为18%。
研制高效的、成本合理的太阳能电池是全球共同面临的巨大挑战。萨金特说:“全球都需要转化效率超过10%的太阳能电池,并希望能显著降低现有光伏组件的零售价。最新进展提供了一条切实可行的道路,其能最大限度地捕捉太阳发出的各种光线,有望提高转化率并降低成本。”
萨金特希望,在5年内,将这款新的分级重组层太阳能电池整合入建筑材料、手机和汽车零件中。
(文/科技日报)
在国家的“十二五”规划中,明确提出物联网将在多个领域重点发展和应用,这也让“物联网”成了这一时期的热门词。物联网离农业产业有多远?日前,北京京鹏环球科技股份有限公司周增产总工程师主讲一堂“低碳物联网温室”,让业内对物联网在现代温室中的应用,有了直观的认识。
物联网温室是何概念
什么是物联网温室?简单的理解就是引入了物联网技术的温室。周增产总工程师在介绍京鹏公司推出的“低碳物联网温室”时,用简练的语言概括了物联网概念。物联网是指在计算机互联网的基础上,利用射频识别技术、无线数据通信技术等构造一个实现全球物品信息实时共享的实物互联网,简称物联网,它是现代信息技术发展到一定阶段后,出现的一种聚合性应用与技术提升。既然物联网是将各种感知技术、现代网络技术和人工智能与自动化技术聚合与集成应用,那么,它跟现代化温室就有了千丝万缕的联系。
为什么温室要采用物联网?业内人士一个共同的认识是:温室内部空气温湿度、土壤温湿度、CO2浓度及光照等农业环境信息的采集,对生产至关重要,而这不是纯粹依赖人所能实现的。在温室环境里,单栋温室就可利用物联网技术,成为无线传感器网络一个测量控制区,采用不同的传感器节点和具有简单执行机构的节点,如风机、低压电机、阀门等工作电流偏低的执行机构,构成无线网络,来测量基质湿度、成分、pH值、温度以及空气湿度、气压、光照强度、CO2浓度等,再通过模型分析,自动调控温室环境、控制灌溉和施肥作业,从而获得植物生长的最佳条件。
对于温室成片的农业园区,物联网也可实现自动信息检测与控制。通过配备无线传感节点,每个无线传感节点可监测各类环境参数。通过接收无线传感汇聚节点发来的数据,进行存储、显示和数据管理,可实现所有基地测试点信息的获取、管理和分析处理,并以直观的图表和曲线方式显示给各个温室的用户,同时根据种植植物的需求提供各种声光报警信息和短信报警信息,实现温室集约化、网络化远程管理。
物联网对温室生产的影响
物联网技术可应用到温室生产的不同阶段。在温室准备投入生产阶段,通过在温室里布置各类传感器,可以实时分析温室内部环境信息,从而更好地选择适宜种植的品种;在生产阶段,从业人员可以用物联网技术手段采集温室内温度、湿度等多类信息,来实现精细管理,例如遮阳网开闭的时间,可以根据温室内温度、光照等信息来传感控制,加温系统启动时间,可根据采集的温度信息来调控等;在产品收获后,还可以利用物联网采集的信息,把不同阶段植物的表现和环境因子进行分析,反馈到下一轮的生产中,从而实现更精准的管理,获得更优质的产品。
应用物联网技术,可达到改善产品品质、调节生长周期、提高经济效益的目的,尤其是可实现温室管理的高效和精准。对于规模化的设施而言,如果借助人工来调控温室内的环境条件,需要大量人手和时间,而且存在难以避免的人工误差。如果应用物联网技术,就只需点击鼠标,在最短的时间里完成人工操作,而且非常严谨,这也是业内看好物联网在现代农业中应用的重要原因。
低碳物联网温室是在此基础上的升级。据周增产介绍,京鹏公司展示的低碳物联网温室,是太阳能应用与设施建造的完美结合,它综合利用太阳能,实现了新能源热电联产。公司展示的低碳物联网温室模型中,将现代农业工厂化车间、透明薄膜太阳能光伏组件、太阳能平板集热器、地热等有机结合在一起,构成了低耗能又生态环保的温室。通过太阳能光伏发电系统,能够满足温室夏天湿帘风机降温所需的电能,冬季满足补光、照明等温室设备用电,同时可以与外网连接。
专业的物联网技术公司也已经关注温室领域。日前,一款部署了物联网的“智慧温室”也曾公开亮相。据悉,当物联网技术普及后,普通用户可以通过计算机或手机随时接收各种实时采集的精确传感器数据,还可以通过遥控温室内的视频传感器,观察温室的全面情况。产品出圃后,可以由对应的条形码,随时检索到其流通过程。业界普遍认为,物联网农业智能监控系统将在设施农业中得到更广泛应用。
(来源:中国花卉报 作者:韩益)
这款高科技花盆可以满足植物狂人的好奇心,花盆完全能“透视”植物的根系,清楚了解植物的生长发育,此外还有四种提示功能,如温度、湿度,显示对植物的各种影响因素。这个透视窗口如同眼睛,提供人与植物间接的交流。