国立科学研究院

导读

近日，加拿大国立科学研究院（INRS）的最新研究首次展示，当光波通过物体时，操控光波的频率（颜色）来实现隐身斗篷。这项研究不仅克服了现有隐身技术的缺点，而且可以应用于感知、通信、信息处理等多个领域。

背景

看过《哈利波特》系列电影的朋友，对于哈利波特的魔法道具：隐身斗篷，都不会陌生。穿上隐身斗篷之后，哈利波特可以瞬间从别人眼前消失。

或许你认为这仅仅是魔法和幻想，但是科学家们正努力将它变为现实。科学家们一直在寻找各种方法来操控光线与物体之间的相互作用，从而达到隐藏物体的目标。下面让我们先来看两个例子：

1）德国卡尔斯鲁厄理工学院的研究人员使用新型漫射光散射介质制造隐身斗篷。

下图为漫射光散射介质中的光路图，左边的测试对象蒙了一层阴影，而使用新介质的右边物体没有阴影。

（图片来源：卡尔斯鲁厄理工学院）

2）美国伯克利实验室的研究人员采用超颖材料研制了一款隐身斗篷，这款隐身斗篷可以改变可见光、红外线以及X射线与要隐藏的目标物体之间的交互作用，使物体无法被观看到。

（图片来源：伯克利实验室）

当你观测物体时，实际上真正看到的是，物体改变了与其交互的光波能量。之前，大多数的隐身斗篷方案都是改变光线传播的路径，使得光波在物体周围传播，而不是穿过物体。其他还有一些称为“时间隐身”的方案，通过修改光波的传播速度，使得物体在规定时间长度内穿越光束，从而实现隐身。

无论上述两种方案中的哪一种，不同颜色的入射光波在穿过隐身设备时，必须沿着不同的路径传播，因此到达目的地所花费的时间不同。这种光波时间特性的改变，对于观察者来说，就像某个东西看上去不像它应该呈现的样子。

创新

为了解决上述问题，近日加拿大国立科学研究院（INRS）的最新研究首次展示，当光波通过物体时，操控光波的频率（颜色）来实现隐身斗篷。从根本上来说，这是一种克服了现有隐身技术缺点的全新方案。研究人员在美国光学会的高影响力杂志《Optica》上演示了这一方案。

加拿大国立科学研究院的 Luis Romero Cortés 表示：“传统的隐身方案依赖于改变光线的传播路径，使其在要隐藏的物体周围传播。这种方式下，不同颜色光线穿过斗篷所采用的时间不同，从而带来很容易被检测到的失真，泄露斗篷的存在。我们所提议的方案，让光波穿越目标物体而不是在其周围传播，同时避免光波与物体产生任何相互作用，从而避免了这一问题。”

研究人员称，该方案可用于保护光纤线路中传输的数据，也可以帮助提升感知、通信、信息处理技术。从理论上说，这个概念可以延伸至让三维物体在所有方向上都不可见，这是开发实用的隐身斗篷技术的重要一步。

技术

现有的大多数隐身设备，只有当物体被一种颜色的光线照射时，才可以完全隐藏感兴趣的物体。然而，太阳光及其他大多数光源都是宽频的，也就是说，它们包含许多种颜色。这种称为“光谱隐身斗篷”（spectral invisibility cloak）新型设备，可以完全隐藏宽频光线照射下的任意物体。

（图片来源：参考资料【2】）

光谱斗篷可选择性地将能量从特定颜色的光波转移到其他颜色。在光波通过物体之后，设备可以恢复光线的原始状态。

加拿大蒙特利尔国立科学研究院的 José Azaa 表示：“我们的研究代表着实现隐身斗篷这一目标过程中的重要突破。我们已经使得照明光波通过物体时不会产生可发觉的失真，从而让真实宽频光照条件下的目标物体完全不可见，就像物体和斗篷不存在一样。”

Azaa 及其团队开发出一种重新设置宽频光线中不同颜色的方法，使得光波穿过物体而实际上“不可见”。首先，隐身设备需要将颜色向着穿越物体时不会受到影响的频谱区域转移。例如，如果物体反射绿光，那么光谱的绿色部分就会变为蓝色，那么就不会有绿光被反射出来。然后，一旦光波离开物体，隐身设备会逆向转变，以其原始状态重置光波。

（图片来源：参考资料【2】）

团队通过使滤光片隐身来演示他们的方案，滤光片可以吸收某些颜色的光线，而让其他颜色的光线通过。他们通过短的激光脉冲照射滤光片。

隐身设备由两对两个商用电光元件组成。第一个元件是一个色散光纤，它使得不同颜色的宽频光波以不同的速度传播。第二个元件是时间相位调制器 ，它根据光波何时穿过隐身设备，改变光线的光学频率。一对这样的元件放置在滤光片的前面，而另外一对放置在滤光片的后面。

（图片来源：Luis Romero Cortés 和 José Azaa，INRS）

实验证明，设备能够将光波改变到滤光片吸收的频率范围内，然后当光波从另外一端离开滤光片时，完全地反转这一过程，使得它看上去就像激光脉冲穿透非吸收的介质。

价值

虽然在这种新型设计在转变为哈利波特式的可穿戴隐身斗篷之前，还需要进一步的开发，但是这种经过实验论证的光谱隐身设备可用于实现一系列的安全目标。例如，目前的电信系统采用宽频光波作为数据信号来传输和处理信息，光谱隐身技术可用于选择性判定哪些操作作用于光波，而哪些是在特定时间内“隐形”的。这将防止“窃听者”通过宽频光线探测光纤网络采集信息。

这种可逆的、用户定义的光谱能量再分配的总体概念，也将应用于隐身斗篷之外的领域。例如，选择性的移除并随后恢复作为电信数据信号使用的宽频光波中的颜色，从而使得更多的数据通过给定的链路传输，在数据需求日益增长的情况下，这将缓解数据拥塞。或者，这项技术也可以尽可能降低目前宽频电信链路中存在的一些关键问题，例如重新组织信号能量频谱，使它不容易受到色散、非线性现象以及其他损害数据信号的不良效应的影响。

研究人员展示的这种光谱隐身技术，只适用于物体在一个空间方向上接受光线照射的情况。Azaa 表示，这一概念有可能经过拓展，达到让物体在任何方向的光线照射下都能实现隐身。团队计划朝着这个目标继续开展他们的研究。同时，他们也正致力于推进单向光谱隐身技术在一维光波系统中的实际应用，例如基于光纤的应用。

关键字

光学、隐身、通信、光纤、安全

参考资料

【1】https://www.osa.org/en-us/about_osa/newsroom/news_releases/2018/spectral_cloaking_could_make_objects_invisible_(1)/

【2】Luis Romero Cortés, Mohamed Seghilani, Reza Maram, José Azaa. Full-field broadband invisibility through reversible wave frequency-spectrum control. Optica, 2018; 5 (7): 779 DOI: 10.1364/OPTICA.5.000779

南京国民政府成立后，先后设立了全国最高综合性学术研究机构—中央研究院和国内最大的地方综合性学术研究机构北平研究院。这两所国立科研机构的成立，标志着近代中国科学技术的发展走上了国家统一领导和部署的体制化轨道。

早在1924年冬，孙中山即于北上之时拟设中央学术院作为全国最高学术机构，并命汪精卫、杨铨等负责筹备，后因孙中山病逝和北伐战争爆发而搁置。1927年5月，南京国民党中央政治会议第90次会议议决设立中央研究院筹备处，以蔡元培、李石曾、张人杰、褚民谊、许崇清、金湘帆为筹备委员。

7月4日，南京国民政府颁布《中华民国大学院组织法》，规定大学院之下设中央研究院。10月1日大学院（后改教育部）正式成立后，在院长蔡元培主持下加紧了中研院的筹备。次年4月，国民政府颁布法令，改“中华民国大学院中央研究院”为“国立中央研究院”，并任命蔡元培兼任该院院长。

6月9日，中央研究院正式宣告成立。11月9日，国民政府公布修正后的《国立中央研究院组织法》，明确规定中研院直隶于国民政府，为中华民国最高学术研究机构。此后，中央研究院设总办事处于南京成贤街57号法制局旧址和上海亚培尔路331号两处。

国立中央研究院院长由国民政府特任，自成立起至1949年共有两任:蔡元培自建院担任至1940年3月5日逝世，其后由朱家骅代理。在建制上，该院包括总办事处、各研究所和院评议会三个组成部分。总办事处主管行政，设总干事一人。

自建院起，先后出任该职者有杨铨、丁燮林（代）、丁文江、朱家骅、任鸿隽、傅斯年、叶企孙、李书华、萨本栋、钱临照（代）等人。各研究所为开展学术研究的基本单位。

至1930年全院已建成天文、气象、物理、化学、工程（1945年改名为工学）、地质、心理、历史语言（傅斯年任所长）、社会科学（历任所长杨端六、蔡元培、杨铨、傅斯年、陶孟和）9个研究所，并设有自然历史博物馆（钱天鹤为馆主任，1934年改为动植物研究所）。

40年代，除将动植物研究所分为动、植两所以外，又增设数学研究所和医学研究所筹备处。至1948年，全院已有12个研究所和1个研究所筹备处。

自建院起，自然科学各研究所历任所长分别为:数学:姜立夫（陈省身为代理所长）；天文:高鲁、余青松、张钰哲；气象:竺可桢、吕炯（代理）、赵九章（代理）；物理:丁燮林、萨本栋（兼代）、吴有训（未到任；化学:王琎、庄长恭、任鸿隽（兼）、吴学周；工程（工学）:周仁；地质:李四光；动物:王家楫；植物:罗宗洛；心理:唐铖、汪敬熙；医学所筹备处主任先后由林可胜和冯德培（代理）担任。

各所之下设组主任及研究员若干人，研究员有专任、兼任、特任三种。评议会为全国最高学术评议机关，负责确定全院研究方针，联络国内各研究机构，讨论重大科研问题，开展中外学术合作与交流，并受考试院委托，审查有关考试及任用人员之著作或发明事项。该会由当然评议员和聘任评议员组成。

中研院院长、总干事及各所所长为当然评议员，院长兼任评议会议长；聘任评议员由全国各国立研究院院长和大学校长选举产生，并经国民政府聘任。第一届评议会成立于1935年7月，结束于1940年7月，有当然评议员12人、聘任评议员30人，共举行4次年会。

第二届评议会成立于1940年7月，终止于1948年7月，包括当然评议员15人聘任评议员30人，共举行5次年会。第三届评议会于1948年由院士会议选举产生，有聘任评议员22名，但从未召开过会议。

中央研究院筹备之初即酝酿实行院士制度，但院士的选举迟至1946年才开始。经全国各高等院校、专门学会和研究机构的提名与中央研究院第二届评议会第四次、第五次年会的两轮选举，最后于1948年确定了81名院士，其中自然科学各学科的院土名单如下:

数理组（函数、理、化、地质学、气象学、工程学）28人:姜立夫、许宝、陈省身、华罗庚、苏步青、吴大猷、吴有训、李书华、叶企孙、赵忠尧、严济慈、饶毓泰、吴宪、吴学周、庄长恭、曾昭抡、朱家骅、李四光、翁文灏、黄汲清、杨钟健、谢家荣、竺可桢、周仁、侯德榜、茅以升、凌鸿勋、萨本栋；生物组（含动物学、植物学、人类学、生理学、医学、药物学、农学等）25人。

王家楫、伍献文、贝时璋、秉志、陈桢、童第周、胡先骕、殷宏章、张景铖、钱崇澍、戴芳澜、罗宗洛、李宗恩、袁贻瑾、张孝骞、陈克恢、吴定良、汪敬熙、林可胜、汤佩松、冯德培、蔡翘、李先闻、俞大绂、邓叔群。

国立北平研究院成立于1929年8月，以李石曾（名煜温）为院长，李书华为副院长。该院成立之初，行政方面设有总务、出版、海外三部。

学术方面设有理化部之物理学研究所（主任李书华，后改严济慈）、化学研究所（主任李玉），生物部之生物学研究所（主任纪利彬，1934年改生理学研究所）植物学研究所（主任刘慎）、动物学研究所（主任陆鼎恒），人地部之地质学研究所（主任翁文源），并设有博物馆。

1930年，又与中法大学合作，增设了镭学研究所（主任严济慈）和药物研究所（主任赵承）。自1935年7月起，该院实行院一所（会）二级编制，取消行政、学术各部，单设总办事处和原有各研究所及新增之水利研究会、经济研究会、海地人研究会、测绘事务所（以上各新增机构及博物馆至抗战爆发后停办）。

1948年设立院务会议和学术会议。院务会议由院长，副院长、总干事、秘书和各研究所所长组成，负责审议全院各项规章制度、工作计划及其他重要事项学木会议讨论学术问题及该院重大事项，并宣读研究论文，会员包括天算、理化、生物、地学、衣学、工学、医药、史学、文艺、社会科学十组。

其中下列会员兼为中央研究院数理、生物组院士:天算组的陈省身，理化组的李书华、严济慈、吴有训、叶企孙饶毓泰、庄长恭、吴宪、曾昭抡、吴学周，地学组的翁文灏、李四光、杨钟健、竺可桢，生物组的陈桢、秉志、胡先、戴芳澜、张景铖、童第周，衣学组的汤佩松、俞大，工学组的侯德榜，医药组的林可胜、陈克恢等。

小编认为，全国最高综合性学术研究机构，中央研究院和国内最大的地方综合性学术研究机构北平研究院，这两所国立科研机构的成立，标志着我国历史近代的中国科学技术走上了国家统一领导和部署的体制化轨道。

当地时间2月10日，美国总统特朗普在2021年度政府财政预算提案中大幅削减主要科学机构的研发预算，同时希望将更多资金投入到人工智能和量子信息科学。

《科学》杂志网站披露的提案预算数据显示，不少科学机构的预算降幅比例达两位数。例如，美国能源部科学办公室预算削减17%，美国农业部（USDA）农业研究服务部门削减12%，其中降幅最大的主要是美国环境保护署科学与技术部门和美国国家海洋和大气管理局，分别削减37%和31%。

据《华盛顿邮报》的说法，特朗普政府的预算削减主要针对科学、健康和环境机构，“但如果传统不变，其所要求的削减几乎没有机会获得众议院的批准。”

根据特朗普当下的财政预算提案，联邦政府在研究上的支出将下降9%（137.8亿美元），至1421.85亿美元。政府对科学基础设施、大型设施和特种设备的投资将下降40%，至36亿美元。基础研究支出将下降6%（28.22亿美元），至406.38亿美元。

在当日举行的电话会议上，政府代表拒绝讨论削减许多基础研究领域的提议，而是强调了科学领域的几个亮点。例如，当被问及有关气候变化的研究时，白宫科学顾问Kelvin Droegemeier转移了话题，他说：“我们希望把重点放在人工智能（AI）和量子信息科学（QIS）上。”。

美国国会将对这份始于10月1日的2021财年支出提案做出最终决定。

《科学》杂志网站披露的一些提案预算数据

（这些数字反映了每个机构预算中划分在研究部门的部分）：

美国国立卫生研究院（NIH）：削减7%，即29.42亿美元，至369.65亿美元；

国家科学基金会（NSF）：削减6%，即4.24亿美元，至63.28亿美元；

能源部科学办公室（DOE’s Office of Science）：削减17%，即11.64亿美元，至57.60亿美元；

美国国家航空航天局科学部门（NASA science）：削减11%，即7.58亿美元，至62.61亿美元;

美国能源部高级研究项目（DOE’s Advanced Research Projects Agency-Energy）：削减173%，这不仅将削减4.25亿美元预算，还将迫使其向美国财政部返还3.11亿美元；

美国农业部（USDA）农业研究服务部门：削减12%，即1.9亿美元，至14.35亿美元；

美国国家标准与技术研究院（NISF）：削减19%，即1.54亿美元，至6.53亿美元；

国家海洋和大气管理局（NOAA）：削减31%，即3亿美元，至6.78亿美元；

美国环境保护署科学与技术部门：削减37%，即1.74亿美元，至3.18亿美元；

国土安全部（DHS）的科学与技术部门：削减15%，即6500万美元，至3.57亿美元；

美国地质调查局（S.Geological Survey）：削减30%，即2亿美元，至4.6亿美元。

(本文来自澎湃新闻，更多原创资讯请下载“澎湃新闻”APP)

私立大学类研究院：清华学校国学研究院、南开学校东方文化研究院（1922）、厦门大学国学研究院（1926）、中华大学研究院（1935）、南开大学经济研究院（1934）、复旦大学心理研究院（1934）。

教会大学类研究院：燕京大学国学研究院、燕京大学应用社会科学研究院、东吴法律学院研究院（1931）、岭南大学研究院、辅仁大学研究院。

中央级科学研究院：中央研究院 （1927）、北平研究院。

国立省立大专院校研究院：国立北京工业专门学校国产研究院、山东公立农业专门学校农学研究院、（上海）交通大学、第四中山大学研究院、同济大学生理学研究院、国立北京大学研究院（1930）、国立中央大学研究院、国立清华大学研究院、国立山大农学研究院、国立中山大学研究院、、陆军大学校附设兵学研究院（1933）、国立浙江大学研究院（1939）。

政府部门或事业单位之研究院：北平党政硏究院、山东乡村建设研究院（1930）、河北省县政建设研究院（1933）、广西普及国民基础教育研究院（1933）、军事委员会交通研究院（1934）、国立中医研究院（1934）、广西行政研究院（1934）、棉业研究院（1934）、广西建设研究院（1935）、山西自然科学研究院*（1937）、福建省研究院、民族革命政治实施研究院。

宗教艺术医学类研究院：北平柏林寺教理研究院（1931）、东方文化研究院（1934）、杭州市中医研究院（1934）、新中国医学院研究院（1936）、苏州国医研究院（1936）、上海巴斯德研究院、佛教高等研究院（1949）、延安平剧研究院。

具有侵略性质的研究院：大陆科学研究院。

说明：以上所搜集的研究院，为根据“全国报刊索引”数据库检索结果初步识别所得。所列研究院，不能代表“全国报刊索引”所收录的全部研究院。自然，该数据库中所收集的研究院，亦未代表现代中国境内所存研究院的全部。

可以认为，20世纪30年代，是民国时期中国研究院设立的高峰。1930年前设立之研究院，是现代中国研究院的先驱。

大学、政府机构，是研究院设立最主要的主体。大学中，公私立大学均有。私立大学研究院设立较早。政府机构中，中央级研究院与省级研究院均有。

北京、上海、南京，是研究院最集中的地区。由于历史文化原因，北京地区之研究院设立尤早。中西部地区，研究院分布少。

民国时期的教育部已经对大学研究院，发布了具体的要求。在其指导与规范下，大学系统研究院的发展有了指南。伴随教会大学在中央政府的注册立案，私立大学如燕京大学等的研究院纳入教育部指导范围。

海外网7月15日电（海外网 刘强）据韩国《忠清日报》报道，当地时间14日零时43分，一名60岁的中国籍男子在韩国忠清北道清原郡北二面遭遇车祸，不幸身亡。

据调查，事发时，该男子正在机动车道上骑自行车，不料被身后一辆SUV车辆撞到对面车道。随后，他又接连遭到一辆现代索纳塔和其余两辆车的撞击，最终在被送往医院后不治身亡。

韩国警方正在通过确认汽车行驶记录仪、监控录像等，调查事故原委。另一方面，为了查清当事人的具体死因，警方计划委托国立科学调查研究院进行尸检。

另据韩国《东洋日报》报道，4位肇事车主均非酒后驾驶。目前，SUV车主和索纳塔车主因涉嫌违反《交通事故处理特例法》，已被警方不拘留立案。

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来源：海外网