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科学档案

No.37
科学 ,第三十七期  2019年1月10日

信天翁保护的新发展 — 利用Biologging把握信天翁的海上行为

信天翁科鸟类面临灭绝的风险,其主要原因是成鸟生存率降低、捕鱼过程中的混获等。迄今为止,研究者一般采用随船观察的方式研究混获风险和减少混获的方法,但是这种方法所得到的信息存在偏差。通过Biologging(生物追踪)可以了解到渔场和信天翁活动海域的重叠情况、信天翁追随渔船的行为特点、越冬地点等信息,从而为保护信天翁科提供有用的数据。 1.Biologging的应用 Biologging是指通过安装在动物身上的超小型信息记录装置(数据记录仪)来研究动物个体在野外的位置和行为的研究方法。当前,利用Biologging,对海鸟在海上行为的研究发展迅速。有些数据记录仪以秒或日为单位,以10-200米的精度对于动物个体的移动情况进行记录,因此能够得到极具科学意义的数据。海鸟一般生活在大陆架、沿岸地区、海洋漩涡等特殊的海洋构造区域,在蜿蜒移动的过程中寻觅食物。海鸟依靠气味寻找食物,因此一般会从下风方向接近食物。大多数的海鸟没有被人类研究过,也没有相关记录,但是人们已经知道了一些关于其迁徙活动的基本信息。例如,我们知道这些海鸟在远海度过非繁殖期,在从繁殖地向非繁殖地迁徙的过程中,其迁徙路径受到风的影响。除此之外,还有一些关于海鸟的海上活动的 ... ... [阅读更多]

No.37
科学 ,第三十七期  2019年1月9日

保存濒危的信天翁

信天翁曾经大量繁衍、栖息在伊豆群岛中的鸟岛、小笠原群岛、大东群岛、尖阁群岛和台湾周边的岛屿上。明治中期以后,由于国外对于羽毛的需求增加,这些岛屿上的信天翁被大量猎杀,以至于到了1949年,人们曾一度认为信天翁已经灭绝了。不过到了1951年,在鸟岛又发现了约十只左右。 在此之后,日本政府于1954年将鸟岛全境指定为国家鸟兽保护区,于1958年将信天翁指定为国家天然纪念物,于1962年进一步将信天翁指定为特别天然纪念物。1965年,日本政府更是将鸟岛整体指定为信天翁的繁殖地和天然纪念物(天然保护区)。1972年,信天翁成为“特殊鸟类转让限制法”的对象物种。现在,信天翁受到“濒临灭绝的野生动植物保护法(种子保护法)”的保护,日本政府还在其营巢地实施保护计划,以促进信天翁的繁殖。   迄今为止,相关部门在鸟岛积极开展了各种信天翁保护活动。例如,从五十年代到六十年代中期,气象厅鸟岛气象观测所的职员曾将野猫驱离鸟岛,以防止野猫吃掉鸟蛋,同时还对于信天翁的营巢地进行了改善。八十年代,在东邦大学的长谷川博的建议下,相关部门在鸟岛开展了防砂、种植工程,以更好的保护信天翁营巢地。开展这些活动以后,信天翁的繁殖成功率维持到70%左右。另 ... ... [阅读更多]

No.37
科学 ,第三十七期  2019年1月8日

钚管理的论点(下)确保能源选项 高速增殖反应堆的开发必不可少

〈要点〉 日本的钚转用到原子弹很难 加紧构筑可全面利用燃料的体制 中俄为确保资源对高速增殖反应堆表现积极 使用后的手机可以从中回收金及稀土金属(稀有金属)。手机中使用了各种各样的金属及半导体材料,也含有少量的有害物质。如果直接扔掉的话,就成了垃圾,如果将金提取出来,并按金属及塑料等进行分类的话,可以减少垃圾的排出。这些被称作为“都市矿山”,提取出的金可以用在东京奥运会・残奥会的奖牌制作上。 在核能发电站通过引起核裂变发出大量电力后的燃料称为乏燃料,是能够产生高强度放射线的危险物质。在美国等国家,会进行原状保管,最终将其埋在地下来直接处置。犹如使用后的手机直接丢弃。 另一方面,在乏燃料中,含有在发电过程中生成的钚(参照图片)。像从手机中回收金一样,从乏燃料中回收钚,将其加工为铀・钚混合氧化物(MOX)燃料,再次使用到发电中。钚回收后剩余的部分,再进行分类,危险性极高的高强度放射性废弃物可以减少到最初的百分之几。 除了发电之外,日本并没有其他使用该钚的方法。在日本使用的轻水反应堆的核能发电中所产生的钚,很难应用到原子弹。因为持续燃烧核燃料3年左右,产生约2-3成无法应用到原子弹的钚240等同位素。而朝鲜使用一种叫做石墨减速反应堆 ... ... [阅读更多]

No.37
科学 ,第三十七期  2019年1月7日

钚管理的论点(上)到了确立新国际规范之时 联手对剩余品的管理及处置

〈要点〉 非军事用钚库存在世界范围内增加 強化国际管理方针,设置库存量上限 为库存削减必须重新审视再处理政策 7月17日,日美核能协定已经到了30年的期限,随后将被自动延长。同时,在同月3日,能源基本计划通过了内阁审议,其中首次明确阐述“开展钚持有量的削减”。这后面有什么背景?根本问题到底在哪里呢? 持有量问题大多被视为核能政策的失败,但是说到问题的本质,其实际上是全球安全保障问题,应从全球视角来寻找解决钚问题的方案。 截至2016年年末,估算全球的“分离钚”库存量有518.6吨,相当于86,440颗在长崎使用的原子弹(参考图表)。同样地,据估算,可以直接应用在核武器上的高浓缩铀有1342.5吨,相当于20,977颗在广岛使用的原子弹,总共在全球范围内约有超过10万颗原子弹的核材料存在。 库存量的具体情况为,分为军事用(在核武器本身当中,或者为用于核武器所保存的量)与非军事用(已经认定不再用于军事目的的“剩余”量与为了和平利用所储存的量)。高浓缩铀中几乎90%为军事用,但相反,钚有70%以上为非军事用。另外,其中约8成的290吨是从和平利用的核能发电厂中回收的,如何控制该部分数量的增长是今后最重要的课题。 而且在其中,仅有日 ... ... [阅读更多]

No.37
科学 ,第三十七期  2019年1月6日

地球变暖《巴黎协定》的课题 依靠“吸收”的构想有局限 应以“人为零排放”作为指针

〈要点〉 对各国制定的自主目标是否具备实效存性在疑问 实现负排放的新技术尚存许多课题 各部门零排放的技术积累将发挥作用 2015年12月,在巴黎举行的联合国气候变化框架公约缔约方大会上,通过了一项防止全球变暖的新框架《巴黎协定》。与会各国通过了将工业化后的全球平均温度上升维持在远低于2摄氏度的水平(2度目标),以及使二十一世纪下半叶人工温室气体排放和森林吸收(负排放)达到平衡,从而使“净排放量”为零的议案。 协定规定了各个国家和地区都必须制定削减变暖气体的自主目标(减少),并且每5年重新进行一次评估。它还规定每五年在全球范围内核实进展情况。各个国家和地区根据这条规定,均向条约秘书处提交了一份主要以30年为期的承诺。 但是,其内容各不相同,尤其是新兴国家和发展中国家等的承诺,大部分均为国内生产总值的单位排放目标(中国、印度等),或者是与不采取对策的情况相比较而制定的削减比例(墨西哥、韩国等),甚至还有很多承诺以来自发达国家的各种支援为条件。即使遵守了承诺,全球的最终绝对排放量还是难以掌握。 许多专家指出,单凭这些承诺无法步入实现2度目标的轨道,而且,包括美国退出《巴黎协定》在内,承诺本身能否得到履行都存在着疑问。在这种情况下, ... ... [阅读更多]

No.32
科学 ,第三十二期  2017年10月30日

围绕iPS细胞的社会与科学
以伦理、法律、社会性课题为主轴思考下一个十年

2006年京都大学的山中伸弥教授等人宣布用实验鼠制作了iPS细胞[1]。次年,又宣布了通过人体组织也能够制作iPS细胞[2],到如今已经整整十年了。iPS细胞制作后的十年期间究竟发生了一些什么。在本文中,将以“伦理、法律、社会性课题(ELSI)”为主轴思考研究的进步。本稿将就ELSI进行梳理,以飨读者并提供参考。 【相关领域】 组织:京都大学、东京大学、庆应义塾大学、理化学研究所、文部科学省、厚生劳动省、经济产业省 业界:医学、制药、畜产 学科:生物 学问:生物学、生化技术、医学、药学、菌学、科学技术社会论、生命伦理 信息源:京都大学iPS细胞研究所官网、文部科学省“生命科学广场”、再生医疗学会官网、干细胞信息数据库项目SKIP 前言 自从山中伸弥教授制作了iPS细胞以来,日本的再生医疗发生了各种各样的变化。最大的变化应该是实施了全球首例使用来自患者的iPS细胞进行的临床研究,更进一步开始使用非患者本人的iPS细胞的临床研究。从法律制度来看,日本走在世界的前面,于2013年完善了推动再生医疗的法律,与以往在众多临床研究上一边观望美国和EU的动向,一边实施的情况相比,可以说是呈现出一派不同的景象。本稿在人体iPS细胞制作10年 ... ... [阅读更多]

No.28
第二十八期 ,科学  2017年1月30日

人工智能―西垣通教授采访

采访者:佐仓统教授 2016年9月2日  地点:东京大学大学院情报学环长办公室 佐仓统(东京大学大学院情报学环长):首先我想请西垣老师一边做一下简单的自我介绍一边给我们谈谈,我读了2016年7月由中公新书出版社出版的您的著作≪大数据和人工智能—-看清其可能性和陷阱≫。您在书中提到关于包括最新大数据或者科技奇点等在内的人工智能的话题,也提到文化及社会背景。写得非常有趣。我也读过西垣老师面向普通读者在1988年写的著作≪AI-人工智能的概念≫(讲谈社现代新书),感触很深。自那本书出版过了28年,今年又出了≪大数据和人工智能≫。我想您最基本的想法很多没有改变,在这时30年间加上了“大数据”,在内容方面,做了哪些改动,有哪些没有改动,请介绍一下您的个人经历的同时给我们说明一下吧。 西垣通(东京经济大学教授):我是在第二次AI(人工智能)浪潮的结束的88年的时候,写的那本书。AI浪潮迄今为止有三次,第一次是50年代到60年代。那时的关键词是“理论”,这一点说出非常本质的东西。AI被认为是计算机科学的一个领域,我认为原本计算机是为了人工智能才被开发出来的。当然,最初的应用软件是为了用于科学技术的计算和事务性的计算为主,图灵和 ... ... [阅读更多]

No.23
第二十三期 ,科学  2015年10月9日

紧急事态!日本的能源
电力改革才是成长战略中的优等生

伊藤元重(东京大学教授)

伊藤元重:我想有以下几点理由。 对于电力系统改革必要性的认知,自10多年前在专家之间,或政府中的反应便十分强烈,但该领域的改革仍存在一些困难点,从全面角度来看业界也是很强大的。这并非只有坏意义,更是兢兢业业地努力负责电力供求的体现。因此,对于这种需要破坏原有秩序的改革,其所面临的阻力也是非常大的。不仅仅是来自政治层面的阻力,技术层面上的难度也很大。由于上述的种种原因,改革迟迟没有进展,这便是日本的现状。在此期间,美国的多个州、欧洲、澳大利亚等国家和地区已相继进行改革, 而日本的步伐已然落后。彼时,发生了福岛的核电站事故。当然无需将核电泄漏问题和电力系统改革直接联系起来,但是当地震灾害、核电泄漏,并第一次出现停电时,我们才发现日本的电力其实并没有我们所想的那么顽强。举个非常具有象征性意义的例子:东日本和西日本的电气频率是不同的,当东日本发生停电时,灯火通明的西日本,即使想要做些什么却什么也做不了。因此,急需统一进行电力系统改革。非常有趣的一点是,愿意推进该电力系统改革的是民主党当权时期。... [阅读更多]

No.22
第二十二期 ,科学  2015年6月15日

机器人,AI革命(Part 1)
改变“产业和工作”的机器人

机器人是能替代人的一种存在,有时被认为对我们人类的工作是一种的威胁。但在现实中并非一定就是竞争对手。在导入机器人现场其实也蕴藏着共生的启发。 扁平的头上有两只眼睛,两只脚虽然无法步行,但两只胳膊连着肩膀、胳膊肘、手腕三个关节,可随意进行活动。 川田工业开发的机器人“NEXTAGE”与迄今为止日本普及的工业用机器人的笨拙外形完全不同,是一种比较容易让人感到亲切的人型机器人。 不同的不仅仅是外观,原来的工业机器人在高性能和速度方面非常好,但前提是周围的人不能与机器人靠近,而NEXTAGE的目标则是与人的共存,这不是某种设备,而是“伴侣”。 川田工业开发的NEXTAGE,不仅仅只是为了一个非常柔和的外观,让生产现场的气氛更加和谐,其实这里的确存在明显的商机。 日本的制造业并非只体现在与高性能产业中使用机器人的工厂,在多品种少量生产现场、商品周期短附加价值高的制造现场中,一直依赖人手对操作内容进行灵活变更。 针对这一状况,川田工业开发的机器人加入一排排生产流水线操作人员中。 制造货币处理机的GLORY公司在琦玉工厂引进了18台NEXTAGE。一条流水线中摆着4台NEXTAGE,最后的操作有人来做。也就是说,“5人” 中有4人的工作量 ... ... [阅读更多]

No.22
第二十二期 ,科学  2015年6月15日

机器人,AI革命
前言

佐仓 统 (科学技术社会论研究者)

机器人研究是日本最擅长的行业之一。产业上使用机器人的数量日本共有31万台,占全世界第一(2013年)。大学和研究所中,机器人研究开发的水平也非常高。有人说其这是因为受到以机器人为主人公广受欢迎的《铁壁阿童木》的影响。在这样的情况下,安倍政权在经济战略“安倍经济学”中,将机器人产业作为成长战略之一。尤其是在少子高龄化不断深化的日本,期待机器人在看护方面发挥作用。但另一方面,技术上进行成品化的过程非常脆弱,基础研究虽然非常盛行,但在实用方面相当薄弱,日本的其他行业中所存在的问题同样也出现在机器人领域中。比如,美国的企业,机械化的吸尘器Roomba,虽然日本的电机工厂也做了同样的企划,但考虑到事故的风险并没有实现实用化。还有在福岛第一核电发电所发生事故后,最初投入的抗灾机器人,是美国制造而并非日本制造。... [阅读更多]

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