4月9日，万象·科学Talk第1期中科院青促会合作专场“隐藏的次元”在广东省广州市南沙区图书馆举办。本次活动邀请了来自高温超导、光电转换、航空发动机、体外诊断、生物 3D打印、植物水分传输等领域的6位中科院科学家，面向线上线下观众，用喜闻乐见的脱口秀形式分享了各自的科研故事和发现。
万象·科学Talk活动现场。主办方供图
在火炉里修炼高温超导“心经”
近日，深圳第一高楼用上了国产超导电缆，以数倍于常规电缆的电量输送能力，提供高可靠性供电，这得益于超导体零电阻的优势。
“探索超导材料的方法千奇百怪，最常用的是通过烧炉子，把各种化学元素‘炒’在一起，看看超不超导。”中国科学院物理研究所研究员罗会仟介绍，烧制不同的超导材料，需要借助不同的炉子。
他提到一种高级的炉子——移动光学浮区炉，这需要用光加热。“只要这个光够给力，炉子玩得转，最后就能得到高质量的晶体。只要温度足够低，这些晶体电阻就会降到零，实现超级导电。”罗会仟及其团队通过中子散射实验，利用一束不带电但有磁性的中子，去探测材料中电和磁的相互作用，从而为更好地实现高温超导应用提供坚实的实验依据和理论基础。
透过时间分辨光谱看“光明”的未来，这听起来有些科幻。中国科学院大连化学物理研究所研究员田文明及其团队发展了一种时间和空间分辨电荷运动检测方法，不仅能直观看到电荷的运动过程，还能知道电荷能跑多快、跑多远，以及寿命有多长。“这个技术既能看到单个晶粒中的电荷运动，又能观察到电荷跨晶粒运动以及跨晶界后的损耗。”田文明说，有了这种技术，我们进一步对光电材料进行设计和调控，实现定向电荷运输，提升电荷利用效率。研究结果为寻找更好的半导体材料、设计更优秀的电池结构等提供了科学依据。
揭开植物“渴死”的秘密
中国科学院工程热物理研究所研究员杜强的日常工作是给航空发动机里最重要的零件——涡轮叶片降温。然而，涡轮叶片的最大厚度仅为6毫米左右，对它进行降温可是个“绣花活”。
为降低涡轮叶片金属壁面的温度，杜强及其团队主要采用内部和外部相结合的冷却方法。“在叶片内部，设计复杂的‘蛇形’冷却通道，从发动机低温位置源源不断地引入冷却气流，像流通的‘血液’一样，持续降低叶片内部的温度。在叶片外部，设置各种形状的冷却气膜孔，冷气从气膜孔流出后将覆盖叶片表面，就像是给叶片穿上了‘隐形的外衣’，将金属壁面与高温燃气进行隔离，以此实现了对涡轮叶片的高效冷却，使叶片达到长寿命的设计要求。”杜强介绍。
随着全球变暖趋势越来越明显，很多区域变得越来越干旱，树木遭受严重生存威胁。为揭开植物“渴死”的秘密，中国科学院华南植物园副研究员刘慧通过对植物“病情”的观测，寻找植物耐受各类恶劣环境的调节机制。
刘慧及其团队前后测过全国10多个地区300多种森林植物，还整合了全球大概1300多种的数据，发现树木越高，需要的水分就越多，但同时也越不耐旱。这也佐证了为什么几十年间亚马孙热带雨林里干旱死亡的基本都是高树。
用好生物3D打印“救命”神笔
如果能拥有一支马良的神笔，就可以在体外“画出”紧缺的器官，这是中国科学院深圳先进技术研究院研究员阮长顺的科研梦。阮长顺及其团队通过先进的生物3D打印技术，可以达到接近这支神笔的功效。“我们也已经验证了，所打印出来的含细胞的结构体，在体内可以显著地促进骨组织生长修复。但要在体外人造出完全替代人体器官的组织，实现其完整功能，我们还有很长的路要走。”阮长顺补充道。
为迅速揪出甲流、诺如病毒等传染病的病因，中国科学院苏州生物医学工程技术研究所张威研究员及其团队建立了一整套完全自主高灵敏核酸检测的技术，部署了多项专利。在温控和光学检测等方面更是实现了“多、快、准、全”的技术突破。“这些仪器目前已经完成了注册检验，很快就可以跟大家见面了”。
“万象·科学 Talk”是万象曰品牌面向社会大众举办的青年科学家脱口秀节目，讲述科学故事或科学发现，让科学更加喜闻乐见。本次活动由中国科学院青年创新促进会、广州物联网研究院主办，广州市南沙区图书馆、中国科学院深圳先进技术研究院协办，广州市南沙区科学技术局支持。
(责任编辑：韩梦晨)
