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利用光力系统实现非互易频率转换******

　　记者10日从中国科学技术大学获悉 ，该校郭光灿院士团队的董春华教授研究组通过光辐射压力实现两光学模式和两机械模式间的相互作用 ，进而实现了任意两模式间全光控的非互易频率转换。该研究成果日前发表在国际期刊《物理评论快报》上。

　　光学和声学非互易器件在构建基于光子和声子 的信息处理和传感系统中是非常重要的元器件。虽然磁诱导非互易已广泛应用于分立光学非互易器件，但在器件集成化方面仍面临挑战 。同时，磁诱导声学非互易由于效应较弱，也难以实现集成 的声学非互易器件。腔光力学系统是实现无磁非互易 的有效系统之一 ，在之前 的工作中研究组已经演示了基于腔光力相互作用的无磁光学环形器。

　　在前期工作基础上 ，研究组研究了单个微腔中光子和声子 的非互易转换 。利用两个光学模式和两个机械模式通过光力相互作用构成闭环四模元格，这四个模式具有完全不同 的频率 ，分别为388THz、309THz 、117MHz和79MHz。研究组演示了四个模式中任意两个节点之间 的非互易转换 ，包括声子—声子（MHz—MHz） 、光子—光子（THz—THz）和光子—声子（THz—MHz）的非互易转换 。该非互易转换 的原理正 是利用光力微腔中 的多个模式构建人工规范场 ，通过控制光 的相位实现规范场中几何相位 ，从而可以实现全光控制的灵活 的非互易转换。接下来，在该元格中引入第三个机械模式 ，实现了声子环形器 ，该环形器的方向受两个独立的控制光相位决定。

　　据悉，这一研究结果可以推广到微腔内其他 的光学模式和机械模式 ，构建更多节点的混合网络，实现信息在混合网络中的单向传输，这在通讯和信息处理领域具有潜在 的应用 ，特别是在光学波分复用网络和用于连接不同频率下工作的分立量子系统 。（记者吴长锋）

五十年来寿命减少一半！蜜蜂消失会导致人类灭绝吗？******

　　近日 ，美国马里兰大学在《科学报告》杂志上发表了一项新研究：在受控实验室条件下，现在饲养的蜜蜂其寿命比上世纪七十年代短了50%。现在饲养的蜜蜂平均寿命为17.7天，而上世纪70年代为34.3天 。

　　当与自然环境下的蜜蜂相比时，其趋势竟然一致。为了找到原因 ，研究人员考虑了农药、环境压力、寄生虫 、营养等各种因素 ，结果显示 ，蜜蜂寿命 的总体下降可能 是遗传因素 。

图源 ：中国蜂业杂志

　　小小蜜蜂，巨大作用

　　“如果没有昆虫进行这种自由自在的授粉工作，那么很多植物必将灭绝——原先靠这些植物来保持土壤的活力，并且给土壤增加养分 ，一旦这些植物灭绝了，那么土壤就会变得干枯贫瘠，进而严重影响该地区的整个生态系统。”

——蕾切尔·卡森《寂静 的春天：大地 的绿色瀑布》

　　蜜蜂是授粉网络 的核心 。作为授粉昆虫，蜜蜂在全世界各地辛勤地传播花粉，直接关系到全球76% 的粮食作物和84% 的植物 的花粉传播。每一只蜜蜂 ，能够沾住足足五十万到七十万粒花粉 ，使得植物授精充分，无论对于作物产量还是质量都有着广泛的提升 。

图源：联合国粮农组织

　　蜜蜂影响农作物产量 。蜜蜂是授粉活动的主力，影响了世界35% 的农作物产量。据联合国粮农组织公布，与人类密切相关的107种重要农作物品种中 ，91种依赖蜜蜂授粉 。经过蜜蜂授粉后 ，13种农作物增产幅度达90%以上 ，30种农作物增产幅度为40%-90% ，27种农作物增产幅度为10%-40%，21种农作物增产幅度在10%以下 。

图源 ：参考文献1

　　蜜蜂创造了巨大经济价值 。中国农科院蜜蜂研究所研究结果显示,蜜蜂授粉对36种作物生产贡献 的经济价值达到3042.20亿元,占作物总产值 的36.25%,相当于全国农业总产值的12.30%。据估计，蜜蜂授粉每年可以为美国创造150亿美元 的价值，除了酿蜜 ，更多的 是作物因蜜蜂授粉而在产量和质量上产生的增加值。

　　蜜蜂消失会导致人类灭绝吗？

　　很多文章中有过这样的言论“如果蜜蜂从地球上消失，人类将只能再存活4年 。没有蜜蜂 ，没有授粉，没有植物，没有动物 ，也就没有人类 。”这 是真 的吗 ？蜜蜂消失会导致人类灭绝吗 ？

　　答案是不会的 ！

　　首先 ，蜜蜂对我们 的日常生活确实起到了很大 的作用 ，但这种作用并非不可替代 。这个世界上并不是只有蜜蜂会授粉，有很多昆虫，如蛾子 、蝴蝶 、苍蝇 、蝙蝠 、甲虫都能进行花粉传授。在很大程度上可以弥补蜜蜂缺失 的不足 ，至于效率 ，确实没有蜜蜂那么高 。

　　其次，人类主要的农作物要么是风媒（玉米 ，水稻 ，小麦），要么 是自花授粉（大豆 ，豌豆） ，要么干脆 是克隆繁殖（土豆） ，没有蜜蜂也一样可以产生籽粒和可食用部位 。只有水果和蔬菜与蜜蜂授粉相关，例如西瓜、苹果、芒果等水果 ，南瓜 、丝瓜 、黄瓜等蔬菜。

　　但 是蜜蜂消失带来 的损失确实 是巨大的 ！

　　如果蜜蜂灭绝，很多物种也会跟着逐渐湮灭 。比如高度依赖昆虫授粉 的巴旦木 ，如果缺少蜜蜂等授粉昆虫，几乎不会结果 。许多濒临灭绝的珍稀植物甚至只能依靠特定 的蜜蜂帮助授粉 。

　　如果蜜蜂灭绝，蜜蜂珍贵 的副产品也会消失。比如蜂蜜 、蜂胶和蜂蜡 。蜂胶具有很高的药用价值 ，在美容养颜方面效果也十分显著 。蜂蜡作为少有的能被大规模获取 的天然蜡，已经被广泛应用于化妆品、农业、医药 、食品甚至航天、电子、军工等行业的生产制造中 。

　　保护蜜蜂，我们可以做些什么 ？

　　蜜蜂不仅能为人类提供大量食品 、医药 、营养等，还可以为农作物 、果树、蔬菜 、牧草等传播花粉 ，大幅度提高农作物 的产量和品质，利用蜜蜂为大田植物授粉和大棚植物授粉， 是现代农业生产的必然趋势 。因此，应该采取措施保护好蜜蜂 。

图源：农科专家在线

　　为蜜蜂创造良好 的生活环境，以保障授粉 。将部分农田空出 ，为蜜蜂打造天然的栖息地 。种植不同花期的本土植物 ，形成灌木篱墙。同时种植向日葵、咖啡树，以及牛油果树和芒果树等，吸引蜜蜂。减少杀虫剂 的使用，不破坏蜜蜂窝。

　　在花园里种植本地植物 ，为蜜蜂提供它们喜欢 的食物。植物和授粉昆虫 是共生互助的关系。它们彼此需要，也只有这样才能生存并进化 。种植各类不同花期的本地植物，有助于授粉昆虫的生存 。

　增加对蜜蜂 的了解 ，克服你 的恐惧 。通过学习，你会发现，并不是所有的蜜蜂都蜇人，它们成群而上是为了保护自己 ，并非有意伤人。通过了解如何尊重蜜蜂 ，我们可以避免遭受蜜蜂袭击 ，并能学会与这一重要生物和谐共处 。

　　最后，我们希望蜜蜂消失的那一天永远不要到来 。

　　来源 ：中国蜂业杂志、科学辟谣 、数字北京科学中心 、农科专家在线、植物人史军微博

　　参考文献 ：

　　[1]姚军,姚沛辰.小蜜蜂 大作用[J].知识就是力量,2020,(05):24-27.

　　[2]李位三.论蜜蜂在生态农业系统中的特殊作用[J].中国蜂业,2010,61(03):50-51.

　　整理 ：刘雪洁

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）