使命光荣 任务艰巨******

使命光荣 任务艰巨

讲述人：兰州大学动物医学与生物安全学院青年研究员 朱国梁

　　作为一名刚踏入高校工作的青年教师，我深刻感受到党和国家对教育、科技的高度重视，也深刻认识到作为高校科研工作者的光荣使命和艰巨任务。

兰州大学校园景色 兰州大学供图

　　今年7月，我从位于北京的中国科学院生物物理研究所毕业，怀着忐忑和憧憬，第一次来到甘肃兰州。这次旅行的目的是实地考察国内几所高校，以便选择其中一所入职，第一站便是兰州大学。尽管晚上10点多才到酒店，学院领导仍然非常热情地带我去参观实验室，深情讲述科研团队的发展历史和未来规划，我们畅谈到12点多才结束。躺在酒店的床上，我久久不能入睡，做出了人生中最重大的决定：我要留在兰州，加入建设西部、发展西部的大军中。

　　我所在的动物医学与生物安全学院是兰州大学和中国农业科学院兰州兽医研究所着眼科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略而展开强强联合的成果。学院着力在动物医学和生物安全两大学科领域开展高水平基础研究与应用研究，致力于在生物安全、动物医药、动物养殖等领域和行业为国家培养高层次创新人才。

　　我的研究方向是结构生物学，简而言之就是利用结构生物学技术和手段，研究重要生物大分子的结构和功能。疫情期间，结构生物学家攻坚克难，为新冠疫苗研发、抗病毒药物设计提供了重要的理论基础，也是从那时起，我深刻意识到自己研究方向的重大意义。未来，我将认真学习贯彻党的二十大精神，深入思考如何将结构生物学与病原致病及免疫机制研究、宿主抗病机制及抗病育种研究、新型疫苗与诊断技术创新研究等方向相结合，为重要动物疫病、人畜共患病防控提供理论和技术支撑。

　　作为高校青年教师，我们要始终牢记党和人民赋予的光荣使命和艰巨任务，立大志、明大德、成大才、担大任，敢想敢为又善作善成，直面问题、迎难而上，瞄准世界科技前沿，勇做新时代科技创新的排头兵，为建设世界科技强国作出自己的贡献。

　　（光明日报记者宋喜群、王冰雅采访整理）

　　《光明日报》（ 2022年12月20日 05版）

绕过人墙、半路转弯 怎么在世界杯踢出超帅“香蕉球”？******

　　又到了四年一度的世界杯

　　不知道大家是否还记得

　　2018届世界杯中

　　葡萄牙和西班牙相遇的小组赛

　　C罗在最后时刻力挽狂澜

　　踢出被解说员叹为

　　“翩若惊鸿，宛若蛟龙”的

　　“C型”任意球，扳平比分

　　被踢出的球为什么会迅速升降？

　　又为什么会“拐弯”呢？

　　首先我们来了解一下任意球

　　任意球是啥？

　　任意球是罚球的一种。它是一种在足球（或手球）比赛中发生犯规后重新开始比赛的方法。

　　任意球分两种：直接任意球，踢球队员可将球直接射入犯规队球门得分；间接任意球，踢球队员不得直接射门得分，球在进入球门前必须被其他队员踢或触及。判罚前场任意球后会使用一种泡沫喷剂划定球的摆放位置，以及人墙的站位，发任意球时需要用手触球，然后在裁判哨响后踢球。

　　香蕉球？能吃吗？

　　事实上，C罗踢出的这种任意球在足球比赛中并不少见。

　　在1997年，在巴西对法国的一场足球比赛中，巴西足球运动员Roberto Carlos，在没有通向球门的直接路线的情况下，从35米外开出一个任意球。他的射门使球飞过球员，并在快要出界的时候急转向左，砸入球门。

　　图源：网络 香蕉球图解

　　球的突然拐弯让在场球员，特别是法国守门员根本来不及反应。这个史上最漂亮，最具标志性和最违反物理学定律的任意球，被叫作“香蕉球”。法国物理学家对此研究了数年，终于用“马格努斯效应”解释了这个问题。

　　马格努斯效应

　　图源网络

　　当一个旋转物体的旋转角速度矢量与物体飞行速度矢量不重合时，在与旋转角速度矢量和平动速度矢量组成的平面相垂直的方向上将产生一个横向力。在这个横向力的作用下物体飞行轨迹发生偏转的现象。这是流体力学中的一种现象。

　　图源：陕西师范大学物信院 马格努斯效应示意图

　　旋转物体之所以能在横向产生力的作用，是由于物体旋转可以带动周围流体旋转，使得物体一侧的流体速度增加，另一侧流体速度减小。

　　是不是听得云里雾里？

　　香蕉球轨迹

　　球在气流中运动时，如果其旋转的方向与气流同向，则会在球体的一侧产生低压，而球体的另一侧则会产生高压。运动员的用力方向朝右，所以足球逆时针旋转。拐点处足球左侧产生低压，右侧产生高压，这样就导致足球存在横向的压力差，并形成向左侧的力。

　　图源：NKPhysics

　　根据物理公式，距离越远，速度越慢，球偏离角度也就越大。因此，我们能看到在香蕉球运行的末尾时刻，会发生更剧烈的偏转，给守门员一个巨大的“惊吓”。

　　我也能踢出和C罗一样的球吗？

　　回到文章开头提到的C罗“力挽狂澜”的任意球，这一球不止踢出了上述“香蕉球”的概念，同时也混合了“电梯球”，即指大力踢出的足球，下落很快，像是从电梯上下坠，它实际上是高速飞行的足球受到重力和大雷诺数阻力下的运动轨迹。

　　图源： 中国物理学会期刊网 皮尔洛的“电梯球”

　　葛惟昆教授解释说：“踢出电梯球的一大关键要素，就是球的初始速度要快。”要踢电梯球，球的初始速度应该接近150公里/小时，没错，就是一辆车在高速公路上狂飙的速度。

　　图源：科学世界

　　研究人员在进行场景模拟时发现，要想让100公里/小时以上速度的任意球避开人墙（假定在距离约9米远的位置有5名身高1.8米的对方球员并排）成功射门，球离开地面时与地面的夹角必须控制在15°～17°之间，也就是仅有2°的精度范围（在距离球门25米的位置，踢出转速为每秒8转的侧旋弧线的情况）。

　　如果是足球，以每小时90千米的速度每秒旋转8转，球会在这个距离内弯曲3米以上。

　　图源见水印

　　而踢出弧线的关键在于，落脚点在偏离球心的位置，偏离球心的幅度越大，球的转速越快。有研究人员称，安德烈亚皮尔洛等优秀的任意球球员会使球的旋转轴倾斜角度大于侧旋，让马格努斯力倾斜向下发挥作用，从而踢出“球速快、大幅弯曲的同时又急剧下沉的”球路。

　　资料来源：科学世界、中国物理学会期刊、科技日报、天津科普说、NKPhysics

　　整理：董小娴