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科学大观园

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2024年18期

聚焦热点话题，探索人与自然；汇集奇闻异趣，网罗超自然现象。旨在把科学的严谨性与普及方式的多样性、趣味性、灵活性有机地融合在一起。

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卷首语 | 减碳发展，添彩未来

卷首语 | 减碳发展，添彩未来

碳元素对生命至关重要，我们目前已知的所有生命都是碳基生命。在科学家搜寻地外生命时，一些与生命活动有关的含碳化合物是重要的标志物。但在地球这个生命的摇篮上，随着气候变化愈加剧烈、全球变暖不断加速，二氧化碳、甲烷等含碳温室气体却对人类和其他生命的生存与繁衍构成了巨大的威胁，减碳成为全世界共同面临的挑战。中国式现代化是人与自然和谐共生的现代化，低碳发展是其中应有之义。2020年，习近平主席在第七
前沿 | 禽流感如何跨越物种传播

前沿 | 禽流感如何跨越物种传播

鸟类和哺乳动物之间存在显著生物学差异，这通常可防止禽流感从鸟类传播到其他物种。因此，要感染哺乳动物，禽流感病毒必须发生变异以克服两个主要障碍：进入细胞的能力和在细胞内复制的能力。要引起大流行，它还必须获得在人与人之间传播的能力。令人担忧的是，最近美国奶牛意外感染了禽流感病毒H5N1株，可能发展成为牛群的地方性流行病——这会让病毒提高适应人类的能力，事实上，已报告了几例禽流感病毒传播给人类的
前沿 | 频繁切换视频会让人感觉更无聊

前沿 | 频繁切换视频会让人感觉更无聊

很多人为了缓解无聊情绪，会在社交平台上观看短视频。加拿大科学家开展的一项最新研究称，为缓解无聊情绪而频繁切换视频（粗略观看视频部分内容），实际上可能让人更无聊，对内容更不满意。相关论文发表在最新一期《实验心理学杂志：概述》上。该研究包括7项实验，共涉及1200多名来自美国或加拿大的大学生。在两个基础实验中，当参与者感到无聊时，他们会刷视频。这些参与者起初认为，频繁切换视频而不观看完整视频，会让
前沿 | “冷涡蓝”是什么蓝

前沿 | “冷涡蓝”是什么蓝

近期，我国华北地区的天空呈现出一种特别的蓝色，透蓝的天空中白云朵朵，被网友形象地称为“美颜蓝天”。这种蓝天在气象学上被称为“冷涡蓝”。中央气象台首席预报员马学款介绍，冷涡是在对流层中高层存在的具有冷中心的低气压系统，通常形成于西风带高空槽中。当高空槽受到冷平流的侵入，有可能切断槽线，进而形成闭合的低压环流，这就是冷涡。由于冷涡是一个闭合环流，它的引导气流弱，移动速度比较慢，因此可以对某
前沿 | 冰盖融化使南极海底隆起

前沿 | 冰盖融化使南极海底隆起

南极洲并不是看上去那样平静，冰盖之下的地形正经历着变形的过程，这是诸多环境因素导致的。最新研究表明，南极冰盖之下的隆起地形可能对未来海平面上升产生重大影响——冰盖融化导致下方基岩重量减轻，从而使其逐渐抬升，对海平面上升能起到减缓作用。该研究报告发表在近期出版的《科学进展》杂志上。该研究报告合著作者、美国俄亥俄州立大学伯德极地和气候研究中心的资深科学家特里·威尔逊和加拿大麦吉尔大学的研究人员
前沿 | 40岁和60岁是衰老“加速点”

前沿 | 40岁和60岁是衰老“加速点”

人的衰老并不是一个简单的线性过程，而是在特定的年龄会发生剧烈的变化，尤其是在40多岁和60多岁时。研究人员对成年人体内1.1万个分子进行长期测量后发现，81%的分子在这两个年龄段会发生显著变化。该研究报告发表在日前出版的《自然·衰老》期刊上。这种类型的衰老研究侧重于追踪“生物年龄”，指的是身体发生的变化影响了蛋白质、代谢物和基因活性，而不同于人们每年庆祝生日时的“生理年龄”。美国斯坦福大学招募
前沿 | NASA 毅力号开启火星新挑战

前沿 | NASA 毅力号开启火星新挑战

近日，美国宇航局的毅力号火星探测车正在火星上迎接一项新的挑战，这辆六轮探测车在过去 3 年半的时间里一直在火星杰泽罗陨石坑的底部漫游，于8月28日开始向坑顶攀登。毅力号将攀升 305 米到杰泽罗陨石坑的边缘，以挖掘岩石样本。自 2021 年登陆红色星球以来，毅力号已经在该陨石坑底部收集了 22 个岩石核心样本，在探索过程中已经行驶了大约 29 公里。据了解，探测车收集的样本可能有助于科学家拼凑
前沿 | 科学家观测到迄今最重反物质超核

前沿 | 科学家观测到迄今最重反物质超核

基于在美国相对论重离子对撞机上开展的碰撞实验，来自中国科学院近代物理所等中外单位的科研人员，首次在相对论重离子金金碰撞中观测到一种新的反物质超核——反超氢-4。这是迄今科学家观测到的最重反物质超核。相关研究成果8月21日在线发表于《自然》杂志。根据当前主流物理学理论，宇宙诞生于距今约138亿年前的大爆炸，大爆炸产生了等量的物质和反物质。但我们的宇宙中，物质很常见，反物质却非常罕见，而由若干
科学探奇 | 科学家培育出“迷你大脑”最终会产生意识吗？

科学探奇 | 科学家培育出“迷你大脑”最终会产生意识吗？

上世纪80年代，美国哲学家希拉里·普特南提出了著名的“缸中之脑”思想实验。而过了不到半世纪的时间，生物学家们已经能在实验室培养皿中培育出现实版的“缸中迷你大脑”——脑类器官（brain organoids）。虽然这是只有几毫米宽的大脑神经细胞集群，但已能模拟部分大脑功能，并且我们很快迎来了一个重要问题：这样的脑类器官会产生意识吗？脑类器官研究进展迅速类器官（organoid）也称作
封面故事 | “碳”索之路

封面故事 | “碳”索之路

实现碳达峰与碳中和目标，是促进经济社会发展向绿色低碳转型的重要体现。在党的二十届三中全会对“双碳”目标实施进度进行具体部署后，国务院办公厅近日印发了《加快构建碳排放双控制度体系工作方案》，明确到2025年、“十五五”时期、碳达峰后三个阶段的工作目标。《方案》提出，要将碳排放指标纳入国民经济和社会发展规划。工业减排怎样成真？太阳能热发电还有多远？人工合成淀粉经历了什么？高原碳中和如何实现？地
封面故事 | 构建碳排放双控体系国务院推进“双碳”方案落地

封面故事 | 构建碳排放双控体系国务院推进“双碳”方案落地

实现碳达峰与碳中和目标，是促进经济社会发展向绿色低碳转型的重要体现，在各方关注下，构建碳排放总量和强度双控（以下简称“碳排放双控”）制度体系正式提上日程。在党的二十届三中全会对“双碳”目标实施进度进行具体部署后，国务院办公厅近日印发了《加快构建碳排放双控制度体系工作方案》（以下简称《方案》），明确到2025年、“十五五”时期、碳达峰后三个阶段的工作目标。盘古智库高级研究员吴琦表示：“随
封面故事 | 积极稳妥推进碳达峰碳中和

封面故事 | 积极稳妥推进碳达峰碳中和

实现碳达峰碳中和，是以习近平同志为核心的党中央统筹国内国际两个大局作出的重大战略决策，是着力解决资源环境约束突出问题、实现中华民族永续发展的必然选择，是构建人类命运共同体的庄严承诺。《中共中央关于进一步全面深化改革、推进中国式现代化的决定》强调要健全绿色低碳发展机制，“构建碳排放统计核算体系、产品碳标识认证制度、产品碳足迹管理体系，健全碳市场交易制度、温室气体自愿减排交易制度，积极稳妥推进碳达
封面故事 | 碳中和江湖

封面故事 | 碳中和江湖

“碳中和”浪潮席卷全球，已经成为全球共识。据清华大学碳中和研究院撰写的《2023全球碳中和年度进展报告》显示，截至2023年9月，全球已有151个国家提出碳中和目标，覆盖92%的GDP（PPP）、89%的人口和88%的排放。世界前20大经济体中，中国、俄罗斯、英国、德国、美国、法国、瑞士、西班牙等8个国家的降碳速度步入转型正轨。但是，据全球碳项目（Global Carbon Pro
封面故事 | 第二次青藏科考成果显示青藏高原每年碳盈余超过6500万吨

封面故事 | 第二次青藏科考成果显示青藏高原每年碳盈余超过6500万吨

第二次青藏高原综合科学考察研究成果发布会日前在西藏召开，发布会集中发布本次科考十大任务7年来的重要成果。科考发现，作为亚洲水塔的青藏高原正在变暖、变湿、变绿。过去15年，青藏高原生态系统呈现整体趋好态势，其中优良等级草地和森林面积比例分别提高了6%和12%；水源涵养、土壤保持和防风固沙服务功能分别提升了1%、2%和70%，生态系统服务功能逐渐提升。同时，青藏高原每年碳盈余超过650
封面故事 | 为了“碳中和”，青藏高原上的石头也在努力

封面故事 | 为了“碳中和”，青藏高原上的石头也在努力

青藏高原的石头很努力一提起“吸收二氧化碳”，你会想到什么？树木和海洋可能会此刻闪现在你的脑海，顺便勾起你去户外亲近大自然的愿望。不过，有一个答案可能常被忽视，那就是岩石。在捕获与储存大气CO2的过程中，它也扮演着重要角色。为了实现“碳中和”的目标，青藏高原的石头很努力。全球变暖已成为科学界和各国政府关注的热点问题，为应对这一问题，各国政府纷纷提出相关目标与方案。2020年9月，中国
封面故事 | 陈发虎院士：青藏高原助力实现碳中和潜力巨大

封面故事 | 陈发虎院士：青藏高原助力实现碳中和潜力巨大

青藏高原是我国的生态安全屏障，面积达262万平方公里，生态系统类型丰富，自然保护地占区域面积的40%以上。在实现“双碳”目标的背景下，青藏高原可以为实现“碳中和”发挥哪些作用？ “国家碳中和任务艰巨，作为维护国家生态安全大局中的重要力量，青藏高原所在区域可以最大程度挖掘自身潜力，可以显著助力我国实现碳中和目标。”在接受《中国科学报》专访时，中国科学院院士、中国科学院青藏高原研究所所长陈发虎表
封面故事 | 节能环保产业年增7%如何实现？

封面故事 | 节能环保产业年增7%如何实现？

近期印发的《关于加快经济社会发展全面绿色转型的意见》（下称《意见》），将“大力发展绿色低碳产业”作为“加快产业结构绿色低碳转型”的重要部分，并首次明确到2030年节能环保产业规模达到15万亿元左右的量化目标。受访专家普遍认为，实现15万亿元规模产业目标，意味着未来6年节能环保产业年均复合增长率将落在7.0%～8.0%的区间。环保产业将向绿色、低碳、循环发展全面升级，提升工业企业能源利用效率
封面故事 | 碳中和进程中AI扮演什么角色

封面故事 | 碳中和进程中AI扮演什么角色

当今世界，人工智能（AI）正迅速成为技术创新的核心。然而，随着AI技术的广泛应用，其对环境的影响也引起了人们的关注。一些人将AI视为一种“碳炸弹”“碳老虎”，担忧其对全球气候变化的潜在负面影响。事实真的如此吗？ AI，能源消耗的“碳炸弹”？ AI技术，尤其是深度学习，需要大量的计算资源。这些资源往往来自数据中心，它们消耗着巨大的电力，有时甚至依赖于化石燃料。根据研究，训练一个大型AI模型的
寰宇内外 | 湿地里的鸟世界

寰宇内外 | 湿地里的鸟世界

短耳鸮短耳鸮，体型矮小，体长仅38～40厘米，也叫夜猫子、猫头鹰、短耳猫头鹰等，是国家二级保护动物。耳簇羽短小，几乎不外露。栖息于低山、丘陵、苔原、荒漠、平原、沼泽、湖岸和草地等各类环境中，尤以开阔平原草地、沼泽和湖岸地带较多见。多在黄昏和晚上活动及猎食，平时多栖息于地上或潜伏于草丛中，很少栖于树上。短耳鸮主要以鼠类为食，也吃小鸟、蜥蜴和昆虫，偶尔也吃植物果实和种子。长耳鸮中等
真相 | 蛋黄颜色越深营养越高？一动就出汗是身体虚？

真相 | 蛋黄颜色越深营养越高？一动就出汗是身体虚？

蛋黄颜色越深，营养就越高？流言内容：蛋黄是鸡蛋中的精华所在，营养物质会通过蛋黄体现出来，颜色越深，营养价值越高。真相解读：并非如此。蛋黄的颜色，受到母鸡的年龄、品种、健康状况，饲料成分及色素的含量等多种因素的影响。例如母鸡年龄偏大，下的蛋蛋黄颜色更深。饲料中类胡萝卜素及脂肪含量越高，蛋黄颜色更黄（注意这不能代表营养水平）。除了以上因素外，饲料的抗营养因子、药物、鸡舍的环境控制等也都
聚焦 | 假身份入院产子代孕产业隐身公立医院

聚焦 | 假身份入院产子代孕产业隐身公立医院

8月26日，微博认证为“打拐志愿者”的博主上官正义发文称，青岛某代孕公司勾结三甲医院医护人员非法行医，参与地下实验室取卵、胚胎移植活动；并以5万元不等的价格售卖出生证明，合作的医院涉及多个省份。 “你帮我看看接生的是不是吴医生，3月11日剖腹产的，49岁孕妇，男孩7斤。” 2024年3月22日中午，记者以产妇家属的身份，在江西省宜丰县人民医院妇产科病房了解代孕妈妈的相关信息。在长期从事
聚焦 | 充满争议的代孕辅助生殖技术的发展

聚焦 | 充满争议的代孕辅助生殖技术的发展

医疗资源短缺时，谁应该优先被救治？患有先天重疾的婴儿是否应该生下来？如何正确看待代孕？你愿意捐献器官吗？治疗无望时，是否有权选择安乐死？……这一系列随着医疗技术进步而出现的生命伦理难题，是与我们每个人的生命息息相关的拷问，是现代社会无法回避的难题。生殖超出了自然法则的框架自然的亲子关系一定是有自然受精、妊娠、生产这样的流程。这里的“自然”意味着人类无法干预这个过程，这个过程超越了人类意
专栏 | 加强保护利用，让文化遗产绽放时代光彩

专栏 | 加强保护利用，让文化遗产绽放时代光彩

日前，联合国教科文组织第46届世界遗产大会通过决议，将“北京中轴线——中国理想都城秩序的杰作”和“巴丹吉林沙漠—沙山湖泊群”“中国黄（渤）海候鸟栖息地（第二期）”列入《世界遗产名录》。至此，我国世界遗产总数达到59项，居世界前列。申遗成功再次引发人们对文化和自然遗产保护利用的关注。当下，我国文化和自然遗产保护利用现状如何？面临哪些困难？如何更好地加强保护利用工作？记者对此展开采访。成绩
地球故事 | 多方协作打赢珊瑚“保护战”

地球故事 | 多方协作打赢珊瑚“保护战”

家住广州的唐峰一家原本计划暑假前往泰国皮皮岛潜水，不得已改了行程。作为全球潜水爱好者的热门选择，皮皮岛国家公园近期宣布，由于海域内珊瑚白化现象严重，暂停部分浮潜项目。近年来，珊瑚礁经历了前所未有的生存挑战。面对这一严峻形势，从基础研究到创新应用，从无性繁殖技术到基因改良工程，科研人员正努力探索。与此同时，政府、企业与公益组织等多方力量也纷纷加入，让珊瑚礁保护工作未来可期。多重诱
万象 | 未来“月球城”怎么建

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近日，意大利科学家透露他们发现了第一个“月球洞穴”，推动月球科研和人类探月计划都向前迈出了重要的一步。这个熔岩管洞穴可能被选为月球基地，它可为人类提供庇护所，躲避恶劣的月球表面气候，还能支持人类对月球的长期探索。有专家畅想：未来月球居民可在3D打印的房屋里生活，或者穿着时尚太空服在激光切割出的球场上踢足球。“月球城”的生活究竟是什么样子？第一批定居者如何在月球上安营扎寨，以及那里可能拥有什
文化 | 正定与敦煌之间，文明回响千年

文化 | 正定与敦煌之间，文明回响千年

正定与敦煌，在我国陆地版图中分居一东一西，两地相去数千里。但倘若你听过这样的故事，很难不为之惊奇：千余年前，无名画工遥居大漠，在莫高窟中描绘着正定的山川风貌与市井繁华；近百年前，仁人志士不惧战火，在两地残垣中寻找中国之美并为保护付诸一生；而今，宝藏重绽华光，新时代的文化工作者们携手共进，在传承发展中谱写中华民族现代文明的新篇章。正定伏笔丝路繁华正值暑期，在河北省石家庄市正定县，博
人物 | “新时期铁人”王启民一生一心一事一闯将

人物 | “新时期铁人”王启民一生一心一事一闯将

王启民。图片|中科海镁 8月19日11时58分，“人民楷模”王启民在河北廊坊中石油中心医院逝世，享年87岁。他一次次依靠科技创新挑战油田开发极限，为大庆油田连续27年年产原油5000万吨以上提供了重要的科技支撑，创造了世界同类油田开发奇迹，为中国石油发展史写下了浓墨重彩的篇章。 “油田之子”，他与大庆油田同日诞生 1960年4月，当王启民以实习生的身份第一次来到大庆时，他惊奇地发现，
科学课堂 | 为什么沾了油的纸会变透明

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在品尝着外酥里嫩的炸鸡或浓香四溢的比萨时，不经意间，我们或许会发现沾上油污的餐巾纸逐渐变得透明，如同薄雾般的面纱被悄然揭开。这样的小插曲在日常生活的餐桌上屡见不鲜，尽管它发生得如此常见，却很少有人对这背后的奥秘产生好奇。纸张是一种承载了无数文化与历史的媒介，当它遇到油脂时，就会上演一出微妙的物理变换。这种变化不禁引起我们的好奇心：究竟是什么力量，让本不透明的纸张，在油脂的轻抚下变得几乎可以
观园拾萃 | 鱼儿也能“说话”？

观园拾萃 | 鱼儿也能“说话”？

亲爱的朋友，你是否听说过人鱼的传说？是否听说过塞壬的故事？《海的女儿》中小美人鱼的歌声据说非常动听。但这毕竟都是传说和童话里的事，那在现实生活里，鱼儿会说话吗？如果鱼儿不会说话，那么彼此之间如何传递消息呢？其实，声音是由物体振动产生的声波，通过介质来传播。一些鱼会振动自己的肌肉来发出声音，比如振动自己的鱼鳔，来吸引同类的注意。另一些鱼会用嘴排出气泡，来发出较大的声音，再通过超声波传递信息。

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