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科学大观园

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2024年16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 | 体育盛会，科技盛宴

卷首语 | 体育盛会，科技盛宴

2024年巴黎奥运会于当地时间7月26日盛大开幕，全世界的目光都被这四年一届的体育盛会所吸引。在紧张激烈的赛事背后，本届奥运会可谓科技含量十足。科技的发展不仅彻底改变了我们的日常生活，也对体育比赛产生了深刻的影响，奥运会就为科技成果的集中呈现提供了一个完美的舞台。巴黎奥运会的赛事组织及场馆建设、运营充满科技元素。田径赛场上的紫色跑道令人大开眼界。这种跑道不仅在视觉上有助于调整运动员的心理状
前沿 | 高温影响大脑功能值得关注

前沿 | 高温影响大脑功能值得关注

根据欧盟气候监测机构哥白尼气候变化服务局（C3S）官网近日发布的公报，全球日平均气温已连续第二天打破单日最高纪录。澳大利亚《对话》杂志报道称，2024年，美洲、非洲、欧洲和亚洲多个国家经历了创纪录的高温。在墨西哥和中美洲，从今年春季开始的持续数周的高温与长期干旱，已导致严重缺水和数十人死亡。值得注意的是，高温不仅导致脱水等健康问题，还影响大脑这一对温度极其敏感的器官。西班牙圣十字圣
前沿 | 3D 打印“心脏创可贴”问世

前沿 | 3D 打印“心脏创可贴”问世

近日，美国科罗拉多大学博尔德分校和宾夕法尼亚大学的研究人员合作开发了一种名为“CLEAR”的 3D 打印新方法，有望制造出像创可贴一样修复受损心脏和其他身体部位的材料。这种新材料具有极强的柔韧性和韧性，能够适应心脏的持续跳动和关节的压力，还能根据患者的具体情况进行定制。研究团队希望这项技术能催生出药物注入式心脏创可贴、软骨补丁和无针缝合线等先进生物材料。值得一提的是，这种新方法还具有环保优
前沿 | 运动员请数学家教游泳

前沿 | 运动员请数学家教游泳

在2024年巴黎奥运会上，美国游泳运动员不断创造佳绩，这在一定程度上要归功于科学的力量。近年来，美国游泳队几名运动员的成绩有了显著提高，其中一些进步可能是由美国弗吉尼亚大学研究数论的数学家Ken Ono与合作者带来的。 Ono和弗吉尼亚大学游泳队的学生合作多年，开发了监测游泳池中身体精细运动的技术。随后，他与美国麻省理工学院运动实验室的Jerry Lu创建了运动员的3D模型，并提出做出微
前沿 | 车载AI可识别司机状态

前沿 | 车载AI可识别司机状态

澳大利亚研发出一种基于车载人工智能算法的车载摄像头，它可以甄别驾驶员是否酒驾，准确率达到75%。这个车载人工智能算法超越了传统的计算机辅助方法，后者主要依赖转向模式、踏板使用和车速等可观察行为，且这些数据点仅能在车辆行驶较长一段时间后才能收集和处理。而新的车载人工智能系统可使用一个单色摄像头来监视驾驶员凝视方向和头部位置等变量，还可整合驾驶员面部3D结构和红外镜头、显示驾驶员姿势的后视镜视
前沿 | 新飞行机器人源于甲虫翅膀启发

前沿 | 新飞行机器人源于甲虫翅膀启发

《自然》7月31日发表了一项研究，分析了犀金龟如何展开和缩回后翅，表明这一过程无须肌肉活动。该发现有助于改进飞行微型机器人的设计。在所有飞行昆虫中，甲虫的翅膀机制最为复杂，其包括两组翅膀：一对硬化的前翅，称为鞘翅，以及一组精细的膜质后翅。虽然对甲虫折纸式的翅膀折叠已有大量研究，但人们仍不甚了解它们是如何展开和缩回后翅的。过往研究认为胸部肌肉驱动了甲虫的后翅基部运动，但缺乏支持这一理论的实验证据
前沿 | 月球熔岩隧道或真实存在

前沿 | 月球熔岩隧道或真实存在

新的证据似乎证实，人类访问者有一天可能会到达月球内部，甚至在里面工作或生活。日前发表在《自然·天文学》期刊上的新研究称，由意大利特伦托大学率领的一个国际研究小组证实了月球次表面存在隧道。天文学家对月球洞穴网络的理论研究已有50多年，但它们的存在一直是个谜。2009年，研究人员在月球发现一个深洞，支持了熔岩在地表下冷却时可能形成隧道的假设。在这次的新研究中，科学家利用信号处理分析的最新进展，回顾
前沿 | 月球稀薄大气从何而来

前沿 | 月球稀薄大气从何而来

月球上虽然没有可供呼吸的空气，但它确实拥有一层极其稀薄的大气层。月球的大气层是如何形成的？美国麻省理工学院和芝加哥大学的科学家在《科学进展》上发表论文指出，月球大气层主要是撞击汽化的产物。如何理解撞击汽化过程呢？这要从月球土壤说起。分析表明，在月球45亿年的历史中，其表面不断受到撞击，先是巨大陨石，然后是尘埃大小的“微流星体”。这些持续撞击将月球土壤掀起，使某些原子蒸发。一些原子被喷射到太
科学探奇 | 颠覆认知我们到底需不需要“洗脑”？

科学探奇 | 颠覆认知我们到底需不需要“洗脑”？

睡眠研究领域存在的一种类淋巴系统清洗假说近年备受关注。这指的是进入睡眠后，淋巴液会涌进大脑，然后将白天累积的有毒物质一同带出，就如同大脑完成了清洗工作一般。为了进一步确认睡眠与有毒物质清洗的关系，在近期发表于《自然·神经科学》的论文中，科学家们通过实验分析认为过去对睡觉“排毒”的推断是有偏差的。那睡眠和大脑的关系是什么？人类如何“洗脑”呢？我们一起来看看。我们脑子进水了吗？人们常说
封面故事 | 奥运科技

封面故事 | 奥运科技

基于云转播技术，超过2/3的巴黎奥运会直播信号传向全球数十亿观众；增强现实等技术，为观众带来更优观赛体验；人工智能教练为运动员提供辅助训练…… 在巴黎奥运会的舞台上，中国多项前沿科技成果落地应用，科技与体育双向奔赴，助力奥运会释放更加迷人的魅力。科技力量，助推奥林匹克运动与时俱进。百余年来，奥林匹克运动与新技术紧密相连，每一次跨越都伴随着科技创新的步伐。1964年，东京奥运会首次通过
封面故事 | 奥运会也是科技赛场

封面故事 | 奥运会也是科技赛场

“更快、更高、更强”（Citius， Altius， Fortius），这句奥林匹克格言在100年前的1924年巴黎奥运会首次提出，预言了人类突飞猛进和全球化加速的百年，运动员在体育赛场不断突破人类极限的同时，科学家、工程师也和他们一样，每天都在孜孜以求不断拓展着人类认知的边界。时至今日，面对奥运会中每一枚金牌的争夺，我们的心态已愈发成熟与从容，不再仅仅聚焦于单一奖牌的得失。然而，奥运会奖牌榜
封面故事 | 盘点巴黎奥运会中的中国科技元素

封面故事 | 盘点巴黎奥运会中的中国科技元素

北京时间7月27日，第33届夏季奥林匹克运动会开幕式在法国巴黎举行，世界进入“奥运时间”。新京报贝壳财经记者盘点发现，伴随着中国奥运健儿闪耀巴黎的，还有云计算、人工智能等中国的先进科技。其中，阿里云通过其云计算技术“拿下”了三分之二的直播信号远程分发，商汤、百度、联想则分别以自己独家的AI技术为中国篮球队、跳水队、帆船队提供了辅助训练。正应验了国际奥委会主席巴赫今年4月的发言：人工智能飞速发展
封面故事 | 巴黎奥运会的跑道为什么是紫色的?

封面故事 | 巴黎奥运会的跑道为什么是紫色的?

当“时尚之都”巴黎遇上奥运会，视觉设计不出意外地成为各界关注的焦点。这一次，带头“出圈”的是田径赛场上的紫色跑道。据法国媒体报道，此次巴黎奥运会田径赛场的跑道颜色之所以敲定为紫色，主要是为了让跑道区域与观众座位区形成鲜明对比，帮助现场及电视机前的观众更轻松地集中注意力，提高观赛体验。报道同时称，经巴黎奥组委与国际田联、国际奥林匹克转播服务公司协商，浅紫色为赛道区域，深紫色为服务区域，跑道尽
封面故事 | AI黑科技“抢风头”巴黎奥运会神秘“武器”

封面故事 | AI黑科技“抢风头”巴黎奥运会神秘“武器”

连日来，巴黎奥运会正在如火如荼地进行。此前结束的射击项目比赛中，射击选手们身穿厚重的射击服，导致“步履蹒跚”行动不便，不禁让人好奇，比赛服里面是否另有玄机？本届巴黎奥运会，不仅仅是一场全球体育健儿展示风采的盛会，也是观察科技创新的一扇窗口。让我们一起来看看，那些看似不起眼的运动器材里，究竟包含了多少不为人知的高科技元素。辅助训练、协助裁判，AI科技“抢风头” 赛事正酣的2024年巴黎奥运会上
封面故事 | 千分秒之差何以呈现？

封面故事 | 千分秒之差何以呈现？

巴黎奥运会田径赛事吸引眼球的不只是绚烂的色彩。在结束的多项赛事上，人们发现，决定运动员名次的往往是千分秒。8月4日的男子百米“飞人大战”，冲线时莱尔斯与汤普森并驾齐驱，成绩显示均为9秒79，但比较千分秒数字，莱尔斯以0.005秒微弱优势夺冠；而此前预赛中，中国选手谢震业仅以0.001秒之差无缘百米半决赛。不少人感叹，本届奥运会田径赛事的胜负差距如此精准地被呈现。比赛间隙，记者获准来到法兰西
封面故事 | 游泳队出场为何要穿羽绒服？

封面故事 | 游泳队出场为何要穿羽绒服？

当地时间8月3日，巴黎奥运会男女混合4×100米混合泳接力决赛，中国队派出徐嘉余、覃海洋、张雨霏、杨浚瑄，以3分37秒55刷新亚洲纪录，摘得银牌。美国队以3分37秒43刷新男女混合4×100米混合泳接力世界纪录夺冠。看着一块块奖牌收入囊中，感慨游泳队健儿的拼搏精神之余，细心的朋友可能也发现了，游泳选手们大夏天的，却还穿着厚实的羽绒服。很多人不禁会好奇，明明是夏天，气温也不低，游泳运动员为什
封面故事 | 巴黎奥运会泳池深度引争议比赛成绩会受影响吗？

封面故事 | 巴黎奥运会泳池深度引争议比赛成绩会受影响吗？

随着巴黎奥运会游泳项目开赛，拉德芳斯体育馆内的游泳赛场成为大家关注的焦点。泳池深度仅有2.3米，引发广泛质疑。世界泳联对此有何回应？选手们怎么看？泳池深度会影响运动员比赛成绩吗？ 2017年建成开放的拉德芳斯体育馆位于法国巴黎附近的楠泰尔市，是欧洲最大的室内体育馆。不过，这座场馆并非专业游泳场馆，此前是巴黎上塞纳省的橄榄球俱乐部主场，还举办过很多艺术表演活动。拉德芳斯体育馆从4万人的泰勒·斯
封面故事 | 射击比赛里的十环原来这么小

封面故事 | 射击比赛里的十环原来这么小

巴黎奥运会10米气步枪混合团体比赛中，中国选手黄雨婷、盛李豪夺冠，拿下中国代表团巴黎奥运首金，这也是巴黎奥运会产生的首枚金牌。从1984年到2024年，40年，射击队健儿们不断续写着国之荣光。然而，我们永远无法忘记第一枚金牌的诞生。那是40年前的7月29日，在洛杉矶奥运会上，中国运动员许海峰以566环的总成绩在男子手枪慢射比赛中夺得冠军，实现了中国奥运金牌“零”的突破。这枚改变中国奥运史的
封面故事 | 百年奥运科技回望不曾放弃寻求公平

封面故事 | 百年奥运科技回望不曾放弃寻求公平

回首过去，1900年巴黎奥运会百米冲刺赛场上，来自美国的选手贾维斯，以领先第二名一只脚获得冠军。之所以出现这种奇怪的裁判方式，是因为当时裁判手段还不足以测出运动员之间的时间差，以至于裁判不得不把脸贴在终点线上，肉眼观测谁的脚先过线。之后计分、计时系统技术不断提高，时至今日，奥运会的成绩都精确到了小数点后的好几位。如今，我们可以通过全方位的照片对比、视频对比，第一时间得知比赛情况，但在历
封面故事 | 深剖竞技体操背后的科学与挑战

封面故事 | 深剖竞技体操背后的科学与挑战

7月30日凌晨结束的巴黎奥运体操男团决赛，中国队以0.532分之差不敌日本队，获得银牌。体操女队方面，在7月31日巴黎奥运会竞技体操女子团体决赛中，中国队以162.131分的总成绩获得第六名。体操作为一项历史悠久且充满挑战的运动，虽然两项赛事中国运动员未能拿到理想成绩让人十分遗憾，但是竞技体育的不确定性和挑战性在此体现。体操运动员们在赛场上的每一次飞跃、每一次旋转，都不仅仅是技术的展示，更是对
封面故事 | 奥运选手什么年龄会达到运动巅峰

封面故事 | 奥运选手什么年龄会达到运动巅峰

美国趣味科学网站7月31日刊登题为《在不同的体育项目中，运动能力在什么年龄达到顶峰？》的文章，作者为詹姆斯·威茨，内容编译如下：在2024年巴黎奥运会上，最年轻的参赛者是11岁的中国滑板运动员郑好好。她只比历史上最年轻的奥运选手——在1896年的雅典夏季奥运上赢得铜牌的10岁希腊体操运动员季米特里奥斯·隆德拉斯——大1岁。巴黎奥运会年龄最大的选手是澳大利亚运动员玛丽·汉纳（69岁，参加
寰宇内外 | 海滩如画

寰宇内外 | 海滩如画

浪漫海岸海滩浪漫海岸位于广东省茂名市电白区博贺镇，拥有5.3公里的生态海岸线，是以东南亚异域建筑风格，以“爱”与“浪漫”主题文化为特色，集旅游观光、休闲度假、海上娱乐、拓展训练、美食购物等于一体的综合性旅游度假区。拥有碧海、蓝天、绿茵、草地、峻山、奇石、椰林、礁岛、渔港等丰富的自然景观。海滩宽阔平缓，沙质洁白，海水清澈，无礁无鲨，安全条件好，海表温度高，全年适合海浴时间在280天以上。
真相 | 西瓜搭小龙虾会中毒？配桃子也会腹泻？

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炎炎夏日，人们常常感到酷热难耐。这时，一块冰镇西瓜不仅能迅速解渴，还能带来前所未有的清凉感受，冰镇西瓜和夏天简直是绝配！夏天的西瓜总能上热搜，比如“夏天吃西瓜的三大禁忌”“不能和西瓜一起吃的食物”等，吃西瓜真的有那么多禁忌吗？吃个西瓜还要考虑这么多？现在就让我们逐个击破这些谣言！西瓜不能和小龙虾一起吃？先说说“西瓜不能与小龙虾一起吃”的谣言，人们往往担心小龙虾中会含有五价砷，这主要
聚焦 | 他任哥大教授时不到30岁

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美国当地时间8月4日凌晨2时33分许，诺贝尔物理学奖获得者、美籍华裔物理学家李政道在旧金山家中去世，享年97周岁。他生前最耀眼的标签是“宇称不守恒”，也就是那个受到诺奖青睐的理论发现，但他对物理学的贡献远不止于此。就在数月前，北京正负电子对撞机（BEPC）首次测得某种粒子的量子态性质，为粒子物理标准模型提供了强有力的证据。这一重大成果于5月2日作为编辑推荐文章，发表在国际顶刊《物理评论快报
聚焦 | 五句话读懂李政道

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李政道和浙江有深厚渊源。1942年，李政道曾先后在常山临时中学、赣州联中求学。赣州联中是由时任嘉兴秀州中学校长顾惠人等人在抗战烽火中创办的。1943年，李政道考入浙江大学，跟随束星北、王淦昌等老师开始学习物理。1991年，李政道在浙江大学创办浙江近代物理中心，并担任中心主任。 “流光容易把人抛，红了樱桃，绿了芭蕉。”这句南宋词人蒋捷的词，是李政道生前十分喜欢的。如今，他在流光中与世人告别，与
专栏 | 青少年数字阅读如何更有营养

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每逢暑期，关于阅读的话题都会引发社会关注。随着数字阅读的普及，很多孩子阅读时不再捧起书本，而是拿着平板电脑、手机，看得津津有味。这让家长们有些不放心：孩子到底是在阅读，还是在刷视频、追剧、玩游戏？即便真是在阅读，数字阅读这种形式是否适合孩子？其推送的内容健康不健康、深度够不够，对孩子的成长是否有益？与此同时，很多学校已经积极行动起来，创设环境、开设课程，引导学生以正确心态与行动拥抱数字阅读。本
地球故事 | 海洋中的资源

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蓝色的海洋，宛如一片浩瀚无边的湛蓝宇宙，覆盖了地球表面近71%的面积，是地球上最广阔的领域。广袤的海洋，不仅像是一幅绚丽的画卷，还拥有丰富的资源，展现着大自然的美丽和富饶。我国拥有约300万平方千米的管辖海域面积，这里蕴藏着丰富的资源，包括海洋空间资源、海洋生物资源、海洋矿产资源、海洋能资源等，被誉为“蓝色国库”，开发潜力无限。海洋中的自然资源都有哪些？又有什么特点和作用呢？海洋空
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来自瑞士和美国等国家的科学家，利用人工智能（AI）技术监测了气候变化对地球自转的影响。根据研究结果，他们认为，人为造成的气候变化正在不断扰乱地球的自转，导致每日时长（即日长）变长。随着气候变化加剧，这一趋势还将加速。相关论文发表于近日出版的《美国国家科学院院刊》杂志。研究人员警告称，日长变长等变化初时不易被人察觉，但它们可能会产生严重的连锁反应，包括迫使人们引入负闰秒，影响太空导航，甚至改
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这是一条贯通古今的壮阔中轴—— 全长7.8公里的北京中轴线，始建于13世纪，形成于16世纪，历经元、明、清及近现代逾7个世纪城市历史演进而延续至今，是中国传统都城中轴线发展至成熟阶段的典范之作。 7月27日，在印度新德里召开的联合国教科文组织第46届世界遗产大会上，“北京中轴线——中国理想都城秩序的杰作”列入《世界遗产名录》，成为中国第59项世界遗产。历经岁月洗礼，从历史深处走来，北京
人物 | “五爱”院士的家国情怀

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7月27日，是中国科学院院士庄育智诞辰100周年的日子。 “爱国、爱党、爱家乡、爱科学、爱教育，是他一辈子的真实写照。”回忆起庄育智，华南理工大学原党委书记、校长刘正义说。作为我国难熔金属合金研究领域的开拓者，庄育智终其一生为国家的科研事业而奋斗。他勇于创新，开创了我国难熔金属宇航材料研究的新领域；他惜才爱才，为我国材料领域培养了一批优秀人才。庄育智是广东潮安人。1952年，他从英国留学
科学课堂 | 神奇的声光通讯

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声光通讯，是一种利用声音和光进行信息传递的技术。声光通讯结合了声音和光两种介质的特性，通过特定的物理效应（如声光效应）实现信息的调制、传输和解调。在声光通讯中，声音或光信号被用作信息的载体，通过特定的装置或介质进行传输，接收端再对信号进行解调以还原原始信息。声光通讯具有三大优点。1.带宽优势。光通信具有极高的带宽，能够支持高速数据传输。同时，声光通讯技术通过调制光信号，可以进一步提高数据传输速
阳光童书 | 与孩子一起行走世界拥抱自然

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→ 图书名称：《行走世界：500条国家公园徒步路线》→ 作者：[美]玛丽·卡普顿·莫顿→ 出版社：科学普及出版社→ 定价： 196.00元闲坐小窗读周易，不知春去几多时。当孩子们埋头书本时，也应时不时抬头看看窗外。大自然的伟大与神奇之处，就在于无论何时留步欣赏，都能捕捉到它无与伦比的美。明代戏剧家汤显祖曾在《牡丹亭》中以诗句“良辰美景奈何天，赏心乐事谁家院？”叹春色无人

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