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世界科学

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2024年02期

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卷首语 | 理解多维度与多面向的科学

卷首语 | 理解多维度与多面向的科学

朱晶华东师范大学哲学系教授科学传播研究中心共同负责人在我们对科学的理解中，往往会持有两种互相独立但又时常会引发矛盾的看法。我们要不认为科学是中立的，科学探究是对终极真理的追寻，是对未知的外在世界的表征；要不认为科学是交织在社会之中的，科学与社会、经济和文化有着不可分割的关系。第一种观点，对应的是科学研究的认知价值。第二种观点，对应的是科学研究的社会价值。而第二种观点，又可以衍生为纯科学
专稿 | 重返月球

专稿 | 重返月球

尽管公众热情不高，美国宇航局的阿尔忒弥斯项目还是会继续，因为空间飞行计划得到了美国国会的大力支持，同时也是大国地位的象征。美国宇航局在2023年4月向公众介绍了阿尔忒弥斯2号任务的机组成员——半个多世纪后人类第一次计划前往月球——这标志着美国及其国际合作伙伴对这次载人登月活动的严肃态度。这个场面并不多见。两任美国总统——布什父子——都曾发表重要讲话，宣布宇航员将重返月球，进而探索火星。然而，两
前沿 | 2024年值得期待的科学事件

前沿 | 2024年值得期待的科学事件

人工智能工具发展升级，月球任务蓄势待发，神速的超级计算机开启征程…… 2024《自然》杂志的科研大事件值得期待。人工智能再进阶 ChatGPT的崛起对过去一年的科学界产生了深远影响。其缔造者，位于加利福尼亚州旧金山的OpenAI或将于2024年底发布下一代支持聊天机器人的AI模型——GPT-5。GPT-5可能会展现比其前辈GPT-4更先进的功能，而它们的竞争对手，来自谷歌DeepMind的G
前沿 | 2024年可能成为头条的十大科学故事

前沿 | 2024年可能成为头条的十大科学故事

2024年，会有美国总统大选和欧洲议会选举，会有厄尔尼诺的持续影响，也会有长新冠疗法的严格临床试验结果出炉，还会有探索地外星系生命的旅程开启……政治动荡和政策争端可能给科学界带来不确定性。厄尔尼诺现象可能导致全球气温升至新高度。这提醒人类，采取科学干预措施来防止“安全”阈值被突破的时间已经不多了。《科学》杂志团队预测了2024年十大科学头条新闻。 2023年10月，干旱导致巴西的普拉克夸拉湖水位
天文学 | 第一次秘密小行星任务不会是最后一次

天文学 | 第一次秘密小行星任务不会是最后一次

宇航车间公司想要开采一块太空岩石，但这家公司并不想竞争对手知道究竟是哪一块。在过去几代人的时间跨度内，各个国家的空间任务很大程度上都是公开开展的。即便是我们普通人也知道他们要去哪儿，为什么要去那里，以及计划做哪些事儿。不过，世界即将迎来一个崭新的时代。在这个时代中，私人资本的意志将凌驾于这类公开性之上，因为他们投入的巨额资金存在极大潜在风险。 2024年的某个时间，美国宇航车间（AstroF
物理学 | 微小鳞片成就高飞行效率

物理学 | 微小鳞片成就高飞行效率

在抓蝴蝶时，你有没有注意到，手指上会沾上像灰尘一样的东西？那是覆盖在昆虫翅膀上的鳞片，它们能帮助昆虫在空中滑翔。帝王蝶的迁徙模式与其他已知的同类物种不同——它们可以从美国北部或加拿大迁徙4000多千米，最后抵达墨西哥中部地区冬眠。乍一看，这样的长途跋涉出人意料：与躯干相比，蝴蝶的翅膀又短又宽又大，看起来与其他飞行动物毫无二致。但这一有利的身体条件可能不仅仅是为了能够在适宜的气流中飞翔。从科
物理学 | 量子世界的边界在哪里？

物理学 | 量子世界的边界在哪里？

为了解答一些存在已久的科学谜团，科学家不断探索经典物理学与量子物理学之间的界限，以及量子物理学在何处失效。要想理解极小微观粒子（比如基本粒子、原子甚至分子）的行为，就一定要用到量子物理学那些令人费解的原理。在量子领域，物理学呈现出怪异特性，而这些怪异特性又是解开量子宇宙难题绕不开的。与之形成鲜明对比的是，我们所处的日常宏观世界忠实地遵循着更令人感到舒适、更符合我们直觉的经典物理学定律。这些
生命科学 | FIRE小鼠的故事：揭开髓鞘与神经退行性疾病的谜团

生命科学 | FIRE小鼠的故事：揭开髓鞘与神经退行性疾病的谜团

小胶质细胞可以控制髓鞘生长以预防其发生退行性改变，这一机制帮助科学家更好理解和治疗神经退行性疾病。科学家历经数十年的研究仍然无法破解神经退行性疾病中为何神经元健康会出现损害。科学家长期认为阿尔茨海默病的病因是淀粉样蛋白和tau蛋白的有害堆积，而这些蛋白在正常生理情况下有助于神经元生长、修复和维持稳定。基于这种看法，科学家开发了靶向这些蛋白质的疗法，但临床试验证明这些治疗并不能很好地恢复患者的认
生态与环境 | 全球对抗气候变化概览

生态与环境 | 全球对抗气候变化概览

一份新报告发现，来自发电业和交通运输的碳排放量会随着时间推移而下降，但工业带来的碳排放依然是最主要的气候挑战。为了对付逼近的全球变暖态势，世界各国已经开始推动发电厂和汽车清洁化运营。但是，来自重工业（比如水泥厂、炼钢厂或化工厂）的碳排放更难控制，目前正逐步变成全球温室气体污染物的最大来源。近期，一家经济研究公司荣鼎集团（Rhodium Group）发布了一份全球温室气体排放量的详细预测报
人工智能 | 生成式AI如何帮助想象更好的机器人模样

人工智能 | 生成式AI如何帮助想象更好的机器人模样

编译/高斯寒 AI没有给出图解，但它确实激发了创造力。 2023年大概会被铭记为生成式人工智能（GAI）之年。生成式AI是否会把我们的生活改变得更好，这依然是个未知的问题。然而，有一点是确定的：最新的AI工具正在被迅速推出，而且在未来的一段时间里都会继续这种势头。工程师用AI做实验，将AI融入设计过程，能从中收益良多。这种情况在某些领域中早已发生。阿斯顿 · 马丁公司DBR22概念车的设计
走近科学 | 默露芬芳：精子细胞转变为小蝌蚪时有位低调的守护者

走近科学 | 默露芬芳：精子细胞转变为小蝌蚪时有位低调的守护者

本篇报道围绕2022年上海市自然科学奖一等奖项目“RNA调控在精子发生及男性不育中的新功能机制研究”展开，该奖项由中国科学院分子细胞科学卓越创新中心刘默芳研究员领衔获得。 2006年，刘默芳结束在美国约翰霍普金斯医学院的研究生涯，回到中国科学院上海生物化学与细胞生物学研究所王恩多课题组担任副组长。刘默芳已经和RNA打了很多年的交道，此刻的她十分渴望能独自在RNA领域开拓出一片崭新的天地。正好
大家·科技前沿 | 蓝海制绿氢，未来已来

大家·科技前沿 | 蓝海制绿氢，未来已来

任一峰上海电气电站设备有限公司正高级工程师碳中和下的绿氢在“碳中和”大背景下，碳排放与经济发展密切相关，而海洋的风能、太阳能以及潮汐能都属于可再生能源，也称为不稳定能源，这些能源储量巨大，取之不尽用之不竭，如何将这些能源进行有效储存或者将其变为稳定的能源是非常头疼的问题。氢能作为全球公认最清洁的二次能源之一，被列为实现脱碳的重要途径。那么如何获得氢呢？长期以来，人们一直在探索电
今日启明星 | 为百亿大科学装置加持护航的年轻人

今日启明星 | 为百亿大科学装置加持护航的年轻人

乔治上海科技大学副研究员乔治是2023年启明星颁证交流会上笔者有幸结识的多位星友之一。引起我注意的是他的名字和与之交谈时的落落大方，他说他来自上海科技大学，目前正从事硬X射线自由电子激光装置相关科学问题的攻关工作。一听到硬X射线装置我马上上心了，之前看到的报道留下了很深印象：这可能是迄今上海在建的和已建的大科学装置中投资量最大的——总投资达到百亿人民币。关于这个大装置的情况，我想很多人会很
今日启明星 | 硬X射线自由电子激光：揭示微观世界的奥秘

今日启明星 | 硬X射线自由电子激光：揭示微观世界的奥秘

自从1960年美国物理学家西奥多 · 梅曼（Theodore H. Maiman）发明世界上第一台红宝石激光器以来，激光被广泛应用在材料、物理、生物以及化学等领域的研究，并且已经深入到了生活的方方面面。例如，我们现在的互联网就是使用特定波段的激光在光纤中以光速传递信息。此外，自动驾驶中的激光雷达、手机显示屏中的量子点激光、虚拟现实（VR）中的全息投影以及美国正在进行的“星链”系统都依赖激光。目前激
智库观察 | COP28：成果盘点和前景展望

智库观察 | COP28：成果盘点和前景展望

历经为期两周的谈判，多个利益相关方对推进气候行动做出承诺后，第二十八届联合国气候变化大会（COP28）于2023年12月13日在阿联酋迪拜闭幕，这是自巴黎气候大会以来规格最高的缔约方大会，也是有史以来规模最大的联合国气候变化大会，共有9.7万名代表与会，其中包括150多位国家元首以及谈判代表、商界领袖和非国家行为体等，这表明公共、私人和公民社会领导人对这一关键问题的关注与日俱增。 COP28的主
科学家访谈 | 诺奖得主阿诺德的新方向：培育优化酶

科学家访谈 | 诺奖得主阿诺德的新方向：培育优化酶

弗朗西斯 · 阿诺德（Frances Arnold）因开创性的酶定向演化技术而获得2018年诺贝尔化学奖，该技术使酶能被应用于横跨医药、消费品、农业、燃料和化学品生产的可持续化学领域。阿诺德现任加州理工学院化学工程、生物工程和生物化学专业的莱纳斯 · 鲍林教授[加州理工学院为纪念著名科学家莱纳斯 · 鲍林（Linus Pauling）而命名的教授职位]。2021年，现任美国总统拜登任命她为总统科学
科学教育 | 人工智能正在改变科学的运作方式

科学教育 | 人工智能正在改变科学的运作方式

科学教育必须反映这种变化。人们对于在科学教育中使用人工智能（AI）的兴趣正在日益增长。有关人工智能在科学教育中的作用，人们主要针对科学学习的目标提出了许多问题。它们涉及人工智能生成教学工具、学习工具和评估工具的能力，以及使用这些工具的优缺点。但是，在有关科学教育的讨论中，另一个重要问题是人工智能如何改变科学本质（NOS），以及这种改变对于幼儿教育的意义，而这个问题还远未得到足够的关注。对教育而
科学评论 | 研究奖项不透明且充满偏见

科学评论 | 研究奖项不透明且充满偏见

马尔戈萨塔 · 拉吉什（Malgorzata Lagisz）研究员认为奖项理应成为透明、健全的研究的标杆，它们本该包容、公平、值得信赖。但如今，它们并非如此。如今，我收到的几乎每一份学术报道里都会出现某人获某奖的公告。但在它们光鲜亮丽的表面之下，我发现这些公告带有一些模糊不清的意味。我开始思考获奖者是如何被选出的，谁被排除在外，为什么被排除在外，以及研究界是否可以把颁奖这件事做得更好。我和
读书 | 科学与艺术的交融

读书 | 科学与艺术的交融

博物绘画（Natural History Drawings），顾名思义，即运用写实绘画的手法，准确、客观地再现自然万物所具备的外部形态和内部特征，与博物学相辅相成，是一种注入科学精神的独特的艺术形式，与普通绘画有所不同。这种艺术历史悠久，表现形式多样，可以用水彩、国画、素描、版画等多种方式表现。从古罗马时期的《药物论》到中国明朝的《本草纲目》，从雷杜德（Pierre-Joseph Redouté）
科苑 | 德日进公式与人科的未来

科苑 | 德日进公式与人科的未来

德日进人类（即“智人”）自视甚高。乐观派持进步观，认为人类发展道路难免曲折，整体上依然持续进步。所谓的“进步”，经常与知识增长、科学认知发展、技术开发能力增强相联系。可是，此番图景即使大致上真实，也包含着若干难以回避的问题。撇开“进步”这样一个倾向性极强的字眼，以“超人类”视角外在地观看（想象一种超人类的人类学），人这个物种从哪里来到哪里去？达尔文的演化论已经令人信服地回答了前者，虽然细节还可
微科幻 | 欢迎来到末日后租赁地堡

微科幻 | 欢迎来到末日后租赁地堡

感谢你对阿尔法住客地堡产生兴趣。这座舒适的地堡占地55平方米，坐落在落基山脉的一片安静又与世隔绝的区域，拥有高级行军床，能让最多四位住客入住，向你提供逃离末日后生活的压力和混乱、放松下来所需要的一切。你的预订已经得到确认，入住时间是世界末日后的第184至第191天，而且我们已收到你的预付款，这笔款项不可退款。入住在你抵达前的那一天的美国标准时间凌晨1点，进入地堡地点的编码指示将会通过
科学人物 | 伊恩 · 威尔穆特（1944—2023）

科学人物 | 伊恩 · 威尔穆特（1944—2023）

伊恩 · 威尔穆特是发育生物学家，曾领导团队使用成体细胞克隆出首个哺乳动物多利羊。 1996年，胚胎学家伊恩 · 威尔穆特（Ian Wilmut）成功克隆出多利羊，由此改写了生物学规则和科学治理指导原则。作为顶级科学家，谦逊的态度使他成为全球生物学界的代言人。2023年9月10日，威尔穆特与世长辞，享年79岁。威尔穆特发现，利用已分化细胞的细胞核可以培育出有生命力的哺乳动物后代。这一发现彻底

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