世界科学

目录

卷首语

从成熟和极致到跨越和交叉

考察2022年三项诺贝尔科学奖的获奖成就，我发现有一个共同特点，那就是，对于自然界某个层次的研究做到成熟和极致，导致向另一层次的跨越和交叉。这体现了科学的还原论和层展论的统一，是交叉学科形成的一个机制，说明当代自然科学发展良好，孕育着更大的...

专稿

2022年诺贝尔科学奖花落谁家？

研究领域分别为化石中的人类DNA成分、量子纠缠效应和点击化学。 每年揭晓的第一个诺贝尔奖通常被称为“诺贝尔医学奖”。但这并不是它的真名。实际上我们应该把它叫作诺贝尔生理学或医学奖。2022年获奖者的研究方向就属于生理学领域。获奖者——只有一...

天文学

人类首次主动撞击小行星

大多数航天科学家一想到他们的宇宙飞船将被砸成碎片，恐怕就会感到不寒而栗。但对于美国宇航局的飞镖探测器任务的工作人员来说，探测器没被摧毁反而会被归结为失败。 2022年9月末，耗资3.3亿美元的航天器“飞镖”迎面撞击了印度洋上方约1 100万...

物理学

通过光纤聆听海底的声音

利用穿过海底的通信电缆，地球物理学家可以在前所未有的分辨率下观察地表运动、海浪和声呐信号。 对海底地震运动的测量使我们对地震和海啸的危害、深地结构、板块构造、海底火山活动以及海洋与地球固态物质之间的相互作用有了清晰的认识。然而，海底地震仪（...

生命科学

多面手小脑：认知、情感及其他

小脑曾被认为仅负责协调运动，如今我们却发现它参与更高级的神经功能。 神经病学家戈登·霍尔姆斯（Gordon Holmes）在第一次世界大战时任英国陆军军医，他碰上了许多遭受头部枪伤的士兵。在照看这些战争中的不幸者时，霍尔姆斯发现如...

医学与健康

用光点亮听觉

人类的听力取决于内耳中的一个蜗牛状结构，即耳蜗（cochlea）。现在，一种新型光学人工耳蜗植入物被用于辅助听力丧失者，其运作原理是通过光束刺激耳蜗神经 “人工耳蜗可恢复自然听力。”这是一个流传甚广的误解。事实上，这些工程奇迹给了人们一种新...

近视一代：为何现在有这么多小孩需要戴眼镜？

在验光行业干了十年后，玛丽娜·苏（Marina Su）开始注意到，她在纽约市执业中碰到的小孩有点不寻常。他们中有更多人需要戴眼镜，而且岁数越来越小。这些儿童之中，不少人的父母拥有完美视力，他们对于儿女视力的下降困惑不已。坦率地说，...

材料科学

把机器人穿在身上，终将到来的智能服装时代

全球研究者在机器人纺织品领域各显其能，取得开创性进展。 未来大众有望穿上有助于身体健康、可改善日常生活的智能服装。 在英国动画电影《超级无敌掌门狗：错误的裤子》中，有一条未来主义的裤子可帮助穿着者行走于墙壁和天花板。 英国科学家表示，这部电...

人工智能

自学式人工智能与大脑的工作方式相似

在自监督学习中，神经网络自己就可以弄清楚什么东西重要。这一过程可能正是人类大脑大获成功的原因。 近十年来，许多令人印象最深刻的人工智能系统都使用大量带有标记的数据进行学习。例如，一幅图像可能被标记为“虎斑猫”或“山猫”，以便“训练”人工神经...

考古学

决定现代人和尼安德特人智力鸿沟的氨基酸

2022年9月8日，一项发表于《科学》杂志的古人类分子生物学研究显示，现代人与尼安德特人的TKTL1基因存在一个碱基对的差异，也正是这处点突变使现代人拥有更多大脑神经元，以及更高水平的智力。论文作者如此评价该基因：“它帮助人类成为真正意义上...

大家·科技前沿

点击化学：成果与展望

2022年10月5日瑞典皇家科学院宣布，将2022年诺贝尔化学奖授予美国科学家卡罗琳·贝尔托西（Carolyn R. Bertozzi）、巴里·夏普利斯（Barry Sharpless）和丹麦科学家莫滕·梅尔达...

今日启明星

愿花50年时间验证竹结构耐久性

知道冷予冰博士是2019年下半年在上海市建筑科学研究院有限公司召开的一次启明星座谈会上，主持座谈会的时任建科院副总工程师许清风博士给我一一介绍了与会的8位星友，随后的座谈中许清风和冷予冰都提到的工程竹建筑是那次座谈会上让我记住的几个话题。会...

工程竹结构建筑：从传统走向现代

竹子是世界上生长最快的植物之一，在竹资源分布较多的国家和地区，竹材作为建筑材料已有上千年的历史。我国拥有悠久的竹文化历史，也是有记录最早开始使用竹建筑的国家。竹文化渗透于中国传统文化的方方面面，北宋著名文学家苏轼的名言“宁可食无肉，不可居无...

智库观察

2022 年Gartner新兴技术成熟度曲线

2022年及未来需要思考的三个新兴技术成熟度曲线专注于三个主题： 不断扩展的沉浸式虚拟现实体验、加速发展的人工智能（AI）自动化以及优化的技术人员交付。 美国咨询公司高德纳（Gartner）2022年新兴技术成熟度曲线包含了25个“必须了解...

科学家在工作

两位杰出科学家谈如何拯救人类

人类世需要对优先事项做大规模的重新调整。 我们的地球已经存在了4 500万个世纪，人类却只存在了几千个世纪。但21世纪是第一个人类数量如此之多、对能源和自然资源的需求如此之大，以至于我们冒着集体掠夺地球之风险的世纪。我们不应该剥夺子孙后代领...

创新启示录

仿生手的军备竞赛

义肢产业过多关注高科技义肢，这些高科技产物构造复杂、价格高昂，常常还不怎么实用。 在儒勒·凡尔纳（Jules Verne）于1865年问世的长篇小说《从地球到月球》中，虚构的巴尔的摩大炮俱乐部的成员——都是经历过美国内战的伤残老兵...

科学与社会

全民太空：地球以外的巨大商机

得了，承认吧，谁在心底不会想要飞入太空？事实已经证明，对于亚马逊公司创立人杰夫·贝佐斯（Jeff Bezos）和《星舰迷航》主演威廉·夏特纳（William Shatner）来说，离开我们的地球桎梏的诱惑十分强大，因为这...

科学史

广义相对论受诺贝尔奖冷落背后的戏剧性故事

在爱因斯坦于1921年获得诺贝尔奖的100多年后，诺奖委员会忽视相对论的原因仍未完全大白于天下。 1922年11月9日，瑞典皇家科学院投票授予阿尔伯特·爱因斯坦此前从缺的1921年诺贝尔物理学奖，以表彰他“对理论物理学的贡献，特别...

书评

湿地价值几何？

在最高法院思考美国湿地的命运时，安妮·普鲁的《碱沼、酸沼和树沼》为被忽视的生态系统写下了一封伤感的情书。 安妮·普鲁（Annie Proulx）无法为她有关湿地的著作旅行采风。她想象过，要去看看正逐渐消亡的西伯利亚泥炭沼...

微科幻

阿尔菲的冰激凌

差不多是时候了。在数月的校准和微调之后。在几十年的研究、理论、测试和生产之后。在数个世纪的期待和梦想之后。太空殖民船阿尔弗雷德·诺贝尔号——他称自己为阿尔菲——终于打算试试冰激凌。 阿尔菲号上的人类醒来时也许会心情不爽。毕竟，他已...

科学人物

弗兰克•德雷克（1930—2022）

弗兰克·德雷克是寻找外星信号的射电天文学家，他提出了以自己的名字命名的方程。 弗兰克·德雷克（Frank Drake）被誉为搜寻地外文明（SETI）之父，他在1960年首次尝试探测来自地外生命的无线电通信，并花了数十年时...