世界科学

目录

卷首语

对物理学未来的乐观态度

根据历史经验和现实考量，我对物理学的未来充分乐观。 首先，未解之谜表明物理学的活力。19和20世纪之交，物理学天空曾经漂浮两朵乌云，一个是探测不到假想的以太（光波媒介）相对于地球的运动，另一个是，用“能量均分定理”计算的固体比热与实验不符。...

专稿

物理学的未来

物理学要走向何方？我们又要何时才能抵达目的地？两位著名物理科学家讨论他们所处领域的未来。 未来属于那些为它做准备的人——向美国宇航局和美国能源部等联邦机构申请研究基金的科学家深知这一点。毕竟，空间望远镜或粒子加速器等大型仪器的价格可能高达1...

天文学

第一次冰巨星专属任务

跨学科合作有望揭开天王星系统的秘密。 天王星和海王星通常被称作“冰巨星”，因为与气态巨行星木星和土星相比，它们的组成中重元素占比更大。到目前为止，唯一访问过天王星和海王星的航天器是在1986年和1989年先后短暂飞掠这两颗行星的旅行者2号—...

生命科学

科学家如何判断一个物种已经灭绝

要是判断错了，反而会伤害到科学家正在竭力保护的生物。 2021年10月的一个阴天早上，自学成才的鸟类学家马克 · 迈克尔斯（Mark Michaels）正在美国路易斯安那州的某片森林里监视一棵枫香树，这时，他发现有只鸟在树冠下方大...

医学与健康

新型可穿戴式心脏成像仪有望开启心脏诊断新范式

一种可监测心脏的可穿戴超声波成像器件只有一枚邮票那么大，能穿戴在身上，最长达到24小时，甚至在使用者锻炼时都能继续监测。这种装置有朝一日可以帮助医生发现一些当前的医学技术可能遗漏的心脏疾病，这是一项新研究的发现。 心脏疾病是老年人的头号死因...

新冠病毒核酸能否整合到人体基因组上？

部分新冠感染病人康复数周或数月，并严格排除重复感染后，进行核酸检测时，结果仍呈阳性。于是，有研究者提出假设：新冠病毒（SARS-CoV-2）入侵机体并感染细胞后，其RNA被逆转录成DNA，并能整合到人体细胞的基因组上。如果该逆转录和整合的科...

新能源

电动汽车与脆弱地球，小电池驱动大未来

如今电动汽车十分畅销，但除非大众改变出行方式，否则我们对电池材料的需求会威胁到环境。 人类应对气候危机的努力，目前看来略显无力，但汽车的电动化进程，似乎已开始发展为一个成功故事。2022年全球范围内售出的新乘用车中有10%是电动车，由电池而...

材料科学

百变奇材

木材与化学在科学家的巧妙运用之下，能组合出奇材妙法，为人类提供具备多种用途的可持续材料。身兼科学记者和科学史研究者二职的基特 · 查普曼惊叹于实验室里的木材化学，并撰文向我们介绍了奇妙的木世界。 人称“木头大王”的华裔科学家胡良兵...

走近科学

从 “沸腾的石头”到有序介孔材料

本篇报道围绕2020年度国家自然科学奖一等奖项目 “有序介孔高分子和碳材料的创制和应用” 展开，该项目由复旦大学化学系教授赵东元院士领衔完成。 科学的发现往往发生在偶然之间。瑞典矿物学家、化学家亚历克斯 · 克朗斯泰特（Alex ...

大家·科技前沿

浅析奥地利2023年雪崩背后的气候变化原因

2023年农历新春刚接近尾声，便有一条国际新闻吸引了大家的注意。根据奥地利媒体报道，该国西部蒂罗尔州和福拉尔贝格州所在的阿尔卑斯山区2月3日以来发生多次雪崩，8名死者中包括一名中国公民。奥地利西部阿尔卑斯山区那段时间出现持续强降雪、大风天气...

今日启明星

倾力于流感病毒疫苗设计研发的启明星

“4月4日，上海在全市范围开展全员核酸检测。面对庞大的核酸检测数量，来自中国生物上海生物制品研究所的多名志愿者也参与到上海市多个地区的核酸检测工作中，全力以赴保障上海市核酸检测的顺利进行。他们在看到上海发布的招募核酸检测人员的信息后，第一时...

智库观察

物理学伦理道德：亟需文化变革

美国物理学会最新问卷调查显示，尽管伦理道德教育与20年前相比更为普及，但不符合道德规范的研究实践和骚扰仍是物理学界面临的重大挑战。 物理学界存在一种自满论，即物理学研究的定量性质和强大的同行评议实践能够使该学科良好地遵守道德规范。2002年...

科学家访谈

量子层面的化学

金井优介（Yosuke Kanai）是美国北卡罗来纳大学教堂山分校的化学教授，从事理论和计算化学方面的研究，专注于开发量子力学计算方法并使用它们研究复杂化学系统的动力学行为。他在模拟量子力学过程方面的工作涵盖了从太阳能转换到质子束治疗癌症的...

创新启示录

末日时钟该停摆了吗？

70多年以来，这座时钟一直在为核灾难带来的世界末日倒计时，但是对于气候变化何时会带来灭顶之灾，该时钟的计时并没有太大意义。 自从1947年以来，末日时钟就一直在滴答作响，时而接近毁灭时刻，时而远离毁灭时刻。每年，《原子科学家公报》（Bull...

科技政策

美国和欧盟宣布计划制定人工智能标准

在数据治理等问题上，双方将不得不处理棘手的意见分歧。 2023年1月下旬，美国和欧盟做出承诺，双方将携手合作，在医疗保健和气候等五个社会关键领域研发人工智能模型。 然而，双方协议尚未进入实际行动阶段。世界未来学会智库驻布鲁塞尔的人工智能政策...

科学与社会

医学研究中的欺诈行为多得让人忧心

更让人忧心的是，人们不愿意对此采取任何行动。 2011年，墨尔本蒙纳士大学的妇产科教授本 · 摩尔（Ben Mol）无意中发现了埃及一位研究人员发表的一篇关于子宫肌瘤和不孕症的研究论文的撤回通知。发表这篇文章的期刊之所以撤回该文，...

科学评论

当独行侠的好处

范式转移始于革命性的思想。20世纪最具影响力的哲学家之一——托马斯 · 库恩（Thomas Kuhn）创造出“范式”一词来表示获得一致同意的知识状态，接着他继续描述该状态如何随着例外的累积而遭到推翻。在库恩的模型中，涌现的例外导致...

科学史

一位特立独行的科学家

詹姆斯·洛夫洛克是位富有远见卓识的预言者，他最伟大的想法都源于他那难以动摇的独立精神。 随着我们生活的这颗行星迅速陷入气候紧急状态，它的生命支持系统也动摇衰退，我们比以往任何时刻都更加迫切地需要具有崭新见解和伟大想法又富有远见的思...

读书

技术能够再造心脏吗？

研发人工心脏的失败证实了自然之神秘。 心脏的结构可谓鬼斧神工，人类模仿制造人工心脏的无数次失败无疑是最好的证据。人工心脏的历史由高明的技术创新和持续的临床失败交织而成。1962年约翰 · 肯尼迪（John Kennedy）向科学界...

微科幻

驯服原始鼩鼱记

偷窃一台逃生舱是轻率之举，甚至是自杀之举。 一旦凯特进入佩特罗星球的重力阱后，“克里斯托夫·斯赖”号这艘科研船就无法营救凯特了。但她并不在意。她爱死了这颗星球。她押上自己的性命作为赌注，也许能阻止科学团队执行大清洗。凯特将一台休眠...

科学人物

威尔 • 史蒂芬（1947—2023）

威尔 · 史蒂芬是地球系统科学家和气候倡导者。 20世纪80年代至90年代，地球系统科学方兴未艾。威尔·史蒂芬（Will Steffen）将生态学、生物学、海洋学和气候科学等不同领域融合在一起，成为推动这一新兴领域发展的...