世界科学

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卷首语

“核时钟”的技术突破为超精准计时铺平了道路

核时钟是一种通过测量原子核内微小能量跃迁计时的设备。物理学家已经知晓了制造核时钟需要的所有组件。这类时钟可能会大大提高测量精度，从而为基础物理学带来新的洞见。 研究人员测量了激发稀有同位素钍-229到更高能量态的光的频率，且精确度是此前所有...

专稿

核时钟倒计时

物理学家用一种与全球最精准时钟同步的精密激光激发了快速核振荡——未来有望利用这项技术开发超精准计时器，同时也有助于解决关于宇宙的基本问题。 原子内的电子可以在不同能级之间跃迁，且跃迁过程中常常会释放或者吸收辐射，我们可以利用这种辐射的频率来...

建造核时钟的竞赛

对钍原子核跃迁的超精准测量，让物理学家掌握了探索宇宙基本力的新工具。 当地时间2024年5月某天深夜23：30，研究生张传坤见到了物理学家已经寻找了50年的信号。位于美国科罗拉多州博尔德市的实验天体物理联合研究所内，张传坤面前的显示器原本平...

物理学

新型核聚变发电站设计的初步成果

球形STEP反应堆可能依赖超导带和连接式磁铁实现。 近日，英国研究人员向全世界展示了他们的原型反应堆设计方案，该反应堆旨在证明核聚变能源的可行性，并计划在21世纪40年代初实现并网发电。为了降低成本，“球形托卡马克能源生产装置”（STEP）...

生命科学

压力下的脑如何削弱免疫系统

压力会导致肠道微生物失调，进而引发炎症，使得机体抵御感染的能力下降。 压力使人感到不适，而肠道微生物可能是罪魁祸首。一项小鼠研究提示脑暴露于压力时会关闭肠道中的特定腺体，影响肠道细菌，并波及整个免疫系统。 爱尔兰科克大学的神经科学家约翰&#...

管理细胞的隐形之手：组蛋白

组蛋白是细胞核内与DNA紧密结合的碱性蛋白质。 科学家早已知晓组蛋白可以帮助调节基因，而它们的作用可能远不止于此。 在我们呼吸、睡觉、用餐和日常生活中的每一秒，体内的细胞都会发生数百万次生化反应。在这些纷纷扰扰的化学物质交换中，有些反应会将...

医学与健康

雷帕霉素能够延缓更年期？女性抗衰老的新希望

研究人员发现，雷帕霉素可以抑制实验小鼠原始卵泡的激活，从而延缓卵巢衰老。这种药物还可能改善人类与年龄相关的慢性病症状。 对于约半数的人来说，有一件事和死亡与税收一样确定：女性如果足够年长，卵巢就会停止产卵，月经周期也将结束。 从生物学角度来...

利用自体干细胞成功逆转1型糖尿病

2024年9月，《细胞》（Cell）杂志报道了这一医学突破，研究成果由天津市第一中心医院与北京大学的联合研究小组获得。 在接受重编程干细胞移植不到3个月后，这名25岁的1型糖尿病女性就开始能自己产生胰岛素了。她也是第一个利用从自己身体中提取...

地球科学

科学大洋钻探的巨大变化

海底探索和发现的时代即将结束。然而，还有很多东西需要学习。 由著名作家约翰·斯坦贝克（John Steinbeck）担任历史顾问，一群美国科学家和工程师于1961年开始执行一项史无前例的任务，即钻探大洋地壳并测量海底深处的温度。由...

人工智能

“人工智能科学家”是否能为科学带来进步？

在争议不断的浪潮中， 一种接管科研流程的工具成了新一波浪头。 当一个国际研究团队着手创建一位“人工智能科学家”来处理整个科研流程时，他们并不确定自己最终能走多远。他们创造的系统真的能够生成有趣的假设、进行实验、评估结果并撰写论文吗？ 研究员...

走近科学

“克隆猴之父”：把克隆成功率提高到10%以上

本篇报道围绕2022年度上海市自然科学奖一等奖项目“非人灵长类模式动物构建”展开。 该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心研究员孙强领衔完成。 “拔一根毫毛，吹出猴万个！”《西游记》小说中的这一情节生动地展示了什么是“克隆”。 克隆...

大家·科技前沿

空间微重力条件下的植物生长发育

为了探索广阔的宇宙，拓展人类生存发展的疆土，开发和利用无尽的太空星球和空间资源，确保人类的生存和可持续发展，近十多年来，重返月球、登陆火星、建立月球或火星基地，甚至飞向更加遥远的深空探测计划相继提出。然而，人类在地球上的生存、发展经历了几百...

今日启明星

要相信颠覆性的工作是有可能被你创造出来的

科学探索奖上海四位得主星友居半 近日，2024年“科学探索奖”的揭晓又一次引发了人们对优秀青年科技人才培养、评价等话题的关注。迄今已颁发五届的“科学探索奖”将资助在数学物理学、化学新材料、天文和地学、生命科学、医学科学、信息电子、能源环境、...

科学学探索

长三角高质量一体化的跨区域协同创新格局不断深化

长三角一体化发展是习近平总书记亲自谋划、亲自部署、亲自推动的重大战略。2024年4月30日，中共中央政治局会议审议《关于持续深入推进长三角一体化高质量发展若干政策措施的意见》，强调要始终紧扣一体化和高质量两个关键，着力推进长三角一体化发展重...

科技传播智见

关注“三个转变”，做好新科普

科普要以提高公众的科学素质为目标，那么什么样的公众才是具备科学素质的？2021年颁布的《全民科学素质行动规划纲要（2021—2035年）》指出，公民具备科学素质是指崇尚科学精神，树立科学思想，掌握基本科学方法，了解必要科技知识，并具有应用其...

智库观察

“摇钱树”合成生物学遭遇困境

三家大型初创企业在过去一年中举步维艰，但小型企业正在寻找自己的定位。 最近，合成生物学大型公司遭遇困境，三家曾拥有数十亿美元市值的领头羊公司举步维艰。这些公司通过对微生物进行基因工程改造，生产从药物到材料等各种产品。 其中，阿米里斯（Amy...

科学家访谈

什么是意识？

几年前，当神经科学家克里斯托夫 · 科赫（Christof Koch）还住在加利福尼亚南部时，他曾一边看《高地人》（The Highlander），一边喝着一瓶巴罗洛葡萄酒。午夜时分，他突发奇想，跑到了能俯瞰洛杉矶的威尔逊山山顶 ...

创新启示录

预测式人工智能的时代即将结束

“语言模型不过是被过誉了的自动补全功能”已成为批评者的常见论调， 但强化学习正在证明他们的错误。新突破或将紧随而来。 人工智能就是一场罗夏墨迹测验。当OpenAI于2023年3月发布GPT-4时，微软的研究人员兴奋地（但也过早地）宣称它展现...

科学评论

如何在科研中负责任地使用人工智能？

人工智能正在推动所有科学领域的进步。但四位前沿领域的科学家警告说， 要审慎使用人工智能。 人工智能（AI）的快速发展为科学进步提供了巨大潜力，但同时也引发了伦理问题。人工智能系统不仅可以分析庞大的数据集、检测相关模式、优化资源配置并生成假设...

科学与社会

审稿造假的学术不端现象

谈论学术造假时，我们常谈论伪造、剽窃以及论文工厂，但一般不会想到“审稿造假”。实际上，同行评审工作中也存在学术不端现象。 十多年前，曾发生多例震惊同行的“我审我自己稿”事件——投稿者利用系统漏洞，诱导编辑将自己待审阅的文章发送至由自己或自己...

科学史

暗物质研究的五十年

20世纪70年代，美苏双方的研究团队都提出假设，一种未知的物质可能构成了 宇宙中的大部分质量。 1974年发表的两篇论文改变了我们对宇宙面貌的认识。两篇文章由美国和爱沙尼亚的两个团队独立撰写，并且都指出星系的质量和范围是以前认为的10倍。这...

微科幻

故事时间

《故事时间》是一篇感人的微科幻作品，虽然不到两千字，却能让读者深深感受到人类与机器人之间的爱意和牵绊。作者贝丝 · 凯托以往的作品《生命的面包》《家庭聚会》也都是大打感情牌的科幻小说，充分体现女性作家的细腻感情。 多年以来，德芙拉...

科学人物

戴安娜 • 沃尔（1943—2024）

戴安娜 · 沃尔，预见土壤生物多样性之重要性的生态学家。 戴安娜 · 沃尔（Diana Wall）是一位真正的生态学和气候学先驱，她毕生都从事于土壤生物多样性方面的研究，在此领域贡献卓著，于80岁逝世。 土壤中的生物多样...