世界科学

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卷首语

世界需要核聚变，这只是时间问题

我们正追逐净零排放的目标，可再生能源的努力已达上限，要发展到更高阶段，需借助核聚变来完成超越想象的任务。 对于核聚变领域而言，眼下这个时刻是非常有趣的——我们的重点正从证明聚变科学的有效性转向真正实现最终目标，即实现可行且实用的商业化聚变能...

专稿

寻找聚变能

自原子时代开启以来，科学家就一直在追逐核聚变之梦。核聚变正是太阳的能量来源。 世界各国对无碳能源的兴趣和投资也与日俱增。 在近一个世纪里，天文学家和物理学家已经知晓了一种叫作热核聚变的过程，正是这类过程让太阳以及其他恒星连续数百万年乃至数十...

创造核聚变新纪录，向无限清洁能源迈进一大步

欧洲联合环状反应堆（JET）是位于英国牛津市附近卡勒姆核聚变中心的核聚变反应堆。2024年2月，该项目的科学家和工程师宣布，JET创造了核聚变能源纪录，让清洁、无限的未来能源离我们又近了一步。 对于这个形似巨大甜甜圈的托卡马克装置，科学家仅...

高温超导磁体已为聚变能做好准备

2021年9月5日黎明前的几个小时，麻省理工学院（MIT）等离子体科学与聚变中心（PSFC）的实验室内，工程师们取得一项里程碑式突破：一种由高温超导材料制成的新型磁体产生强度高达20特斯拉的磁场。这是迄今为止大型磁体实现的最高磁场强度，是建...

天文学

土星的“死星”卫星藏着一片地下海洋

这项本不太可能出现的发现有助于研究人员更好地认识冰冻卫星上埋藏的海洋， 甚至有助于研究地外生命。 天文学家在土星卫星弥玛斯（有时也称其为“死星”）的地壳深处发现海洋的证据。这令他们大感意外，因为那种环境下不太可能出现海洋。 美国宇航局卡西尼...

物理学

暗能量理论可能出了大问题

科学家可能发现，他们认识暗能量这种神秘宇宙力量的理论存在重大缺陷。 这对宇宙的命运倒可能是个好消息。 一群天文学家正在开展迄今为止对宇宙历史最大规模、最精确的调查研究。他们在2024年4月对外宣布，可能发现了当前暗物质理论中的一个重大缺陷—...

生命科学

怀孕对母亲“年龄”的影响

胎儿的生长会对母体产生深远影响，使各个器官发生显著代谢变化，并可能导致严重并发症，例如高血压和先兆子痫。那么，怀孕有可能缩短母亲的寿命吗？ 根据一项2024年3月22日发表于《细胞-代谢》（Cell Metabolism）杂志的研究结果，上...

生理期或可重塑大脑

大脑某些区域的体积或厚度会随每月生理期扩大，不过这尚未揭示其与情绪波动的关联性。 大学刚毕业的埃尔玛 · 贾丝敏（Elma Jashim）正期待着秋季入学医学院，但她也害怕每个月由生理期带来的情绪过山车体验以及这可能对繁忙的学业日...

医学与健康

猪肾移植患者出院

2024年3月，一名62岁的非洲裔美国男性理查德 · 斯莱曼（Richard Slayman）于波士顿麻省总医院接受异种肾脏移植，供体来自eGenesis公司的基因工程猪。这是全球首例转基因猪肾移植手术。4月3日，也就是手术结束两...

生态与环境

核能在净零世界中的作用

在能源不断摆脱化石燃料的过程中，核能是不是扮演了一个不可或缺的角色？ 在相关争议愈演愈烈的同时，新技术和体积更小的反应堆或许会打破这种平衡。 在超安全核能公司发布的一段动画模拟了海啸摧毁核电站并切断未来城市电力供应的场景。接下去会发生什么？...

计算科学

量子计算的最佳量子比特可能就是原子

在为量子计算机寻找最具可扩展性的硬件的过程中，由单个原子构成的量子比特 正在迎来突破性的时刻。 2023年年底，科技巨头IBM宣布了一个听起来像是量子计算领域里程碑事件的消息：他们推出了有史以来第一款拥有1000多个量子比特（qubits，...

走近科学

变废为宝，打造“自运行环保厕所”

本文围绕2022年上海市技术发明奖二等奖项目“资源循环型生态厕所构建及其低碳自持运行关键技术研发与应用”展开，该奖项由上海理工大学刘洪波教授领衔的团队获得。 新陈代谢是所有生物的基本特征，生物吸收营养，排出废物。如厕是人类社会的日常所需。印...

大家·科技前沿

合成生物学：扮演“造物主”

米开朗琪罗在梵蒂冈西斯廷教堂的天顶上创作了油画《创造亚当》，展现了西方宗教中上帝将智慧传递给了人类的场景。而对于生物学家而言，如果真有什么东西被传递了下来，那一定是遗传物质。遗传物质中几乎包含着生命的所有信息，而且所有生命形式都在使用一套编...

今日启明星

我的梦想：从书架到货架，再从货架回书架

许凯亮 复旦大学信息科学与工程学院生物医学工程系青年研究员 2024年3月初，2020级星友许凯亮发来消息：江老师，波达脑功能超声成像仪已经下线销售，成功突破5微米分辨率，实现毛细血管成像，感谢启明星项目给予的支持。这是两年多来许凯亮带来的...

没有那根“杠杆”，如何撬动地球？

阿基米德曾说：“给我一个支点，我就能撬起整个地球！”这句话说的便是杠杆原理，正如牛顿的万有引力定律、爱因斯坦的相对论一样。其实能撬动整个地球的“支点”之力除了万有引力定律、相对论等一类改变人类对自然规律认知的理论外，还有一类来自工具、装置、...

科学学探索

战略科学家与科学学

随着以人工智能为代表的新一轮科技革命和产业变革的加速演进，科技成为世界战略博弈的主要战场。可以说，今后的发展，世界的竞争，需要依靠科技实力。而一段时间以来，战略科学家成为一个热点名词，不少学者对其进行了研究。战略科学家对于构建国家战略，制定...

科技传播智见

科学传播的新时代挑战：交叉学科

全球范围内面临的科学传播难题之一，是如何通过传播来应对与科技有关的社会争议。 为了应对这类难题，科学传播研究者提出了诸多策略，比如传播科学研究中的不确定性、传播科学家对技术风险与伦理问题的考虑、通过开放科学运动来让科学研究的过程对公众更加开...

智库观察

把握时代潮流，抢占先进制造业发展高地

随着美国、德国、日本等国家纷纷出台先进制造业相关的发展规划和战略，供应链和先进制造技术在全球范围内的竞争日益激烈。在此背景下，英国为保持全球竞争力，其商业贸易部于2023年11月26日出台《先进制造业计划》，意在促进制造业回流和经济增长，刺...

科学家访谈

斯图尔特 • 帕金谈数字时代和“超越”

20世纪80年代末，马克斯 · 普朗克微结构物理研究所所长斯图尔特 · 帕金（Stuart Parkin）在IBM研究院工作时发明了一种高度灵敏的磁场探测器。多亏了他的自旋阀，磁盘驱动器的存储容量飙升了1000倍、10 ...

科学与社会

“末日焦虑”再次来袭

“你认为我们需要购买枪支吗？”一名学生的问题仿佛使得房间里的温度骤降了几度。当时，我正和其他几位学者、学生以及一位演讲嘉宾共进晚餐。这位演讲嘉宾刚刚发表了一个令人振奋的关于气候正义的演讲。 这名学生看到大家困惑不解，继续澄清道：如果大灾难在...

读书

当我们谈论放弃时，我们在谈论什么

当我们相信自己能够改变时，我们放弃；当我们相信自己不能改变时，我们放弃。 人们在谈到放弃时，通常是指放弃吸烟、饮酒、吃巧克力，或是日常生活中任何享乐之事。总体而言并不是谈论放弃自杀，尽管人们想要放弃的是这些被认为是自我伤害的行为习惯。放弃某...

科苑

阿尔伯特 • 爱因斯坦世界科学奖概览

世界文化理事会（WCC）由全球六大洲124名杰出学者发起，1982年在墨西哥城成立。WCC是一个非营利性的国际间非政府组织，其宗旨是加强有效地和积极地使用知识以及促进个人、国家和政府之间的兄弟情谊；同全世界的科学、文化和社会机构建立联系。其...

微科幻

老兵

小说中这位从战场归来的老兵在一个失业率达到77%的年代，为了混一口饭而选择从军，经过漫漫的太空旅行，到十分遥远的异星战场与外星人作战。在800年后，他回到了地球，但此时的世界已经物是人非。灰色的天空永远不会下雨，那是因为人类为了抵抗气候变暖...

科学人物

阿诺 • 彭齐亚斯（1933—2024）

阿诺 · 彭齐亚斯是天体物理学家，宇宙微波背景辐射的发现者之一，通过无线电波观测证实了宇宙大爆炸的起源。 阿诺 · 彭齐亚斯（Arno Penzias）和罗伯特 · 威尔逊（Robert Wilson）的发现颠...