科学中国人

2024年06期

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《科学中国人》是中国科学技术协会主管、与《科学美国人》相对应的高层次科普杂志，自1993年创刊以来，以内容丰富（包容自然... 展开

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科学家在DNA转座子研究领域取得新突破 DNA转座子是存在于染色体DNA上可自主复制和位移的基本单位，是基因组中一段可移动的DNA序列，可以通过切割、重新整合等一系列过程从基因组的一个位置“跳跃”到另一个位置，对于生命科学研究具有非常重要的意义。中国科研团队基于自然界丰富的动物...
首批《海洋数据开放共享目录》和首个“海洋云”发布 在6月8日——第16个世界海洋日暨第17个全国海洋宣传日，自然资源部公开发布首批《海洋数据开放共享目录》和全国首个国家海洋大数据服务平台（海洋云）。海洋数据的开放共享是增强海洋经济发展新动能、支撑自然资源精细化管理、深度参与全球海洋治理、...
我国科学家首获青藏高原对流层大气廓线连续观测数据 我国科研团队首次获取了青藏高原对流层大气廓线的连续3年观测数据，可为青藏高原天气过程和环境变化研究、恶劣天气临近预报等提供数据支撑。相关研究成果发表在《大气科学进展》杂志。大气廓线是指不同高度大气中的氧气、水汽和其他微量气体的垂直分布数据...
首个AI原生开源操作系统正式发布 6月6日，首个AI原生开源操作系统——openEuler 24.03 LTS版本在京发布。 openEuler社区开源4年来，已吸引1577家企业成员，18 800多名开发者加入贡献，下载量遍布全球153个国家的2037个城市，累计装机量超...
中国继续领跑自然指数 近日，在线发布的《自然》指数增刊数据显示，在自然指数去年扩展到包含60多种医学期刊之后，中国继续领跑这个数据库榜首。数据还显示，中国与“一带一路”国家的科研合作在快速增加。根据自然指数，化学和物理科学是中国明显占有优势的领域，到2023年...
朱邦芬中国科学院院士 清华大学高等研究中心教授事实上，如果仅谈论具体的科学知识，部分优秀博士生和青年学者在自己专注的细分领域，其知识和技能可能已超过某些大师，对于新进展也更敏锐，但为什么他们依然不能替代大师？原因在于年轻人尚缺乏鲜明的学术风格，而学术大师往往已...
汤涛中国科学院院士 广州南方学院校长现今中国年轻数学家研究的深度和广度，加起来不比美国20世纪40年代本土数学家的水平差。而中国青年才俊的涌现说明，过去30年，中国数学人才培养之路是相当成功的，这是中国数学教育近百年来最成功的30年。在中国数学界，年轻一代...
邬贺铨中国工程院院士 中国互联网协会咨询委员会主任 5G终端与AI技术的融合已经展现出巨大的发展潜力。当前，5G系统已经发展出智能运维、数字孪生等多项应用，5G空口（空中接口）也在网络规划、仿真验证等领域得到深度应用。同时，5G终端AI化也成为5G与AI融合创新...
李灿中国科学院院士 中国科学院大连化学物理研究所研究员传统煤制甲醇的价格在2500～3000元/吨，而随着规模的上升和风/光电价的进一步走低（降到0.2元以下），“液态阳光”制甲醇的成本很快就能跟煤制甲醇持平，而且还没有考虑“碳税”收益问题。未来若收紧温室...

墨西哥人的基因组 《自然》封面：以原住民惠乔尔人的艺术作品为灵感，利用体现墨西哥遗传多样性的数据绘制而成的墨西哥地图。《自然》杂志第7984期封面用两篇文章报道了墨西哥生物银行项目的初步结果。一篇文章对来自墨西哥全部32个州的6057名个体做了基因分型，确保...
原行星忒伊亚和原地球撞击模拟研究 《自然》封面：45亿年前原行星忒伊亚（Theia）和原地球撞击的艺术想象图。《自然》杂志第7985期封面文章报道了此次碰撞和地幔对流共同模拟的结果。学界有人认为原行星忒伊亚对原地球的大碰撞（Giant Impact）形成了月球，但忒伊亚存在...
求偶期间多巴胺能误差信号对社交反馈重新调整 《自然》封面：斑胸草雀社会关系。《自然》杂志第7986期封面文章报道了雄性斑胸草雀在喝水、鸣叫声评估和求偶这类活动时体内多巴胺信号的变化。研究发现，多巴胺反应会根据这些鸟当前的优先级而动态调整。比如，当雄鸟向雌鸟求爱时，它们对水的欲望会降低...
成年棘皮动物前后轴模式的分子证据 《自然》封面：海星和海胆这样的棘皮动物是五重对称的，它们从中央口部辐射出五肢。《自然》杂志第7987期封面文章报道了这一独特动物体形构造的演化过程。研究团队使用RNA断层扫描技术绘制了封面所示的蝙蝠海星的基因表达模式。大多数动物的身体为双侧...
铌酸锂纳米光子学超快锁模激光器 《科学》封面：芯片激光器。《科学》杂志第6671期封面文章报道了世界首例基于薄膜铌酸锂光芯片的锁模激光器。研究团队颠覆了片上半导体锁模激光的传统设计方案，巧妙地融合了三五族半导体的高激光增益和薄膜铌酸锂纳米光子学平台优异的电光特性，设计出一...
脱碳需要遏制全球固体废物排放 《科学》封面：一个人在印度的一家焚烧的垃圾填埋场中回收垃圾。《科学》杂志第6672期封面文章报道了要迅速大量减少世界固体废物部门的甲烷排放，以满足《巴黎协定》设定的全球变暖限制。迅速减少甲烷、二氧化碳和一氧化二氮的排放对于最大化短期气候效益...
溶解使白云石晶体在接近环境条件下生长 《科学》封面：多洛米蒂山脉是典型的白云石。《科学》杂志第6673期封面文章报道了科学家直接观察到溶解脉冲后块状白云石的生长。晶体可以在过饱和溶液中生长，而白云石作为一种非常丰富的沉积矿物，在环境条件下不易生长，即使在高度过饱和的溶液中也不易...
筑巢的帽带企鹅通过几秒钟的微睡眠积累大量的睡眠 《科学》封面：一只帽带企鹅正在照顾它的孩子，它的伴侣正在小睡歇息。《科学》杂志第6674期封面文章报道了微睡眠确实实现了睡眠功能。野生帽带企鹅在海上和在南极洲筑巢时，不断暴露于捕食者和其他企鹅的攻击。企鹅每天打盹超过1万次，参与双脑和单脑慢...
液体-固体界面接触电致润湿效应 中国科学院北京纳米能源系统研究所王中林院士团队林世权等人与合作者研究发现，当水滴在固体表面铺展时，伴随着的电荷转移会自发地引起固体润湿性的变化。相关成果发表于《先进材料》（Advanced Materials）。为了深入研究接触电致润湿效应...
长时间延迟结冰的双能垒稳定超疏水结构 清华大学材料学院钟敏霖教授团队设计制备出双能垒高稳定性超疏水表面实现长时间延迟结冰。相关成果发表于《美国化学学会纳米杂志》（ACS Nano）。结冰问题长期困扰人类生活与工业生产，受荷叶不沾水启发的超疏水表面为低能耗高效防除冰提供了可能，但...
室温下连续域束缚态中激子极化激元凝聚 北京大学材料科学与工程学院张青与国家纳米科学中心刘新风、清华大学物理系熊启华等人合作，在激子极化激元器件在集成光子与拓扑光子学领域新应用取得新进展。相关成果发表于《自然·通讯》（Nature Communications）。基于传...
利用人工结构调控水波 复旦大学材料科学系胡新华课题组与合作者系统介绍了利用人工结构调控水波的基本原理和方法，并对水波晶体和水波超材料的历史与未来发展做了综述。相关成果发表于《自然评论物理学》（Nature Reviews Physics）。论文回顾了利用水波晶体...
解码衰老：从进化的角度审视非进化事件 清华大学药学院王钊教授团队提出从一个全新的视角来理解人类的衰老过程。相关成果发表于《中国科学·生命科学》（SCIENCE CHINA Life Sciences）。衰老是我们共同面临的挑战。新研究提出了一个关于衰老的全新理念：衰老...
衰老疫苗进展综述 中国科学院动物研究所刘光慧与北京基因组研究所任捷、张维绮合作，系统性地回顾并总结了利用疫苗干预衰老及其相关疾病的最新研究进展，并对靶向清除衰老细胞的疫苗研究的未来方向进行了前瞻性展望。相关成果发表于《自然·衰老》（Nature A...
老年人社会衰弱与运动认知风险综合征发病的关系 复旦大学人类表型组研究院王笑峰教授和金力院士团队针对老年人社会衰弱与运动认知风险开展研究。相关成果发表于《阿兹海默病与痴呆症》（Alzheimer’s & Dementia）。根据多种社会因素评估了社会衰弱状态，发现社会衰弱增加了运...
端粒缩短在心肌细胞衰老中的重要作用 上海交通大学附属第九人民医院/上海精准医学研究院张家毓团队、卞迁团队和第四军医大学马恒团队合作，揭示非分裂端粒缩短诱发心肌细胞衰老的分子机制，确定了短端粒驱动心肌加速衰老的关键因素。相关成果发表于《核酸研究》（Nucleic Acids R...
利用纳米材料提高生物光电转化效率 中国科学院微生物研究所张延平研究团队利用水溶性富勒烯纳米材料改变光合电子传递方向，从而提高生物光电转化效率。相关成果发表于《先进科学》（Advanced Science）。研究表明，表面带正电荷的富勒烯衍生物可以被蓝藻细胞快速捕获，主要分布...
揭示“超级细菌”治疗新靶点 武汉大学人民医院张平锋教授团队发现细菌细胞壁中脂磷壁酸D-丙氨酸化的转运和催化新机制，为研发治疗“超级细菌”的新型抗生素提供了理论基础。相关成果发表于《自然·通讯》（Nature Communications）。传统抗生素通常作用...
新型“可复制型活药”溶瘤病毒M1的药动学研究 中山大学中山医学院颜光美/林园团队解释了溶瘤病毒M1作为一种新型“可复制型活药”的药代动力学特征，并基于它的关键调控机制建立了特异性增效策略。相关成果发表于《药学学报》英文刊（Acta Pharmaceutica Sinica B）。溶瘤病...
针对尼帕病毒的中和抗体研究 中国科学院武汉病毒研究所龚睿研究员团队与中国科学技术大学、北京生物工程研究所等单位合作，研发了针对尼帕病毒的高效人源中和抗体。相关成果发表于《自然·通讯》（Nature Communications）。尼帕病毒是一种来源于蝙蝠的烈...
倾斜台阶面外延生长铁电菱方氮化硼单晶 中国科学院物理研究所白雪冬、王理，北京大学刘开辉，西湖大学郑小睿，深圳先进技术研究院丁峰等人与国内众多合作者在人造氮化硼晶体制备方面取得新进展。相关成果发表于《自然》（Nature）。研究团队基于表面对称性破缺衬底面内、面外协同调控的创新机...
实现光子的分数量子反常霍尔态 中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳、陈明城等利用基于自主研发的等离子体跃迁型超导高非简谐性光学谐振器阵列，实现了光子间的非线性相互作用，并进一步在此系统中构建出作用于光子的等效磁场以构造人工规范场，在国际上首次实现了光子的分数量子反常霍尔态。相...
可见光光致变色研究进展 东南大学李全与中山大学余丁山、广东工业大学陈旭东等人合作，设计并合成了一系列支化结构的八极斯坦豪斯加合物，在聚合物基质中实现了超快、可逆的可见光光致变色，具有优异的抗疲劳性，并挖掘了其在冷链运输防伪及断链指示和光学信息加密中的应用。相关成果...
基于非厄米物理视角提出谷电子学新方案 南京大学物理学院陈伟等人在介观电子系统的非厄米物理效应研究中取得新进展。相关成果发表于《物理评论快报》（Physical Review Lettters）。谷电子学类比自旋电子学，利用倒空间能谷自由度进行信息处理和存储，它是近些年凝聚态物理...

全国科技大会国家科学技术奖励大会两院院士大会在京召开习近平为国家最高科学技术奖获得者等颁奖并发表重要讲话 全国科技大会、国家科学技术奖励大会和中国科学院第二十一次院士大会、中国工程院第十七次院士大会24日上午在人民大会堂隆重召开。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平出席大会，为国家最高科学技术奖获得者等颁奖并发表重要讲话。他强调，科技兴...
在全国科技大会、国家科学技术奖励大会、两院院士大会上的讲话 （2024年6月24日）各位院士，同志们、朋友们：这次大会是在以中国式现代化全面推进强国建设、民族复兴伟业关键时期召开的一次科技盛会。首先，我代表党中央，向获得2023年度国家科学技术奖励的集体和个人表示热烈祝贺！向两院院士和广大科技工...
国家最高科学技术奖获奖者简介 李德仁 1939年12月出生，江苏泰州人。1963年毕业于原武汉测绘学院，1985年在德国斯图加特大学获博士学位，之后回国任教。曾任原武汉测绘科技大学校长，现为武汉大学教授。1991年当选中国科学院学部委员（院士），1994年当选中国工程院...

吹响中国环境风险监测的“哨声” 专家简介张大奕，吉林大学新能源与环境学院教授，国家级海外人才计划获得者。长期从事环境污染物毒性与生物安全的快速检测技术开发和在线监测设备研制工作。主要理论创新包括污染物诱导毒性应激响应的调控机制、基于全细胞生物传感器-生物拉曼光谱耦合的环...

为“光”奋斗，追“光”而行 20世纪70年代以来，光纤传感测量技术随着光纤通信技术革命迅速发展，如今已经在交通安全、能源环保、航天航空、生物等领域得到广泛应用，已成为国内外方兴未艾的高新技术产业之一。在北京航天控制仪器研究所研究员、北京市光纤传感系统工程技术研究中心...

解码细胞内RNA的命运之谜 创新之路什么是RNA？mRNA又是什么？它们在人类的生命过程中有何作用？2023年诺贝尔生理学或医学奖被授予科学家卡塔琳·考里科（Katalin Karikó）和德鲁·韦斯曼（Drew Weissman），以...
一幅“油”画绘到底 时代浪潮澎湃，激荡万千气象。当下，在国家“双碳”目标新要求和能源转型的大趋势下，石油天然气行业作为国民经济的支柱产业，既在能源生产与消费方面承受着减排降碳、绿色发展的压力，又要保障国家能源安全、降低油气对外依存度。因此，持续加大油气勘探开发...
探索煤矿水害根治之路 矿井水灾，是煤矿常见的主要灾害之一。一旦发生透水，不但影响矿井正常生产，而且有时还会造成人员伤亡，淹没采区甚至是整个矿井，危害十分严重。做好矿井防治水工作，是保证矿井安全生产的重要内容之一。中国煤炭科工集团开采研究院安全与生态环境研究分院...
让中医药走向世界 高蕊在中医医院院长高级研修班上授课为中医正名在接受记者采访的前一刻，高蕊医生还在“见缝插针”，忙着给病人扎针灸。病人是医院里负责清洁卫生的一位工友，患有严重的胃食管反流，工作期间突然胃痛烧心明显。“用中医的方法，在4、7、8节胸椎棘突处...
辨证论治医病医“心” 一株小草改变世界，一枚银针贯通中西，一缕药香穿越古今，中医学是磅礴璀璨的中华文明长河中沉淀下的一颗明珠，千百年来以其独特的理论和方法展示着人类对自然、生命和谐关系的深刻理解，也持续为大众健康事业保驾护航。作为湖南中医药大学国家重点学科中医诊...
星河探索无穷期，致力打造“问天利器” 宇宙广袤，需要全人类合作探索方可窥其奥妙之一二。谈起中国天文探测的发展历程，可谓骄傲并惋惜同行。早在汉代，我国便已经建立起如今日天文台一般的司天机构——司天监，在设立浑仪等仪器的同时，任命专门的官员负责观测、历算、教育等工作，因而成为世界上...
用好“高效”法宝，算好生态“绿色账” 西京学院建校近30年来，始终以创办“有使命，有远见，有智慧”的高水平大学为己任，形成了“无私奉献、报国为民、挑战极限、追求卓越”的西京精神。2017年以来，这所渗透着笃学奋行之风的学院发展迅疾——先后通过了教育部本科教学审核评估，被陕西省确...
栽桃育李一片冰心钩深索隐材料报国 进入21世纪，能源、信息和新材料已经成为现代科学技术和现代文明的三大支柱，其中具有战略地位的新材料更是极其重要的基础，亟需我国科研人员掌握并发展相关核心技术。合肥工业大学材料科学与工程学院副院长罗来马从2000年上大学步入材料领域，至今已经...
济世救人本草心 中药炮制技术是首批国家级非物质文化遗产之一。药材须经炮制方能做成饮片入药，是中医用药的一大特色。在中华民族数千年的历史进程中，中药炮制技术不断发展，传承千年积淀形成了四大主要流派。其中，江西因樟树帮和建昌帮独占半壁江山，药业界流传着“樟树个...
开发有机半导体，探寻光电转换背后的奥秘 “双碳”目标下，推动清洁能源开发利用、加快能源绿色低碳转型进程已成为时代之需。香港大学工程学院机械工程系助理教授周慈勇身在其列，多年来，他专注于开发柔性、可印刷和环保的有机半导体与聚合物太阳能电池。目前，他的工作不仅对有机太阳能电池材料中的...
以“智”提质，“个体问题”中蕴藏“时代力量” 2024年是周琦玮加入中国海洋大学（简称“海大”）的第二个年头，也是这所高校在风雨中走过的第一百年整。神州之涯，黄海之滨，致力续写“浩海求索，谋海济国”新篇的师生将“世纪海大，向海图强”的标语挂满了校园。行至百岁尾，驻足回头望，这所兼备“红...
奏响金属塑性传承与创新华章 在中国五千多年的历史长河中，制造业一直是文明进步的重要标志。随着科技发展，这一传统行业正经历着巨大变革。新旧碰撞，激发出传承与创新的火花。 “滦水悠悠，学府古韵，北洋遗风长；钢铁之城，金属流转，塑性奏华章。”而在中国的钢铁制造之城唐山，底蕴...

循迹横断山走廊重走茶马古道川滇线 茶马古道横断山走廊，又称藏彝走廊，是茶马古道最险峻的地带，其中最为险峻的地带是以贡嘎山（海拔7556米）为主峰的大雪山山脉。大雪山山脉大致呈南北走向，东有大渡河大峡谷，西有雅砻江大峡谷，构成世界上高差最集中最显著的横断山绝地。横断山绝地中早...

超强地磁暴带来极光，会导致头疼、心血管病吗 5月10日晚和5月11日凌晨，受地磁暴影响，全球多地出现罕见极光，这也是我国境内看到极光范围较广的一次，很多网友在朋友圈直播新疆阿勒泰地区拍摄到的极光。 5月11日9时，国家空间天气监测预警中心发布地磁暴红色预警。极光让人大饱眼福的同时，也...

向“新”求“质”，汇聚澎湃动能 孟夏之日，万物并秀。2024年5月10 日，《共建京津冀·“机器人+”产业园合作框架协议》签订，京津冀·“机器人+”产业园正式在唐山高新技术产业园区（简称“唐山高新区”）内启动，河北省机器人产业研究院随之落户……至此，高...
湖南“三尖”创新人才工程 为进一步贯彻落实中央和湖南省委人才工作会议精神，全面落实“三高四新”美好蓝图提供有力的人才支撑，根据《关于印发〈“三尖”创新人才工程实施方案（2022-2025）〉的通知》（湘科发〔2022〕34号）要求，开展2024年度 “三尖”创新人才...

中国生态环境十大科技进展发布 6月5日，在世界环境日到来之际，中国科协生态环境产学联合体在京发布2023年度中国生态环境十大科技进展，涉及水质基准、气候效应、生态系统、长江模拟器、船舶低碳技术、农林废弃物、陆海绿色新技术及装备、大气治理等热点问题。这十大科技进展由两院...

《我想和你谈谈精神病人的世界》 随着社会的变化、生活压力的增加，精神疾病越来越普遍，它不仅出现在成年人身上，儿童青少年出现精神疾病的数字也在逐年上升。据世界卫生组织数据显示，全球大约有10亿人患有精神疾病，每40秒就有1人死于自杀。然而精神卫生是公共卫生中最被忽视的领域之...

2023年奥杜邦摄影大赛获奖作品欣赏 奥杜邦摄影大赛由奥杜邦协会主办。协会成立于1905年，以已故鸟类学家奥杜邦（J.Audubon，1785—1851）的名字命名，主要从事鸟类保护及爱鸟教育等活动。协会通过摄影比赛的形式让人们了解自然生灵的美丽，希望这些自然生灵能唤醒人类对于...
作品：《朱红蜂鸟》 苔藓是蜂鸟筑巢时使用的一种常见材料。作品中，一只朱红蜂鸟正在从树枝上采摘苔藓。之所以选择这张图片，是因为作者喜欢这只蜂鸟翅膀的形状、它身体的定位方式。...
作品：《蓝鹭》 作者在日出前拖着装备到达海滩，在退潮中发现这只蓝鹭。它在刺向一条鱼后缩回了头。无风的天气使水面非常平坦，通过低角度摄影，作者获得了这张让他感到兴奋的照片。...
作品：《白尾雷鸟》 白尾雷鸟常年生活在高山苔原的树木上。在冬天想看到它们是一项挑战，它们白色的羽毛在冬季是极好的伪装。...
作品：《秧鹤》 迈卡河州立公园全年都能看到大量的秧鹤。它们以最喜爱的苹果蜗牛和其他软体动物为食。摄影师很幸运地拍到了这个优雅的姿势，能清晰地看到秧鹤长长的脚趾和扇形的翅膀羽毛。...
作品：《粉红琵鹭》 夏日里，作者涉水来到一个沙洲。远处有夏末的暴风雨，光线令人惊叹。在他准备要离开的时候，两只美丽的粉红琵鹭飞来，落在他身边。为了不惊动它们，他慢慢地转移了位置并迅速调整设置，获得了这张让他满意的照片。...
作品：《西部鸣角鸮》 当太阳完全在地平线以下，西部鸣角鸮就开始在树洞周围飞来飞去，有一只降落在大树枝上。摄影师按下快门，在鸟飞走前4秒曝光拍摄了这张照片。...
作品：《红颈啄木鸟》 红颈啄木鸟父母为喂养和照顾它们的孩子经常把幼虫和昆虫带到巢里。它们也会带走粪囊——小包的大便，就像图中沾满木屑的那个。...