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卷首語

“核時鐘”的技術(shù)突破為超精準計時鋪平了道路

核時鐘是一種通過測量原子核內(nèi)微小能量躍遷計時的設備。物理學家已經(jīng)知曉了制造核時鐘需要的所有組件。這類時鐘可能會大大提高測量精度，從而為基礎物理學帶來新的洞見。 研究人員測量了激發(fā)稀有同位素釷-229到更高能量態(tài)的光的頻率，且精確度是此前所有...

專稿

核時鐘倒計時

物理學家用一種與全球最精準時鐘同步的精密激光激發(fā)了快速核振蕩——未來有望利用這項技術(shù)開發(fā)超精準計時器，同時也有助于解決關(guān)于宇宙的基本問題。 原子內(nèi)的電子可以在不同能級之間躍遷，且躍遷過程中常常會釋放或者吸收輻射，我們可以利用這種輻射的頻率來...

建造核時鐘的競賽

對釷原子核躍遷的超精準測量，讓物理學家掌握了探索宇宙基本力的新工具。 當?shù)貢r間2024年5月某天深夜23：30，研究生張傳坤見到了物理學家已經(jīng)尋找了50年的信號。位于美國科羅拉多州博爾德市的實驗天體物理聯(lián)合研究所內(nèi)，張傳坤面前的顯示器原本平...

物理學

新型核聚變發(fā)電站設計的初步成果

球形STEP反應堆可能依賴超導帶和連接式磁鐵實現(xiàn)。 近日，英國研究人員向全世界展示了他們的原型反應堆設計方案，該反應堆旨在證明核聚變能源的可行性，并計劃在21世紀40年代初實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。為了降低成本，“球形托卡馬克能源生產(chǎn)裝置”（STEP）...

生命科學

壓力下的腦如何削弱免疫系統(tǒng)

壓力會導致腸道微生物失調(diào)，進而引發(fā)炎癥，使得機體抵御感染的能力下降。 壓力使人感到不適，而腸道微生物可能是罪魁禍首。一項小鼠研究提示腦暴露于壓力時會關(guān)閉腸道中的特定腺體，影響腸道細菌，并波及整個免疫系統(tǒng)。 愛爾蘭科克大學的神經(jīng)科學家約翰&#...

管理細胞的隱形之手：組蛋白

組蛋白是細胞核內(nèi)與DNA緊密結(jié)合的堿性蛋白質(zhì)。 科學家早已知曉組蛋白可以幫助調(diào)節(jié)基因，而它們的作用可能遠不止于此。 在我們呼吸、睡覺、用餐和日常生活中的每一秒，體內(nèi)的細胞都會發(fā)生數(shù)百萬次生化反應。在這些紛紛擾擾的化學物質(zhì)交換中，有些反應會將...

醫(yī)學與健康

雷帕霉素能夠延緩更年期？女性抗衰老的新希望

研究人員發(fā)現(xiàn)，雷帕霉素可以抑制實驗小鼠原始卵泡的激活，從而延緩卵巢衰老。這種藥物還可能改善人類與年齡相關(guān)的慢性病癥狀。 對于約半數(shù)的人來說，有一件事和死亡與稅收一樣確定：女性如果足夠年長，卵巢就會停止產(chǎn)卵，月經(jīng)周期也將結(jié)束。 從生物學角度來...

利用自體干細胞成功逆轉(zhuǎn)1型糖尿病

2024年9月，《細胞》（Cell）雜志報道了這一醫(yī)學突破，研究成果由天津市第一中心醫(yī)院與北京大學的聯(lián)合研究小組獲得。 在接受重編程干細胞移植不到3個月后，這名25歲的1型糖尿病女性就開始能自己產(chǎn)生胰島素了。她也是第一個利用從自己身體中提取...

地球科學

科學大洋鉆探的巨大變化

海底探索和發(fā)現(xiàn)的時代即將結(jié)束。然而，還有很多東西需要學習。 由著名作家約翰·斯坦貝克（John Steinbeck）擔任歷史顧問，一群美國科學家和工程師于1961年開始執(zhí)行一項史無前例的任務，即鉆探大洋地殼并測量海底深處的溫度。由...

人工智能

“人工智能科學家”是否能為科學帶來進步？

在爭議不斷的浪潮中， 一種接管科研流程的工具成了新一波浪頭。 當一個國際研究團隊著手創(chuàng)建一位“人工智能科學家”來處理整個科研流程時，他們并不確定自己最終能走多遠。他們創(chuàng)造的系統(tǒng)真的能夠生成有趣的假設、進行實驗、評估結(jié)果并撰寫論文嗎？ 研究員...

走近科學

“克隆猴之父”：把克隆成功率提高到10%以上

本篇報道圍繞2022年度上海市自然科學獎一等獎項目“非人靈長類模式動物構(gòu)建”展開。 該研究由中國科學院腦科學與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心研究員孫強領銜完成。 “拔一根毫毛，吹出猴萬個！”《西游記》小說中的這一情節(jié)生動地展示了什么是“克隆”。 克隆...

大家·科技前沿

空間微重力條件下的植物生長發(fā)育

為了探索廣闊的宇宙，拓展人類生存發(fā)展的疆土，開發(fā)和利用無盡的太空星球和空間資源，確保人類的生存和可持續(xù)發(fā)展，近十多年來，重返月球、登陸火星、建立月球或火星基地，甚至飛向更加遙遠的深空探測計劃相繼提出。然而，人類在地球上的生存、發(fā)展經(jīng)歷了幾百...

今日啟明星

要相信顛覆性的工作是有可能被你創(chuàng)造出來的

科學探索獎上海四位得主星友居半 近日，2024年“科學探索獎”的揭曉又一次引發(fā)了人們對優(yōu)秀青年科技人才培養(yǎng)、評價等話題的關(guān)注。迄今已頒發(fā)五屆的“科學探索獎”將資助在數(shù)學物理學、化學新材料、天文和地學、生命科學、醫(yī)學科學、信息電子、能源環(huán)境、...

科學學探索

長三角高質(zhì)量一體化的跨區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新格局不斷深化

長三角一體化發(fā)展是習近平總書記親自謀劃、親自部署、親自推動的重大戰(zhàn)略。2024年4月30日，中共中央政治局會議審議《關(guān)于持續(xù)深入推進長三角一體化高質(zhì)量發(fā)展若干政策措施的意見》，強調(diào)要始終緊扣一體化和高質(zhì)量兩個關(guān)鍵，著力推進長三角一體化發(fā)展重...

科技傳播智見

關(guān)注“三個轉(zhuǎn)變”，做好新科普

科普要以提高公眾的科學素質(zhì)為目標，那么什么樣的公眾才是具備科學素質(zhì)的？2021年頒布的《全民科學素質(zhì)行動規(guī)劃綱要（2021—2035年）》指出，公民具備科學素質(zhì)是指崇尚科學精神，樹立科學思想，掌握基本科學方法，了解必要科技知識，并具有應用其...

智庫觀察

“搖錢樹”合成生物學遭遇困境

三家大型初創(chuàng)企業(yè)在過去一年中舉步維艱，但小型企業(yè)正在尋找自己的定位。 最近，合成生物學大型公司遭遇困境，三家曾擁有數(shù)十億美元市值的領頭羊公司舉步維艱。這些公司通過對微生物進行基因工程改造，生產(chǎn)從藥物到材料等各種產(chǎn)品。 其中，阿米里斯（Amy...

科學家訪談

什么是意識？

幾年前，當神經(jīng)科學家克里斯托夫 · 科赫（Christof Koch）還住在加利福尼亞南部時，他曾一邊看《高地人》（The Highlander），一邊喝著一瓶巴羅洛葡萄酒。午夜時分，他突發(fā)奇想，跑到了能俯瞰洛杉磯的威爾遜山山頂 ...

創(chuàng)新啟示錄

預測式人工智能的時代即將結(jié)束

“語言模型不過是被過譽了的自動補全功能”已成為批評者的常見論調(diào)， 但強化學習正在證明他們的錯誤。新突破或?qū)⒕o隨而來。 人工智能就是一場羅夏墨跡測驗。當OpenAI于2023年3月發(fā)布GPT-4時，微軟的研究人員興奮地（但也過早地）宣稱它展現(xiàn)...

科學評論

如何在科研中負責任地使用人工智能？

人工智能正在推動所有科學領域的進步。但四位前沿領域的科學家警告說， 要審慎使用人工智能。 人工智能（AI）的快速發(fā)展為科學進步提供了巨大潛力，但同時也引發(fā)了倫理問題。人工智能系統(tǒng)不僅可以分析龐大的數(shù)據(jù)集、檢測相關(guān)模式、優(yōu)化資源配置并生成假設...

科學與社會

審稿造假的學術(shù)不端現(xiàn)象

談論學術(shù)造假時，我們常談論偽造、剽竊以及論文工廠，但一般不會想到“審稿造假”。實際上，同行評審工作中也存在學術(shù)不端現(xiàn)象。 十多年前，曾發(fā)生多例震驚同行的“我審我自己稿”事件——投稿者利用系統(tǒng)漏洞，誘導編輯將自己待審閱的文章發(fā)送至由自己或自己...

科學史

暗物質(zhì)研究的五十年

20世紀70年代，美蘇雙方的研究團隊都提出假設，一種未知的物質(zhì)可能構(gòu)成了 宇宙中的大部分質(zhì)量。 1974年發(fā)表的兩篇論文改變了我們對宇宙面貌的認識。兩篇文章由美國和愛沙尼亞的兩個團隊獨立撰寫，并且都指出星系的質(zhì)量和范圍是以前認為的10倍。這...

微科幻

故事時間

《故事時間》是一篇感人的微科幻作品，雖然不到兩千字，卻能讓讀者深深感受到人類與機器人之間的愛意和牽絆。作者貝絲 · 凱托以往的作品《生命的面包》《家庭聚會》也都是大打感情牌的科幻小說，充分體現(xiàn)女性作家的細膩感情。 多年以來，德芙拉...

科學人物

戴安娜 ? 沃爾（1943—2024）

戴安娜 · 沃爾，預見土壤生物多樣性之重要性的生態(tài)學家。 戴安娜 · 沃爾（Diana Wall）是一位真正的生態(tài)學和氣候?qū)W先驅(qū)，她畢生都從事于土壤生物多樣性方面的研究，在此領域貢獻卓著，于80歲逝世。 土壤中的生物多樣...