目錄

卷首語(yǔ)

低碳發(fā)展向未來(lái)

如果你是科幻迷，或許聽(tīng)說(shuō)過(guò)“碳基生命”和“硅基生命”的說(shuō)法。當(dāng)我們仰望星空，猜想遠(yuǎn)離太陽(yáng)系的宇宙深處可能存在著怎樣的生命時(shí)，我們不免會(huì)用地球的環(huán)境和生命演化的歷程作為參考。有人認(rèn)為，某些星球特殊的環(huán)境，或許可以形成以硅為骨架的復(fù)雜化合物，成...

特別策劃

“碳”先機(jī)，向未來(lái)

2020年9月，中國(guó)在聯(lián)合國(guó)大會(huì)上向全世界莊嚴(yán)承諾，要力爭(zhēng)于2030年前，使二氧化碳排放量達(dá)到峰值，并努力爭(zhēng)取在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，即“3060”計(jì)劃。此后，碳達(dá)峰與碳中和一直是引人注目的“熱詞”。實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，對(duì)中國(guó)和人類意味著什...

碳元素多面手的新“征程”

碳，是元素周期表中排列第6位的化學(xué)元素，在我們生活的地球上，它無(wú)處不在，舉足輕重。地球上的生命體由碳構(gòu)成，因此也被稱為碳基生命;推動(dòng)近現(xiàn)代文明高速發(fā)展的礦物燃料也由碳構(gòu)成……毋庸置疑，我們生活在一個(gè)碳的世界。然而，人類活動(dòng)和工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)的二...

種1萬(wàn)億棵樹(shù)，能逆轉(zhuǎn)氣候變化嗎？

為減緩和應(yīng)對(duì)全球氣候變暖，有科學(xué)家提出一個(gè)構(gòu)想：植樹(shù)造林——希望能在2030年前，通過(guò)全球的努力，種1萬(wàn)億棵樹(shù)，從而達(dá)到遏制土地退化和增加碳匯的目的，以此應(yīng)對(duì)氣候變化。那么，種1萬(wàn)億棵樹(shù)，能逆轉(zhuǎn)氣候變化嗎？二氧化碳在土壤中循環(huán)的示意圖 迎戰(zhàn)...

海洋：能力出眾的“捕碳者”

地球上已知的所有生命都是以碳元素為有機(jī)物質(zhì)基礎(chǔ)的生物。約38億年前，地球早期的碳基生命于海洋深處誕生。如今，碳廣泛地存在于我們身邊，并活躍于地球表面各個(gè)圈層的物質(zhì)交換中。在廣袤無(wú)垠的海洋中，真光層（指水層中有光線透過(guò)的部分）的浮游生物通過(guò)光...

紅樹(shù)林：海岸帶固碳魔法師

生產(chǎn)力排名前三的海洋生態(tài)系統(tǒng)——珊瑚礁、海草床、紅樹(shù)林 海岸帶的守護(hù)者 海岸帶藍(lán)碳，作為地球上最密集的碳匯之一，指的是海岸生態(tài)系統(tǒng)所能夠捕獲和儲(chǔ)存的大量永久埋藏在海洋沉積物里的碳。目前公認(rèn)被納入海岸帶藍(lán)碳碳循環(huán)的濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)包括紅樹(shù)林、...

儲(chǔ)能界新星

2021年7月，工信部表示將大力推動(dòng)鈉離子電池的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。此后不到一個(gè)月，中國(guó)便發(fā)布了第一款商用鈉離子電池產(chǎn)品。鈉離子電池相比于生活中常見(jiàn)的鋰離子電池有哪些特點(diǎn)？作為一種新能源技術(shù)，鈉離子電池又將如何助力“雙碳”目標(biāo)呢？“搖椅電池”的新形...

建筑也能碳中和？

隨著全球能源危機(jī)持續(xù)發(fā)酵，越來(lái)越多的人意識(shí)到“自給自足”的重要性。建筑作為能源消耗大戶，自然要承擔(dān)起“產(chǎn)生能源”的責(zé)任。今天就隨我們一起，去領(lǐng)略那些會(huì)“發(fā)電”的建筑吧。它們也是可以參與碳中和、碳達(dá)峰的！ 建筑內(nèi)部分布著不同高度的結(jié)構(gòu)柱，猶如...

綠色能源的“低碳AI小助理”

在“雙碳”目標(biāo)下，以清潔能源代替化石能源已是大勢(shì)所趨，而人工智能技術(shù)則像是幕后英雄。這個(gè)智能化的“小助理”究竟做了哪些工作呢？ 電力數(shù)據(jù)，它能“測(cè)” 風(fēng)電、光伏等新能源很容易受到環(huán)境因素的限制。因此，在這一特定背景下，功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)的作用就顯...

準(zhǔn)備好擁有你的碳賬本了嗎？

走進(jìn)“雙碳”時(shí)代，每個(gè)人都有一本碳賬本，這個(gè)神秘的賬本里都寫(xiě)了什么內(nèi)容呢？讓我們一起去看看吧！ 低碳生活——“雙碳”目標(biāo)下的新時(shí)尚 據(jù)統(tǒng)計(jì)，人類活動(dòng)產(chǎn)生的溫室氣體是全球氣候變化的重要原因。日常生活方式的差異會(huì)產(chǎn)生不同的碳排放量。用水、用電、...

探索發(fā)現(xiàn)

春蘭：低調(diào)飄香的林中君子

作為常見(jiàn)的室內(nèi)裝飾花卉，蘭花備受中國(guó)家庭歡迎，是新春花市上的“大明星”。與此相反的是，野生蘭花的稀有甚至是瀕危。為了加強(qiáng)對(duì)野生蘭科植物的保護(hù)，2021年，包括春蘭在內(nèi)的104種蘭科植物被列入《國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物名錄》。春蘭為何會(huì)被列入名錄...

玉簪：角落里的“花仙子”

聽(tīng)到玉簪這個(gè)名字， 很多人腦海里的第一反應(yīng)是那種 插在頭發(fā)上的玉制飾品。 而草本植物玉簪， 正是因其花含苞待放時(shí)的色彩與形狀， 和中國(guó)古代貴族用于綰發(fā)的白玉簪相仿而得名。 讓我們一起去認(rèn)知這個(gè)“花仙子”吧。 氣質(zhì)典雅的江南第一花 玉簪葉形嬌...

最“抗凍”高鐵的溫暖密碼

“撣”去身上的凝冰 在溫暖的車廂里看著車外呼嘯的風(fēng)雪，遠(yuǎn)足的旅人們踏上了回家的歸程?？v然車外是零下三四十?dāng)z氏度的低溫，牡佳高鐵列車內(nèi)依舊保持著22攝氏度的溫暖。 除了靜態(tài)的除冰方法，該列車還采用了動(dòng)態(tài)除冰的模式，即采用“基礎(chǔ)制動(dòng)防凍結(jié)功能”...

我們能在火星上建基地嗎？

火星存在生命，是真是假？ 尋找地外生命，永遠(yuǎn)是人類的終極追求之一。1975年8月20日和9月9日，美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）分別發(fā)射了海盜1號(hào)火星探測(cè)器和海盜2號(hào)火星探測(cè)器，用于探索火星上是否存在生物。 它們“兩兄弟”在火星著陸后，著陸...

科學(xué)微距

細(xì)菌也會(huì)作畫(huà)

近日，美國(guó)萊斯大學(xué)和懷俄明大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，黃色黏球菌的變異株可以組成直徑1毫米以上的旋轉(zhuǎn)圓形團(tuán)聚體。 黃色黏球菌是一種以其他細(xì)菌為食的掠食性細(xì)菌，可以借助內(nèi)部?jī)煞N蛋白質(zhì)——TraA和TraB，機(jī)智地分辨“近親”和“非近親”。由于缺乏消化...

“吃鹽”的新型液體機(jī)器人

制造一個(gè)可以自主連續(xù)工作而不需要電力輸入的機(jī)器人，是很多科學(xué)家的愿望。最近，美國(guó)能源部伯克利實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家就研發(fā)出一款無(wú)需電力輸入即可自主連續(xù)工作的機(jī)器人——新型液體機(jī)器人。這個(gè)機(jī)器人可以像潛艇一樣潛入水底獲取珍貴的化學(xué)物質(zhì)，然后一次次地將...

量子理論中不可或缺的復(fù)數(shù)

復(fù)數(shù)，是由幾個(gè)世紀(jì)前的數(shù)學(xué)家發(fā)明的，由“實(shí)數(shù)”和“虛數(shù)”組成。盡管在數(shù)學(xué)中，虛數(shù)扮演著很重要的角色，但由于物理公式只適用于實(shí)數(shù)，所以很多人都認(rèn)為虛數(shù)是“虛構(gòu)”的，而復(fù)數(shù)這一概念對(duì)物理沒(méi)有實(shí)際用處。 用來(lái)代表微觀世界量子理論的出現(xiàn)，改變了“游...

聲音·數(shù)字·趣聞

聲音 減排是硬道理，技術(shù)進(jìn)步可以大大降低污染物排放。 —賀克斌 中國(guó)工程院院士 2022年1月4日召開(kāi)的北京市空氣質(zhì)量狀況新聞發(fā)布會(huì)上，中國(guó)工程院院士、清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授賀克斌表示，科技治污在北京市大氣治理過(guò)程中，主要體現(xiàn)在成因識(shí)別、決策...

科學(xué)有料

歡迎來(lái)到“甲烷時(shí)刻”

聚焦甲烷 近一個(gè)世紀(jì)以來(lái)，人類開(kāi)始大規(guī)模地開(kāi)采和利用煤炭、天然氣和石油，工業(yè)活動(dòng)和農(nóng)業(yè)也得到空前發(fā)展。但是，在此過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生溫室氣體。除了二氧化碳之外，甲烷成了眾多科學(xué)家的重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象。 在研究低碳減排時(shí)，科學(xué)家為什么都不約而同地提到甲烷...

學(xué)海新知

火山碎屑物中的地質(zhì)學(xué)

火山的碎屑物質(zhì) 火山噴發(fā)會(huì)產(chǎn)生各種碎屑物質(zhì)，我們把這些物質(zhì)統(tǒng)稱為火山碎屑物。按照火山碎屑物的顆粒大小，可以分為火山彈、火山塊、火山礫及火山灰。 火山彈是火山噴發(fā)時(shí)，火山口附近熾熱的熔漿團(tuán)被拋向空中，在空中旋轉(zhuǎn)并發(fā)生不同程度的冷卻或固結(jié)而成，...

掌心上的斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)

1816年，英國(guó)物理學(xué)家羅伯特·斯特林發(fā)明了一種熱力外燃循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)——斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)。它沒(méi)有像汽油或柴油發(fā)動(dòng)機(jī)那樣排放氣體的排氣門，內(nèi)部也沒(méi)有燃燒發(fā)生，因此運(yùn)行時(shí)非常安靜。正因如此，即使過(guò)去了200多年，斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)仍舊在潛艇、游艇...

藝術(shù)中的科學(xué)

文物古建筑與自然災(zāi)害“過(guò)過(guò)招”

2021年7月，河南省洛陽(yáng)市龍門石窟景區(qū)遭遇暴雨天氣故宮的螭首裝飾是其排水方式之一，圖為故宮“龍吐水”景觀 作為千百年來(lái)優(yōu)秀文化傳承中的“參與者”與“見(jiàn)證者”，以及人類同大自然作斗爭(zhēng)的幸存者，文物古建筑中藏著許多與自然災(zāi)害“過(guò)招”的故事。 ...

一花一葉一世界

植物科學(xué)繪畫(huà)，是科學(xué)與藝術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，也是一種特殊的畫(huà)種。在電腦和攝影技術(shù)越來(lái)越發(fā)達(dá)的今天，植物科學(xué)繪畫(huà)仍有著不可替代的地位。它的魅力究竟是什么？讓我們跟著植物科學(xué)畫(huà)家一起去看看吧。 白花泡桐（繪圖/ 曾孝濂） 物種的“身份證” 植物科學(xué)...

兵器與謀略

碾莊戰(zhàn)役：戰(zhàn)術(shù)造就的決勝之戰(zhàn)

碾莊戰(zhàn)役是解放戰(zhàn)爭(zhēng)史上三大戰(zhàn)役之一——淮海戰(zhàn)役的重要組成部分。在某種意義上，局部性的碾莊戰(zhàn)役甚至決定了淮海戰(zhàn)役的結(jié)局。那么，碾莊戰(zhàn)役中有哪些戰(zhàn)略智慧呢？淮海戰(zhàn)役碾莊圩戰(zhàn)斗紀(jì)念館的雕塑（攝影/蔡佶熠） 碾莊戰(zhàn)役的突破口 ——鐵橋大潰退 194...

行知天下

柴達(dá)木盆地野生動(dòng)物發(fā)掘記

大自然的鬼斧神工：水上雅丹地貌 雅丹一詞源于維吾爾語(yǔ)“Yardang”，原意是“具有陡壁的小丘”，用于描述已經(jīng)干涸的古湖泊。這些古湖泊的底部有平坦的沉積巖層，在長(zhǎng)期定向風(fēng)吹拂和間歇性流水的沖刷下，便形成了一座座上百米長(zhǎng)、兩三米高的“土墩墩”...

高原蛇蹤

西藏羊八井一處沸騰的溫泉泉眼，泉水的蒸汽與天空的云朵融為一體 青藏高原空氣稀薄、紫外線強(qiáng)烈、晝夜溫差大、寒冬漫長(zhǎng)……這些自然條件對(duì)動(dòng)植物來(lái)說(shuō)都是巨大的挑戰(zhàn)，能夠在青藏高原生存繁衍的物種，都是進(jìn)化史中的贏家，溫泉蛇就是其中的一類。 高原精靈—...

科學(xué)起航

醫(yī)者仁心：“戰(zhàn)麻斗士”李桓英

李桓英，1921年出生于北京，世界著名麻風(fēng)病防治專家，首屆“中國(guó)麻風(fēng)防治終身成就獎(jiǎng)”獲得者。2021年8月，被授予“時(shí)代楷?！狈Q號(hào)。1999年3月，李桓英（左）與治愈者（供圖/中國(guó)麻風(fēng)防治協(xié)會(huì)） 學(xué)醫(yī)救世 精忠報(bào)國(guó) 20世紀(jì)40年代，李桓英...

生活解碼

別人能獲取 我大腦里的秘密嗎？

人類進(jìn)行思維活動(dòng)時(shí)，大腦里的神經(jīng)元會(huì)互相傳遞信號(hào)，在這種信號(hào)傳遞中，反映大腦活動(dòng)的一種電波變化就是腦電波。那么通過(guò)腦電波，別人可以獲取我們大腦里的秘密嗎？這樣的“讀腦術(shù)”是如何實(shí)現(xiàn)的？ “讀腦術(shù)”中缺失的拼圖 有科學(xué)家做過(guò)這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：猴子...

聽(tīng)！螢火蟲(chóng)在說(shuō)話

動(dòng)畫(huà)片《國(guó)王排名》中，波吉王子和卡克躺在“螢火蟲(chóng)叢林”的場(chǎng)景給大家留下深刻印象。點(diǎn)點(diǎn)熒光其實(shí)是螢火蟲(chóng)們獨(dú)特的語(yǔ)言，那么，這些神秘的光點(diǎn)究竟代表著什么意思呢？ 熒光中藏著“生化武器”？！ 當(dāng)夜幕降臨，第一只勇敢追愛(ài)的成年雄螢起飛，發(fā)出閃光信號(hào)...

青春密語(yǔ)

小小心理咨詢師養(yǎng)成記

你的身邊或許有受情緒困擾的親人、朋友，當(dāng)他/她需要陪伴和傾訴時(shí)，你能否成為一個(gè)好的陪伴者和傾聽(tīng)者呢？能否給予其一些幫助呢？下面我們一起了解一下如何成為一名小小心理咨詢師吧。小雯（化名）來(lái)參加我的心理小組活動(dòng)，輪到她說(shuō)話的時(shí)候，她突然哭了。大...

漫畫(huà)科學(xué)

讓魚(yú)為你“做”沙拉

“奇南帕”耕種方式可以追溯到1000多年前的瑪雅文明，后來(lái)北美洲的阿茲特克人將它發(fā)揚(yáng)光大。他們把淤泥鋪在排筏上，建造出一個(gè)個(gè)浮動(dòng)的方形小島，用木樁加以固定，然后在上面種植南瓜、馬鈴薯、棉花、龍舌蘭等。與傳統(tǒng)的農(nóng)田生產(chǎn)相比，這種耕種方式的灌溉...

變廢為“報(bào)”

通過(guò)垃圾分類，將各種廢紙從人們的家里和辦公室收集起來(lái)，統(tǒng)一運(yùn)送到垃圾回收廠。這些廢紙?jiān)诨厥諒S被壓縮成捆，然后送到造紙廠。在造紙廠，它們首先要面對(duì)的“大魔王”就是碎漿機(jī)，廢紙?jiān)谒闈{機(jī)中不斷翻滾、與水混合，然后得到一種漿液，這就是廢紙“重生”的...

科幻空間站

機(jī)器之道

道可道，非常道 羅伯特已經(jīng)準(zhǔn)備好產(chǎn)生第35個(gè)后代。這個(gè)后代和他的模樣很像，只是眼睛的顏色稍有差別。 他的眼睛是深紅色的，而35號(hào)的眼睛是淺淺的紅色。 紅色的眼睛對(duì)人類來(lái)說(shuō)不是好的樣貌，那是某種遺傳缺陷的象征，經(jīng)由那些善于聯(lián)想的頭腦發(fā)揮，成了...

有光的國(guó)度

當(dāng)你走進(jìn)國(guó)家歷史博物館，你會(huì)在戰(zhàn)爭(zhēng)館長(zhǎng)廊的盡頭看到一本泛黃的日記本，封面上寫(xiě)著三個(gè)字： “要有光?！?這就是被尊稱為“戰(zhàn)爭(zhēng)社會(huì)”的終結(jié)者——亞當(dāng)博士的手稿。翻開(kāi)那本日記，你將看到那個(gè)時(shí)代的輝煌與落寞。 2171年10月28 日。 多年后，我...

走向“碳-鐵”文明共同體

就自然界整體而言，人類并非是唯一會(huì)使用“工具”的物種。事實(shí)上，很多靈長(zhǎng)類動(dòng)物都能夠使用自然物作為工具，甚至能夠?qū)ζ溥M(jìn)行簡(jiǎn)單加工，使之更加順手。但人類的不同之處在于，我們能夠大規(guī)模使用工具，而且能夠持續(xù)對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，使其適應(yīng)生產(chǎn)生活的需要。人...