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世界科学

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2026年03期

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聚焦 | 探究量子纠缠的理论意义何在？

聚焦 | 探究量子纠缠的理论意义何在？

量子纠缠是一种奇特而典型的量子效应，乃指相关粒子系统（例如正反电子对湮没而转化成的双光子系统）之粒子之间存在即时超距、却不明其物理机制的关联，被爱因斯坦等人称作幽灵般（或曰“鬼魅式”）的相互作用。爱氏并借此以及所谓“薛定谔猫”的思想实验，质疑量子力学描述物理实在的完备性。然而，随着电子技术的迅猛发展，科学家已经凭借量子纠缠实现了信息的即时传输，此后便开发出量子通信、量子（并行极速）计算的奇异科技领
聚焦 | 优雅的宇宙：重新思考自然最深层的原则

聚焦 | 优雅的宇宙：重新思考自然最深层的原则

数百年来，对称性原理一直引领着物理学家迈向更基本的真理，但最新的一系列惊人发现却表明，真正推动自然运转的，或许是量子理论中一种更加怪异，也更深层的思想。在柏林旧博物馆里，矗立着一尊双臂高举、指向苍穹的少年雕像。除了右脚脚跟略微拱起之外，这尊古希腊雕塑几乎呈现出完美的对称性。雕塑家是否仅出于纯粹的艺术考量，才赋予它这样的平衡？赫尔曼·外尔（HermannWeyl）并不这样认为。这位德国数学家指出
科学学 | 美国国立卫生研究院布局未来新兴前沿领域

科学学 | 美国国立卫生研究院布局未来新兴前沿领域

从加速药物工具，健（N）方案科学技术的义生物医学研发方面保持领先地位至关重要。NIH投资的以下几个关键前沿领域，展现出改善国民健康素质、提升美国竞争力和增强国家整体应对能力的巨大潜力。 AI赋能药物研发人工智能（AI）和机器学习正在迅速重塑生物医药创新格局，使获得超越人类传统分析能力的科学发现成为可能。现代深度学习模型能够分析从基因组序列、医学影像到电子健康记录的海量数据集，以前所未有的速度
科学学 | 未来的互联网为机器而建，而非为人

科学学 | 未来的互联网为机器而建，而非为人

1999年，也就是英国计算机科学家（TimBerners-Lee）爵士发明万维网的十年之后，他为这个作品构想了一种智慧版本。在新版本的万维网中，日常生活的不少事情一譬如搜寻信息、拟定计划、处理一般任务一不会由人类来完成，而是会由“智慧代理”来完成。这些“智慧代理”就是能够阅读、理解和行动的机器。互联网自从发明之日起，已经有了突飞猛进的进化，然而使用体验始终基于手工一用户在购物、阅读或观看内容之前，
科学学 | “开放科学”是否产生了实效？

科学学 | “开放科学”是否产生了实效？

研究人员指出，衡量论文与数据的开放共享所带来的社会经济影响是一个难题。开放科学运动一旨在推动论文、数据和软件等科研成果免费获取与重复使用一是否真能带来其支持者所宣称的益处，比如加速科学发现、提升公众科学素养？一项针对这一复杂且具有争议性的议题开展的多维度研究给出了“有条件”的肯定回答。例如，开放获取文章在其他学术论文和专利申请中被引用的频次更高。参与科研项目的普通民众，即所谓“公民科学家”
科学学 | 论科普的 “四化”

科学学 | 论科普的 “四化”

2024年12月25日，第十四届全国人大常委会第十三次会议表决通过新修订的《中华人民共和国科学技术普及法》（简称《科普法》），自公布之日起正式施行。这是该法自2002年施行以来的首次修订，从增设全国科普月（每年9月）到强调新技术新知识科普，从治理网络伪科普到建立专业化人才队伍等，构建起新时代科普工作的制度框架。同时从现实层面来看，我国科学普及工作已进入多维度、立体式、全方位构建发展阶段。立足这一法
基础研究 | 解开数十年悬而未决的轻原子核形成之谜

基础研究 | 解开数十年悬而未决的轻原子核形成之谜

当粒子对撞机使粒子相互碰撞时，产生的碎片云中有时会包含一种令人费解的成分：轻原子核。这类原子核的结合能相对较低，按常规认知，它们在远低于高能碰撞所对应的温度下就会瓦解。然而不知为何，它们的特征信号却依然能够被观测到。这个谜题困扰物理学家数十年之久，如今欧洲核子研究中心（CERN）的大型离子对撞机实验（ALICE）合作组的研究人员终于揭开了谜底。实验表明，轻原子核是通过一种被称为“共振衰变形成”的过
基础研究 | 挑战教科书：发现细胞分裂的新机制

基础研究 | 挑战教科书：发现细胞分裂的新机制

新发现的微生物揭示了一个由寄生于细胞的生命所构成的生物多样性世界。而这个世界，才刚刚通过基因组测序技术展露冰山一角。细胞分裂支撑着所有生命形式，但科学家长期以来难以解释这一过程在胚胎发育最早期阶段是如何发生的，尤其是在卵生动物中。的布鲁盖斯研究组如今发现了一种出乎意料的机制，该机制使得早期胚胎细胞能够在未形成完整收缩环的情况下完成分裂一收缩环曾被认为是细胞分裂不可或缺的结构。相关结果于20
基础研究 | 终于找到了一种客观识别精神疾病的方法

基础研究 | 终于找到了一种客观识别精神疾病的方法

数十年来，研究者一直在努力寻找能够客观识别焦虑和抑郁的生物标志物。现在，这番努力终于开始取得成果。 “看起来你这一周过得很不容易。”一个没有实体的声音这样对我说，随后提出一连串越来越私人的问题。“你最近有没有感到情绪低落或抑郁？”“你能描述一下这种感受吗？”“当有好事发生时，这种感觉是否有所缓解呢？” 在我逐一作答后，这位由聊天机器人担任的采访者会感谢我的坦诚，并对我遇到的任何问题表示同情。对
基础研究 | 癌细胞或可通过窃取线粒体逃避免疫攻击

基础研究 | 癌细胞或可通过窃取线粒体逃避免疫攻击

2026年2月发表在《细胞-代谢》（CellMetabolism）上的一项研究表明，癌细胞会借助从免疫细胞中窃取的线粒体进行扩散并逃避免疫系统的识别。长期以来，科学家一直无法充分解释一些肿瘤细胞为何能扩散到淋巴结并在那儿存活下来，因为淋巴结中布满了本应能够杀死它们的免疫细胞。新型线粒体转移机制美国加利福尼亚州斯坦福大学的免疫学家和临床病理学家德里克·奥克万-杜奥杜（DerickOkwa
基础研究 | 南极冰层之下有什么

基础研究 | 南极冰层之下有什么

新地图呈现出迄今为止最清晰的景象，新技术有望改进冰流模型，增强海平面上升预测的精确度。长期以来，科学家主要通过从空中或地表使用雷达仪器来探测南极被冰覆盖的冰下地形，但这种方式并不全面为了探测南极洲那数千米厚的冰盖之下的地貌，科学家通常要么用雪地摩托拖着沉重的雷达设备在冰盖上穿行，要么将雷达悬挂在飞机机翼下进行测量。然而，即便在这片严寒大陆上纵横交错地探测了数十年，仍然存在约100千米宽
前沿科技 | 新辅助免疫治疗

前沿科技 | 新辅助免疫治疗

引言肺癌是世界最常见的恶性肿瘤之一，严重威胁人类健康，尤其是在中国，肺癌的发病率和死亡率均居高不下。2022年，中国新增肺癌病例超百万，死亡病例达73.3万。肺癌主要有两种类型：小细胞肺癌（SCLC）和非小细胞肺癌（NSCLC）。SCLC增长快、扩散早，治疗难度大；而NSCLC生长相对较慢，早期通过手术治疗有较好效果，但晚期患者仍面临复发和转移的高风险。尽管传统的治疗手段在改善生存率方面取得了
前沿科技 | 电网级的“气泡”电池很快将会无处不在

前沿科技 | 电网级的“气泡”电池很快将会无处不在

当太阳落山，太阳能电池板停止工作时，这些充满气体的穹顶便会接管供能。位于意大利撒丁岛上的巨型“气泡”内储存着2000吨二氧化碳。但这些气体既不是从工厂排放中捕集而来，也并非从空气中直接提取。它来自一家气体供应商，并永久地存放在这个穹顶结构系统内，以实现一种环保的用途：储存大量过剩的可再生能源，直到出现使用需求。这个“气泡”和它的周边设备由总部位于米兰的穹顶能源公司（EnergyDome）开
前沿科技 | DNA将革新数据存储的方式

前沿科技 | DNA将革新数据存储的方式

人工智能（AI）时代依赖易于存储和检索的海量数据，而生物学或许能提供一个巧妙的解决方案。科学家已经能够将莎士比亚的所有十四行诗作品与八部悲剧、维基百科所有英文页面以及一部早期电影的全部内容都塞进一个比微型试管还小的空间里。不过，他们并非通过某种方式将其缩小了，而是利用DNA一所有生命的基本构成单元一对这些作品中的信息进行编码，并以微观尺度存储它们。随着人类采用AI等先进工具，数据将成为未来
前沿科技 | 逆天改命，从细胞开始

前沿科技 | 逆天改命，从细胞开始

生命历程能否逆转？在某种意义上，我们已经通过克隆技术实现了对细胞命运的逆转，《侏罗纪公园》等多部科幻片都以该技术为基础。2012年，英国科学家约翰·戈登（JohnGurdon）和日本科学家山中伸弥因发现成熟细胞可以重新编程为多能干细胞，获得了诺贝尔生理学或医学奖。本次采访的对象是细胞重编程领域的专家高绍荣教授。他是中国科学院院士、同济大学生命科学与技术学院院长，曾师从“克隆羊之父”伊恩·维尔穆
科学文化 | 纤微腔道巧布阵，柔性机器堪大任

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2023年6月29日下午，在启明星协会于上海交通大学钱学森图书馆举办的一次启明星下午茶活动上，来自的2022级星友高安柱的发言令我印象深刻。那次下午茶的主题是探讨在技术迭代频繁的当下如何以钱学森为榜样，在自立自强的高水平科研中作出新一代科技工作者的贡献。高安柱那天发言中介绍了他和团队正在开发一款纤细微小的可以进入人体的亚毫米级的柔性机器人，能够实现在狭窄空间内的诊治。会议结束后我就找到这位眼里
科学文化 | 医疗手术机器人：高端医疗装备崛起的关键力量

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当“机器人做手术”从科幻电影走进真实医院，很多人都会心生好奇：它究竟如何运作？是否真的比医生更精准？会不会有一天完全替代人类？事实上，医疗手术机器人并不是冷冰冰的“自动医生”，而是一种高度精密的智能工具一它在医生的控制下，以更稳定、更微创的方式完成复杂操作。过去数十年间，手术机器人从实验室探索走向临床广泛应用，一路飞速发展，已逐渐成为高端医疗装备的标志性成果。了解它的发展历程与未来方向，不仅能让我
科学文化 | 分数量子霍尔效应的共同发现者

科学文化 | 分数量子霍尔效应的共同发现者

量子霍尔效应及崔琦的科学贡献霍尔效应是电磁效应的一种。当电流垂直于外磁场方向通过导体或半导体时，电子运动会受到洛伦兹力的作用而发生横向偏转，在垂直于电流和磁场方向的导体或半导体两侧产生电势差，这个横向电势差被称为霍尔电压，相应的形式化电阻称霍尔电阻，霍尔电阻的倒数即霍尔电导。1879年10月28日，美国物理学家埃德温·霍尔（EdwinHall）在研究金属的导电机制时，在室温和一般磁场强度（ B
科学文化 | 科学知识社会学的学术谱系与收缩的遗产（下）

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科学知识社会学是20世纪下半叶“后默顿范式”科学社会学的核心。文章以关键人物及其著作为线索，系统梳理科学知识社会学的学术谱系，总结其核心理论、研究方法以及不同流派的思想变迁，力求清晰呈现其发展脉络和理论知识体系，有助于深化对科学知识社会化过程的理解，为今后科技与社会研究以及相关科技政策制定提供参考。布鲁诺·拉图尔（BrunoLatour）和史蒂夫·伍尔加（SteveWoolgar）布鲁诺·
科学文化 | 路易斯·布鲁斯 (1943—2026)

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发现量子点的化学家路易斯·布鲁斯（LouisE.Brus）于2026年1月在纽约州的家中逝世，享年82岁。 1983年，在贝尔实验室任职的布鲁斯发现，半导体材料硫化镉的晶体如果足够小（宽仅几千个原子），就可以吸收不同颜色的光。实际上，早在20世纪30年代，物理学家就推测，粒子如果被压缩得足够小，其物理性质就会改变。这一想法基于量子力学。然而，由于科学家始终未能掌握制造并分离出如此微小结构

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聚焦 | 探究量子纠缠的理论意义何在？

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