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世界科学

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2024年04期

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卷首语 | 人类世新纪元之辩与跨学科交融思考

卷首语 | 人类世新纪元之辩与跨学科交融思考

地球历史长达46亿年，见证了无数生物的兴衰以及地质和气候的变迁。相比之下，人类的出现与发展尽管短暂，但对地球系统各个圈层的影响却远超自然演变的速率。为描述这种巨大影响，诺贝尔奖得主保罗 · 克鲁岑（Paul Crutzen）提出了“人类世”的概念。随着人类世研究关注度的日益提高，2009年人类世工作组（AWG）成立，工作组成员包含了来自地质学、地球系统科学、考古学、历史学和法律学等不同学科领域的3
专稿 | 我们是否身处“人类世”？

专稿 | 我们是否身处“人类世”？

人类对地球的改变是否已推动了全新地质时期的到来？关于此，一个专家小组投票否决了一项正式宣布新地质时期开始的提案。三叠纪是恐龙的黎明时期。古近纪见证了哺乳动物兴起。更新世包括最后一个冰河时代。现在，人类活动对地球环境产生重大影响，是时候用“人类世”（Anthropocene）或“人类时代”来开启地球历史新纪元了吗？经过近十五年的争论，科学家给出了否定答案。 2024年3月5日，根据《纽约时报》
天文学 | 太阳两极即将反转，这很奇妙，也有些可怕

天文学 | 太阳两极即将反转，这很奇妙，也有些可怕

太阳活动越来越猛烈了。这对极光爱好者来说再好不过，但对通信卫星来说恐怕就是坏消息了。太阳就要反转了。每隔大约11年，太阳就会发生史诗般的变化：它的磁极会反转。和地球一样，太阳也有磁南极和磁北极。然而，地球的磁极每几十万年才反转一次，但对太阳来说，这简直是家常便饭。太阳磁极上一次反转是在2013年。因此，太阳的下一次反转近在眼前，很可能就是在2024年的某个时刻开始。虽然太阳磁极反转听上
物理学 | 揭秘量子世界那个常被忽视的实验

物理学 | 揭秘量子世界那个常被忽视的实验

一个世纪前，斯特恩-格拉赫实验奠定了量子力学的理论基础。而现在，我们用这个实验探索量子理论与引力理论的冲突。在埃尔温 · 薛定谔（Erwin Schrödinger）既生又死的猫之前，也在点状电子像波一般穿过狭缝的实验之前，一个相较之下知名度低不少的实验揭开了遮住量子世界之美的面纱。1922年，德国物理学家奥托 · 斯特恩（Otto Stern）和沃尔特 · 格拉赫（Walther Ger
材料科学 | 柔性纤维将织物带入信息时代

材料科学 | 柔性纤维将织物带入信息时代

一种将半导体器件嵌入纤维的技术可产生数百米长的无缺陷智能纤维。用这些纤维编织成的服装让我们看见了可穿戴电子产品的奇妙未来。试想这样的画面：一顶帽子能帮助盲人感知交通信号灯变化的同时又可水洗，一件衣服能作为穿着者游览博物馆时的向导。嵌有可探测和处理信号的半导体器件的智能柔性纤维有望实现这些神奇场景，而且此类纤维的性能在过去几年里得到迅速提升，然而现有制造方法生产的半导体芯纤维可能存在断裂等缺
生命科学 | 肠道菌群与帕金森病的奇妙联系

生命科学 | 肠道菌群与帕金森病的奇妙联系

越来越多的证据表明这一令人痛苦的神经系统疾病与肠道中的微生物存在关联，而迷走神经或许是两者间的桥梁。一切可能从微弱的症状开始：奇怪的麻木感、面部的轻微抽搐以及难以言明的肌肉僵硬。随着时间流逝，便出现了震颤的症状。全世界约1000万人患有帕金森病，这种可怕的神经疾病会逐渐杀死脑中的神经元。随着疾病的发展，它可能引发一系列严重症状，包括剧烈的震颤和折磨人的肌肉痉挛，以及可怕的梦魇和持续的脑雾。
医学与健康 | 早期治疗或能治愈艾滋病患儿

医学与健康 | 早期治疗或能治愈艾滋病患儿

近期，一位来自美国密西西比州农村、名叫亚特兰大的婴儿艾滋病患者似已被治愈，这可能要归功于医生在其出生后30小时就启动了治疗。在第20届逆转录病毒与机会性感染大会召开前的新闻发布会上，儿科医生黛博拉 · 佩尔绍德（Deborah Persaud）表示这是同类疾病治疗的“首个记录详实的案例”。佩尔绍德就职于约翰霍普金斯布隆伯格公共卫生学院，虽其本人未亲自参与对患儿的诊治，但对患儿血样的深入研究让她
计算科学 | 奥运新项目：算法视频监控

计算科学 | 奥运新项目：算法视频监控

安全奥运的衍生物即将审视你我他。 2024年夏天的巴黎奥运会上，负责安全的官员将在这座光之城的中心进行一项大规模的实验。实验根据一项临时法律开展，覆盖赛事、整个奥运村以及连接的道路和铁路，允许自动监控系统侦察可能导致恐怖袭击的“预定事件”。对此，隐私保护活动人士提出反对。该临时法律通过后不久，国际特赦组织秘书长艾格尼丝 · 卡拉马德（Agnes Callamard）表示：“人工智能驱动的大规
走近科学 | 隔山打牛：攻克消化道中的“全球难题”

走近科学 | 隔山打牛：攻克消化道中的“全球难题”

本文围绕2022年度上海市科技进步奖一等奖“慢性胰腺炎临床诊治关键技术的研究与应用”展开，该奖项由海军军医大学第一附属医院（上海长海医院）院长廖专教授领衔的团队获得。在人体中，“胰腺”是个不起眼的器官，重量仅有200克左右，但它却是人体中最重要的器官之一。有“癌症之王”之称的胰腺癌和死亡率较高的“急性胰腺炎”都与它有关联。但鲜有人知道“慢性胰腺炎”这种疾病的存在，多年前，这种令人痛不欲生的疾病
大家·科技前沿 | 脑机接口，身体边界的消失

大家·科技前沿 | 脑机接口，身体边界的消失

你身体的边界在哪？有人说，我的皮肤划定了我和世界的边界。但我们总感觉自己的边界要再大一些，比如当一个陌生人和你的距离小于1米时，你就会感到不适，要是只有半米，你甚至会浑身不自在，此时，你的边界不再是你的皮肤。再想象一个场景，你正驾驶着自己的爱车下班回家，心里想的是晚饭吃什么，时不时抬眼看看后视镜，确保自己不会和其他车相撞。总会有那么一刻，你觉得车子和自己的身体融为了一体，俗称“人车合一”，
今日启明星 | 稀土发光材料值得毕生相守、耕耘

今日启明星 | 稀土发光材料值得毕生相守、耕耘

孙丽宁上海大学三级教授、博士生导师，德国洪堡学者孙丽宁是我心存采访念想多年的星友之一：稀土是重要的战略资源，得知孙丽宁在上海大学从事稀土发光材料的研究和教学时就想采访她；2022年新冠奥密克戎毒株突袭下的特殊时期，许多高校老师在封控期间在学校做志愿者，看到孙老师身穿防护服在校园推车送饭的一幕时更添了这种念想。近期，关注到孙丽宁课题组在稀土发光材料结合深度学习人工智能方面取得突破性进展的新闻
科学学探索 | 科学学的起源及其发展

科学学探索 | 科学学的起源及其发展

20世纪初，随着科学技术的迅猛发展和科学社会学的兴起，科学学逐渐得到关注和研究。经过百年的发展，科学学正成为一门重要的交叉学科，对科技发展和社会进步产生了深远影响。面对百年未有之大变局加速演进，尤其是世界各国都把目光聚焦于科技，希望通过科技创新找到适应变局的出路时，科学学更凸显其必要性。因此，《世界科学》杂志开设“科学学探索”栏目。一方面，促进更多的人加入科学学的研究和讨论中，深入探讨科学的本质和
智库观察 | 欧盟《人工智能法案》对我国的启示

智库观察 | 欧盟《人工智能法案》对我国的启示

习近平总书记指出，“加快发展新一代人工智能是我们赢得全球科技竞争主动权的重要战略抓手，是推动我国科技跨越发展、产业优化升级、生产力整体跃升的重要战略资源”。在共同促进全球人工智能健康、有序、安全发展的过程中，学习全球主要经济体发展和监管人工智能产业的有益经验，有助于我国更好把握产业发展大势，提升治理水平。欧洲议会、欧盟委员会和27个成员国代表在36个小时艰难谈判之后，就欧盟《人工智能法案》（以下简
创新启示录 | 科技反击

创新启示录 | 科技反击

“加速主义”是对硅谷数年来的黯淡情绪的逾期纠正。一种新的科技意识形态正在网上兴起。2022年5月，网名为贝夫 · 杰佐斯（Beff Jezos，这个网名调侃了大富翁杰夫 · 贝佐斯）的用户颇为豪迈地在推特上写道：“让我们有请‘有效加速主义’，E/acc，读作‘ee-ack’。它是科技界在推特上冲突不断的直接产物，希望你们加入我们的这场新事业。” 对此，杰佐斯的同行给出了混合着正面、批评和困惑
科学家访谈 | 探索脑类器官的过去、现在和未来

科学家访谈 | 探索脑类器官的过去、现在和未来

保拉 · 阿洛塔（Paola Arlotta）是哈佛大学的发育神经生物学家，她总是在思考脑如何发育，如何产生功能，以及在神经系统疾病中出了什么问题。如今新技术利用人类脑类器官作为脑发育和疾病研究的模型，这使阿洛塔能够用新的视角研究胚胎发育中的脑病理学。为何基于人的模型对理解脑至关重要呢？人类大脑皮质和其他动物，比如啮齿动物的发育情况大不相同，而研究人员通常利用这类动物来研究脑的生理发育过程
科学与社会 | 英伟达如何在AI赛道一骑绝尘

科学与社会 | 英伟达如何在AI赛道一骑绝尘

这家你可能没听说过的公司现在市值2万亿美元，超过了谷歌和亚马逊。截至2024年，世界上只有四家公司市值超过2万亿美元：苹果（Apple）、微软（Microsoft）、石油公司沙特阿美（Saudi Aramco）以及英伟达（Nvidia）。如果你对英伟达这个名字没有印象，完全可以理解。这家公司不像苹果那样——制造的产品很那么有显示度，在你每天日常中使用。英伟达设计的芯片深藏在计算机复杂构造里面，
科学评论 | 人工智能要消耗多少电力？

科学评论 | 人工智能要消耗多少电力？

要计算出生成单张“教皇身着巴黎世家”AI图片所消耗的瓦数和焦耳数并不容易。但论及人工智能的真实能耗，我们并非完全一无所知。众所周知，机器学习要消耗大量的能量。所有那些支持生成电子邮件摘要、弑君聊天机器人，以及动画角色霍默 · 辛普森（Homer Simpson）唱新金属音乐的视频的人工智能模型，都在以每小时数兆瓦的速度累积着巨额的服务器费用。但似乎没有人——甚至是这项技术背后的公司——能够准确
科学史 | 气象学成就与诺贝尔奖

科学史 | 气象学成就与诺贝尔奖

始颁于1901年的诺贝尔奖是瑞典人阿尔弗雷德 · 诺贝尔奉献给全人类的宝贵财富，它早已成为瑞典的国宝级名片。一年一度诺奖的颁发持续惠及人类福祉，极大地推动了全球科学、文化和社会的进步，功德无量，功绩卓著。气象学（大气科学）一度被诺奖排除在颁奖领域之外，直到1995年，荷兰科学家保罗 · 克鲁岑（Paul Crutzen）才成为首位荣膺诺奖的气象学家。气象学与大气科学地球是人类赖以生存的家园
读书 | 环绕地球，寻找上帝

读书 | 环绕地球，寻找上帝

萨曼莎 · 哈维的《轨道》以国际空间站为背景，揭示了我们的世界究竟有多小，又有多大。我应该不是唯一一个有这样体验的旅行者：在透过飞机舷窗俯瞰云海时，回想着这种寻常景色却是布莱克、梅尔维尔、托尔斯泰和狄金森等文学大师从未看到的神奇景观。普鲁斯特笔下的叙述者看到一架飞机，想象着飞行员所见的景象而不禁泪流满面。弗吉尼亚 · 伍尔夫写过一篇非同寻常的文章，其中她想象了从飞行员驾驶舱看到的伦敦。但是，就
科苑 | 公民科学家正从数百个湖泊中收集DNA

科苑 | 公民科学家正从数百个湖泊中收集DNA

大型环境DNA项目将为全球生物多样性拍下创纪录的快照。在一个史无前例的项目中，研究人员正在利用公民科学的力量，从全球数百个湖泊中收集DNA样本。由此得到的环境DNA（eDNA），不仅是迄今从水生环境中一天内收集到的最大规模遗传信息量，还有助于更全面了解全球生物多样性情况，让科学家更深入理解物种随时间的迁移。科学家越来越多地使用eDNA（所有生物体都会脱落）来评估特定环境中物种的存在。研究人
微科幻 | 欢迎踏上席尔瓦家庭历史太空观光之旅

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欢迎欢迎！我是你们的船长，也是今天的导游。找个座位，舒舒服服地坐下。大家都坐好了吗？让我来把舱门全关上，咱们这就出发。那么，你们知道过去有多少太空景点？有谁知道吗？实情是没人真的知道。太空是一个相当大的地方，难以走遍每一个角落。呃，太空过去是那样。现在太空感觉小得多了。你们想要穿越星系吗？只要走两步穿过传送门，伴随着轻微的恶心感，再吧嗒乒乓一声，你们就到了目的地！但是在不太久之
科学人物 | 朱迪斯 • 坎皮西（1948—2024）

科学人物 | 朱迪斯 • 坎皮西（1948—2024）

朱迪斯 · 坎皮西是发现细胞衰老在癌症和衰老中起关键作用的研究者。朱迪斯 · 坎皮西（Judith Campisi）是首位证明细胞衰老具有双重影响——既有害又有益——的研究者。细胞衰老是一种状态，处于该状态的体细胞会停止分裂，但不会如期凋亡。衰老细胞会在多种衰老组织中不断积聚，并产生不良影响。然而，衰老也具有积极的一面，尤其是在预防癌症方面——尽管它也可能诱发癌症。坎皮西成功地将细胞衰老从细胞

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