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世界科学

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2026年04期

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聚焦 | 向量子未来跃迁

聚焦 | 向量子未来跃迁

2026年3月，美国计算机协会（ACM）将2025年图灵奖授予查尔斯·贝内特（CharlesBennett）和吉尔·布拉萨德（GillesBrassard），以表彰其在奠定量子信息科学基础及推动安全通信与量子计算方面的开创性贡献。这标志着量子信息科学已从早期的思想探索，成长为引领未来信息技术变革的重要方向。两位科学家的核心贡献在于提出了一项革命性观念：量子力学现象不仅是物理规律，更是处理、
聚焦 | 量子信息硬件的挑战与机遇

聚焦 | 量子信息硬件的挑战与机遇

量子技术在过去十年中取得了令人瞩目的进展。在诸如量子传感和密钥分发等领域，相关技术正从实验室走向现实世里界。然而，对于量子计算、纠缠增强传感以及全球量子互联网等其他领域，我们仍处于类似早期晶体管时代的阶段，需要在多个领域取得硬件突破，才能达到预想中投入应用所需的性能。在本篇综述中，笔者评估了量子信息硬件的技术现状，并确定了未来将面对的关键挑战与机遇。当今技术前沿当今的量子技术正从实验室走向
科学学 | 关于人类获得最高水平表现的新发现

科学学 | 关于人类获得最高水平表现的新发现

2025年12月18日，《科学》（Science）杂志刊载了一项重磅研究。研究人员整合了多个领域的大规模数据，清晰地揭示：少年英才与行业大师，基本不是同一批人。人类中有极少数拔尖的个体在各个领域成就卓越。他们突破能力极限，推动行业创新，助力解决全世界最重大、最紧迫的问题。是什么让这些个体与众不同？是什么令物理学巨擘爱因斯坦、音乐大师贝多芬、体操天才西蒙·拜尔斯（SimoneBiles）取得超越
科学学 | 九大先进产业研发强度中国已有四项超美

科学学 | 九大先进产业研发强度中国已有四项超美

2026年2月，美国信息技术与创新基金会（ITIF）发布《追踪研发领导力：中国追赶下美国优势收窄》研究报告。报告通过对比中美两国企业在九大先进产业中的研发投入规模、增长趋势和相对地位变化，系统评估全球研发领导力的演变态势。《追踪研发领导力：中国追赶下美国优势收窄》（TrackingR&DLeadership：US AdvantageNarrowing as China Gains Gr
科学学 | 论“创新趁早”与“大器晚成”“45后”科技创新人才的思考

科学学 | 论“创新趁早”与“大器晚成”“45后”科技创新人才的思考

爱因斯坦（Albert Einstein）26岁，就提出了狭义相对论和光电效应，推动人类对世界的进阶认知;海森堡（Werncr Hciscnberg）24岁，便提出了量子力学的矩阵力学模型，建立起微观世界的运行规则；沃森（JamesD.Watson）25岁，就与克里克（FrancisCrick）共同勾勒出了DNA的双螺旋结构，架构了生命科学的中心法则。因此，2014年《自然》（Nature
科学学 | 如何在科技与社会互动中认识科普

科学学 | 如何在科技与社会互动中认识科普

科技创新从来不是孤立的实验室行为，而是与社会相互作用、相互建构的复杂过程。“科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼”论断不仅关乎科技与经济的发展，也蕴含着深刻的社会逻辑，揭示了科技创新与科学普及在科技社会化与社会科技化中的双向建构作用。从社会建构论、科技与社会（STS）理论出发，科技创新与科学普及协同推进，既能让科技更好地融入社会、服务社会，又能让社会为科技创新提供坚实支撑，最终实现科技与社会
基础研究 | 让电子像水一样流动

基础研究 | 让电子像水一样流动

我们将电力描述为一种流动现象，但这并非典型导线中的实际情况。物理学家已开始诱导电子像流体一样行动，这一努力或可让我们以全新方式理解量子系统。如果让你想象电子是如何运动的，你可能会将其想象成一串粒子流，像水流过管道一样流过导线，这无可厚非。毕竟，我们经常将电子描述为在“电流”中“流动”。实际上，水和电的流动方式完全不同。水分子的运动是协同的，形成一种具有涡流特性的相干物质，而电子则倾向于
基础研究 | 科学家发现可能引发帕金森病的脑网络

基础研究 | 科学家发现可能引发帕金森病的脑网络

帕金森病或许根本不是运动障碍 2026年2月发表于《自然》（Nature）杂志的一项新研究表明，科学家发现了帕金森病会严重破坏的一个关键脑网络。这一发现改变了医学界对帕金森病发病机制的认知，有望解锁更高效、更精准的治疗方案。长期以来，帕金森病被视为运动障碍，其典型症状包括不自主的肌肉收缩、震颤和行走困难。但该病也会干扰睡眠、血压调节、消化功能与认知功能。举例来说，在压力状态下，患者的运动障碍
基础研究 | 尼安德特男性与智人女性更常发生杂交

基础研究 | 尼安德特男性与智人女性更常发生杂交

科学家通过分析智人（即解剖学意义上的现代人）和尼安德特人（简称“尼人”）基因组中的遗传痕迹发现：我们与尼人之间的杂交，绝大多数都发生在智人女性与尼人男性之间。目前尚不清楚为何会出现这种有性别偏向的杂交模式，也无法确认这些杂交行为到底是基于双方自愿还是被迫发生。美国宾夕法尼亚大学的遗传学家亚历山大·普拉特（AlexanderPlatt）表示：“我们能够明确的是，这是一种持续了数代之久的现象。” 自
基础研究 | 化学反应，速度与激情

基础研究 | 化学反应，速度与激情

杨学明中国科学院院士、中国科学院大连化学物理研究所研究员化学，变化之学，研究化学应速度的学科是化学反应动力学。近年来，随着理论计算与实验装置的进步，中国在化学反应动力学的若干领域已经开始领先世界。在这一进程中，中国科学院院士是核心人物之一。院士在基元化学反应动力学研究领域一尤其是化学反应共振态、化学反应中的几何相位效应以及量子干涉等方面的研究一取得了重大突破。他从博士后时期就开始做
前沿科技 | 人工光合作用：照亮未来可持续发展之路

前沿科技 | 人工光合作用：照亮未来可持续发展之路

大约在28亿年前，地开始光合作用，施之可发了“大氧化事件”这一事件显了生命的化进程最终促成了高度文明的人类社会出现。然而，如今人类对化石能源的过度使用，导致地球温室气体含量急剧增加，引发了严重的气候变化问题；同时，地球有限的化石能源储备也在日益枯竭，能源危机迫在眉睫。人类社会的可持续发展面临着严峻的挑战。如何应对这一挑战，确保人类能够在地球上持续生存和发展？人工光合作用可能是一个关键的答案。
前沿科技 | 量子光子网络在规模化道路上迈出了关键一步

前沿科技 | 量子光子网络在规模化道路上迈出了关键一步

英国物理学家梅胡尔·马利克纳塔莉亚·瓦伦西亚
前沿科技 | 中国初创企业格式塔科技押注超声波BCI赛道

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陈天桥
前沿科技 | 电场治疗脑胶质瘤：创新科技对抗“癌王”

前沿科技 | 电场治疗脑胶质瘤：创新科技对抗“癌王”

在医院的走廊里，你或许会看到一些头戴电极贴片、身背便携设备的“天线宝宝”一他们不是科幻电影里的角色，而是与脑胶质瘤抗争的勇士。这些患者正在使用一种被称为“肿瘤电场治疗”的抗癌黑科技。这种疗法无须开颅、不用放疗，仅通过电场干扰癌细胞分裂，被誉为继手术、化疗、放疗之后的“第四种抗癌武器”。大脑里的“违章建筑脑胶质瘤，这大脑里的“调皮鬼”，专爱搞恶作剧！它悄悄地在脑袋里扎根，然后就开始进入“疯长
科学文化 | 希望走通一条从0到1，再到N的路

科学文化 | 希望走通一条从0到1，再到N的路

陆伟同济大学先进技术研究院副院长 2025年12月14日举行的第三届启明星材料科学论坛上，陆伟教授的报告受到与会者的关注，陆伟在题为“高效能电磁兼容材料的精准设计与可控构筑”的报告中提到，随着5G通信、智能终端、国防军工等技术发展，电子系统对宽频电磁干扰抑制、辐射控制等的需求迫切，正在研发的电磁兼容（吸波、屏蔽）材料有望成为解决电子系统中电磁干扰辐射问题，实现装备电磁防护、隐身、兼容等
科学文化 | 科学的作用究竟是什么？

科学文化 | 科学的作用究竟是什么？

在信息爆炸与人工智能高速发展的今天，重读经典，往往能带来超越具体技术层面的启发。 1945年7月，范内瓦·布什（VannevarBush）在《大西洋月刊》（TheAtlantic）发表著名文章《诚如所思》（AsWeMayThink），系统反思了战时科研动员的经验，并对战后科研活动的组织方式提出了一系列前瞻性设想。在第二次世界大战期间，布什以美国科学研究与开发办公室（OSRD）主任的身份，统筹
科学文化 | 人工智能伦理比你想象的更简单

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我们无须参透生命的意义就能正确对待人工智能，因为它实际上只是一种应用范围有限的工具。对于人工智能，美国副总统詹姆斯·万斯（JamesVance）发出警示：“人工智能领域的过度监管，或将扼杀这一尚处于起步阶段的变革性产业。”他在人工智能行动峰会的演讲中向与会者指出：“我坚信，人工智能将助力并提升人的生产效率。它不会取代人，亦永远不可能取代人。”他进而强调：“人工智能的未来，并非取决于对安全问
科学文化 | 安东尼·莱格特 (1938—2026)

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诺贝尔奖得主、凝聚态物理学先驱莱格特在超流理论领域作出了开创性贡献。理论物理学家安东尼·莱格特（Anthony Leggett）于2026年3月8日在美国逝世，享年87岁。莱格特和阿列克谢·阿布里科索夫（AlexeiAbrikosov）、维塔利·金茨堡（VitalyGinzburg）因在超导体和超流理论领域作出开创性贡献而共同获得2003年诺贝尔物理学奖。 1938年3月26日，莱格特出

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聚焦 | 向量子未来跃迁

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