知識就是力量

2021年08期

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《知識就是力量》雜志創(chuàng)刊于1956年，周恩來總理親筆題寫刊名，中國科協(xié)主管，中國科學家創(chuàng)作的科普閱讀核心期刊。雜志凝聚了... 展開

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探索自然科學的“終極疆域” 在中國科幻作家劉慈欣代表作《三體2：黑暗森林》中，大部分內(nèi)容都圍繞著一個賦予戰(zhàn)略家驚人特權的“面壁計劃”展開。由于地球面臨著來自半人馬座α星的“三體文明”的入侵，人類選出了4位具有戰(zhàn)略家思維的“面壁者”，構思反擊外星侵略的作戰(zhàn)計劃。在這個...

方興未艾的腦科學 大腦就像是理解人類行為的一把鑰匙。從早期的顱相學到如今的腦成像技術;從還是一個胚胎時的渺小，到發(fā)展出復雜的腦世界，腦科學可謂是包羅萬象。經(jīng)過千百年的觀察和實踐，科學家們發(fā)現(xiàn)這個由脂肪和蛋白質(zhì)組成的器官是宇宙中極為復雜精妙的系統(tǒng)之一。醫(yī)學家和...
“黑白鍵”中的“灰白質(zhì)”奧秘 運動皮層左側(cè)視結構圖胼胝體是聯(lián)結左右大腦半球的橫行纖維組成的寬厚白質(zhì)（圖片來源/維基百科）丘腦與小腦等區(qū)域在鋼琴學習中扮演非常重要的角色手在彈琴，腦在演奏大腦皮層的結構極其復雜，各腦區(qū)在行為活動中扮演著不同的角色。當我們剛開始學習一...
當我們睡覺時，大腦在做什么 快速眼動睡眠中的人幾乎沒有任何肌張力，身體完全癱軟。這也就是我們坐著睡著，卻不會進入天馬行空的夢境的原因神經(jīng)膠質(zhì)細胞結構圖（攝影/曹克磊）原來大腦“不睡覺” 過去，科學家們普遍認為睡眠是一段恒定不變的時期，只有很少的身體和大腦的活動。直...
記憶力MAX的“天才大腦” 大腦的記憶密匙人的大腦中存在復雜的神經(jīng)網(wǎng)絡，其基本功能單位是神經(jīng)元，而記憶的過程就是由這數(shù)以百億計的神經(jīng)元的活動產(chǎn)生。神經(jīng)元活動時產(chǎn)生特定的膜電位變化，可以傳遞刺激信號，而通過這樣的活動和傳遞，信息便在大腦中儲存。記憶是對獲取的信息進行...
太空中被“重塑”的大腦 自20世紀50年代以來，大量的研究已經(jīng)證實，長時間的太空生活會對人體的新陳代謝、熱調(diào)節(jié)、心律、肌張力、骨密度、呼吸系統(tǒng)等產(chǎn)生影響。其中一種叫作視覺障礙顱內(nèi)壓綜合征，它是一種會影響視力、使人產(chǎn)生頭痛的太空病。也許我們想象不到，太空的失重環(huán)境還...
大腦神經(jīng)有“古詩模式”？ 150首人工智能絕句認知神經(jīng)科學家很好奇人們在聽到古詩時，大腦是如何感知詩詞的韻律的。為此，德國的馬克斯·普朗克經(jīng)驗美學研究所、馬克斯·普朗克心理語言學研究所、上海紐約大學和華東師范大學研究團隊，通過將人工智能和神經(jīng)生...
人類大腦分男女嗎? 由于性染色體的原因，個體有著性別之分。不同性別的個體有著不小的外表和體型差異。那么在生理基礎上，人類在腦功能上是否存在性別差異呢？讓我們從幾個常見的問題入手，看一看男女大腦的異同之處。女生更容易迷路？有些人會說：“在日常生活中，女生似乎...
從舌尖到大腦味覺的獎賞機制 進食過程的“守門員”和“教練員” 生活經(jīng)驗告訴我們，只要不是故意控制，我們對好吃的食物總是“欲罷不能”。事實上，哪一類食物“好吃”，早已被刻在了我們的基因里。有一種源自進化論的假設認為，對食物好吃與否的敏感性，正是人類進化過程中的優(yōu)勢特征。...
遨游貝類大世界 上海國際貝展上展出的形態(tài)各異的貝類貝展，源自歐洲的“上流生活方式” 近現(xiàn)代的貝殼收藏起源于15～17世紀的歐洲，思想的解放使人們開始對自然科學產(chǎn)生濃厚的興趣，廣開的海路與探險不僅帶來了香料、礦石和茶葉，還帶來了產(chǎn)自異域的奇特生物。貝殼因其...
東海，真正的貝類伊甸園 東海貝類多樣性的秘密為什么東海卻有著可以媲美南海的貝類物種數(shù)量呢？按理說，更靠近赤道的南海，生物多樣性應該更豐富。其實，這是因為流經(jīng)中國的洋流——黑潮，會把貝類的浮游幼蟲從熱帶輸送到東海，造成了種群擴散和基因交流。這也解釋了很多人長期以來...
海蝸?！〉穆眯屑?/a> 長海蝸牛標本漂浮裝備——泡泡浮囊海蝸牛，又名紫螺。為了適應終生的海面漂浮生活，海蝸牛有一件一勞永逸的裝備——由數(shù)百個小氣囊構成的泡泡浮囊。長海蝸牛和它的浮囊以及紫色卵囊群海蝸牛的腹足是一臺神奇的泡泡制造機。生活狀態(tài)下，它們的殼口朝向...
豬籠草：食蟲植物“大反擊” 豬籠草結構奇特的器官甜蜜的陷阱豬籠草主要生長在地表水豐富、相對濕度高、向陽、有機質(zhì)含量不高的酸性土壤中，為多年生藤本植物，莖木質(zhì)或半木質(zhì)，攀緣于樹木或沿地面而生，高0.5～2米。豬籠草吸取營養(yǎng)的獨特器官捕蟲籠是由變態(tài)葉形成的管道或囊狀...
藍天上的交通管理 守護空域安全的無形屏障中國的空域共分為10個飛行情報區(qū)，每個飛行情報區(qū)內(nèi)的空域又按從高到低的順序進一步劃分為高空管制空域、中低空管制空域、進近管制空域和塔臺管制空域，覆蓋了從地面到巡航高度上限的所有空間。通常情況下，一個航班從準備起飛到...
“祝融”探“火” 歷經(jīng)驚險火星我來了！2020年7月23日12時41分，中國在海南文昌航天發(fā)射場發(fā)射了天問一號探測器，經(jīng)過5次軌道修正，于2021年2月10日抵達火星，被火星的引力捕獲，成為火星的人造衛(wèi)星。開始對火星表面進行遙感探測。天問一號包括環(huán)繞器（也叫...

巴西果登“頂”之謎 將大小不同的堅果放進一個大的透明容器中，然后不停地搖晃，我們會發(fā)現(xiàn)，個頭大的堅果會浮到容器的上面，個頭中等的堅果會在中間，而小粒的堅果會沉到底部。為什么大小不一的堅果不能均勻分布？這是因為“巴西果效應”。那么它是怎么發(fā)生的呢？英國曼徹斯特...
聲音 “海洋負排放”是海洋對大氣二氧化碳的吸收和封存，與“增匯”相比，“負排放”這個詞更強調(diào)人為主動過程。海洋負排放是實現(xiàn)碳中和的重要途徑，應進行全面進行科學規(guī)劃布局。 ——中國科學院院士焦念志近日，中國科學院院士焦念志發(fā)表了名為《海洋負排放...
數(shù)字 3.6萬千米 2021年6月18日，中國首個空間太陽能電站實驗基地在重慶璧山開建，其功能是把太陽能轉(zhuǎn)化為電能，并用微波方式把電能送到地面。太陽能電站建立在地球軌道上，是以收集太陽能并以無線能量傳輸方式、持續(xù)向地面供電的發(fā)電系統(tǒng)。空間太陽能...
趣聞 恒星是如何誕生的？近日，美國馬里蘭大學研究人員使用波音74了飛機上經(jīng)過改裝的索菲亞（SOFIA）望遠鏡搜集的數(shù)據(jù)，成功創(chuàng)建了第一張韋斯特倫德2號星團周圍不斷膨脹的恒星風氣泡3D視圖。這張高分辨率圖像清晰展示了銀河系“托兒所”——恒星誕生地...

大腦的“活力秘籍” 腦神經(jīng)大咖探究大腦之謎溫迪教授最初研究方向是大腦可塑性，從行為方面研究大腦記憶到解剖學的角度觀察病變的影響，在TED演講中她介紹了大腦中和記憶相關的2個關鍵部分。美國腦神經(jīng)科學家溫迪·鈴木（Dr.Wendy A.Suzuki）...

我們能復活猛犸象嗎? 凍土層的“時間膠囊” 在氣溫極低的環(huán)境下，染色體降解的速度會變慢，這讓史前動物身上古老的DNA有了“可乘之機”。天寒地凍的西伯利亞地區(qū)，無疑是最適合保存古DNA的天然冰柜。早在20世紀70年代，俄羅斯科學家安德烈·舍爾（Andre...
探尋宇宙線的起源 無形的宇宙使者：宇宙線渺渺星空、浩瀚宇宙，蘊藏無限奧秘，始終激發(fā)人類探索未知、發(fā)現(xiàn)新奇的熱情和勇氣。各式各樣從空間深處投向地球的射線，給人類帶來了探索宇宙奧秘的鑰匙，為人類打開了探索未知的大門。它們與天體傳來的可見光線不同，是一種人眼看不...
自制書桌上的永動球 實驗材料 4根長木條、8根短木條、細線、白乳膠、5個玻璃珠、水彩顏料、剪刀實驗步驟 1拿出2根長木條，用鉛筆在每個木條上做出等距的5個標記點。這些標記點，就是之后固定細線的位置。在制作標記點的時候要注意，這些點一定都集中在小木條的中心位置區(qū)...

讓死去的動物“活”過來 非遺中的科學從渺小的螞蟻到巨大的鯨，想留住動物世界的千姿百態(tài)，就需要標本制作師通過不同類型的標本，盡量留住每一種動物生前的樣貌?？梢哉f，每一類動物標本的制作，都是工藝與科學的完美結合。中國標本制作傳統(tǒng)技藝素有“南唐北劉”之譽，為了探尋標本...
用腦波“創(chuàng)造”音樂 腦電圖是通過精密的電子儀器，從頭皮上將腦部的自發(fā)性生物電位加以放大記錄而獲得的圖形 1975年，美國音樂家大衛(wèi)·羅森伯姆（David Rosenboom）創(chuàng)作的腦波音樂專輯腦波音樂的萌芽 19世紀下半葉，生理學家艾蒂安-朱爾&#...
銀幕中的動物演技之謎 從CG技術中萌生的生物特效生物特效電影的代表作《少年派的奇幻漂流》計算機圖形處理技術（簡稱為CG技術）的飛速發(fā)展賦予了作品更強的藝術張力和生命力。20世紀90年代以后，隨著高科技大片不斷地產(chǎn)出，CG技術成為電影界最耀眼的明星。隨著技術的...

一寸山河一寸血 “保衛(wèi)大武漢！” 193了年7月7日，日本侵華戰(zhàn)爭全面爆發(fā)。自從華北和華東的眾多大城市淪陷后，武漢已經(jīng)成為中國為數(shù)不多的尚未淪陷的大型城市。隨著國民政府首都南京的淪陷，國民政府不得不遷都重慶，但政府的軍政機關卻并沒有立即西遷，而是先轉(zhuǎn)移到武...

暗藏在植物園里的“小心機” 扶荔宮溫室群外觀（攝影/宣宇）熱帶雨林區(qū)“生存戰(zhàn)” 熱帶雨林區(qū)是扶荔宮主溫室最大的館區(qū)。一眼望去可以看到高大挺拔的獨木成林、神奇的絞殺、壯觀的板根等熱帶雨林特有生態(tài)景觀。其中“大板根”最吸引人們的目光。板根亦稱“板狀根”，是熱帶雨林喬木...
尋找藏在九宮山的遠古地貌 九宮山保護區(qū)內(nèi)的珍稀植物鵝掌楸花葉結構圖和伯樂樹花葉結構圖（制圖/腳爬客）左九宮山位置示意圖（制圖/腳爬客）右幕阜山脈阻隔暖氣流示意圖（制圖/腳爬客） 14攝氏度的天然氧吧九宮山坐落在橫亙?nèi)?、綿延千里的幕阜山脈中段，處于典型的亞...
象游記之何以為家 亞洲象小檔案身高：250～320厘米體重：3～5噸食譜：?？啤⒑瘫究?、豆科、芭蕉科等上百種植物.例如構村、小果野蕉、粽葉蘆、斑茅等偏好的棲息地：海拔1000米以下、坡度小于10度的熱帶雨林、熱帶季雨林、常綠闊葉林.以及林間溝谷、山坡...
藕田里的夏日時光 藕田里的觀鳥筆記夏季，有野鴨、鸻鷸、秧雞、鷺鳥等幾十種水鳥在藕田生境里生活。有些水鳥是利用藕田作為遷徙驛站的過客，它們在這里緩解長途遷徙帶來的疲乏、覓食補充能量，到了繁殖期就遷徙離開。還有許多水鳥選擇留下以藕田為家，在藕田繁殖幼鳥、撫育后...

時代楷模：“膽道之父” 無悔選擇，愛黨報國黃志強從小就求知若渴，取得了優(yōu)異的成績。1937年10月21日，日軍侵占廣州城，這極大地激發(fā)了黃志強的愛國情懷，他在悲憤中下定決心，將來要用知識拯救中國。 1938年，剛滿16歲的黃志強被位于昆明的國立中正醫(yī)學院（第三軍...

土壤“精靈”遇到“電殺手” 不可或缺的土壤守護者蚯蚓生活在地下，具有疏松土壤的作用，身體被切斷后還能再生，是做魚餌的好原料……這些，只是大家對蚯蚓的普遍了解。除此之外還有什么呢？其實，蚯蚓在土壤中不停歇地穿梭爬行，它們爬過的通道讓空氣和水更容易抵達土壤內(nèi)部，也讓過多...

新環(huán)境的“指南針” 案例一思琪（化名）是直接被保送到重點中學的，在進入新的環(huán)境之后，她開始“找不到北”。在高手如云的班級里，她變得越來越焦慮，越來越不自信，有時候一些很簡單的題目，也需要花很長的時間才能完成。她說，有時候自己的思路常?？ㄔ谀抢铮耆也坏皆?..

旋轉(zhuǎn)的建筑環(huán)保的永動機 生態(tài)浮動酒店的設計目標是充分自給自足，最大限度地減少能源損失，所以它會綜合使用太陽能、風能和潮汐能，甚至旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的能量來滿足島上的需求。它的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)利用計算機控制系統(tǒng)進行動態(tài)定位，可以自動保持位置。酒店的中央有一個面積達700平方米的大堂，...
專屬的無人機快遞配送員 無人機快遞員在理想狀態(tài)下速度是20～30千米/時，最大飛行速度可達149千米/時，非常適合中程或最后1千米包裹運送。續(xù)航問題不用擔心，我們可是有無線充電呢，無人機停機坪看起來像一張桌子，其實是一塊超大型充電板，磁共振無線充電技術可讓多臺設備...

鏡面農(nóng)夫 默默無聞的太空蜘蛛人西昌基地，地平線號航天飛機從它的發(fā)動機噴出的大團白霧中探出頭來，轟鳴著升上藍天。機艙里坐著水娃和其他14名鏡面清潔工，經(jīng)過3個月的地面培訓，首批進入太空進行實際操作。對水娃來說，超重遠不像傳說中那么可怕，他甚至有一種...
拾荒者 3035年，全球資源瀕臨枯竭，人類為了生存進入量子時代，各國為了爭奪最前沿的科技爭戰(zhàn)不休，新一輪的資源爭奪造成了更為嚴重的環(huán)境污染。各國政府被迫聯(lián)合起來，明令禁止量子技術進入軍事領域，只允許保留部分常規(guī)自衛(wèi)裝置，全球戰(zhàn)火停息，人類進入了某種...
向太空的邊疆前進! 2021年6月17日，搭載3名中國航天員的神舟十二號載人飛船發(fā)射升空。幾個小時后，神舟十二號順利與正在軌道上運行的天和核心艙完成對接。這既是中國人邁向星辰大海的重要一步，也是中國人代表全人類再次叩響了通往宇宙空間的大門。早在19世紀中葉，...

“見字如面·對話未來”書信征集活動優(yōu)秀征文 未來是未知的，有著無窮的夢想和無盡的遐思。未來是神秘的，有著無限空間的好奇與夢幻。寫一封信，讓我們在未來中自由地翱翔，暢所欲言，讓全世界聆聽年輕的聲音。由中國科技館、北京市委教育工委、北京市教委主辦，中國科學技術館展覽教育中心、中國數(shù)字科...

百問百答 Q為什么要發(fā)展氫能？ A 1.氫的熱值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的，是汽油熱值的3倍; 2.可儲存性。相對于電能難以儲存、遠程運輸損耗大，氫能更易儲存、輸送成本（單位熱能）比電力更低; 3.安全環(huán)保。氫燃燒產(chǎn)物是水，可循環(huán)使用...