知識就是力量

2023年12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(xué)家創(chuàng)作的科普閱讀核心期刊。雜志凝聚了... 展開

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材料 巴拿馬運河上，一艘巨輪在行駛，它由6萬噸油輪改造而成，長220米、寬30米、高31米、吃水8米，名為審判日號。然而此刻，這個龐然大物正成為一根細絲的“審判”對象，后者的直徑約0.007毫米，只有人類頭發(fā)絲的1/10，名為“飛刃”，這場“審判...

改變世界的新材料 我們正在經(jīng)歷第四次工業(yè)革命，這是人類文明史上繼蒸汽技術(shù)革命、電力技術(shù)革命、信息技術(shù)革命之后又一次重大飛躍，新計算技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能、先進材料、生物技術(shù)、空間技術(shù)等取得了空前快速的發(fā)展。其中材料科學(xué)的發(fā)展進步，深刻影響著我們的衣、食、...
能制冷的神奇磁性材料 改變磁場就能悄無聲息地降低溫度？！這不是魔法，而是神奇的磁制冷——利用磁制冷材料（常為稀土金屬或其化合物）、磁制冷裝置，就能達到高效、環(huán)保的制冷效果！消失的磁場在介紹磁制冷之前，我們先來了解一下什么是材料的磁性？磁性又是從何而來的？生...
可以建房子的“超級膠水” 沙塔蠕蟲的巢穴沙塔蠕蟲的筑巢法寶沙塔蠕蟲是一類獨特的海洋生物，它頭部的一個器官可以在海水中分泌天然黏液。這種黏液能將沙粒與貝殼碎片牢牢地固定在一起，從而建造出堅固無比的管狀巢穴——這些巢穴位于潮間帶，在海風和海浪的沖擊下，依然能巋然不動...
“萬磁之王” 你知道嗎？我們?nèi)粘Ｊ褂玫碾娔X、冰箱、空調(diào)，甚至是耳機里，竟藏著被稱作“萬磁之王”的磁體——釹（nǚ）鐵硼永磁體。它長什么樣子？與我們常見的吸鐵石有什么區(qū)別？有哪些應(yīng)用？組成釹鐵硼的主要物質(zhì)示意圖磁中“大力士” 永磁體，指的是能長久保持其...
引發(fā)太陽能電池革命的鈣鈦礦 隨著人類社會的飛速發(fā)展，能源危機愈加突顯。如何提高太陽能的利用率，成了亟待解決的問題。近些年來，一種名為鈣鈦礦的新材料進入了科學(xué)家的視野，成為高效利用太陽能的希望之星。下面就讓我們一起來了解一下這位冉冉升起的明星吧！鈣鈦礦的實際結(jié)構(gòu)（供圖/...
非晶合金：助力“雙碳”目標的新材料 ...
生物基尼龍 從牙刷到襪子再到電器，提起尼龍，我們并不陌生。它來到這個世界將近100年，卻始終伴隨著難以消散的污染。而現(xiàn)在，用我們常見的植物油、葡萄糖、植物秸稈都能制造出更綠色、更環(huán)保的生物基尼龍。 “脫胎換骨”的新型尼龍自古以來，人類就知道從大自然中...
少年材料學(xué)家養(yǎng)成記 什么是材料？大家知道，世界是由客觀物質(zhì)構(gòu)成的，從宏觀的角度來看，這些客觀物質(zhì)都可以被稱為材料。我們所見到的任何場景都充滿了各種材料。下面這張照片是我在兒童游樂場拍攝的，里面就展示了許多不同種類的材料。根據(jù)不同的分類方法，材料可以被歸類為...
材料學(xué)家的科研日常 電子材料建筑材料紡織材料 “全能型選手” ——材料學(xué)家自人類步入現(xiàn)代社會以來，材料學(xué)家的目光逐漸投向半導(dǎo)體材料、納米材料、生物材料、高分子材料、電子信息材料等高新材料。豐富的研究內(nèi)容也意味著材料科學(xué)變得包羅萬象，這就要求材料學(xué)家對物理...

千眼天珠 2023年9月27日，我國又一個大國重器——稻城太陽射電望遠鏡正式建成，開始履行國家賦予它的光榮使命。 “千眼天珠”——稻城太陽射電望遠鏡鳥瞰圖高原上的“千眼天珠” 稻城太陽射電望遠鏡（Daocheng Solar Radio Teles...
給兵馬俑“做體檢” 兵馬俑是我國古代陶制文物的杰出代表，更是“世界八大奇跡”之一，其年代久遠、制作工藝精湛，記載著重要的歷史文化信息。那么，目前有哪些“黑科技”讓兵馬俑的保護更加科學(xué)化、精細化呢？讓我們一起去看看如何用AI給兵馬俑做“體檢”吧。三維激光掃描現(xiàn)...
調(diào)整氣流的排頭兵 ...

科學(xué)家破解貓咪發(fā)出“咕?！甭暤姆绞?/a> 貓咪在一些情況下會發(fā)出“咕?！甭?貓咪在被撫摸時，會發(fā)出表示滿足的“咕嚕咕?！甭?。不過，貓咪如何發(fā)出這種“咕?！甭曇恢笔莻€謎。近日，奧地利的研究團隊發(fā)現(xiàn)，貓咪的聲帶內(nèi)嵌有“襯墊”，這為它們的聲帶增加了一層脂肪組織，使之能夠低頻振動；更重要的...
腦機接口改善漸凍癥患者控制能力 最近，美國某大學(xué)為漸凍癥患者開發(fā)了一款腦機接口，該腦機接口能在3個月內(nèi)保持90%的準確率，且無須重新訓(xùn)練、校準算法。漸凍癥，學(xué)名為肌萎縮側(cè)索硬化，是一種神經(jīng)系統(tǒng)疾病。漸凍癥患者身體上的肌肉會漸漸萎縮，從而導(dǎo)致運動和語言功能的喪失。在這項...
聲音 “良好的身體狀況也是維護心理健康的重要一環(huán)?！?—陸林中國科學(xué)院院士北京大學(xué)第六醫(yī)院院長 “睡眠障礙常常是誘發(fā)心理健康問題的主要風險因素之一。長時間的睡眠不足將增加患抑郁癥等精神障礙的風險。”陸林院士在采訪中提到：“睡眠障礙會增加癡呆的...
數(shù)字 1.9億年最近，科研人員在貴州省安順市發(fā)現(xiàn)了約1.9億年前的恐龍化石群。該恐龍化石群包括至少三個成年恐龍和五窩胚胎蛋（約50枚），屬于同一物種。這是中國發(fā)現(xiàn)的最早的恐龍蛋窩，也是目前世界上最早的恐龍蛋和成體保存在一起的恐龍化石群。這些恐...
趣聞 最辣辣椒問世 “上一任”最辣辣椒紀錄保持者——“卡羅來納死神” 根據(jù)吉尼斯世界紀錄的最新報告，“辣椒X”成為世界上最辣的辣椒。這種呈黃綠色扁平狀的辣椒，平均辣度達269.3萬斯科維爾（斯科維爾辣度是目前公認的辣度評級，是把辣椒汁水稀釋到品嘗...

用微型結(jié)構(gòu)筑起“堡壘” 航空航天材料還能更輕、更堅固嗎？我們能生產(chǎn)出替代人體某些組織的器械嗎？防彈衣能變得像普通衣物那樣輕便嗎？如今，傳統(tǒng)材料越來越無法滿足我們的需求，科研人員開始深入納米和微米的世界。TED大會邀請到了美國專家卡洛斯·波特拉（Carlo...

是誰決定了黃瓜的顏值？ 什么影響了黃瓜表面的光澤？黃瓜的“皮膚” 黃瓜的表皮是由角質(zhì)層和蠟質(zhì)層組成的。角質(zhì)層就像是黃瓜的皮膚，蠟質(zhì)層又分為內(nèi)蠟質(zhì)層和外蠟質(zhì)層——內(nèi)蠟質(zhì)層鑲嵌在角質(zhì)層中，外蠟質(zhì)層覆蓋在角質(zhì)層表面。角質(zhì)層擁有像硬海綿的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在角質(zhì)層生長的過程中...
管水母 世界上體長最長的動物是什么？藍鯨？還是某種恐龍？不，很有可能是一類蜿蜒盤旋在海水中的生物——管水母。一只水母的“千軍萬馬” 管水母并不是一個單一的物種，從生物學(xué)分類（共有8個級別，從大到小分別為域、界、門、綱、目、科、屬、種）上來看，管...
神奇而美麗的礦物 冰是固態(tài)的水，它怎么會是礦物呢？它又會展現(xiàn)怎樣的神奇和美麗？讓我們一起重新認識這個既熟悉又陌生的物質(zhì)吧！雪花——冰的骸晶，由片狀六角形冰晶構(gòu)成冰：一種美麗的礦物標本冬季，冰由大氣中的水蒸氣凝結(jié)成雪花、霜、冰雹，甚至是一定高度的永久...
走進絢麗的納米世界：碳量子點制備實驗 2023年10月4日，蒙吉·巴文迪、路易斯·布魯斯、阿列克謝·葉基莫夫3位科學(xué)家，因在發(fā)現(xiàn)和合成量子點方面作出的貢獻，被授予2023年諾貝爾化學(xué)獎。量子點是人工合成的、大小在1～20納米之間的半導(dǎo)體粒子。一個...

雖由人作宛自天開蘇州園林的科學(xué)之美 “江南園林甲天下，蘇州園林甲江南”，江蘇省蘇州市素有“園林之城”的美譽。蘇州園林是中國傳統(tǒng)文化的瑰寶，亦是著名的世界文化遺產(chǎn)，以其獨特的景觀和精致的設(shè)計聞名于世。蘇州古典園林的歷史十分悠久，最早可上溯至春秋時期。蘇州園林的魅力還體現(xiàn)在它所...
寂靜獵手中國彩虹-4無人機 無人機作為一種新興的高科技武器，以其機動性強、作戰(zhàn)效能高、成本低等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代軍事作戰(zhàn)中。彩虹-4無人機系統(tǒng)，是由中國航天空氣動力技術(shù)研究院研發(fā)的中空長航時偵察打擊一體化無人機系統(tǒng)，可對地面、海上目標發(fā)動偵察和打擊。長期留空巡...
只余空殼掛枝頭 金蟬脫殼，既是一則成語，也是兵書《三十六計》的第二十一計。它的策略是什么？有哪些運用此謀略取得勝利的經(jīng)典戰(zhàn)例？兵法解析金蟬脫殼，字面意思是指蟬在蛻變時脫去幼蟲的皮殼，本體飛走，只留蟬蛻掛在樹上。在中國古代戰(zhàn)爭中，金蟬脫殼是一種敵前撤退的戰(zhàn)...

縱八百里天下之脊 “欲渡黃河冰塞川，將登太行雪滿山?！碧猩降拿衷缇洼d于史冊，它并不是一座山峰，而是一條蜿蜒近千里的山脈。太行山脈是中國東部地區(qū)的重要山脈，劇烈的地質(zhì)變遷給予它無比豐富的地貌特征。就讓我們跟隨科研人員的腳步，領(lǐng)略太行山的奇峰峻嶺。河北省石家...
海岸線上的“積木守衛(wèi)” 走在海邊，我們常會看到一塊塊積木一樣的大型混凝土塊體。它們有的整齊擺放，有的雜亂堆砌，沿著海岸線緊密排列。這些奇怪的混凝土塊體是什么？它們有什么作用呢？抵御洶涌波濤海浪從不停歇，沖擊著海堤、護岸、防波堤等海岸設(shè)施。為此，積木狀的混...

朱光亞不為浮名絆，愿為大事來 朱光亞（1924年12月25日～2011年2月26日），湖北武漢人，中國共產(chǎn)黨黨員，兩院院士，“兩彈一星”功勛獎?wù)芦@得者，中國核科學(xué)的主要開拓者之一。他被譽為中國科技的“眾帥之帥”，為中國科技事業(yè)作出了不可磨滅的偉大貢獻。1950年，朱光亞...

球球的“內(nèi)涵” 層層疊疊，各司其職不同球類的運動規(guī)則不同，對球的結(jié)構(gòu)要求也不同?？偟膩碚f，運動球類可以根據(jù)其結(jié)構(gòu)分為空心球和實心球兩大類。對于大多數(shù)空心球（例如籃球、足球、排球、網(wǎng)球等）而言，它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)大體可以分為內(nèi)膽和外殼——內(nèi)膽提供球的彈性，外...
從“群居”到“獨居”的獨頭蒜 蒜，原產(chǎn)自中亞地區(qū)，全世界幾乎所有國家的飲食文化中都有它的身影。公元前1世紀的西漢時期，張騫出使西域帶回了蒜，自此，這種草本植物走進了中國的千家萬戶，成了百姓餐桌上必不可少的部分。我們逛菜市場的時候，除了常見的多瓣蒜，還常見一種紫皮的獨頭蒜...
人臉活體檢測：判斷你的真假 手機解鎖、超市支付、銀行取款……都只需要輕輕一掃。人臉識別給我們的生活帶來了前所未有的便利，也帶來了隱私泄露的風險，于是，人臉活體檢測應(yīng)運而生。科研人員正致力于把它變?yōu)橐幻鎴远?，以阻擋隨磅礴信息流而來的危機。人臉活體檢測是如何精準識人的？又...

認識心里的“彈簧” 我們每個人的心里都有一根奇妙的“彈簧”，在面對困難的時候，這根“彈簧”就會發(fā)揮巨大的作用。案例自從小戴上中學(xué)后，新環(huán)境讓他感到難以適應(yīng)，再加上一次不理想的考試成績，讓他感到心里受到了很大的沖擊。小戴開始對自己的能力產(chǎn)生懷疑，擔心自己會不...

可凈化污染物的“藍藻墨水” 藍藻是一類單細胞原核藻類，它的進化歷史悠久，生存能力極強，能利用光能進行光合作用，釋放氧氣。因此，科研人員對幾種藍藻進行基因編輯，以編輯后的藍藻為基礎(chǔ)制造出一種特別的光合材料，它可被用來凈化有機污染物。藍藻的細胞內(nèi)有一個環(huán)狀DNA分子——...
可以快速自愈的神奇材料 LAMBA材料是一種神奇的活體材料。一般的活體材料需要依靠構(gòu)成它的細菌生長、更新才能實現(xiàn)自我修復(fù)，但耗時較長，無法滿足實際應(yīng)用需求?？茖W(xué)家利用生物學(xué)中抗原和抗體分子在結(jié)構(gòu)上的互補性，制備出了可以快速自愈的LAMBA材料?？乖涂贵w分子相互作...

羌方城的機器人（下） 4 羅老師離開前給了蘇姆一瓶車用潤滑劑，叮囑他時不時給機器人的主要部件添加一些，以防止機械元件之間過度磨損。“說不定這樣可以幫助機器人重啟，”他說，“那可能就是揭曉謎底的時刻?！?羅老師的話讓蘇姆浮想聯(lián)翩：如果機器人能再次蘇醒，自己就會成為...
回家 閉上雙眼，整個世界淹沒在黑暗中，再睜眼，面前堆成小山的卷子消失得無影無蹤，出現(xiàn)的是一塵不染的餐桌。蘇木已經(jīng)習慣了這樣的生活。十余年前，“元世界”研發(fā)成功，人們只需一個“元賬號”，就可以在虛擬世界中完成各種活動。蘇木的父母都是科研人員，所以...
時空穿梭：科幻創(chuàng)作的古老母題 時空穿梭的橋段一次次出現(xiàn)在科幻作品中。主角跳過時間的維度，或是回到過去，或是前往未來。如何在科幻的世界書寫時空穿梭的故事？主角可以隨心而動，任意去往某個時空交點嗎？本期科幻評論或可為你的創(chuàng)作提供幫助。本期刊載的科幻作品《羌方城的機器人》（下...

尋找藏在我們身邊的綠色 一把結(jié)實的椅子、一個漂亮的坐墊，竟然是用廢舊牛仔褲制成。將廢舊牛仔布料和一些廢棄的西裝等紡織廢料摻在一起，再與再生塑料或生物基塑料結(jié)合，經(jīng)工業(yè)處理，便可以得到環(huán)保的新原料了。是不是特別神奇？極端天氣肆虐全球，海洋動物被垃圾所害……我們知道...
穿上我的智能鞋 你想擁有一雙我發(fā)明的高科技智能鞋嗎？它可是由節(jié)能環(huán)保的高新材料做成的。從外表上看，它和普通的鞋沒什么差別，但它采用了節(jié)能環(huán)保的納米透氣防水面料，使用3D打印技術(shù)為每個人量身定做，我們只需要去量一量、掃一掃，就能擁有一雙完全適合自己的、舒服...
乘“科學(xué)”船揚“求知”帆 “科學(xué)少年中國行未來科學(xué)家系列——走進科學(xué)城大氣所未來園”研學(xué)活動知之愈明，則行之愈篤；行之愈篤，則知之益明。2023年，《知識就是力量》科學(xué)小記者循著時間的足跡，在科學(xué)的道路上堅定地留下了屬于自己的成長印記?？茖W(xué)少年中國行·...