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科学大观园

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2025年15期

聚焦热点话题，探索人与自然；汇集奇闻异趣，网罗超自然现象。旨在把科学的严谨性与普及方式的多样性、趣味性、灵活性有机地融合在一起。

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卷首语 | 攻克科技难题

卷首语 | 攻克科技难题

爱因斯坦曾经说过：“提出问题比解决问题更重要。”1900年，希尔伯特在国际数学家大会上提出的23个问题引领了此后一个多世纪世界数学界的发展。这些都表明在科学研究中提出有意义的问题所具有的重要意义。自2018年以来，中国科协连续8年组织开展问题难题征集发布活动，对推动我国科技界研判未来科技发展趋势、在新一轮全球科技竞争中掌握战略主动发挥了积极作用。 7月6日，在第二十七届中国科协年会主论坛上，
前沿 | 远古鱼龙带来跨越亿年的降噪智慧

前沿 | 远古鱼龙带来跨越亿年的降噪智慧

在深邃的海洋中，声音是生物交流、导航和捕食的重要媒介。然而，随着人类活动增加，海洋中的噪声污染问题日益严重，影响着无数海洋生物的生活。令人意想不到的是，解决这一现代问题的灵感可能来自一群生活在1.8亿年前的古老生物——鱼龙。鱼龙是一类从陆地成功过渡到海洋生活的爬行动物，它们的身体逐渐进化得更像鲨鱼或海豚，以适应水下生活。尽管科学家对鱼龙的外形有所了解，但对于其组织结构的认识，却大多基于推测
前沿 | 美国肥胖致死率20年增3倍

前沿 | 美国肥胖致死率20年增3倍

哈肯萨克子午线泽西海岸大学医学中心研究团队基于美国疾病控制和预防中心（CDC）的死亡率数据，对1999年至2020年间33572例肥胖相关癌症死亡病例进行了深入分析。研究显示，相关死亡率已从每百万人3.73例攀升至13.52例，其中女性、老年人和农村地区居民为受影响最严重的群体。肥胖作为美国普遍存在的健康问题，影响着40.3%的成年人口。CDC指出，这种由遗传、环境、激素等多重因素共同导致
前沿 | 无花果树竟能吸碳成石？

前沿 | 无花果树竟能吸碳成石？

一个来自肯尼亚、美国、奥地利和瑞士的国际科学家团队在布拉格举行的戈尔德施密特地球化学会议上展示了一项研究结果，指出肯尼亚的某些无花果树不仅能结出果实，还可以从空气中吸收二氧化碳，以碳酸钙“石块”的形式将其深藏在树干和周围土壤中，从而实现碳封存。所有树木都会通过光合作用将二氧化碳转化为有机碳，从而形成树干、树枝、根和叶。而某些树木会用二氧化碳生成草酸钙晶体，当树木的部分组织腐烂时，这些晶体会
前沿 | 第三位“星际访客”是颗古老彗星

前沿 | 第三位“星际访客”是颗古老彗星

天文学家日前拍摄到一颗来自太阳系外的神秘天体3I/ATLAS在穿越木星轨道。英国牛津大学研究团队模拟了这颗彗星的速度和行进轨迹，结果表明，3I/ATLAS可能是人类发现的迄今最古老的彗星。 3I/ATLAS被发现时，距离太阳约6.7亿公里，位于木星轨道以内，其行进速度约为60公里/秒，直径估计为20公里。它是天文学家在太阳系发现的第三位“星际访客”。研究团队利用盖亚探测器的数据重建了彗星
前沿 | 柑橘皮修复创面有疗效

前沿 | 柑橘皮修复创面有疗效

中国农业科学院麻类研究所南方特色作物遗传育种创新团队联合多家单位，以柑橘资源为核心，开发出一种兼具抗感染与促再生功能的柑橘复合水凝胶，为糖尿病难愈性创面治疗提供了新方案。相关成果日前发表于国际期刊《国际生物大分子杂志》。我国柑橘年加工量超千万吨，但副产物利用率不足30%。面对这一情况，研究团队另辟蹊径，从柑橘皮渣中提取天然果胶，并通过巧妙的分子结构设计，构建出一个三维网状水凝胶体系。“这种
前沿 | 澳洲新技术可有效消灭埃及伊蚊

前沿 | 澳洲新技术可有效消灭埃及伊蚊

澳大利亚联邦科学与工业研究组织7月10日发布公告说，研究人员借助新型无菌昆虫技术成功在一项试验中消灭掉80%以上的埃及伊蚊。埃及伊蚊是传播登革病毒、黄热病病毒和寨卡病毒等的主要媒介，在热带与亚热带区域生存。这项研究于2017年11月到今年6月在昆士兰州北部的一个试验区进行。研究人员表示，相比以往的控蚊技术，该试验的创新在于开发出一套蚊子饲养、性别分选和释放技术。研究团队首先培育出上
前沿 | 化石中提取出1800万年前的古蛋白

前沿 | 化石中提取出1800万年前的古蛋白

《自然》杂志7月9日发表的两篇论文显示，科学家从犀牛属和其他动物的化石近亲中提取出了已有至少1800万年历史的古蛋白。这两项研究表明，蛋白质的保存时间比人们之前认为的要久得多，有望为许多物种的演化历史提供新线索。在过去几十年里，科学家越来越擅于从化石中提取古老分子（如DNA和蛋白质）。但由于这些分子会随时间和环境温度而降解，提取依然存在极大难度。之前提取的最古老的蛋白质来自约370万年前的
科学探奇 | 中国月球基地不远了？“教学版”已出炉

科学探奇 | 中国月球基地不远了？“教学版”已出炉

近日，多家高校和科研机构合作，利用黑龙江省镜泊湖火山地下熔岩管道，建立了我国首个类月球地下空间教学实习基地。如果这座教学基地的优势条件能够充分发挥，必将为我国月球地质勘测、月球基地建设和月面资源原位利用提供有力支持。 “打卡”最像月球的地方镜泊湖火山地下熔岩管道被誉为“地球上最接近月球地下空间即月球熔岩管道的地质结构之一”。因此，我国科研人员可以在这里建设类月球地下空间的教学实习基地，围
封面故事 | 攻克科技难题（一）

封面故事 | 攻克科技难题（一）

暗能量、AI安全、脑机接口、生物制造器官……第二十七届中国科协年会主论坛日前发布了2025重大科学问题、工程技术难题和产业技术问题。这些重大科学问题和技术难题与我们有什么关系？这些科技难题里有哪些是普通人应该留意的？攻克科技难题，让安全体系更完善、让隐私更受保护、让抑郁症被治愈、让台风预测更精准……让生活更美好。
封面故事 | 中国科协发布2025年三个“十大”问题难题

封面故事 | 中国科协发布2025年三个“十大”问题难题

日前，在第二十七届中国科协年会主论坛上，中国科协发布2025重大科学问题、工程技术难题和产业技术问题。 2025重大科学问题包括基于密码学视角的人工智能安全新理论和防护体系、暗能量与哈勃常数危机等10项问题。中国密码学会理事长、中国科学院院士王小云表示，在隐私保护、信息保护等领域，密码分析技术可以作为一种非常先进的方法，来评估人工智能的安全；同时，密码技术的防护理论体系，可以来构建人工智能的
封面故事 | 奇怪的弯曲形状打破了50年的几何猜想

封面故事 | 奇怪的弯曲形状打破了50年的几何猜想

在一个古老的印度寓言中，六个盲人各自摸到了大象的不同部分。他们对大象的样子意见不一：它是光滑的还是粗糙的？它像蛇（摸到象鼻的人认为）还是扇子（摸到象耳的人认为）？如果盲人能综合他们的见解，他们可能就能正确描述大象的特征。然而，他们最终却陷入了争吵。几十年来，拓扑学家一直希望避免陷入类似的陷阱。他们认为可以通过综合大量的局部测量来表征数学形状。但新发现的、看似矛盾的弯曲空间表明，情况并非总是如此
封面故事 | 科技突破“捕风”瓶颈台风预报迈入“精准时代”

封面故事 | 科技突破“捕风”瓶颈台风预报迈入“精准时代”

2025年7月，全球台风数据中心发布双语平台“StormHub”，实现台风信息15分钟级动态更新，标志着我国台风预报正式迈入分钟级精准时代。支撑这一突破的，是“空—天—地—海”立体观测体系与人工智能的深度融合。然而，科技飞跃正面临气候变暖催化的“台风悖论”：全球台风频数减少16%，但强度与灾害反增。2024年“摩羯”“贝碧嘉”接连刷新我国秋台风、上海登陆台风强度纪录，极端降水事件频次较30年前
封面故事 | 探访中国胡椒“兴隆之路”

封面故事 | 探访中国胡椒“兴隆之路”

1954年，由印度尼西亚归侨带回到海南兴隆的胡椒苗，在当地开枝散叶，开启了中国规模化发展胡椒的序幕。历经七十载，中国已是全球胡椒第五大主产国，在胡椒科研与深加工领域处于世界前列。位于兴隆的中国热带农业科学院香料饮料研究所（下称“香饮所”），是中国成立时间最早、科技创新团队专业覆盖胡椒全产业链的国家级科研机构。归侨“见面礼” 翻阅兴隆华侨农场发展史，新中国成立后，大批东南亚归侨落户海南
封面故事 | AI或全面融入深海科技未来有望形成“深海蜂群”作业模式

封面故事 | AI或全面融入深海科技未来有望形成“深海蜂群”作业模式

“作为强交叉性学科，深海装备呈现出智能化与作业自主化的发展趋势，人工智能技术未来将全面融入深海装备。”中国海洋大学教授陈旭光在接受采访时表示。青岛市聚集着众多涉海科研机构，我国自主研发的7000米级载人潜水器“蛟龙号”母港就位于青岛市即墨区鳌山卫的国家深海基地。此外，亦有诸多科研团队聚焦深海科技，在深海探测、装备制造、资源开发等领域发力。2024年，陈旭光团队将研发的让深海羽流快速絮凝的羽
封面故事 | 向大海“要水喝”

封面故事 | 向大海“要水喝”

眼前的桌上，摆放着淡水、盐、啤酒。看似普通的3样东西，来源却不普通。 “这些都是由海水‘变’出来的。”山东滨州无棣县鲁北碧水源海水淡化有限公司总经理徐凯说，“海水经过淡化处理，实现‘一水多吃’，不仅供周边企业使用，还用来制盐、生产啤酒。” 建大型“净水机”向海要水将年产淡水15万吨位于无棣县的山东鲁北高新技术开发区，一提“用水”，不少企业都曾犯过难。无棣缺水吗？虽处渤海之畔、黄河之
封面故事 | 意念实时转文字脑机接口破局失语困境

封面故事 | 意念实时转文字脑机接口破局失语困境

近日，上海岩思类脑人工智能研究院与复旦大学附属华山医院合作，在脑机接口领域取得突破。 10位受试者在大脑植入电极后，经过短时间训练，通过解码其大脑神经电活动，与脑部电极相连的电脑就会实时显示他们想说的中文语句。这一进入临床试验阶段的科研成果，意味着脑机接口技术能高效、准确地将人的想法转化为文字，为渐冻症、脑卒中等失语患者带来新的解决方案。脑机接口（BCI）是在大脑与外部设备之间创建信息通道，
封面故事 | AI“画”出百万血管让再生器官“活”起来

封面故事 | AI“画”出百万血管让再生器官“活”起来

在现代医学中，器官移植是拯救终末期器官衰竭患者生命的唯一希望。然而，全球范围内巨大的器官捐献缺口，如同一道难以逾越的鸿沟，让无数患者在漫长的等待中耗尽生命。为了打破这一困境，生物制造技术，特别是3D生物打印，被寄予厚望，它描绘了一幅“按需定制”人体器官的未来蓝图。但理想丰满，现实骨感。制造一个有血有肉、功能完备的器官，远比想象中复杂，其中最大的瓶颈之一，便是如何构建一个精密的、能为数万亿细胞输
寰宇内外 | 当个合格的“吃瓜群众”

寰宇内外 | 当个合格的“吃瓜群众”

红色入心咬一口红瓤西瓜甘甜爽口，既能止渴生津，又能入心经，是清心降火、清解暑热的好东西。要是榨成汁喝，不妨连洗干净的瓜皮一起榨——中医里瓜皮可是能入药的，美其名曰“西瓜翠衣”。也可以单取白色瓜皮切丁煮粥，对口舌溃疡、排尿不畅或是喝酒太多的人特别合适。不过西瓜性凉、含糖量也高，有胃肠炎、经常腹痛腹泻的人群，以及糖尿病患者，可别多吃。黄色入脾木瓜果肉饱满，籽粒晶莹，能入脾经，有和胃
真相 | 洗虾仁时泡沫多用了保水剂？味精吃多了会致癌？

真相 | 洗虾仁时泡沫多用了保水剂？味精吃多了会致癌？

洗虾仁时泡沫多是用了保水剂？最近，网上有个说法非常流行：“用水洗虾仁的时候，如果洗很久都还有泡沫，是加了保水剂的，吃了对身体不好。” 这种说法有两个问题，一是洗虾仁时的泡沫主要是虾仁中蛋白质溶出引起的正常物理反应；二是大家也不用对保水剂“谈虎色变”，合理使用保水剂能让大家吃到口感更好的水产品，正常使用的安全性也很高。虾仁洗出泡沫是怎么回事？泡沫的本质是液体表面张力降低后，空气
聚焦 | 利用率仅三成“沉睡”的算力如何激活

聚焦 | 利用率仅三成“沉睡”的算力如何激活

沿出城公路行驶20余公里，在植被覆盖的山脚下，一处灰白色的现代建筑藏身于此。这是西部某城于2022年开工建设的智算中心。这座西部小城夏季平均气温仅有23摄氏度，凉爽的气候、较低的土地价格，以及丰富的清洁能源，吸引了大量算力企业来此投资。不愿具名的业内知情人士告诉记者，这座千卡规模的智算中心，上架率不足50%。即便已上架的服务器，实际利用率不足30%，而年运营成本则超过3000万元。
聚焦 | 算力租赁暴富故事难续部分智算中心出现闲置

聚焦 | 算力租赁暴富故事难续部分智算中心出现闲置

2023年，英伟达H100的8卡节点年租赁价格最高达到了20万元，仅隔一年，其价格就降至约6万元。不仅如此，消费端的RTX 4090年租赁价格也从年初的约2万元降至目前的6000元左右。除了租赁价格的调整，多家上市公司也发布公告称，终止此前签订的算力租赁合同。曾经算力租赁业务被视为“金疙瘩”，眼下它们却走到了是否要继续前行的“十字路口”。《中国经营报》记者在多地采访中了解到，伴随多地智
专栏 | 华北平原独特的“6月高温7月热”

专栏 | 华北平原独特的“6月高温7月热”

今年6月下旬开始，京津冀多地最高气温超过35℃，甚至达到38℃至40℃。这种“炙烤”模式引发公众热议。其实从气候学来看，此乃华北气候常态，只不过气温比常年稍高而已。本文尝试从气候学角度解释华北“6月高温7月热”的成因，以及在世界上的特殊性和文化意义。华北平原的气候常态 “6月高温7月热”是华北平原的气候特点，即华北平原全年日最高气温高于35℃的日子，大都出现在6月中旬到7月上旬的干季。例
专栏 | 莫让“捕网”变“法网”当心“鸟笼”变“囚笼”

专栏 | 莫让“捕网”变“法网”当心“鸟笼”变“囚笼”

黑灰产业链。图片：朱慧卿/绘 “劝君莫打枝头鸟，子在巢中望母归。” 鸟类是自然生态系统不可或缺的重要组成部分，也是人类的好朋友。然而，少数人却频频把“枪口”和“捕网”对准鸟儿，使这些自由飞翔的精灵沦为明码标价的商品、餐桌上的野味、笼子里的摆件，受到法律严惩的同时也给公众敲响了警钟。诱捕售卖画眉鸟，“爱鸟人士”沦为阶下囚 “黄脚大粗眉，大家看看这只特别漂亮的”“谁要的话先预订，等天凉快
地球故事 | 让世界地质遗产焕发新活力“金钉子”保护与利用观察

地球故事 | 让世界地质遗产焕发新活力“金钉子”保护与利用观察

“这枚‘金钉子’，让这里的大山和岩石成为世界地质史上的关键坐标。”国际地层委员会副主席、中国科学院院士沈树忠如此评价落户于贵州剑河的全球乌溜阶“金钉子”。如今，这枚象征地质时代起点的标志，永久“钉”入了剑河县八郎村的地层界线标志点。这是全球第69枚、中国第11枚、贵州首枚“金钉子”。它的成功确立，不仅为全球寒武纪地层研究树立了新的基准，也让剑河成为世界地质科学网络中的重要点位。
万象 | 三年有成，韦布望远镜带你看星空

万象 | 三年有成，韦布望远镜带你看星空

自2022年7月正式“上岗”以来，美国国家航空航天局（NASA）的詹姆斯·韦布空间望远镜（简称“韦布望远镜”）就像一位不知疲倦的宇宙观察者，持续为人类揭开遥远星空的神秘面纱…… 短短3年间，它已捕获约550太字节宇宙数据，催生出1600余篇重磅研究论文。它让无数璀璨星系无所遁形，捕捉到新生恒星从星尘中破茧而出的瞬间，记录了超新星爆发的壮烈余晖，甚至勾勒出完整星系的精妙骨架。更令人惊喜的是，它
文化 | 在西夏陵寻迹中华

文化 | 在西夏陵寻迹中华

这是贺兰山下一处举世无双的壮美景观—— 平旷的山前戈壁上，9座陵塔有序分布，以层峦叠嶂的贺兰山为背景，共同组成天人和谐、苍茫一体的西夏陵区。 7月11日，在法国巴黎召开的联合国教科文组织第47届世界遗产大会上，中国申报项目“西夏陵”成功列入《世界遗产名录》，成为我国第60项世界遗产。往事千年。走过这片古老土地，拂去层层历史烟尘，一段繁荣璀璨的历史被记起，一个多元一体的中国被印刻。
人物 | 星河领航　丹心为路

人物 | 星河领航　丹心为路

2021年6月29日，中国共产党成立100周年之际，党内最高荣誉“七一勋章”首次评选颁授。一位101岁的老人成为这一荣誉的最年长得主，他就是我国自动化技术的开拓者之一，中国科学院、中国工程院院士陆元九。 “现在的青年人一定要好好学习知识，这不是在炫耀我们有本领，而是你要做任何事的根基。你自己不会做，书本教你怎么做人、怎么做事，做一个伟大的中国公民，为民族复兴大业贡献最大的努力！”这是获得“七
科学课堂 | 凭空让矿泉水瓶冒出“白烟”

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实验原理用力扭动水瓶会导致瓶内压强增大，空气在体积缩小的同时，内能增加、温度升高。当瓶盖被弹出的时候，空气的内能转化为机械能，让空气温度骤然降低。低温气体喷出时导致瓶口的湿气遇冷快速凝聚，由此产生雾气，也就是我们看到的“白烟”。来源：数字北京科学中心实验材料空矿泉水瓶（尽量选择柔软的水瓶）实验步骤
阳光童书 | 纸上的地球实验室

阳光童书 | 纸上的地球实验室

图书名称：《DK探索百科：地球》作者：英国DK出版社出版社：科学普及出版社定价：196.00元翻开《DK探索百科：地球》，2200幅高清图片与细腻文字正悄然编织一张通往地球秘境的地图。作为英国DK公司的重磅科普作品，这本书打破了“图鉴重图轻文”的固有模式，以沉浸式的图文叙事带你穿越46亿年地质时光，在震撼视觉与深度知识的交织中，重新发现我们脚下这片蓝色星球的惊奇与奥秘。翻开

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