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2021年04期
卷首语 |
观天巨眼
人类从蒙昧到文明，是从仰望星空开始的。我们是谁？我们从哪里来？茫茫宇宙中，我们真是孤独的吗？古往今来，人类对于浩瀚宇宙的追问和探索从未停止。想要更多地了解未知宇宙，就需要有更深邃的“眼睛”、更灵敏的“耳朵”。 座落于贵州省平塘县克度镇大山深处的500米口径球面射电望远镜，被誉为“中国天眼”，是目前世界上最大单口径、最灵敏的射电望远镜。如今，“中国天眼”已经4岁了。截至目前，它已发现了200多
锐·聚焦 |
FAST是怎样炼成的
编者按：“中国天眼”（FAST）作为目前世界上最大的单口径射电望远镜，能洞穿“光年之外”，获悉宇宙“前世”……它在开放运行的第一年，成果即入选《自然》十大科学发现。它有望在哪些科学领域取得突破？将向全球科学界开放的它，为何受到热切关注？本期“锐·聚焦”栏目将解读FAST的超能力，并据此了解它对全球科学家探寻宇宙奥秘的重要意义。
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固定式碟形射电望远镜家族简史
2016年9月25日，世界上最大的单口径射电望远镜——500米口径球面射电望远镜（FAST）在贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县克度镇大窝凼落成启用。2021年4月，时隔5年多，FAST望远镜完成调试，在脉冲星、快速射电暴等领域取得可喜的成绩，并开始对国际开放。 FAST是一台“固定式”碟形望远镜，其反射面像一个碟子。所谓固定式指的是反射面不能整体移动。固定式的碟形射电望远镜并非FAST的专利。要
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FAST首次探测到中性氢
说到天文，我们不禁会想到位于我国贵州省的目前世界上口径最大的单天线射电望远镜（FAST）。国家花了那么多钱造了一口“锅”，它能做些什么呢？之所以花费巨资建造FAST，是因为需要它完成相应的科学目标。FAST的科学目标中包含了脉冲星的搜寻与中性氢的观测。很多人可能对脉冲星稍有所了解，但是提到中性氢就不知所以了。 中性氢谱线是什么 对于历史悠久的天文学而言，射电天文使用的是一种崭新的手段，为
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探寻脉冲星的奥秘
脉冲星，就是旋转的中子星，因不断地发出电磁脉冲信号而得名。脉冲星的周期性使它成为天文学家非常有用的工具。利用脉冲星在二元中子星系统中的观测，间接证实了引力辐射的存在。在FAST望远镜的几个科学目标中，其中一个比较重要的观测对象就是脉冲星。 脉冲双星艺术图，其中的脉冲星带有2 条辐射束，另一颗中子星则没有。要注意这样画只是为了区分脉冲星和中子星，实际上中子星也有2 条辐射束，只是它的辐射束不扫过地
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地球大气层的真相
这幅艺术作品展示了一颗岩石行星正在被彗星轰击的瞬间。 地冕观测示意图（未按比例绘制），图中地球周围的浅色区域为地冕。 最厚处达63万千米 学术界对地球大气层的定义一向有着诸多争议，关于其厚度历来说法不一。一般认为，地球大气层的厚度只有100千米左右，并且在地面以上50千米处，大气层就很稀薄了。但是科学家在一项研究中发现，地球大气层最厚的地方竟然达到63万千米，这意味着月球其实一直在地球的大气
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地外海洋
地球生命在宇宙中是孤独的吗？随着越来越多的地外海洋的发现，科学家相信外星生命是可能存在的，因为海洋是生命之源。所谓“地外海洋”，是指地球之外其他星球上的海洋。海洋中的液态分子可以溶蚀和改造岩石，从而为外星生命的起源和演化提供丰富的营养物质。 谷神星 陨石坑中的神秘亮斑 在太阳系内，除了我们熟知的大行星外，还有不少小个头的星球。它们有50万颗以上，主要位于火星和木星轨道之间的小行星带。在小行星带
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基因是否能预测容貌
研究发现，鼻子受基因的影响最大。图为凯亚和她超模妈妈辛迪·克劳福德的合照，女儿完美地继承了妈妈鼻子的基因。 一项新的研究显示，人类DNA中超过130个区域在塑造面部特征方面发挥了很大作用，其中鼻子是受基因影响最大的人体器官。了解特定基因和面部特征之间的联系，对于整形医学有着重要意义，可有助于治疗面部畸形，通过基因手段对患者进行正畸治疗。 一个人的容貌显然与遗传基因有着莫大的关系，大多数人对于这
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回眸远古“巨虫时代”
一只现代蜻蜓，它看起来很像3 亿年前在天空中飞行的远古巨蜻蜓，但个头小了很多。 “ 华莱士巨蜂”比普通的蜜蜂大很多。 石炭纪的天空 2019年，科学家们在印度尼西亚重新找到了被认为已经灭绝了的世界上最大的现代蜜蜂。这种蜜蜂的身体有核桃般大小，大约4厘米长，翼展达7.5厘米以上，几乎和一张信用卡一样宽，因而它被称为“华莱士巨蜂”。这是自1981年后，人们再一次发现了这种蜜蜂，算起来它们已经失踪
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新冠疫情来袭，比它更可怕的是谣言
新型冠状病毒肺炎疫情的爆发，让全世界重新认识到传染病的威胁，也重新审视了各国公共卫生体系和应对突发性事件能力存在的问题。疫情扩散如此之快的原因，还与某些国家民众对新型冠状病毒缺乏正确认知有关。不重视、不防控，才让新冠疫情的雪球越滚越大。其中，也不乏谣言在助纣为虐。今天我们就来聊一聊那些关于新型冠状病毒肺炎的谣言，你究竟相信了多少？ 自从新冠肺炎疫情出现之后，关于它的谣言就从未间断过。尤其是在
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我国科学家研制出新型仿生手术缝线
基于“藕断丝连”这一自然现象，我国科学家深入探究了莲丝纤维的微观结构与力学性能，并受此启发研制出了一种可用于手术缝线的仿莲丝细菌纤维素水凝胶纤维。 研究人员将细菌纤维素水凝胶加工成具有仿莲丝微米螺旋结构的水凝胶纤维（BHF），该水凝胶纤维兼具较高的强度和韧性，同时具有优异的亲水性和生物相容性。此外，仿生螺旋结构还赋予了该材料与人体皮肤相近的弹性，在伤口处受力变形时，BHF可有效缓冲并吸收能量
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仿生机器人太空当“捕手”
近日，我国的研究团队研发了一款新型连续体仿生机器人，其刚柔并济的设计像一只灵巧的手臂。目前该成果已初步应用于空间非合作目标捕获的研究，有望成为一名出色的太空“捕手”，处理失效卫星和太空碎片。 据介绍，新型连续体仿生机器人的本体由超弹性镍钛合金制作的中央骨架和3D打印技术制作的约束盘构成，通过均匀分布在约束盘周围的驱动丝可控制其本体结构产生主动弯曲或根据环境变化发生被动变形。在视野盲区，可利用
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新型快充汽车电池诞生
近日，科学家开发了一款磷酸铁锂电池，它充电10分钟后，续航里程可达约402千米。 这款电池为自发热电池，能快速加热到华氏140度（60℃）进行充电和放电。当阴极（磷酸铁锂）一端使用薄镍箔并连接到负极，另一端延伸到电池外形成第3个端子。当电子流动时，电阻发热会迅速加热镍箔，并加热电池内部。当电池内部温度达到60℃，开关就会打开，电池就可以进行快速充电或放电。此外，电池提供的功率，能使电动汽车在
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我国科学家绘制“生命暗物质”图谱
线粒体、溶酶体、内质网等多种细胞器组成的细胞内膜系统高效支撑了机体的正常生理活动。若将单个细胞视作浩瀚宇宙，各细胞器就是宇宙星空中的点点繁星。如果要解开细胞器在重要细胞活动规律中的深邃奥秘，就需要深入解析细胞器的组分构成及其作用模式。其中，“生命暗物质”长非编码核糖核酸（LncRNA），对细胞稳态和疾病发生发挥了重要的调控作用，而对其作为细胞器组分的分布规律并参与细胞调控的研究尚少。 近日，
览·科学 |
细菌可以辨别时间
人类有生物钟，其他动物和植物也有生物钟。有研究显示，细菌也有生物钟。这项研究回答了一个长期存在的生物学问题，并可能对给药的时间、生物技术以及如何制定适时的作物保育方案产生影响。 生物钟或昼夜节律是一种精密的内部定时机制，在自然界广泛存在，使生物能应对昼夜更替，甚至季节更替的重大变化。这些存在于细胞内部的分子节律利用外部线索（例如阳光和温度），使生物钟与环境同步。正因为如此，人们才会有时差反应
览·科学 |
地球自转速度为50年来最快
地球的自转速度比以往更快，所以现在一天的时长比规定的24小时稍稍短了一些。目前，全世界的计时人员都在讨论是否需要删除1秒钟来说明这一变化，以使时钟的走速重新与地球自转保持一致。 为了使原子时与太阳时保持一致，自20世纪70年代以来，共增加了27个“闰秒”。这是因为几十年来地球完成一次自转的时间略长于24小时。但从2020年开始，地球自转的时间已经略短于此。2020年7月19日这一天的时长，比
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中国古都中的“纪念碑式城市”
西汉长安城，位于今西安的西北部、渭河南岸的台地上，它在中国都城发展史上具有重要地位。西汉长安城是中国历史上第一个国际大都会，也是当时世界上规模最大的都城。 回溯历史，汉高祖刘邦初定天下、建立汉朝之后，采纳了谋士刘敬、张良的建议，将汉朝新都营建于富庶的关中平原，后历朝对其陆续营建，最终形成“城南为南斗形，北为北斗形，至今人呼汉京城为斗城是也”的格局。在西汉200余年的历史里，长安一直是全国政治、经
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百岁航天第一人
在中国航天界，任新民的名字如雷贯耳。他与黄纬禄、屠守锷、梁守盘一起，被称为“中国航天四老”。20世纪50年代至今，他从新中国第一枚导弹的成功研制到第一颗地球卫星“东方红一号”被送入太空，直到83岁高龄时依然担任“风云一号”卫星D星的工程总设计师，乃至神舟飞船升空。中国航天事业的每一个里程碑上，几乎都能找到任新民的名字。 与航天“结缘” 北京阜成路8号航天大院有一幢十分普通的红砖小楼，任新民
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一“秒”有多久
时间是一种客观存在，是人类认识、归纳、描述自然的结果。先秦著作《尸子》中有云：“四方上下曰宇，往古来今曰宙。”“宇”代表上下四方，即所有的空间;“宙”代表往古来今，即所有的时间。这是迄今在中国典籍中找到的与现代“时空”概念最好的对应。日月更替，斗转星移，人类在数千年的历史长河中不断探索着时间的奥秘。今天我们就来聊聊“秒”。 “秒”的诞生 古人从地球自转中找到了关于时间的自然标准，这种将某地天文
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无缝的“思维融合”？
由美国军方资助的破译大脑信号这项新研究最近取得突破：研究人员成功地从大脑信号中分离出影响动作和行为的信号。这或许将成为未来士兵行动时用脑电波实现无声交流的第一步。 在2009年上映的科幻电影《阿凡达》中，有这样一个设定：人的大脑可以借助电缆与机器相连，并通过意念活动进入一个完全虚拟的世界。而更早的时候，以作品《侏罗纪公园》出名的美国作家迈克尔·克莱顿，在1971年写了一部名为《终端人》的科幻小说
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青春期少男的困惑
正读高二的小锋在班里一直是品学兼优的学生，但最近他总是注意力不集中，课堂上无精打采，考试成绩也明显下滑。于是班主任把他叫到办公室了解原因。小锋经不住班主任苦口婆心的劝导，终于吞吞吐吐说出了最近一直压抑在心中的困惑。 一个月前的周末清晨，小锋像往常一样准备起床去晨读，却又一次发现自己的内裤上黏黏的，床单上有一处类似“地图”的痕迹，不由地面红耳赤起来。两个已经起来的室友看到他的窘态，说：“别不好意思
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你了解大脑的遗忘规律吗
我们是否常常幻想自己可以拥有哆啦A梦的“记忆面包”，吃完之后，知识自然记住，考试轻松过关？ 但实际上，学习更像逆水行舟，不进则退。很多同学经常忘了记，记了又忘……就像推上了山又滚下来的雪球。那么，大脑记忆的规律是怎样的？到底该如何更轻松地记住知识呢？ 接下来我们一起走近记忆的世界，看看大脑是如何运作的，通过了解遗忘规律来探索记忆的策略。 艾宾浩斯遗忘规律 “学过的东西总忘记，是因为我的
爱·青春 |
守住底线，谨防“恶魔”
世上有一种人，他们的内心世界没有真正有意义的情感，不具备同理心，不能理解和同情他人的感受，也难以明白爱和关怀的意义。他们没有自控力，习惯用报复行动来表达，情感体验能力处于钝化状态。哪怕是触犯了社会规范与法律，他们也没有丝毫的自责、内疚。精神卫生领域把这种不能做情感互动、缺乏良知的病态称为“反社会型人格障碍”。 为什么会出现“反社会型人格障碍” 反社会型人格的形成可能与先天的因素相关，他们的大脑
爱·青春 |
倾听 年轮之“声”
它们个头大小不一，看起来“成熟稳重”;它们经历了时间的沉淀，在自然界中以”圆圈”的独特方式记载着自己的生命轨迹……四季更迭，它们亲历着这瞬息万变的世界，述说着成长的故事。它们是自然的见证者、记录者——树木年轮。 自然印记 成长档案 我们所观察到的年轮，是在树桩上看到的那一圈圈同心的圆形纹路，像极了操场跑道，一条跑道代表一道年轮。当树木生长季节开始时，在老的木质部和韧皮部之间会产生大量体大、壁薄
