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2023年17期

卷首语 | “圣杯”的诱惑

前沿科技正以前所未有的速度进入我们的视野，进而影响甚至改变我们的生活。2023年，在ChatGPT之后，最热门的科技名词非“室温超导”莫属。超导是电阻为零的现象。1911年，荷兰物理学家昂内斯发现了汞在约-269℃时电阻为零，他因此获得了1913年诺贝尔物理学奖。此后，人们发现了超导这种奇异现象的巨大应用前景。如果我们能够找到在室温和常压条件下具有超导性质的材料，那么世界将会迎来一场颠覆式

前沿 | 我国实现从二氧化碳到糖的精准全合成

记者从中国科学院天津工业生物技术研究所了解到：日前，该所科学家成功构建了灵活性、高效性和多功能性的人工生物系统，首次实现了多种己糖从头精准合成，为摆脱自然合成途径、利用二氧化碳创造多样的糖世界提供了可能。8月16日晚间，研究成果在权威刊物《科学通报》发表。糖是人类生命活动及日常生活中的重要物质，也是当今工业生物制造的关键原材料。己糖是在自然界广泛分布、与机体营养代谢最为密切的糖的统称。传统

前沿 | 距离冷冻永生又近了？

依靠“冷冻技术”，穿越千年，在未来苏醒，这是科幻小说中常有的情节。虽然目前实现冷冻和复活整个生物体还很遥远，但冷冻器官的科技进展还是给人们带来不少惊喜。近期，发表在学术期刊《自然·通讯》上的一项研究显示，美国明尼苏达大学的科研人员已在大鼠身上实现肾脏的长期冷冻和复温，并且这些经冷冻的肾脏在移植后能够恢复完整的肾功能。这是科学家首次证实哺乳动物的器官经冷冻和复温后，可以被成功移植并维持生命。

前沿 | 科学家逆转小鼠听力损失

英国伦敦国王学院精神病学、心理学和神经科学研究所（IoPPN）的一项新研究成功逆转了小鼠的听力损失。近日，相关成果发表于《美国国家科学院院刊》。这项研究利用遗传学方法，解决了Spns2基因缺陷小鼠的耳聋问题，恢复了它们在低频和中频范围内的听力。研究人员表示，这项概念验证型研究表明，基因活性降低导致的听力损失是可逆的。超过一半的70多岁老年人存在严重听力损失。听力损失与抑郁和认知能力下降

前沿 | 吃饱了还想吃是进化了？

当享用大餐产生饱腹感后，若看到甜点，顿时饥饿感又来了……最新研究表明，增加饮食多样性会让人吃得更多，而对多样性食物的渴望可能是一种进化适应。为什么当人们看到甜食，即使出现饱腹感仍能进食呢？美国纽约州立大学教授莱恩·爱泼斯坦称，其原因在于食物多样化。人们产生饱腹感的部分原因是已经吃饱，但如果出现一种新的色香味俱全的食物，就很容易克服饱腹感。这种现象被称为感官特异性饱腹感。在2011年爱泼

前沿 | 新奇涂层将灯罩变成空气净化器

韩国延世大学科学家8月16日报告称，他们设计出一种涂有催化剂的灯罩，可将室内空气污染物转化为无害化合物。这种灯罩适用于卤素灯泡和白炽灯。研究人员在2023年美国化学会秋季年会上公布了此项研究成果。灯罩的转化目标是挥发性有机化合物（VOC），这是室内空气污染物的主要来源。这些化合物含有乙醛和甲醛，通常由油漆、清洁剂、空气清新剂、塑料、家具、烹饪等来源释放。团队采取了一种比以往VOC分解设备更

前沿 | 纤维纳米纸问世

近日，中国科学院团队成功研制出一种高性能纤维素基纳米纸材料，该材料在极端条件下仍可保持优异的机械和电绝缘性能。其相关成果发表在《先进材料》杂志上。研究团队通过早期发展的气溶胶辅助生物合成方法，利用细菌产出的纤维素纳米纤维将分散在材料中的合成云母均匀而紧密地缠结，生成纤维素基绝缘纳米纸。其具体工艺是利用气溶胶辅助生物合成细菌纤维素，将合成的纳米片均匀负载到复合水凝胶中，再通过热压的方式最终得到高

前沿 | NASA称1880年以来今年7月最热

据物理学家组织网8月15日报道，美国国家航空航天局NASA戈达德空间研究所科学家称，2023年7月是自1880年有记录以来最热的一个月，这种变暖趋势主要由人类排放的温室气体造成，加剧了人们遭遇极端高温天气的危险。 NASA的数据显示，2023年7月全球气温比该机构记录的其他7月平均温度高0.24℃，比1951—1980年的7月平均温度高1.18℃。南美洲、北非、北美洲和南极半岛的部分地区尤其

科学探奇 | 4万年前水洞沟人是怎么生活的

盛夏的西北，清晨的第一缕阳光还未射向大地，宁夏文物考古研究所的专家郭家龙就已经爬上了水洞沟遗址第1地点附近的最高处。一个世纪以来，水洞沟遗址共进行了6次大规模的发掘，发现12个旧石器遗址点，构成了分布于边沟河两岸的遗址群。古人类在这里留下了大量石器、骨器、装饰品、动物骨骼化石、火塘等数以万计的遗物、遗迹。距今4万年至1万年左右的漫长岁月，水洞沟人从哪里来？又到哪里去？百年来，其神秘面纱

封面故事 | 超导追求

韩国团队的arxiv（论文预印本平台）文章，让室温超导这一概念又一次被推上浪尖。近些年来，相关的大新闻一个接着一个，挑动着人们的好奇和期待，但是尚没有一个让人满意的结果。实际上，人类对室温超导的追求并不是近几年才开始，在过去十几年里，不断有团队声称找到了室温或接近室温的超导体。历史上宣称过的室温超导“成果”一共有7次，时间跨度从1987年绵延至今年。尽管结果不尽如人意，但相关研究从元素

封面故事 | 室温超导疑云始末

ChatGPT大模型热度刚刚下降，韩国、美国和中国的科学家们又因“室温超导”技术话题激起了科技圈新一轮的争议与关注。北京时间8月1日，美国劳伦斯伯克利国家实验室（LBNL）团队在arXiv平台提交了一篇题为《铜取代磷酸铅磷灰石中相关孤立平带的起源》论文，利用超级计算机模拟发现铜取代磷灰石中的铅时引起结构畸变，其结果支持一周前韩国科研团队发现室温超导体LK-99晶体的实验成果，晶格参数与此前

封面故事 | 韩研究成员回应LK-99材料或可在一个月内被复制

全球物理学界迎来爆炸性消息：韩国一个科学家团队表示，他们发现了全球首个室温超导材料，一种名为“改性铅磷灰石晶体结构（下称LK-99，一种掺杂铜的铅磷灰石）”的材料。值得注意的是，该研究团队成员先后在预印本系统arXiv上提交了两篇论文，时间相差不足3小时，但均未经同行评议。最新研究一发布，旋即在全球物理学界引起轰动。但在研究引发全网沸腾的同时，大量业内人士也对其相关论文提出了质疑。有业

封面故事 | 袁岚峰：韩科学家的“室温超导”不靠谱

关于最近韩国科学家宣称的室温常压超导，我最基本的结论是，这些韩国科学家的数据不足以支撑自己的宣称，实际上没有任何零电阻的证据，他们错把一个没有超导的材料当成了超导。（一）韩国科学家声称实现室温超导？不靠谱其实，熟悉科学界运行机制的人都知道，过度夸张的宣称是常有的事，所以我对这事的初始相信程度就很低。用贝叶斯统计（Bayes statistics）的语言说，这事为真的先验概率就很低。但毕

封面故事 | 人类需要什么样的室温超导？

抛开现象看本质，什么是超导、高温超导、室温超导，它们的特性和差别在哪里，为什么说室温超导能引发如此的轰动，目前科学界对室温超导的研究都有哪些路径，取得了什么样的成果？腾讯新闻特邀中科院物理所研究员、科普作家罗会仟，线上直播解读室温超导那点事儿。超导那点事儿 Q：历史上，是谁率先发现了超导现象，它产生的必要条件是什么？罗会仟：超导研究历史挺长，到今年应该是有112年了。 1911

封面故事 | 从0到1的重大突破中国科学家发现液氮温区镍氧化物超导体

北京时间7月12日晚上11点，《自然》杂志刊登中山大学王猛教授团队主导的科学成果：首次发现液氮温区镍氧化物超导体。这是中国科学家在全球率先发现的全新高温超导体系，是人类目前发现的第二种液氮温区非常规超导材料，是基础研究领域“从0到1”的突破，将有望推动破解高温超导机理，使设计和预测高温超导材料成为可能，实现更广泛更大规模的产业化应用。在中山大学广州校区南校园哲生堂物理学院的实验室，王猛

封面故事 | 那些年的室温超导疑云后来都怎么样了？

文章摘要 1. 近年来，关于室温超导的报道层出不穷，但各种实验和理论计算的结果却存在差异。 2. 很多所谓的室温超导体最终都无法得出定论，被戏称为“不明超导体”。 3. 韩国团队最近的研究再次引发了室温超导的关注，但结果仍存在争议。 4. 在过去的几十年中，已经有多次声称发现室温超导体的例子，但都未能得到广泛验证。 5. 室温超导的到来将带来巨大的改变，但探索的道路可能漫长而艰辛。

封面故事 | 全球竞逐的“超导”中国排第几？

自人类发现超导现象以来，该领域已经产生了5个相关的诺贝尔奖。中国科学家也因超导领域的突破，两次获国家自然科学奖一等奖、一次获国家最高科学技术奖。但是，超导材料的实现很不容易，比如需要超高压——有科普作家打过一个比方，有一种超导材料所需的超高压，近似于一只大象背起三四百只大象，再穿一只细高跟鞋，然后用细高跟鞋跺一下那种大小的力。世界上有没有室内常压条件下的超导材料？目前有一种，但“出现”

寰宇内外 | 开学季盘点动物界的高材生

聪明的无脊椎动物章鱼、鱿鱼、乌贼这些在铁板上超级常见的头足类动物，其实是非常聪明的！它们的大脑在海洋无脊椎动物中是最大的。而且也是十足的吃货，因为它们的大脑是围绕着食道生长的。和人的大脑非常相似，分为不同的区域，有处理视觉的，也有处理触觉的。它们也有非常强大的好奇心，也会无聊，并且有非常强的学习能力，会使用工具寻找食物。动物界的状元黑猩猩当仁不让稳拿动物界的状元。有研究发现，在

真相 | 每天一个西红柿身体会发生什么变化？

西红柿炒鸡蛋、西红柿炖牛腩、凉拌西红柿……西红柿在厨房里真是太百搭了，做菜的时候顺手切个西红柿扔进去，就能让菜品别有一番风味。如果忙得没时间做菜，还可以直接生吃，简单快手，酸甜可口。除了食用方便受人喜爱外，有人认为西红柿富含维生素C，多吃可以美白，甚至网上还有人说“每天一个西红柿，7天白成一道光”“一颗西红柿，白一个夏天”……真的是这样吗？西红柿真有这么神吗？真能美白吗答案可能让你

聚焦 | “最大洪水”来袭防洪体系如何应对？

随着北京140年来最大暴雨降临，一场流域性大洪水在海河流域演进。根据官方通报，强降雨已导致北京超4万人受灾、河北超54万人受灾。8月3日，水利部消息显示，受7月28日以来强降雨影响，海河流域北三河、永定河、大清河、子牙河、漳卫南运河五大水系有21条河流发生超警以上洪水，其中6条河流超保、8条河流发生有实测资料以来最大洪水。当洪水来袭，我们的防洪体系遵循着怎样的逻辑运行？蓄滞洪区是如何“

聚焦 | 紫禁城当年是如何排雨水的？

历史上，北京城曾有因暴雨而发生水灾的记载，但明清时期，紫禁城内却很少遭受大的水患。这与紫禁城的排水系统有关，也体现了古代工匠们的勤劳和智慧。紫禁城的地势呈现出以下的特点：北高南低，中间高两边低，西高东低。上述特征使得紫禁城内雨水的整体排水方向为：由北向南排，由中间向两边排，最后汇集在东南出口排出。从具体排水方法来看，紫禁城的排水系统主要包括屋顶排水、地上排水和地下排水三个部分。其中，屋

专栏 | 强降雨后，如何避免各种疾病

受台风“杜苏芮”影响，京津冀地区出现了大暴雨天气。其中，北京市的降雨量创造了北京有仪器记录以来的140年新高。民间有“大灾之后有大疫”的说法，在洪涝灾害后，往往可能发生传染病及其他流行病，对受灾群众造成二次伤害。因此，在洪涝灾害过后，应该重视对灾后疾病的预防，提高人民群众的防病和抗病能力，避免洪涝之后的疾病发生，让生活尽快恢复正常。常见疾病和发病的主要原因洪涝灾害可能导致人体发生多

专栏 | 科技投入的账不能这样算

近日有媒体报道，某省区一高校获1.31亿元科研经费，但科研成果转化率为零。这则新闻引发了热议，人们本能地猜测，该省区科技界是否处于尸位素餐或“躺平”状态，白白浪费了科研基金？甚至会进行更广泛的猜想——这是否代表了中国科技界的普遍现象？在此，有两个概念需要澄清。其一，某高校的1.31亿元科技投入共实施了862个项目，平均每个项目15万元，这些项目是2020年至2022年度由地方财政拨款的，由

专栏 | 为什么“绿水青山就是金山银山”？

今年的 8 月 15 日是我国第一个生态日，设立生态日标志着习近平生态文明思想正在深入人心，人们的生态意识正在快速提高，设立生态日也是生态学工作者的夙愿。生态学是生态文明建设的基础性学科生态是生物在一定的自然环境下生存和发展的状态，也指生物的生理特性和生活习性。 1869 年，德国生物学家赫克尔首次提出“生态学”一词，认为生态学是研究生物与其环境相互关系的科学。经过 100 多年的发

地球故事 | 恐龙灭绝后，这里记录下完整的地球故事

地球历经数十亿年的演化，见证了海陆沉浮、气候变迁以及一代代生物的兴衰起伏。现代人登上历史舞台的时间，对于地球来说只是短短一瞬。面对古老的地球，现代科学家前赴后继，潜心研究，力图勾勒演化全貌，为人类发展提供启示和参考。然而，深埋地下的奥秘怎会轻易让人探知。所幸，在中国西北的一个偏远小城，因为特殊的地质构造，足够丰富的化石样本和地质分层得以保留，人们得以一窥恐龙灭绝后、人类诞生前的地球样貌。三

万象 | 新晋“顶流”马来熊为何能够双脚站立？

杭州动物园里的马来熊火了。在网上的视频里，被质疑是人穿熊皮装扮的它，能站立起来，频频与游客互动打招呼。杭州动物园随即辟谣称：确实是真熊。那么，马来熊到底是什么熊？为何能像人一样双脚站立？熊属于食肉目熊科家族，主要有棕熊、美洲黑熊、北极熊、亚洲黑熊、马来熊等。马来熊是世界上最小的熊，体型大小和一条大型狗差不多，一般体长110～150厘米，平均体重55公斤。舌头特长，适合取食蜂蜜马来熊

文化 | 北京推动馆城融合打造全域活态博物馆

北京自2020年提出建设“博物馆之城”以来，中国共产党历史展览馆、中国工艺美术馆（中国非物质文化遗产馆）等大馆相继建成，一大批国家级、市区级博物馆完成改扩建重新开放，极大地丰富了北京地区博物馆体系，带动北京地区博物馆向高质量发展。数据显示，截至2022年底，北京共有备案博物馆215家，年均接待观众超过5000万人次。丰富的历史文化遗产是北京这座世界著名古都的一张“金名片”，也是加强文化建设

人物 | 尹文英：醉心小虫研究　胸怀家国天下

“春分刚刚过去，清明即将到来。‘日出江花红胜火，春来江水绿如蓝’。这是革命的春天，这是人民的春天，这是科学的春天！让我们张开双臂，热烈地拥抱这个春天吧！” 1978年3月18日，全国科学大会在北京隆重召开。邓小平在大会上的讲话，明确指出“四个现代化”的关键是科学技术现代化，知识分子是工人阶级的一部分，重申了“科学技术是生产力”这一基本观点，吹响向科学技术现代化进军的号角。这是中国科学史上

科学课堂 | 孔明灯中国古代飞行器

孔明灯，又叫天灯，俗称许愿灯、祈天灯，是一种古老的汉族手工艺品。孔明灯在古代，多做军事用途。现代人放孔明灯，多作为祈福之用。男女老少亲手写下祝福的心愿，象征丰收成功，幸福每一年。对于孔明灯的原理探索，可以追溯到西汉时期淮南王刘安（前179—前122）所著的《淮南万毕术》。书中有“艾火令鸡子飞”的记载，意思是，将燃烧的艾火放进鸡蛋壳内，可以使蛋壳飞起来。《淮南万毕术》主要记载各种各样的人

阳光童书 | 心怀梦想共赴一场科学历险

图书名称：《小云豹奔奔科学历险记》作者：蒋万知著孔雀绿绘出版社：科学普及出版社定价：59.80元好奇心是科学探索的原动力。青少年时期是树立理想、发展兴趣的关键期。科学的种子一旦播下，就可能在孩子心中长成一棵棵参天大树。想象一下，如果一名从小拥有航天梦想、期待探索宇宙的小学生，突然遇到了能与他交流的退役航天器，他该作何反应呢？《小云豹奔奔科学历险记》就向小