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2023年08期

科学why | 科学家为何要制造“人造太阳”等

科学家为何要制造“人造太阳” 2023 年4 月12 日21 时，中国“人造太阳”——全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）创造新的世界纪录，成功实现稳态高约束模式等离子体运行403 秒，对探索未来的聚变堆前沿物理问题，提升核聚变能源经济性、可行性，加快实现聚变发电具有重要意义。所谓“人造太阳”，就是模拟太阳内部核聚变反应产生巨大能量，为人类未来提供一种零碳、高效、持续的清洁能源。各国的热

特别视点 | 星舰：航天次时代的来临

近期，发生了一件在整个人类航天史上都足以称奇的事件：一枚试验中的火箭携带着宇宙飞船，在第一次发射过程中发生了故障，刚一点火就有几台发动机没点着，不过还是颤颤巍巍升空了，在飞行了几分钟后，最终失控爆炸，一头栽进大海之中。但无论是火箭点火不顺利时还是起飞姿势不稳定时，都能听到现场响起工作人员的欢呼声，并且这欢呼声一直持续到火箭失控栽入大海之后，甚至有人开始鼓掌，还开了香槟庆祝。在航天领域，从来都是

特别视点 | 中国的脑机接口和世界的脑机接口

2023年5月4日，全球首例非人灵长类动物介入式脑机接口试验在北京取得成功。试验在猴脑内实现了介入式脑机接口脑控机械臂，表明中国的脑机接口技术跻身国际领先行列。脑机接口的历史和现实脑（人）机接口（BCI）也称“大脑端口”或“脑机融合感知”，是把大脑神经信号与外部机械直接交互起来的技术，分为单向脑机接口和双向脑机接口。单向脑机接口是指计算机只能接收大脑传来的命令，或者发送信号到大脑，但不能同

致敬科学家·共话强国梦 | 赵淳生：用生命熔铸超声电机

“当火箭腾空而起，当嫦娥婀娜太空，人们是否记得欢呼背后的寂寞？当你辗转回国，当你遭遇病痛，是什么让你矢志不渝？英雄无悔，从来都是为国、为民。”这是央视《闪亮的名字——2021 最美科技工作者发布仪式》中一段感人至深的朗诵，其描写的是中国科学院院士、南京航空航天大学教授赵淳生。时光再回到2013 年12 月14 日，满载13 亿中华儿女“飞天梦”的嫦娥三号月球探测器成功在月球表面软着陆，上面搭载

新知 | 太空电梯是“跳一跳就够得着”的美梦吗

目前，人类空间运输主要依靠火箭，虽然相关技术已足够成熟，但是其回收和燃料成本仍然太高。如果使用太空电梯，运输费用就会大降。另外，如果太空电梯计划能够实现，人类太空旅行的成本也将降低，其中蕴藏的巨大市场潜力将得到释放。最近，西北工业大学材料学院教授赵廷凯团队对半导体性单壁碳纳米管的可控制备进行深入研究，提出一种新的多循环生长工艺，为大规模合成高纯度半导体性单壁碳纳米管提供了新方法。碳纳米管听

新知 | 看“大贝壳”拿什么智斗太湖蓝藻

太湖作为中国第三大淡水湖，素有“水天一色”的美誉，历来就吸引了无数文人墨客的目光，有王昌龄的“水宿烟雨寒，洞庭霜落微”，有唐寅的“具区浩荡波无极，万顷湖光净凝碧”。清澈幽深的水美太湖，引得无数人慕名而来。 2007 年夏，太湖蓝藻暴发，引发区域供水危机。这次的大范围关注，不是因太湖壮丽的自然景观、悠久的历史文化和丰富的人文景观，而是水污染问题长期积聚导致的 “太湖之殇”。那层散发着难闻气味的“绿

新知 | 本领超强的仿生皮肤

提起机器人，相信很多人第一时间想到的都是一副冰冷的金属外表，因为无论是在电影里还是现实中，机器人基本上都是用钢铁打造身体的。我们对机器人的这种固有印象在未来或许会发生改变，有一种神奇的皮肤能让机器人更接近人类，这就是被一些人称为“类真人皮肤”的离子皮肤。今天，我们就一起来聊聊这种皮肤的奥秘。离子皮肤的两大优点简单来说，离子皮肤就是一种模仿人类真实皮肤的仿生材料，它不仅能够模拟人类皮肤的结构

新知 | “雪国”会降临吗

2023年3月20日，迟到了半年的联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）第六次评估报告最后一份评估产品——《综合报告》终于发布，距离上一次评估报告的发布已过去了9 年时间。在这段时间内，气候变化方面有没有什么好消息呢？答案是有的，各种减缓气候变化的政策法规相继出台，一些国家已经实现了温室气体显著减排，低排放或零排放技术的推广也在稳步推进。那么，全球变暖的趋势有没有停止？我们还需要继续推动气候行

新知 | 1万亿美元打造的未来城市，竟然就是一条线？

在你的设想中，未来的城市会是什么样的？但估计你再怎么开脑洞，也想不到未来的城市居然可以变成一条线！这是怎样的一条线啊？整个城市建筑由两座平行的摩天大楼组成，长170千米，高近500 米，但宽仅有200 米，从红海的亚喀巴湾一直向东延伸，穿过山脉，一直延伸到一片沙漠里。一眼看过去，这不像我们印象中的建筑，而更像是被玻璃幕墙包围的镜墙。因此，它十分形象地被称为“镜线”。无论从哪方面来讲，这种建

新知 | 地球上的水究竟从哪儿来

地球是太阳系中唯一表面存在液态水的行星。这是一个重要特征，因为水在生命的出现和发展中扮演了重要角色。但这些水是从哪里来的？地球的水含量有多少？事实上，地球的组成部分应该是干燥的，因为它们来自太阳系内部，在行星形成过程中，那里的温度太高，导致水无法凝结并与其他固体一起积聚。人们通常认为，水是在地球形成的最后阶段，由彗星或太阳系外形成的水合小行星运送到地球上的。最近，法国南茜岩石地质研究中

新知 | 恐龙如何度过“火山冬天”

大约在2.02 亿年前，地球上发生了一次大规模的火山喷发事件，火山喷出的气体和尘埃在很长一段时间里遮挡住了太阳，由此引发了漫长的寒冬。那次事件导致了三叠纪生物大灭绝，地球上3/4 的物种灭绝了，其中包括许多大型爬行动物。然而，恐龙却幸运地存活了下来，它们战胜了寒冷，迎来了温暖的侏罗纪和白垩纪，一直存活到6500万年前。那么，恐龙经历了怎样寒冷的“火山冬天”，又是如何熬过那种严寒的呢？三叠纪的火

新知 | 上演“内心戏”的时候，是谁在给你配音

每天早晨，当睡梦中的我们被闹钟吵醒，睡眼惺忪地对自己发出灵魂拷问——“是现在就起，还是再赖会儿床”的时候，总能“听”到脑海深处传来两个声音在争论。一个说：“咬咬牙，现在就起，一会儿从容去上学！”另一个说：“不如再睡5 分钟，大不了上学路上跑快点儿！” 以上的内心“辩论大赛”，几乎将要伴随我们人生的每一天，辩论主题不局限于起床，还包括“吃什么”“这道题怎么做”等。但也几乎从来没人去认真考究过这样一

戳流言 | 打呼噜等于睡得香？等

打呼噜等于睡得香？流言：打呼噜等于睡得香。真相：很多人以为打呼噜就是睡得香，其实打呼噜非但不是高质量睡眠的表现，严重的打呼噜还可能是阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征。该病症患者在睡眠中会反复出现呼吸暂停或低通气情况，严重的，每晚可能会发生数百次，每次持续十余秒至一两分钟，令患者反复出现短暂性缺氧，从而对全身各器官系统造成慢性损害，例如形成低氧血症，从而诱发高血压、脑血管病、心律失常、心肌梗死

戳流言 | 《鲁滨逊漂流记》里暗藏的财富密码

如今，很多人盯着股市，希望股票对得起自己的信赖。几百年前，欧洲人发明了复式记账法，才让股市成为可能。从本质上讲，复式记账法是一种详尽记录、面向审计的记账法。它让企业运营变得更高效、更负责。复式记账法还赋予小民族以大能量，甚至掀起巨浪，掀翻不可一世的强国。鲁滨逊的“法宝” 流落荒岛的鲁滨逊，家喻户晓。评论家常说一句话：鲁滨逊代表了正在蓬勃兴起的英国资产阶级的形象。这话从何说起？在书中，

戳流言 | 火井之谜

唐代著名边塞诗人岑参曾经写过一首题为《冬夕》的诗，描绘寒冬里天寒地冻、万木萧条的景象，诗曰：“浩汗霜风刮天地，温泉火井无生意。泽国龙蛇冻不伸，南山瘦柏消残翠。”对于诗中所提的温泉，我们早已熟知，但其中的“火井”到底是什么东西呢？有些书里将其解释为“可能是火炉”，语气模棱两可，令人难以信服；还有的书里直译为“火井”，似乎有意回避了问题。对于井，人们再熟悉不过，它是一种人工挖成的、能取水的深洞，后

解码科技史 | 人类的照明史：点亮过去，照耀明天

照明对于人类活动有着重要的影响，我们的祖先一直希望，在漆黑的夜晚，有一种光源能有效地驱离黑暗、带来光明，从而摆脱“日出而明，日落而黑”的周期轮回。于是，古今中外，无数的能工巧匠进行着不懈的努力，点亮过去，照耀明天，不断地推进着人类照明技术的发展。总的来说，人类的照明经历了从“自然光照明”到“人工火照明”再到“电气化照明”这三大发展阶段。自然光照明利用大自然现成的光源来实现照明，这是祖先

博物 | 夏天又到了，说说植物的用水智慧

转眼之间，又到了炎热的夏天。不知你是否记得，去年夏天，受副热带高压持续影响，长江流域多地出现了持续的高温干旱天气，刷新了有完整气象观测记录以来的高温纪录。在这种炎热天气下，人类尚且可以借助树荫、房屋或空调等寻求一份清凉，而植物只能裸露在大地之上，接受阳光的炙烤。地球上的生物，在历史的长河中不断地经历着诞生、进化和凋亡。物竞天择，适者生存。植物经过上亿年的适应和妥协，逐渐进化出多种结构、功能来保

博物 | 古人如何利用植物度夏

如今，有空调和电扇助我们顺利度过炎热的夏季，那没有这些电器的古人是如何度夏的呢？你一定想不到，在古代的夏季，植物为古人的衣食住行可作了大贡献。夏之食民以食为天。我们就先来说说夏天怎么吃。现代人有冰汽水和冰激凌，可以让我们瞬间感到凉爽，而春秋时期的诸侯也能在宴席上喝到冰镇米酒。到了后来，除了泡在井水里的西瓜，还有由植物原材料制成的冰糖冰元子、雪泡梅花酒、鹿梨浆、卤梅水、姜蜜水、木瓜汁、绿豆水

博物 | “丝绸之路”概念其实是个舶来品

看到“丝绸之路”这四个字，你想到的第一个画面是什么？大概是沙漠和骆驼吧。然而，事实并非如此。古人走丝绸之路的重要原因之一就是通商，既然如此，肯定会选择最为便利、最易通行的道路。就算途经沙漠，也一定走的是沙漠中的绿洲。更颠覆认知的是，丝绸之路虽已人人耳熟能详，可这一概念不是由我们中国人创造出来的，它是个舶来品。李希霍芬与世界第一张丝绸之路地图创造“丝绸之路”这个概念的是一名德国人。187

博物 | 考古揭秘：制作兵马俑一共分几步

披坚执锐、横扫六合，深埋地下两千余年，带给世界无穷震撼。2023 年3 月，秦始皇陵兵马俑一号坑最新考古成果发布，秦军使用什么样的兵器、如何排兵布阵之谜初步被解开的消息频上热搜。事实上，此次考古发掘所解开的兵马俑千古谜团远不止于此。千人千面的兵马俑究竟是如何被制作出来的？兵马俑军阵庞大，如何保证个个质量合格？深埋地下，部分陶俑为何会变成碎片？发掘出土后，文物工作者又是如何将它们重新拼接修复的？

博物 | 一只小鼹鼠和几代人的回忆

一只胖乎乎的小鼹鼠住在自己挖的地洞里，每天把屋子整理完，就会从地洞里探出脑袋，和它的小伙伴一起去森林里探险。自20 世纪80 年代《鼹鼠的故事》在中国播出后，这只憨态可掬的小鼹鼠便以区别于美国、日本动漫风格的独特姿态，占据了许多“70 后”“80 后”的童年记忆。时至今日，从众多著名的动画形象中回看小鼹鼠，它仍是一个特别的存在——它天性胆小，却勇于探索，以自己独特的方式感知这个世界。一

图说天文 | 世界上最古老的天文钟

如果你去过捷克布拉格，必定对布拉格著名的天文钟赞不绝口。这台建于1410 年的天文钟，是根据当年的 “地球中心说”原理设计的。上面的钟一年绕一圈，下面的钟一天绕一圈。每天中午12 时，12 尊耶稣门徒像从钟旁依次现身，6 个向左转，6 个向右转，然后报时钟声开始响起。数百年来，这台天文钟赚足了人气，至今走时准确，是布拉格旅游打卡的必游地。但你能想到，在更早的中国北宋时期，我国已经有了这样的天文

心理新事 | 沟通无极限

亲爱的同学，你需要朋友吗？今天的话题，就从一个有意思的心理学实验聊起。难以忍受的“隔绝” 在心理课上，我曾经问过同学们这样一个假设：如果让你单独待在一个房间里，这个房间有桌、有椅以及基本生活所需要的设施，但是没有窗户。没有电视与你做伴，也没有书籍、杂志或报纸，当然更没有手机、电脑。条件是每天给你400 美元，你愿意进行这种实验吗？如果愿意，你能在这样的房间里待多久？话题一抛，同学们反

少年创客 | 家里、教室和商场，哪里的空气质量最糟糕？

随着夏季气温的升高，人们在空调环境下生活、学习的时间日益增多，很多人每天在空调房中的时间甚至超过20 个小时。良好的室内空气品质对人体健康非常重要，空气微生物则是导致疾病的重要因素。那么，在空调环境下，家里、教室和商场这些场所，哪里的空气微生物含量最高、空气质量最糟糕呢？让我们通过实验来探寻答案吧，看看结果与你预想的是否一样。怎样抓住这些微生物在2022 年夏季一个炎热、潮湿的日子（气温3

青葱校园 | “书呆子”的人设，怎么破等

青春是一首美丽的诗，青春是一支动听的歌。但是，青春常会经历一丝迷茫与无助，也会遭遇一些坎坷和打击。困惑第一时间，小米姐姐愿和你在一起。成长110 电子信箱：13744790@qq.com。你也可以写信至：南京市鼓楼区湖北路85 号《科学大众》编辑部小米姐姐（收），025-84409464。将你成长的烦恼发过来吧，小米姐姐永远是你的听众与朋友。我最近非常难过，每天夜里总会偷偷地掉眼泪

青葱校园 | 脸上的胎记，让我很自卑

我，一个平实而平凡的人，有自己的理想、性格与追求。我，崇拜个性，更欣赏科学家；我曾感受过成功的喜悦，也品尝过失败的痛苦。但是，有一种自卑在我心中却无法磨灭。一出生，我的脸上就有一个小指甲大小的胎记。在小学的时候，我还不太在乎；可现在上中学了，我却越来越注意这个恼人的胎记了。我每天走路或者做事情的时候，都会下意识地去捂住那块胎记，我害怕别人看我的那种眼神。当我想参加某项活动的时候，总会犹豫不决。

金钥匙 | 第34届江苏省中小学生金钥匙科技竞赛团体赛在宁举行

4 月22 日—23 日，由省教育厅立项，省科协、省文明办、省科技厅主办，省中小学生金钥匙科技竞赛组委会、省教育学会小学科学教学专业委员会、省科学传播中心承办的第34 届江苏省中小学生金钥匙科技竞赛团体赛在南京举行。经过市级选拔，来自省内13 个设区市117 支代表队参加团体赛。第34 届江苏省中小学生金钥匙科技竞赛个人赛于2022 年10 月启动，全省共有157.6 万名中小学生参赛，其中5

金钥匙 | 最佳选手参赛感言

坚定信心续写新章非常幸运能有机会参加金钥匙科技竞赛团体赛，并很荣幸成为本届比赛的最佳选手，这对我来说是很大的鼓舞，更坚定了我在科技前沿冲浪的信心。首先，我认为科学素养的提升与积极实践是分不开的。学校领导和老师素来注重我们科技实践能力的培养。我们在平时阅读各类科普书籍、主动积累的基础上，还参加了很多动手实践活动。在实践中，我们发现问题、解决问题，并积极投入科学的思考与探究中。其次，团队

金钥匙 | 金钥匙科技竞赛赛题精选

1. 航天员在飞船公共活动舱中进行身体锻炼，健身作用最好的是下列哪种锻炼方式？ A. 拉弹簧健身器 B. 跳高 C. 举器械 2. 空间飞行环境包括自然环境和诱导环境，其中属于自然环境的有真空、电磁辐射和下列哪一项？ A. 电离层 B. 磁层 C. 微流星体 3. 啄木鸟每秒可用喙敲击树干20 次，每天最多敲击12 000次，每次敲击的瞬间速度约为25 千米/ 时，可是啄木鸟却没有

金钥匙 | 科学达人挑战区

1. 飞机的起飞和着陆是航空旅行的重要组成部分，为了缩短起飞、着陆时的滑行距离和提高安全性，起飞和降落时，应该是顺风还是逆风呢？ A. 起落时最好都是逆风 B. 起落时最好都是顺风 C. 起飞时最好是顺风，降落时最好是逆风 2. 中国锦屏地下实验室利用为水电站修建的锦屏山隧道建成，其垂直岩石覆盖达2 400 米，是世界上岩石覆盖最深的地下实验室。2022 年10 月，中国锦屏地下实验室二期

好书速递 | 长江，我们的母亲河

奔流神川，浩浩荡荡；云雷天堑，渺渺茫茫。古往今来，多少瑰丽的诗篇，试图谣咏她的伟大；多少壮美的传说，竭力解读她的奥秘。她就是长江，孕育中华民族的伟大摇篮！今年是《中华人民共和国长江保护法》施行两周年，值此之际，本刊为同学们推介两本科普图书，让同学们能够全方位、多角度、详细而又准确地了解长江及其流域，共同见证长江流域生态环境保护和修复的成果，为实现人与自然和谐共生、中华民族永续发展而共同努力。

课内知识课外学 | 梅雨季节话除湿

生活中，潮湿无处不在，特别是进入江南梅雨季节。如果对潮湿视而不见，那将给我们的生活带来极大的麻烦，会降低生活品质，甚至会影响身体健康。这时候，我们就需要除湿剂了。其实，无论是生活中的除湿剂还是化学学习中所接触到的干燥剂，都是指能吸收潮湿物质中不定量湿存水的物质。让我们一起从生活走向化学，开始关于干燥剂的学习之旅。生活中常见的除湿剂早期使用的除湿剂很早就被我们的老祖宗用来防潮的是氧化

张老师带你做科学 | 物理老师教你玩转竹蜻蜓

很多传统的小玩具都富含科学原理，比如陀螺、拨浪鼓、竹蜻蜓、风筝等。今天，张老师带着大家用吸管和卡纸来做竹蜻蜓，并了解它的基本工作原理。在基本造型的基础上，每个人都可以加入自己的创意。竹蜻蜓的飞行原理竹蜻蜓是流传很广的传统玩具，具体发明时间已不可考。它由两部分构成：一是旋翼，俗称“翅膀”；二是与翅膀垂直的竹柄。通常的玩法是，双手快速搓动直立的竹柄，让翅膀向着特定的方向旋转，竹蜻蜓就会飞起来（