期刊详情

版权&卷首 | 伴随人类文明的家牛

在中国传统的“十二生肖”中，牛是与我们日常生活联系最为紧密的动物之一。看看我们的身边，牛皮包裹的沙发、制成的鞋靴、每天餐桌上的牛奶、黄油或是奶酪，以及牛肉制成的菜肴，牛带给我们的益处无处不在。可是除此之外，牛对于很多现代人来说却相当陌生。城市居民很少有机会见到真实的牛，以至于创造出了“醉汉推倒奶牛”一类的都市传说，却不知道成年奶牛身高几何。 然而，如果回望历史，我们就会发现，牛与人之间的缘分，可

特别策划 | 牛年牛“器”

2020年的秋末冬初是一个会被载入史册的时间段，中国的科技成就发生了一次令人兴奋的“井喷”。12月3 日23时10分，嫦娥五号月球探测器顺利完成月壤取样，载着2千克的月球土壤与岩石，成功从月面起飞，踏上返回地球的归途。中国人的“第一次”，也成就了2020年里唯一的人类航天器地外天体起飞纪录。从2007年发射嫦娥一号算起，这个成果累累的探测器家族即将完成“绕”“落”“回”的伟大三部曲。 更早一些时

特别策划 | 奋斗者号坐底海洋深处

蹒跚前行——从无到有的突破 受限于科技水平，人类在20世纪30年代才正式展开对深海的探索。1932年，美国工程师巴顿和博物学家比伯乘坐他们自己设计的一个球状潜水器下潜到了923米的深度，一时间吸引了来自社会各界好奇的目光。美国军界迅速意识到深潜器所蕴含的巨大价值——失事潜艇救援、海底地形勘探、海洋资源开发……不管哪一项都有着巨大的经济和军事潜力。1970年，世界第一艘深潜救生艇神

特别策划 | 太空耀眼的“科学之星”

“墨子号”的使命 墨子号于2016年8月16日在酒泉卫星发射中心成功发射，2017年1月18日正式开展科学实验。如今，墨子号已圆满实现预定的三大科学目标，为中国在未来继续引领世界量子通信技术发展和空间尺度量子物理基本问题检验前沿研究奠定了坚实的科学与技术基础。 星-地量子密匙分发： 无法破译的安全通信 通过量子特性产生的密码在传递过程中不可能被破译 星-地量子密钥分发，保密通信核心是密钥

特别策划 | 实验6号身怀绝技海洋科考再添利器

我的身份档案 看我萌萌的“小鼻子” 我们通常看到海里行驶的船舶是它的水上部分，其实对于船舶设计而言它的水下结构，即“线型”才是更为关键的部分。我在接触水的地方有个萌萌的鼻状突出结构，叫作球鼻艏。因为船舶在水中航行的时候会遭遇激起的水波带来的兴波阻力，该阻力会明显降低船舶的运行速率，而通过球鼻艏的设计可以使船体和艏部分别形成的波峰和波谷抵消，从而减少阻力。另外，娇贵的声学设备一般安装于船舶艏部前

特别策划 | 家牛的“十八般武艺”

“牛家”成员大盘点 在中国传统农耕文明中，牛是浓墨重彩的一笔，其兢兢业业、任劳任怨的奉献精神贯穿着中国传统的历史文化，留下了很多文人墨客托物言志的文学形象。但有一个概念，往往被忽略：很多时候，我们指的牛其实属于不同的物种（或亚种）。例如鲁迅先生的名言“吃的是草，挤出来的是奶”，描绘的形象是奶牛;诗圣杜甫的“青草萋萋尽枯死，天马跂足随牦牛”，形象地描绘了牦牛在恶劣环境下顽强生存的场景;唐代绘画

特别策划 | 白水牛真相大白于天下

家养水牛群体中自发突变的白水牛（绘图/赵鹏举） 水牛界的“白雪公主” 水牛是中国南方一种很重要的家畜，具有适应热带亚热带地区炎热潮湿气候、性情温顺、不易生病、可利用年限长的优点。它们不仅可以提供畜力用于耕地劳作，还可以为人类提供水牛肉、水牛奶等具有高营养价值的食品。目前全世界的水牛约有2亿头，广泛分布于五大洲约67个国家和地区。 白水牛属于沼泽型水牛，是在特有环境下长

特别策划 | 斑点与条纹的基因密码

基因是斑图的画笔 不同的物种有独特的斑图特点，即使是同一物种，不同个体的斑图也存在差异，具有只属于自己的独特图案和条纹、斑点。这也是在漫长的生物进化过程中，出现的生物多样性的特点。 动物各种不同的花纹与色素的分布有关，这是漫长的进化结果。动物的斑图花纹有隐藏、迷惑的作用。比如，中国的奶牛以“黑白花奶牛”为主，是用荷斯坦牛和中国黄牛杂交，通过长期选育得到乳用型奶牛品种;斑马的条纹在其奔跑的时

特别策划 | 牦牛——承载生活与文明的“高原之舟”

威风凛凛的高原巨兽 1895年，达尔文在《物种起源》中猜想，青藏高原上众多耐寒的动物应该是起源于北极，在更新世冰河时期向南扩散到青藏高原。但最新的古生物学研究却给出了截然相反的“走出青藏高原”的剧情：冰河时期来临之前，地球整体的气候相比今天要温暖湿润许多，在海拔已经与今天相差不多的青藏高原上，披毛犀、野牦牛、野马、野驴、盘羊、岩羊、雪豹、北极狐等动物的祖先，提前经历了寒冷环境的锤炼。待到冰河时期

特别策划 | 通力合作的“牛肚们”

只有一个是真的“胃” 牛肚虽然叫肚，但并非牛肚子上的表皮，而是牛肚子里的消化器官——牛胃。 瘤胃内糖代谢过程示意图 胃是消化道中最膨大的部分，具有暂时储藏、消化、吸收食物和内分泌等功能。胃能将摄取的液体或者固体物质充分混合，使固体食物消化成小颗粒，形成食糜，并借助胃的运动将食糜排入十二指肠。大多数动物只有一个胃，如人、猪、马等，故称为单胃动物，而像牛、羊、鹿等动物却不只有一个胃，它们庞大的复

特别策划 | 风味牛奶制造机

奶牛消化系统如小型化工厂 大家都知道，奶牛吃的是草，挤出的是奶。奶牛相当于一个小型的化工厂，牛吃入的牧草要经过咀嚼、消化、吸收、代谢、合成等多个环节。首先经过咀嚼后的草料进入到牛的胃，牛胃是个很复杂的化工车间，它由4个胃室组成，即瘤胃、蜂巢胃、重瓣胃和皱胃。牛吃草时狼吞虎咽，先将食物存进瘤胃里，唾液和瘤胃里的液体使食物变软、发酵，然后送到蜂巢胃进一步发酵。一般牛在休息时进行反刍，也就是食物从蜂巢

探索发现 | 拟南芥：十字小花破译植物密码

路边不起眼的小草 拟南芥的名字并不为公众所熟悉，但是这种植物的分布区却异常广大，欧亚大陆特别是欧洲区域是拟南芥的天然分布区，随着人类的活动，这种植物又被带到了北美洲和澳大利亚，毫不夸张地说，在成为实验室的明星植物之前，拟南芥已经走向全世界了。 作为明星植物，拟南芥的长相真的与它们的名声不相称。乍看之下，就是一些缩小版本的荠菜，只不过它们的叶子更显娇小圆润，并且结出的果子

探索发现 | 远古鸭嘴兽

大山里的无头怪 头骨缺失的古生物化石 说起长鸭子嘴的史前爬行动物的发现，可以追溯到20世纪70年代。湖北省远安县政府为了摸清下面各乡镇的情况，派出了一支工作组。当工作组进入山区调查的时候，偶然发现了一种远古生物的化石。这具化石保存在岩石上，身体、四肢和尾巴保存得非常完整，唯独缺失了头骨的部分。 没有头骨我们如何复原这种史前生物的长相呢？为了弄清它的真面目，古生物学家在周围展开了进一步的搜索，

探索发现 | “观天巨眼”看世界

原本除了中国“天眼”FAST之外，世界上还有另一座可与之比肩的大射电望远镜——阿雷西博射电望远镜（Arecibo）。阿雷西博口径305米，1962年便建成投入使用。迄今为止已经帮助全世界科学家取得了一系列重大科学成果，包括一项诺贝尔物理学奖。不过令人惋惜的是，2020年12月1日，服务天文学长达58年的阿雷西博设备因老化发生坍塌，悬吊设备平台砸穿望远镜巨大反射面，最终退出历史舞台，给一个时代划

科学微距 | 保持凉爽的可再生解决方案

科学家在测量阳光直射下辐射冷却材料的表面温度 据统计，空调耗电目前约占全球建筑物总用电量的1/5，占全球总用电量的10%。在接下来的30年中，随着全球变暖、人口增加、对数据中心这类需要大量制冷的建筑需求增加等，对降温的需求也将激增。此外空调系统会散发出多余的热量，将城市转变为“热岛”，并加剧气候危机。为了环保的需求，全球各地的科学家想出了各种新奇的方法来减少制冷所需的电耗。 在沿海地区，一种可

科学微距 | 火星上的地质学

火星上盖尔陨石坑内夏普山的合成图像。在火星上，天空不是蓝色的，所以美国航空航天局将图像的色彩做了处理，使之看起来更像地球上的山脉 科学家根据美国航空航天局好奇号漫游者收集的数据分析后得出，位于火星赤道的盖尔陨石坑，在40亿年前曾发生过难以想象的大洪水。汹涌的洪水可能是由于陨石撞击引起的。撞击产生的热量融化了火星表面的冰，形成了巨大的波浪。 与地球上的情况一样，包括水和风等原因共同塑造了地质特征

科学微距 | 新型混合玻璃材料

卡拉霍奥（Courtney Calahoo）博士在展示新型复合玻璃的两种原材料：有机玻璃（左）和无机玻璃（右） 有机和无机材料之间的联系是自然界中的常见现象，骨骼结构的构造就是一个完美的例子。但单一类型材料的性能是无法与混合材料相媲美的，因此混合材料的开发科技仍然是一个重大挑战。 德国耶拿大学和英国剑桥大学的研究人员成功创建了一种将有机和无机成分结合在一起的新型混合玻璃材料。为此，科学家使用了

科学微距 | 数字

3000 万年 近日，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所刘俊研究团队研究报道了一件产自山西阳泉晚二叠世（距今约2.5亿年）的始椎类化石新种，相关研究成果发表在《化石记录》上。始椎类是一种原始的爬行型类，属于羊膜卵动物的基干类群。这次报道的新种被命名为阳泉长寿螈，是已知始椎类化石最“长寿”的记录，亦是目前为止此类化石在华北板块乃至东亚的唯一记录。 始椎类体型庞大，具有利齿，体形类似现代的鳄鱼

科学微距 | 声音

数字消费将有新突破，助力扩大消费和内需。5G等新技术的应用和新商业模式的创新，将持续创造出多个百亿级、千亿级的新型消费。数字消费生态将跨界成长，一站式提供智慧家居、智慧出行、智慧学习、智慧娱乐、智慧健康健身等网络和数字服务。依托产业互联网，消费者、企业和各种生产要素彼此连结，不断挖掘用户需求图谱，同步迭代，实时互动，动态满足用户需求，前景十分广阔。 ——清华大学公共管理学院院长江小涓 世界

科学微距 | 趣闻

寒武纪三叶虫长了“兔子耳朵” 耳形范特西虫的较完整背壳（左）及头盖标本（右） 近期，中国科学院南京地质古生物研究所寒武纪大爆发研究团队研究了华北地台寒武纪中期馒头组的一类特殊的三叶虫，为探究寒武纪三叶虫头壳形态特化提供了非常重要的例子。由于此类三叶虫不同寻常的头部轮廓，这一新属种被命名为“耳形范特西虫”。 范特西虫具有一个狭长的头部，其长度接近背壳总长度的一半;鞍前区向前夸张的延长，中部有一

科学微距 | 揭秘宇宙谜团之暗物质

2019年TED和美国国家科学院的联合活动邀请了斯坦福大学物理学家里萨·韦克斯勒（Risa Wechsler）分享了关于暗物质的研究，里萨是SLAC国家加速器实验室的粒子物理和天体物理学教授，兼卡夫利粒子天文物理学和宇宙学研究所的所长。在演讲中里萨解释了为什么暗物质可能是理解宇宙形成的关键因素，并分享了世界各地实验室的物理学家们如何提出了创造性的研究方法。 暗物质——宇宙的主宰 中国古代

学海新知 | 一年，究竟有多重要

一年究竟有几天 意识到“年”这个周期的存在并不困难。人们能很容易地感受到气温从酷暑到严寒再到酷暑的周期过程，也能很容易地从草木枯荣、动物迁徙等周期性现象判断出年的大致长度。 但同一物候的出现间隔往往并不均匀，通过物候观测需要数百年甚至上千年才有可能把一年的天数精确到365和366之间。真正要想数清楚一年有多少天，必须要上升到理论的高度，得意识到“四季变换实际上是太阳的周期运动造成的”，并建

艺术中的科学 | 地球转圈圈的故事

太阳系神秘的“吸功大法” 太阳系几乎所有天体包括小行星都是按照右手定则的规律自转，而且绝大多数天体的公转也都符合右手定则，这是为什么呢？ 太阳系的前身是一团密云，某种力量驱使这团密云彼此相吸，在吸积过程中，密度变得越来越大，进一步加速了吸积的过程。逐渐把原始太阳星云中处在混沌状的质点，由无序状态变成有序状态，向中心吸积慢慢变为太阳，同时，这团气体逐渐向扁平状发展，发展的过程中，势能变成动能

兵器与谋略 | 国魂之战——鏖战上甘岭

大战在即，一触即发 1952年下半年，经过5次战役后，朝鲜战争进入了相持阶段。1952年10月，为了扭转在朝鲜战场上的被动局面，美韩联军意图夺权志愿军控制的五圣山。当时美韩联军已连续攻下了喋血岭和伤心岭，尽管损失了几千人，但美军的进攻势头还没有停止的迹象。 这次作战的焦点五圣山位于朝鲜中部金化郡，是朝鲜中线的门户。要拿下五圣山首先得拿下该山头前沿的两处小高地（597.9和537.7），这便

兵器与谋略 | 凶猛强悍的“空中飞鲨”

可以“折叠”的歼击机 歼-15型歼击机结构示意图（绘图/飞飞） 歼-15型歼击机，尽管脱胎于苏-27型重型歼击机家族，但是相比陆基飞机还有很多不同。一是加强了机体主要框架结构、起落架、武器挂架的强度，同时新设置了着舰尾钩。这些都是为了在航母有限的飞行甲板上和非常短的跑道上进行起降作业。二是使用折叠机翼，其主翼可以向上折叠，可大幅度降低飞机占用停放空间，便于在甲板和机库内进行保存和调度。三是歼-

行知天下 | 探寻勺嘴鹬繁殖地： 楚科奇苔原湿地

自带饭勺的勺嘴鹬 勺嘴鹬的喙可以准确探知埋藏在泥沙中的食物 勺嘴鹬的濒危，一是因为多年的滨海湿地围垦导致栖息地丧失，二是因为我们对它的迁徙路径了解不清楚造成的。已有研究表明，勺嘴鹬在俄罗斯楚科奇半岛至勘察加半岛北部的沿海苔原地带繁殖;春（4～5月）、秋（9～10月）两季迁徙停歇经过中国东部沿海湿地。主要见于黄海南部滩涂，在盐城东台条子泥滩涂、南通东小洋口和东凌滩涂高度集中，上海崇明东滩保护区、

行知天下 | 壮美的生命史诗

胡杨林的千年之约 金秋胡杨 在人们的印象中，胡杨已然是一种神树，许多文学作品中都在传唱胡杨“千年不朽”的顽强精神。在热播的影视剧以及越来越多的摄影作品中，千姿百态、色彩斑斓的胡杨林对大众造成了强烈的视觉冲击，使越来越多的人产生一种一生中一定要到戈壁荒漠亲自瞻仰那些枯死扭曲但依然挺立的胡杨的渴望，有一种一生中一定要在醉美秋色中去欣赏大片大片金色胡杨的冲动。 胡杨是第三纪残遗植物，距今约有650

科学起航 | 钟南山： 大爱有形，国士无双

少年立志，发现初心 1936年10月，钟南山出生于南京一个医学世家，父亲钟世藩是中国著名的儿科专家，母亲廖月琴则是广东省肿瘤医院的创始人之一。在这样的家庭氛围熏陶下，钟南山从小耳濡目染。但小时候的他却对体育特别感兴趣，在体育和医学之间，钟南山不知该选择哪条路。父亲看出了他的犹豫，他的一席话让钟南山重新确立了自己的志向：“体育比赛不是常事，但研究医学技术和治病救人却能从事一生。”受此鼓励，钟南

生活解码 | 锂元素你知多少

锂的前世今生 安装在电动汽车上的锂电池 2020年，对锂电池来说可以算是一个多事之秋。由于存在起火安全隐患，截至2020年12月1日，已发生多起涉及锂电池的电动汽车召回事件，涉及4家全球顶级汽车制造商，超20万辆电动汽车被召回。庞大的召回规模让人对锂电池的安全性产生质疑。为何锂电池如此容易出现安全隐患？这还要从锂的前世今生和它活泼不稳定的性质说起。 浮于油上的金属锂 锂的发现距今已有200

青春密语 | 面对失利，如何让自己内心变强大

案例 放学回家的路上，小汤感到十分难堪。他觉得身边走过的每位同学，似乎都在用异样的眼光看着自己。小汤只想快点回家，把自己关进房间好好静一静。可是，他又忍不住反复地思量着：“躲得过今天，明天又该怎么办呢？每天都要坐在教室里上课，其他同学又会怎么看我呢？” 让小汤产生如此困扰的，正是今天刚刚结束的班委竞选。 小汤从初一开始，就一直担任班里的班长一职。两年时间过去了，身为班长，小汤在各个方面

漫画科学 | 沙粒变身芯片的漫漫长路

漫画科学 | 自热食品让生活暖起来

科幻空间站 | 天使时代

一个桑比亚男孩 自人类基因组测序完成以后，人们就知道飞速发展的分子生物学带来的危机迟早会出现，联合国生物安全理事会就是为了预防这种危机而成立的。今天将召开生物安理会第119次例会，接受桑比亚国的申请，审查该国提交的一项基因工程的成果。这项研究是由诺贝尔奖获得者，基因软件工程学的创始人伊塔博士作出的。 伊塔博士走进会议厅，这位年过半百的黑人穿着桑比亚的民族服装，那实际上就是一大块厚实的披布，他骨

科幻空间站 | 繁星的神

神秘的玻璃城堡 这里是3019年，“互联网++”时代。 电脑屏幕里老师喋喋不休地讲着，评论区里一片的空白，我无聊地盯着窗外，漆黑的夜晚，满天的白星聚集在一起，像一个洞穴。紫得发黑的天空，偶尔一个黑影划过，发出一声凄厉的叫声，原来是鸟。 “喂！依云易，头转过来，要是不想听课的话，就走人。”老师打开了我的摄像头。 “我问你，天极是什么意思？”电脑前写着五个大字：天极的意思？我闷不作声。

科幻空间站 | 自主进化： 当人们能够“定制”自己

正如达尔文在“进化论”中所揭示的那样，人类只是地球这个延续了40多亿年的生态系统中偶然诞生的一个寻常物种。但人类的不同寻常之处在于，人类最终获得了理解这个世界本身运行规律的能力——智慧。 在远古时代，人类的智慧来自于玄想。生活在世界各地的不同人类社群，在观察风雨雷电等自然现象过程中、在狩猎采集的日常生活中、在积跬步而至千里的长途迁徙过程中……通过玄想创造出了主宰世界万物的各色神祇。又通过自身

编读互动 | 知力小记者团

踏上星辰大海的征途 江西革命老区会昌珠兰示范学校初二（2）班 刘永强 指导老师 / 朱紫艳 皓月当空，曾经令多少文人墨客为之陶醉，也因此为后人留下了无数吟月的诗篇和遐想！中国嫦娥系列探月卫星承载着中华民族的飞月梦想，开启了人类月球科学探测的新征程。 随着“十、九、八、七、六……一”的倒计时，只听到“轰”的一声，飞船狠狠地晃了一下，嫦娥五号卫星直插云霄。 一二级分离、抛整流罩、二三级分