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2022年05期

版权&卷首 | 保护生物多样性人与自然和谐共生

人类的诞生和成长，有万亿生命伴随。 “万物各得其和以生，各得其养以成”出自《荀子·天论》，意思是万物各自得到了自然融合的和合之气而产生，各自得到了相应的滋养而成长。早在2000多年前，中国的先哲就明确指出了多样、和谐、平衡的重要。大自然是包括人在内一切生物的摇篮，是人类赖以生存发展的基本条件。大自然孕育抚养了人类，人类应该以自然为根，尊重自然、顺应自然、保护自然，推动形成人与自然和谐共生

特别策划 | 多样生命　多彩世界

多样世界生生不息生物多样性是生物（动物、植物、微生物）与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和，包括生态系统、物种和基因3个层次。也就是说，动物、植物、微生物，乃至它们形成的不同的生态系统，都是生物多样性的一部分。生物多样性关系到人类福祉，是人类赖以生存和发展的重要基础。人类必须尊重自然、顺应自然、保护自然，加大生物多样性保护力度，促进人与自然和谐共生。

特别策划 | 探秘地球之巅的植物精灵

生长在不同海拔高度的植物精灵科研人员正在采集植物标本 “世界屋脊”的诞生约6000万年前，断裂自冈瓦纳古陆的印度板块与欧亚板块相撞。这一伟大的地质事件造就了地球上最美丽、最广阔、最令人敬畏的山脉群——泛喜马拉雅。这片独特的区域由兴都库什、喀喇昆仑、喜马拉雅、横断山区四大山脉组成，拥有不计其数的雄伟、壮观、连绵不绝的雪山，包括全球最高的10座山峰中的9座（含世界最高峰珠穆朗玛）

特别策划 | 丛林里的神秘“猎手”

新生代“森林之王” 中国一共有13种猫科动物，作为一种中型的猫科动物，亚洲金猫的大小与中华田园犬差不多，体型比例与家猫类似，尾巴长度比体长略短。但你不要以为亚洲金猫看起来像一只大号家猫，就认为它是人类可以驯服的“萌宠”。亚洲金猫个头不大，性情却十分凶猛，所猎食的对象多种多样，几乎能够捕食到的动物，都在它的食谱当中。除了吃一些小型的啮齿类动物、鸟类之外，亚洲金猫还会主动袭击鹿、斑羚等体型较大的

特别策划 | “螈”在此山中

山间寻“螈” 蝾螈体长大多在10～20厘米之间，属于两栖纲有尾目。同为两栖动物的蛙类与蟾类，在经过变态发育后，尾巴消失，而有尾目的成员，则在成年后依然保留了幼体时的尾部，被称为某种螈或某种鲵。有尾目中，在中国分布的分别是以大鲵为代表的隐鳃鲵科、以中国小鲵为代表的小鲵科以及包含各种螈类的蝾螈科。现在中国已知的蝾螈科有52个物种，许多是中国特有物种，它们大多生活在华南山区的溪流或水塘中，要一

特别策划 | “洞”见生命

欢迎来到洞穴鱼类的天堂洞穴有比较严格的定义，通常指岩石上的自然孔道，其直径可容纳一个成年人通过，内部基本完全黑暗。最常见的洞穴是岩溶洞穴，它是通过水对可溶性岩石的溶蚀、侵蚀等地质作用形成的，因此在很多岩溶洞穴中部可以看到各种形式的地下水，包括地下河、湖、岩溶泉等。洞穴所展现出的是一个与洞外世界既相似、又不同的生态系统。洞穴是一种典型的极端生活环境，黑暗是其最显著的特点。因为无法进行光合

特别策划 | 大漠戈壁上的精灵

蒙古野驴的“小档案” 在中国广袤的西北干旱区，自西向东呈串珠状横亘着温带沙漠和草原沙地。那里罕有人居住，却生活着众多具有独特生存能力的动植物。它们尽使千种能耐，尽展万般风采，在大漠绝地里顽强而潇洒地生存着，蒙古野驴就是它们中的一员。蒙古野驴，是中国国家一级重点保护野生动物，作为典型的荒漠有蹄类动物，目前分布于蒙古国南部戈壁地区，中国内蒙古中西部、甘肃西北部、新疆东北部的中蒙边境地区以及准

特别策划 | 爱和绢蝶的生长日志

充满惊险的“追蝶”路羲和绢蝶，这种白色的大蝴蝶，半透明的翅膀点缀着些许红、黑色的圆斑，数量稀少，分布狭窄，资料记载也非常匮乏，仅在新疆西部和西藏有少量记录。为了更好地了解这个谜一样的物种，我们开始定期进行观测。野外观测并不枯燥乏味。2015年4月，笔者正专心地拍摄一只羲和绢蝶幼虫，突然间，幼虫身后的不明物体居然动了起来，定睛一看，是一条阿拉善蝮——蝰科亚洲蝮属的毒蛇。正因如此，“小心毒

特别策划 | 树洞“巨虫”

阳彩臂金龟的成虫一般在开阔的林间活动深山中的珍稀昆虫阳彩臂金龟一般栖息在中国南方的深山密林中，是中国迄今为止最大的甲虫种类，也是中国特有的一种奇特甲虫，体长可达8厘米以上。它们是《世界自然保护联盟濒危物种红色名录》上的珍稀昆虫，中国二级保护动物，分布于福建、江苏、浙江、江西、湖南、四川、广东、广西、海南等地。由于数量稀少，有传言说它在1982年已经野外灭绝，事实上它从未离开过我们。

特别策划 | 多样植被：气候家族的“活跃成员”

吸收太阳的能量有植被覆盖的地表比裸露的地表能够吸收更多的太阳辐射。你可能会疑惑，明明躲在树阴下比站在太阳下凉快呀。其实，这是因为树冠遮挡了太阳辐射。如果把测温计放在树冠以上一定高度处，情况有可能是反过来的。草地和森林对能量、水分、风速和碳循环的影响对比假设，两根同等底面积的、从地面一直到大气层顶的气柱，那么地面覆盖植被的气柱比覆盖砂石的气柱能吸收更多的太阳辐射能，使气柱蕴含更多的

特别策划 | 土壤生物多样性：地球演化的引擎

土壤微生物和动物是环境中的无名英雄 “熙熙攘攘”的土壤土壤生物多样性是地下生物的多样性，既包括基因、物种及其组成的群落，也包括它们所贡献和所属的生态复合体，也包括土壤微生境及景观。土壤微生物群落具有惊人的多样性和丰度。据估计，地球上栖息着l万亿个微生物物种，1克土壤中就含有多达10亿个细菌细胞，由数万个类群组成。 4亿多年前，陆地开始出现生物。生物一方面从土壤中吸收养分，另一方面，向土

特别策划 | 少年生物学家养成记

2002年7月的科普活动中，赵尔宓院士（左三）正在给队员们讲解峨眉髭蟾蝌蚪，后排两位交流者左起为吴贯夫先生、吴耘珂博士与两栖爬行动物结缘我从小就喜欢两栖爬行动物，幼年时总爱养些小蛇、小龟和青蛙等，也爱看一些与动物相关的图书和杂志。2002年7月，我有幸参加了一次为期3天的科普活动，由著名的两栖爬行动物学家赵尔宓院士和吴贯夫先生带领24名青少年到峨眉山寻找两栖爬行动物。那时，赵先生已

特别策划 | 生物学家的科学日常

科学家精神薪火相传生物学家是以生命为研究对象的科学家。生态学是生物学的一个分支，研究生物及环境间的相互关系。笔者及所在团队有幸从事相关研究工作，为中国滨海湿地和珍稀濒危物种的保护贡献自己的力量。我们的日常工作是什么样的呢？又有哪些趣事呢？挖泥拔草拣粪便也是科研的一部分每年水鸟迁徙所经过的路线被称为“迁飞区”。全球有九大候鸟迁飞区，中国有四条，东亚一澳大利西亚迁飞区是其中一条。每年有

探索发现 | 望天树：雨林中的巨人

树如其名望天树，树如其名，高大的树干直冲云霄，枝叶聚生在树干顶端，巨大的树冠像一把大伞，在热带雨林的上空撑开，比周边的树木都要高出一大截，堪称雨林中的巨人。成年望天树的平均高度可达60米，最高可达80米以上。与此同时，望天树也是热带雨林重要的指示性物种——只要发现望天树，就能确定这个区域是热带雨林。直到1974年，中国著名植物学家蔡希陶等人组成的考察队，在云南西双版纳勐腊县发现了望天树。至

探索发现 | 桑：扎根中华的“神树”

桑树结构示意图桑，为桑科桑属的落叶乔木或灌木。原产于中国华北、华中，现世界各地均有种植。叶呈卵形至阔卵形，先端尖或渐短尖，基部圆形或心形，边缘锯齿粗钝;叶表面为鲜绿色，有光泽。桑为柔黄花序（无限花序的一种），花侧生于柔软的花轴上，雄花序柔软下垂，长2～3.5厘米。果实为聚合果，呈卵状椭圆形或圆柱形，长1～2.5厘米，成熟时为红色、暗紫色或白色。延伸阅读为何有的桑树不结果？你见过不结果

探索发现 | 特技飞行:刀尖上的舞蹈

怎样才能翻滚得更快？特技飞行指的是飞机沿着纵轴（滚动轴）、横轴（俯仰轴）和立轴（偏向轴）这3个轴，在短时间内做各种旋转、翻滚等动作。由于飞机在做以上动作时需要保持一定的高度、速度和姿态，这种状态下的飞行员和飞机都要承受持续、剧烈的过载。作用在飞机上的气动力和发动机推力的合力与飞机重力之比称为飞机的过载，它是飞机在飞行过程中受力计算及其结构强度计算的依据，可以反映飞机的机动动作性能。飞机在空

科学微距 | 前沿

存在脑中的地图熊蓉 “小明比小红高，小蓝比小红矮，那么小明和小蓝谁更高呢？”回答这种三段式推理对我们来说当然不成问题。但你是怎么思考这个问题的呢？我们可能会在脑子里构建出这3个人，根据两个人间的身高关系调整次序，从而整理出一个“小明>小红>小蓝”的新关系。而这就是认知地图。人们最初对认知地图的认识来自执行空间任务的小鼠。通过记录小鼠在空地上探索时的神经活动，研究者们在其

科学有料 | 恢复受损星球的钥匙

多样物种在哪里当你踏入原始森林的时候，你会听到各种生物的声音，郁郁葱葱的丛林会给所有来访者一种平静、安详的感觉。我们和其他生物一样都在这样的生态系统中进化，鸟鸣和昆虫的声音代表着生物链存在各种可能性，表示生物能找到所需的所有资源。托马斯一直对无限生物链的生物多样性很着迷，他相信每个物种都依赖其他物种生存。在其职业生涯的大部分时间里，他渴望从昆虫和土壤中的真菌角度，来了

学海新知 | 始祖鸟的秘密

石板里的史前“封印” 位于德国南部巴伐利亚州的索伦霍芬，以出产优质的石灰岩闻名于世。采矿业一直是索伦霍芬重要的经济支柱，欧洲石板印刷术就需要用到此地光滑平整的石板。矿工们靠手动开采石片，他们逐一凿开岩石，按照成色区分批次。19世纪中叶，矿工们无意中在一道石板里解开了关于始祖鸟的史前“封印”。 1860年，矿工们在一处采石场中发现一枚精致完整的羽毛化石。这枚羽毛长6.8厘米、宽1.1厘米，

学海新知 | 气压实验：看水如何“逆流而上”

实验材料色素、火柴、塑料壳、塑料盆、玻璃瓶、小刀实验步骤 1准备一个比玻璃瓶瓶口稍小的塑料壳，小心地用小刀在塑料壳上戳3个洞，将火柴插在戳好的洞中。 2为使现象更加明显，可以向塑料盆中滴入一滴色素，再向塑料盆中加入适量的水。 3接下来，把插有火柴的塑料壳轻轻放在塑料盆中的水面上。注意保持稳定，不要将塑料壳上方（或内部）溅上水。 4另取1根火柴点燃，然后用其引燃插在塑

艺术中的科学 | 只此青绿，含铜次生矿物的花花世界

画中“青绿” 层峦起伏的群山、烟波浩渺的江河，北宋画家王希孟用细腻动人的笔触在《千里江山国》中描绘的景象，历经近千年岁月，仍保留着清晰艳丽的色彩。能够实现这一点，不仅归功于王希孟高超的绘画技巧，也得益于其绘画时所使用的矿物颜料的稳定性质。《千里江山国》所用颜料为石青、石绿。古代所称石青即蓝铜矿，石绿即孔雀石，皆是常见的含铜次生矿物。蓝、绿色源于矿物成分当中的铜元素。钟乳状、葡萄状的孔

艺术中的科学 | 冬奥会开幕式里的节气密码

二十四节气示意图节气的由来 “春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连，秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒……”一年的生活随着二十四节气的变化有序展开。我们的祖先通过观察太阳周年的运动轨迹和天文物候的变化节律，将黄道（黄道是从地球上来看太阳一年“走”过的路线，是由于地球绕太阳公转而产生的）划分为24等份，每15度为1等份，每个等分点上的那一天即为节气，共24个节气。节气表示太阳一年中在黄

兵器与谋略 | 伏击韩略村　痛歼日军观战团

不请自来的“日军军官观战团” 1943年10月，抗日战争已经进入战略反攻阶段，八路军、新四军依托敌后根据地，打得日军叫苦不迭。日军华北方面军司令冈村宁次不甘心失败，纠集日军第69、第62、第37师团和伪军第1、第2师等部共3万余人，对八路军太岳根据地发动了规模空前的大“扫荡”。来势汹汹的日军把兵力分成三线，第一线寻找八路军主力决战，第二线在八路军根据地烧杀抢掠，第三线负责分散围追八路军突围部

行知天下 | 科罗拉多野外观兽记

科罗拉多州的州兽：加拿大盘羊加拿大盘羊（Ovis canadensis）于1961年成为科罗拉多州的州兽，所以，谈论科罗拉多州的兽类，自然要把加拿大盘羊放在首位。加拿大盘羊属于偶蹄目牛科盘羊属，长相与分布在中国新疆、青海、内蒙古等地的盘羊类似，因公羊弯曲的大角而得名。母羊虽然也有角，但却要短小许多，并且只有微微的弯曲。科罗拉多州的加拿大盘羊数量很多，但是因为其体色与周围环境颇为协调

行知天下 | 在回南天寻找蘑菇小精灵

神出鬼没的蘑菇有一类蘑菇经常出现在残存的树桩上、花盆的土壤里，甚至是木制的拖把杆上，它们早上还是一丛蘑菇，到了晚上则化成一团黑水，因其神出鬼没的特点，被称为“鬼伞”！白小鬼伞是回南天腐木上最常见的蘑菇了，经常一大片地生长，平常自家拖把杆上生长的蘑菇大多也都是它。纯黄白鬼伞则经常出现在潮湿的草地上，虽然很好看，但需要注意的是纯黄白鬼伞易引起肠胃炎，千万不要食用！白小鬼伞Coprinell

科学起航 | 赵尔宓：研究冷血动物的热血科学家

从书籍中获取力量 1930年，赵尔宓出生于四川成都，在父亲和大哥的影响下，他从小养成在书籍中汲取知识、提炼思想、塑造性格的习惯。赵尔宓做研究时需阅读大量书籍，在网络不发达的年代，只要是与他的研究相关的资料，哪怕远在异国他乡的图书馆或者出版社，他都会通过写信的方式去寻求帮助。他将书籍分门别类地系统装订编目，再分享给有需要的同行以及年轻学者。他惜书，就算关系最亲的人，借书也必须打借条。惜书、爱书

生活解码 | 共情——会“传染”的情绪

“感同身受”的钥匙——镜像神经元镜像神经元卡通概念图镜像神经系统（绘图/飞飞）或许你已经注意到，我们在观察他人表情的时候，其实也在下意识地“模仿”这些表情动作。实际上，大脑中有一类神奇的神经元，恰好解释了为什么我们有模仿他人的天性。20世纪90年代，意大利神经科学家贾科莫里佐拉蒂的研究团队在猕猴的腹侧前运动皮层首先发现这类神经元，它们在猕猴执行某项动作时被激活，在看到实验员做相同

青春密语 | 给注意力“充充电”

案例 “孩子最近在家做作业总是磨蹭，小动作不断，刚写几个字就摆弄起笔来，还频繁去洗手间，周围稍有动静她就会问我发生了什么，作业出错率很高。”在心理辅导过程中，兰兰（化名）的妈妈不停地向我倒苦水。兰兰也发现自己上课常常走神，很难投入学习状态，成绩更是一落千丈。在日常生活中，兰兰做事情多是“三分钟热度”，无法专注发展某一样特长。其实，兰兰的这些表现背后折射出的是注意力不集中的问题。导

漫画科学 | “围猎”海上垃圾

这是一款新型的全自动水上垃圾收集船，长24米，利用浮力漂浮在水上，靠太阳能装备为自己供能。船的内部还装配了锂电池，用来储存多余的电力，保证它能够实现全天候运转。因为它的重心比较低，所以就算遇上大浪也不太会翻船。研究团队曾用带有全球定位系统（GPS）芯片的塑料瓶做过实验，发现不少河流会经过几个比较狭窄的通道，只要让全自动水上垃圾收集船驻守在关键位置，就能在截留垃圾的同时不妨碍水生动物活动

漫画科学 | 冬奥场馆科学游记

传说，古代中亚国家的国王会把圣物般的白象当礼物赐给他不喜欢的朝臣，让朝臣因为饲养珍兽而倾家荡产。在俚语中，“白象”表示华而不实，在建筑中经常用来形容花费大量金钱建造却利用不佳，被闲置或废弃的现象。这一现象在大型盛会场馆设施建设上常有发生。而北京2022年冬奥会的场馆则实现了竞赛功能与赛后利用的双重目标，这是怎么做到的呢？由于首钢滑雪大跳台“雪飞天”特殊的工业遗产环境，专家

科幻空间站 | 月尘与云雀

从一片星海上俯瞰另一片星海，是顾望每天会做的事情。地月空间基地就是星光浮动的一片云。这片云呈现出几何对称的美，在距离地球3万千米的空间舒展着。这星海在虚空之中如蜻蜓的纱翼，它的另一片纱翼在月球上，莱布尼茨山脉下的环形坑深处。蜂巢式的吸光板包裹着地月空间基地的一部分，提供着源源不断的能量。工作人员辛勤工作宛如工蜂。银白色的基地舰港里，巨量货物进进出出，这里是地球前往月球的中转站。 15岁的

科幻空间站 | 空间站新移民

太空舱内的照明灯缓缓亮起，我睁开眼睛，身侧的小圆窗外仍是一片漆黑，墙上的电子日历又翻了一页，今天是2130年3月21日。我凑近玻璃窗，看着视线内唯一的天体——地球。祖父说那是我们曾经的家园，可我对它无比陌生。我出生在空间站上，从未踏上过那里的土地。如今的地球，早已没有人类生存。若非祖父当年是参与建设空间站的工程师，我也不会有机会成为空间站的新移民。吃过早饭，我去医疗站看望年迈的祖父。在病房里，

科幻空间站 | 跨时空的任意门

1895年出版的科幻小说《时间机器》，是英国作家赫伯特乔治威尔斯的成名作。在这部小说中，威尔斯奠定了时空旅行类科幻作品的两大基准：一是依靠科技手段进行时间旅行;二是必须要对时空旅行的科学原理进行解释。在《时间机器》中，威尔斯依据牛顿力学的绝对时空观，把时间解释为一个除了长、宽、高以外，空间的第四维度，并以此为依据创造出了“时间机器”这一概念。 1949年，美国通俗小说家弗雷德里克·布朗创作了

编读互动 | 读《<诗经>中的水上花：荇菜》有感

每每看到“参差荇菜，左右流之。窈窕淑女，寤寐求之”，我都会好奇不已，为什么在《诗经关雎》中，荇菜会作为追求窈窕淑女的比兴之物，它有什么样的神奇魔力，能让它穿越亘古的洪荒，流传千古。终于，我在《知识就是力量》杂志的《<诗经>中的水上花：荇菜》一文中找到了答案。荇菜可以提高水体的透明度，改善水质在不少诗人的笔下，荇风、荇香千年来一直幽幽地飘着。荇菜的花朵在阳光下泛光如金，细长的茎

编读互动 | 守妒万物生灵

你有没有想象过，投身于大自然的怀抱，去感受身为地球生灵组成一份子的肆意与快活？或是在温暖的海中，与金枪鱼竞速游走，观察珊瑚虫斑斓婀娜的姿态;或是来到赤道附近的热带雨林，听听长臂猿此起彼伏的呼吼，感受吐息之间充斥的潮湿气息;亦或是在热带草原上远眺斑马、羚羊迎风奔跑，在金黄干热的沙漠里邂逅一群骆驼…… 说起万物生灵，它可不仅仅是供我们观赏的对象。在生态系统中，生态系统的能量流动主要

百问百答 | 百问百答

魏科中国科学院大气物理研究所季风系统研究中心副研究员在过去的100年里，人类的生产力水平飞速发展，改造自然的能力也越来越强，但人与自然的矛盾也更为突出，产生的气候问题正在深刻改变着人类的政治、经济和生活方式。2022年3月26日，中科馆大讲堂邀请到中国科学院大气物理研究所季风系统研究中心的副研究员魏科，和我们一起聊聊气候变化让世界变得不一样的那些事儿。 Q人类活动对地球产生了