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2021年06期

卷首语 | 健康的海洋，我们的责任

海洋占地表面积了0.8%，海洋及海洋生物塑造了地球的特征，并使之成为宜居之地。我们赖以呼吸的氧气，有一半来源于海洋浮游植物的光合作用，除此以外，海洋还是一个巨大的热量储库。近半个世纪以来，海洋吸收了整个地球气候系统中超过90%的热量以及超过30%人类活动所排放的二氧化碳，减缓了全球变暖的速率;当今的海洋也为渔业、运输、能源、旅游等行业提供资源，支撑着至少30多亿人的生计。可以说，海洋是人类可持续发

特别策划 | 50载深海追梦

海洋曾是人类迁徙与拓展的屏障，随着人类持续探索的脚步，这一屏障正逐渐被打破。人类的活动踪迹从海岸线和陆架海域，延伸至大洋深处;我们的视野也已从海面，穿透到海床，并拓展到海底深部岩石圈。从先民憋气潜水采珠寻宝到奋斗者号于2020年11月成功抵达10909米深的马里亚纳海沟悠游采样，人类目前已经具备去往地球上任何深度海域的能力。 65年前，海洋地质学家发现了海底磁异常条带，认识到海底存在扩张和洋

特别策划 | 海洋探测“四兄弟”

单波束测深，“听”出大海有多深竹竿测深、水尺测深、铅锤测深的发展历程为人类探索海洋提供了最基础的技术支撑。然而，随着人类进入深海大洋探测时代，这些方法已经不能满足人类对探索深海奥秘的需求。进入工业时代后，测深技术有了革命性的发展。与蝙蝠（它们在飞行时通过口腔发射超声波、用耳朵接收因遇到障碍物而反射回来的超声波，来判断探测目标距离它有多远）的“回声定位”相类似，人们利用声学回声探测原理的单波

特别策划 | 海丝星座小卫星：走！带你追光瞰海

看家本领：“千里眼” 在全球气候变化背景下，为满足近海及城市水源生态环境监测的需求，中国利用最新发展的低成本微小卫星技术，于2020年12月22日，发射了海丝一号合成孔径雷达（SAR）小卫星，并计划发射海丝二号多光谱水色小卫星。海丝一号是国际首颗C 波段轻小型合成孔径雷达卫星。什么是合成孔径雷达呢？它就像一台“相机”，这台“相机”捕捉的不是人眼可见的光，而是由它本身发射并从目标散射回来的

特别策划 | 唤醒“海底睡美人”

“睡美人”的公寓——中国南海神狐海域 2020年3月26日，中国海域可燃冰第二轮试采在水深1225 米的中国南海神狐海域试采成功，创造了产气总量、日均产气量两项世界纪录，是第一轮60天产气总量的2.8倍。中国也成为全球首个采用水平井钻采技术试采海域可燃冰的国家，实现了从“探索性试采”向“试验性试采”的重大跨越。目前中国已探明的可燃冰主要分布在永久冻土带（青海和西藏的冻土区）和海底（中国南海）

特别策划 | 听古代微生物讲述海洋的故事

地球最早的“居民” 人们常说，海洋是孕育地球生命的摇篮。的确，海洋微生物是地球上最早出现的生命形式。早在37亿年前的地层中，就出现了一些保存得十分精美的管状细菌。发现它们的科学家们认为，这可能是一些通过将二价铁离子氧化成三价铁来获得能量的铁细菌。首位氧气“生产者”——蓝细菌在地球生命起源后的20亿年里，海洋微生物都是地球生物圈的主要居民，其中最为著名的一类当属蓝细菌。蓝细菌又被称

特别策划 | 给海底做“CT”

如何让地球乖乖做“CT” 类似医学上使用X-射线来透视身体结构，地球科学家也可以在海水表面或是海床上放置仪器，接收携带地下地层信息的地震波。海底“CT”利用空气枪激发地震波传播到海底，这些地震波遇到波阻抗界面会发生反射，反射的地震波携带了地下地层的信息，被拖揽、海底电缆、海底节点等仪器接收。我们在医院做CT之前，医生往往会要求我们拿走身上的随身物品，例如手机、钥匙、手表等，否则CT结果会不准

特别策划 | 海草：随波舞动的护海之星

在海中伏地而生海草是生活在海洋中的单子叶植物，和陆地上的显花植物相似，有根茎叶的分化，会在水中开花、结果、产生种子。海草在海水中生长发育，密集生长形成了柔软的海草床。海草发展出的独特生理和形态结构可以适应完全淹没在海水中的生活，包括内部气体运输通道、表皮叶绿体、海底授粉和海洋传播。海草叶片内部的气腔有助于气体交换，叶片表面薄薄的角质层可以让营养物质与叶片进行直接的相互扩散，海草的根和根

特别策划 | 海胆荒地阻击战

海胆荒地的元凶：海胆海藻是海洋中的大型植物，主要包括褐藻、红藻和绿藻三大类。其中，高达百米的褐藻是海藻森林的主角。褐藻与高大的陆地树木相似，只是油油绿色被更为厚重的褐色和金色所替代——那是褐藻的专属底色。而低矮、形态多样的红藻和绿藻点缀其间，如同形态各异的花朵般鲜艳。而这欣欣向荣的一切，都是海胆们垂涎的美味。海胆是一种类似海星的动物，看上去像小刺猬。它是杂食性的海洋生物，食谱包括贻贝、

特别策划 | 深海物种新成员“派大星”

“派大星”居然不是五个角！提到海星，映入大家脑海的画面一定是五角星的形状，就连动画片里的角色也都不例外。然而“派大星”背板海星的长相却十分奇特，与常见的五角形海星不同，它具有7 条细长的腕，腕上又有很多尖锐的长棘，它腕上的长棘可以使身体更好地吸附于海绵之上，利用长棘捕获水流中的颗粒有机物为食。“派大星”身体中心的体盘非常小，整个身体除了骨板几乎没有什么肉，瘦骨嶙峋的样子与动画片中珠圆玉润

探索发现 | 番茄因何而变

菜园里胖嘟嘟的果实位于南美洲的安第斯山脉是茄科植物的原生家园，并且这片大陆上的原住民早就看上了野生番茄，早在公元前500年，野生番茄就被阿兹特克人收入菜园。在阿兹特克言中，Tomato的本意是胖嘟嘟的果实，听起来非常俏皮可爱。谁也不曾想到，这些胖嘟嘟的果实会成为广受全人类欢迎的餐桌蔬菜。番茄自身携带的醛类和酮类化合物3顺-己烯醛、8-紫罗兰酮、己醛、栊牛儿苗基乙酮让这种果实拥有独特的滋

探索发现 | 海菜花高颜值的水质“监测员”

在湖面盛开的花 “海藻花”的学名叫作海菜花，最早的记载出自清代嘉庆年间吴其睿的《植物名实图考》。其又名异叶水车前、海菜、龙爪菜，是水鳖科水车前属多年生沉水草本植物。海菜花是中国特有的水生植物，主要分布于广东、海南、广西、四川、贵州和云南等地，在海拔2700米以下的湖泊、池塘、沟渠以及水田中均可生长。海菜花整个植株都沉在水面之下，茎短缩，海带般的叶子于基部长出，叶柄的长短因水体的深浅而存在差异

探索发现 | 飞机安全的“地面卫士”

地勤人员岗位大盘点搭乘飞机出行，从购票开始，我们就在接受地勤为我们提供的通用服务了。通用服务主要包括地面交通服务、候机大厅问询服务与广播服务、机场与航空公司提供的公共信息服务，以及候机大厅中的餐饮、零售等商业服务。由于机场占地面积大、客流量大，又是全天候运行，因此需要的地勤岗位种类繁多——值机、行李打包、行李查询、贵宾接待、问询、客桥、中转服务、安检、票务、机场广播等。这些岗位分工明确

探索发现 | 解锁湿地的力量

湿地——身兼数职的“网红”生态系统湿地因为介于水陆之间，其水文、地球化学以及营养循环过程都具有较大的区域差异性，能满足各种动植物类群对环境的不同要求。作为与森林、海洋并列的全球三大生态系统之一，湿地默默守护和滋养着地球上的万千生灵。全球超过40% 的物种都依赖湿地繁衍生息，因此湿地被形象地称为“生物的天堂”和“物种基因库”，成为生物多样性保护的热点区域。湿地是巨大的“碳库”，它储存的碳

探索发现 | 巨儒艮的悲歌

北冰洋的巨兽 1741年，当俄罗斯博物学家乔治·斯特拉率领着探险队第一次踏入北极圈，他的目光完全被冰冷海水下的巨兽所吸引。那是一种体型超过一艘小船的庞然大物，黝黑的身体在浮冰下若隐若现。当人们把这只巨兽捕捉上岸，斯特拉很快意识到那是一只巨大的儒艮。巨儒艮的发现很快引来了西方探险家和动物学家的注意。经过鉴定，专家们表示巨儒艮属于海牛目儒艮科，是唯一生活在寒带的海牛类动物。巨儒艮又叫斯特拉大海牛

科学微距 | 最小的时间单位

一秒到底有多长时间，这是一个困扰科学家上百年的科学问题。你可能会说，表的秒针朝前走一小格，挂钟的摆锤摆一下，或者数个一，不就是一秒吗？但我们是如何用科学的方法来衡量这个时间的基本单位的呢？古人最初就是用太阳、月亮和星星来计量时间的，比如计时的日晷，计日期的圭表。由于这两个工具都只能记录白天的时间，所以出现了沙漏和水漏。1582年，精度较高、与天时符合较好的格勒哥里历被世界各国采用，明确了地

科学微距 | 柔软的“机器蜻蜒”

2012年，美国杜克大学的团队制造了一种可自我修复的水凝胶，研究人员希望用这种水凝胶创建软性机器人。几经迭代，研究人员决定将这种机器人定型为蜻蜓状，内部带有微通道网络，使用气压通过外部连接的微型管道对其进行控制。最近，这种“机器蜻蜓”——DraBot诞生了，它可以在水面上挥翅“飞行”。利用水凝胶的特性，DraBot可以根据周围水的DH值作出相应的变化。如果水变成酸性，则一侧的前翼与后翼融合，不

科学微距 | 向日葵花序中的螺旋奥秘

向日葵的花冠由数百朵小花组成，周围的小花在结构和功能上都与靠近中心的小花不同。当昆虫传粉者在花序中移动时，会在过程中对数百个小花进行授粉。科学家发现，花序中小花的顺序不是随机的，而是规则的螺旋形。其数量遵循数学中的斐波纳契数列：1、1、2、3、5、8、13、21、34、55、89、144……最近，科学家首次在分子水平上检查向日葵的生长点或分生组织如何形成螺旋状。在×射线断层扫描的帮助下，他们扫

科学微距 | 声音·数字

声音以5G为代表的新一代网络信息技术是全球研发投入最集中、创新最活跃、应用最广泛、辐射带动作用最大的技术创新领域.是全球技术创新的竞争高地。我们要顺应这一趋势.大力发展5G及应用核心技术。 ——中国工程院院士、北京邮电大学教授张平 “十四五”规划和2035年远景目标建议指出，坚持创新在中国现代化建设全局中的核心地位，把科技自立自强作为国家发展的战略支撑，并提出需加快第五代移动通信、工业互联

科学微距 | 趣闻

闪电：地球大气清洁员一项新的研究表明，羟自由基是闪电的直接产物，而羟自由基是大气自我清洁能力所需的关键化学基团，因而闪电可能造成全球主要的大气氧化。科学家们认为，闪电会通过产生反应性一氧化氮（NO）来提高大气的自我清洁能力。在给深对流雷暴云研究的数据分析后，科学家发现了以前从未观测到的极高数量的大气羟基和过氧化羟（HO2）自由基，这些结果表明，在全球范围内，风暴闪电产生的羟基自由基（OH）

科学有料 | 海洋噪声何时休

海底的人造噪声人类对海洋资源进行工业化开发以来，噪声污染不断增长，噪声来源主要包括有海底油气勘探、使用超强声呐系统的军民船只、繁忙的航运以及沿海的开发设施等。其中，最明显的是军事声呐和地震勘探爆破，它们能直接导致海洋哺乳动物搁浅和死亡。以海底油气勘探为例，用来寻找石油和天然气的勘探设备使用勘探气枪超高速喷出压缩气体在水下产生巨大声响，声音抵达海底后产生回声，通过水听器收集并分析这些回声

学海新知 | 微藻，跨界小能手

舌尖上的微藻微藻是古老的低等植物，在陆地、淡水湖泊、海洋分布广泛，它不是一个分类学的名词，而是指那些在显微镜下才能辨别其形态的微小的藻类群体。螺旋藻、小球藻、雨生红球藻、杜式盐藻等，都属于微藻。微藻之所以有价值，与其功能密不可分。微藻通过光合作用高效地合成碳水化合物，在体内经过生化反应，合成蛋白质、油脂等多种营养物质。微藻种类繁多，但实现商业化生产的微藻数量并不多。目前主要有螺旋藻

学海新知 | 向声音说你好

实验材料纸巾盒、铅笔、橡皮筋、纸筒、剪子、透明胶带、水彩笔实验步骤 1.用完的纸巾盒不要丢掉，用来做“吉他”的箱体。真正的吉他有个“大肚子”，也就是吉他的箱体。中间的孔洞叫音孔，箱体和音孔的完美组合可以起到扩音效果。纸巾盒中空的构造，跟吉他的“大肚子”类似，用它来制造声音刚刚好。 2.将2支铅笔分别放置在纸巾盒开口的两侧，用透明胶带将铅笔固定住，这就做好了“吉他”的弦枕。弦

艺术中的科学 | 折扇上的植物学

折扇正面印着创立了动植物分类“双名法”的瑞典生物学家卡尔·林奈（Carl Linnaeus）的植物分类系统，以植物雄蕊、雌蕊的类型、大小、数量及相互排列等特征把显花植物分成23个纲，把隐花植物总括为1个纲，合成了24纲。每张图片都用罗马数字进行编号，折扇精致的边框处则绘有各种类型的叶子以及它们的名字。金光菊（Rudbeckia Laciniata），林奈以自己导师的名字为这种北美植物命名以表达

艺术中的科学 | 以刀代笔的一抹中国红

来自大自然的馈赠——生漆生漆又名大漆，是从漆树上割取下来的浅灰白色液体树汁。生漆主要由漆酶、漆酚和漆胶质以及水分组成。生漆干燥后具有杭热、耐酸、耐碱、耐潮、耐磨等天然优良特性。漆树野生，在中国生长区域广泛，四川、陕西、云南等省都有分布。由于漆酚是生漆最主要的成膜物质，因此漆酚的含量是生漆质量好坏最重要的评判指标。而漆酶活性的高低则直接影响到生漆的干燥性能，漆酶活性越高，越容易促进漆酚快

兵器与谋略 | 坚不可摧的“地下长城”

固若金汤的地下堡垒坑道战是抗美援朝阵地战中，中国人民志愿军保存有生力量的战场最优方案。1951年，志愿军和以美军为首的“联合国军”形成对峙局面后，双方展开了长达2年1个月的阵地战。美军企图利用1500架战机的绝对制空权和优势炮兵火力疯狂轰炸、炮击志愿军的前沿阵地。战斗最激烈时，不足0.1平方米的土地内，甚至可以挖出287枚弹片。在这种高强度火力下，一般的地表野战工事无法发挥战场掩蔽作用。

行知天下 | 厦门潮间带赶海笔记

海洋的“窗口” 潮间带是海洋与陆地的过渡地带，是人们认识海洋便捷的窗口，是海洋生态系统中生产力较高的区域，同时也是特别敏感的区域之一。根据潮间带的生境特点，可将其分为沙滩、淤泥质滩涂和基岩性潮间带等类型，这几大类型在厦门都能看到。通常而言，基岩性潮间带的大型底栖动物多样性最高，淤泥质滩涂次之，而沙滩最低。然而，不同的生境类型在厦门并非孤立存在，而常常形成有机的组合，比如环岛路的潮间带，自岸向

行知天下 | 加拉帕戈斯群岛

欢迎来到加拉帕戈斯群岛加拉帕戈斯群岛隶属厄瓜多尔，位于南美大陆以西约1000千米的太平洋面上，由海底火山喷发的熔岩凝固而成的13个小岛和19个岩礁组成。著名生物学家达尔文在1835年曾到这里考察，促使他后来提出著名的生物进化论。不同群岛根据生成年代不同，所产生的地貌也各不相同：位于西部的群岛慢慢隆起浮出海面，新的生命在此诞生;而位于东部的群岛随着火山的喷发逐渐沉入海底，见证无数生物的消亡;

行知天下 | 驰骋在准噶尔的魅影普氏野马

名副其实的“马祖宗” 普氏野马，又叫亚洲野马、蒙古野马、准噶尔野马，属哺乳纲奇蹄目马科马属动物，历史上曾分布于中国新疆准噶尔盆地和蒙古国广袤的干旱草原地带。普氏野马是目前地球上唯一存活的野生马种，有着6000万年的进化史，保留着马的原始基因，目前全世界仅有2000余匹。它们因为基因古老、血统纯正、数量稀少，成为珍稀濒危物种。 1878年，俄国军官普热瓦尔斯基在亚洲中部探险时发现了这种野

行知天下 | 科技“愚公”李保国

山中造地的“当代愚公” 1958年2月，李保国出生于河北一个农民家庭。1978年，他进入河北林业专科学校学习桑蚕专业，因为成绩优异，得到了留校任教的机会。从农家小子到大学老师，李保国的人生实现了巨大飞跃，但当他听说学校要在太行山区建立学研基地之后，却动了来到大山搞研究的念头。改革开放以来，党和山区人民十分重视以科技创新和技术进步为驱动的山区开发工作。作为林业科学工作者的他下定决心，从此就扎根

行知天下 | 用眼“秘籍”“擦亮”模糊双眼

户外活动背后的科学每天充足的户外活动可以降低近视的发生率。近视有多种类型，“学生近视”通常指的是后天条件下以环境因素为主要诱因下所发生的近视，而非遗传倾向等因素所导致的近视。研究表明，青少年每天应完成2小时以上的户外活动才可有效预防近视。我们可通过以下方法尽可能地增加户外活动的时间，例如：步行上下学;课间休息时走出教室;放学后先进行户外运动之后再回家写作业等。户外活动并不意味着要在太阳

青春密语 | 心理韧性让言语霸凌沉默

面对言语霸凌强有力的回击是：没有反应案例李玲（化名）被同班同学言语霸凌了很长时间，她非常沮丧，同时也非常愤怒、委屈和无助，她说道：“我想不通为什么这样的事会发生在我身上！我一直对同学和老师都是有求必应的，也没有和同学有过什么冲突。但是学校的男生一直对我的外貌进行攻击，开一些幼稚的玩笑，我做什么都会被整个班的男生起哄，我不知道为此哭了多少次。我很想去找老师，但我感觉学校的老师管不住，我又

漫画科学 | 头盔护体自在潜水

潜水头盔没有加装耳压平衡设计，因为戴上以后，潜水头盔会将整个头部包裹起来，头盔的内部是抗压的。潜水头盔配备了蓝牙技术，让佩戴者可以借助蓝牙在水下和同伴交流。潜水头盔还配有头灯，可以为夜潜、洞潜时的昏暗环境照明。一般说来，纯氧只在高海拔、超长时间或者其他极端条件下的潜水使用。目前，现代的循环呼吸技术还未达到能够放在一个小容器的成熟水平，因此潜水头盔对潜水深度存在很大限制。

漫画科学 | 未来玻璃世界

光学+材料的技术，让智能玻璃的尺寸不再受到限制，整块玻璃都是1080P显示屏。可视度有170°，在车上任意位置都能清楚地看到屏幕上显示的内容。玻璃成像技术是如何运用在液晶显示屏上的呢？在生产过程中把两片钢化玻璃印上线路，把四周涂上框胶用两片玻璃压合好，再在两边玻璃中间灌注液晶，封住液晶口，然后在玻璃上方和下方各贴上一层偏光片，就形成了一个幕布，这种玻璃具有在屏体透明的情况下动态显示图像的特

科幻空间站 | 重叠的六层世界

“五人委员会”是一个充满神秘色彩的机构，它的成员是5名年龄从四十几岁到八十有余的著名专家。它实行的是终身制，只有某一位委员去世了才会由另外几名委员推选出新的成员。谁也不知道这个机构到底是干什么的，人们只知道它的级别很高，而且也许是此类机构里级别最高的，因为谁也没有听说过这个委员会隶属于哪个部门。对秘密一无所知的人和对秘密了如指掌的人常常是安全的，而对秘密一知半解的人却多半处境危险——何夕的

科幻空间站 | 和平孵化器

亿万年前，众生的生死之轮被上帝之手放入轨道，向着已知的方向开启了惊心动魄的未知之旅。而这命运之轮中的人，却尽其数代挣扎，欲从一隅预见未来，人类将走向何方…… “这里是俯瞰脚下这片土地最好的高点，只是好久不曾见过晨曦了。现在、未来，这片天空都将一步步走向黑暗，8分钟后我们将永远失去光明。”文明中心物理研究室研究员狄卡森走下观测台，暗暗思索着。或许，这将是他对这里的最后一次深情嘹望。土地上空

科幻空间站 | 多维空间的探险之旅

在漫长的历史长河中，人类曾自诩是“万物灵长”，靠着自己的智慧去理解世间的万事万物。“气之轻清上浮者为天，气之重浊下凝者为地。”人则居于天地之间。因而，在大多数古人的理解中，这个世界其实是由“三界”构成的，人世间不过是一个临时居所，而上天或地府才是灵魂永恒的居所。随着近代科学的发展，人类对世界的理解由感性转向理性，实验代替了玄思，成为人类认识世界的主要手段。科学时代的先驱者们开始逐渐意识到，世间