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2022年07期
卷首语 |
溯源文明 探索古今
“我是谁?我从哪里来?我要往哪里去?”古希腊哲学家柏拉图提出的这3个问题不仅是哲学上的终极思考,同时也是科学界探索天地古今的原动力。我所从事的古生物学,作为一门现代学科虽然只有200多年的历史,但在探索这些问题的过程中,扮演了大大超出学科体量的重要角色。 “我是谁?”这涉及人类与动物的根本区别,以及对人类文明发展史的认识,是古人类学和考古学的研究范畴。仅以我国为例,从北京周口店遗址开始使用火和石
特别策划 |
唤醒尘封历史 探访远古世界
在地球46亿年的历史中,人类从来不是独行者,此前此后、身左身右一直有无数其他生物伴随。 在人类300万年的历史中,文明史只有8000年左右,却是其中最为璀璨夺目、令人神迷的篇章。 探寻远古生物的谜题,细数文明的印痕,是中国古生物学家和考古工作者的光荣使命。 冰河时期,陆地和海洋都被冰层覆盖,那时的人类是如何生活的?人类的脊椎是如何通过与环境的相互作用演化来的?新人种“龙人”又是如何被发现
特别策划 |
解密古老难题的“黑匣子”
特别策划 |
1亿年前昆虫界的“伪装者”
与其他动物相比,昆虫往往个体较小,属于弱势群体,但却是动物界中多样性最高的群体。究其原因,它们种种出色的“伪装术”功不可没。让我们一起探寻1亿年前的昆虫是如何伪装自己的吧。 覆物伪装的蟾蝽与它的猎物——拟叶蚤蝼生态复原图。灰色为蟾蝽,绿色为拟叶蚤蝼(绘图/杨定华) “化石宝库”缅甸琥珀生物群 在漫长的地质历史中,各种生物是如何一步步从最初的“一穷二白”演变至今天的“纷繁复杂”呢?生物化石为
特别策划 |
盐井沟竖洞中的远古世界
重庆大山中的万州盐井沟,因盛产第四纪哺乳动物化石而享誉中外。它是中国第四纪哺乳动物化石研究的发祥地,与北京周口店、山西榆社(埋藏有大量的古生物化石,被誉为“化石之乡”)、河北泥河湾(大型旧石器考古文化遗址群)等史前考古遗址一起,代表了上个世纪初在中国最早被发现的化石集中产地。万州盐井沟这个化石宝库藏着哪些瑰宝?让我们一起去看看吧。 万州盐井沟竖洞中的完整犀牛骨架 (供图/胡海虔 熊璨) 震惊世
特别策划 |
藏在化石里的传染病密码
如果把人类的历史写成一本书,传染病一定是其中最恐怖的几页之一。其实,不止人类,几乎所有的生物都有它们各自恐惧的传染病。那么,古生物是否也会受到传染病的困扰?研究人员又是通过什么方法发现它们身上的传染病的呢? “病入骨髓”的化石 传染病的致病因素一般是微生物或体型微小的动物,这些疾病的罪魁祸首几乎都是软体结构,很难成为化石保存,更不用说和它们的寄主一起保存下来。而且,绝大多数传染病都是在内脏
特别策划 |
2600年前,皖南先民吃些啥?
起源于中国北方的粟(sù),脱壳后叫小米;黍(shǔ),去皮后叫黄米。这些旱地作物,何时南下传播到以稻作为主的安徽南部地区?科研人员最新完成的对安徽宣城井水墩遗址中的一项植物遗存考古研究发现,2600年前的西周晚期至春秋早期,井水墩先民就已开始种植粟黍,并在当地形成稻粟混作农业。让我们跟随科研人员,一起去看看2600年前先民们的食谱吧! 母亲河:农业起源的中心 不同于今日多元化的饮食,我们
特别策划 |
我在西汉乘马车
西汉是车舆文化繁盛的时期,海昏侯遗址作为典型的汉代列侯墓葬,也是目前长江以南地区唯一一座带有真车马陪葬坑的列侯墓葬,出土有大量精美的车马明器(明器指的是古人下葬时的随葬器物)。通过海昏侯墓的珍贵文物,我们得以前往2000年前的西汉,跟随古人一起乘着车马,体验一把闲适的“慢生活”。 千乘万骑,载驰载驱 在现有的考古资料中,车出现于夏商时期,至春秋车型种类增加,其战略地位和社会地位不断上升,形
特别策划 |
少年古生物学家养成记
古生物学是地质学的一个分支学科,是生命科学和地球科学的交叉科学,古生物学研究的领域宽广而深邃。如果想成为一名古生物学家,需要做哪些准备,储备哪些知识和技能呢?一起来听听古生物学研究者是怎么说的吧! 古生物学家: 穿越时空的解密者 说起古生物学,读者朋友们应该不会感到陌生。我记得小学四年级语文课本中有一篇题为《飞向蓝天的恐龙》的课文,是中国古生物学家徐星撰写的科普文章。 通过阅读课文,大家是
特别策划 |
古生物学家的科研日常
踏遍每个角落 只为寻找化石 俗话说“巧妇难为无米之炊”,古生物学家也是如此。化石是古生物学家手里的“米”。为了寻找化石,从冰天雪地的南极、荒无人烟的戈壁,到空气稀薄的高原,古生物学家几乎踏遍了地球的每个角落。 在野外寻找化石虽然艰辛,古生物学家却也乐在其中。 笔者第一次野外工作是在吉林省长春市的郊区寻找恐龙化石。为了便于开展工作,我们驻扎在当地的一所小学校里,把教室的课桌拼成单人床。
探索发现 |
野生稻:装满人类饭碗的希望
米饭是餐桌上最常见的主食之一,人们几乎每天都要跟它打交道。但水稻从何而来?如果你在野外遇到一丛长相酷似水稻的“瘦弱”植物,可千万不要小瞧它,它很可能是水稻的祖先——野生稻。野生稻遗传资源对中国的水稻育种、生产和粮食安全都具有十分重要的意义。在2021年9月公布的《国家重点保护野生植物名录》中,所有野生稻属植物均被列为二级保护植物。让我们一起去认识这个低调的幕后英雄吧。 野生稻被人类“驯化”成
探索发现 |
我们能在小行星上建空间站吗?
小行星探测示意图 乘坐小天体 科幻大师早有畅想 小行星是太阳系内类似行星环绕太阳运动,但体积和质量比行星小得多的天体。太阳系中,除了分布着八大行星和十余颗矮行星(又称侏儒行星,体积介于行星和小行星之间),还有大量小天体星罗棋布,包括小行星和彗星。这些小天体不仅同样环绕太阳运行,而且与八大行星有着共同的起源——都来自于太阳星云。理论上讲,八大行星上存在的元素,小天体上也都有。因此,自1801
探索发现 |
走进天坑的神秘“王国”
在地上的坑 为什么叫天坑? 天坑,是一个从民间走进科学殿堂的岩溶学专用术语,指的是碳酸盐岩地区的溶洞大厅形成的,口径和深度不小于百米,和(或)容积大于一百万立方米,四周或大部分周壁为陡崖,且与或曾与地下河溶洞相通的特大型漏斗。 有不少人问,天坑明明形成于地上,为什么不叫“地坑”,而命名为“天坑”呢? 其实,天坑作为一种特殊的岩溶地貌形态,国内外不同地区对其称呼也不同,例如:重庆市奉节县
探索发现 |
飞行汽车:未来陆空交通的“王者”
一个多世纪以来,当汽车发展为地面交通的主力军后,交通拥堵也成为难解之题。每当人们被困在拥挤的车流中寸步难行时,脑海中总会萌生一个念头:如果我的车能飞起来该有多好!在过去,这可能是个天马行空的想象,但如今,随着飞行汽车的迅速崛起,坐上会飞的汽车或许很快就能成为现实。 由小汽车改装成的飞行汽车 自带科幻光环 飞行汽车的设想早在一个多世纪前就已经萌芽,伴随着汽车工业与航空工业的发展,飞行汽车也经
探索发现 |
神箭神舟再访天宫
火箭、飞船整体“搬家” “兵马未动,粮草先行”。在神舟十四号载人飞船发射之前,装有消耗品、推进剂、应用实(试)验装置和样品材料、备品备件及部分载荷等物资的天舟四号货运飞船已于5月10日凌晨成功发射。 5月29日,神舟十四号载人飞船与长征二号F遥十四运载火箭组合体转运至发射区。要实现 火箭和飞船的整体“搬家”并非易事——火箭、飞船、整流罩、逃逸塔在技术区完成所有准备工作,于5月26日完成吊装对接
科学微距 |
动物界的“饶舌”高手
埃及果蝠能灵活地转动舌头以发出不同的声音信号 人类从蝙蝠身上学到了超声波回声定位技术,多年来,这项技术还在不断更新,持续影响我们的生活。早期,我们使用这项技术发明了声呐,实现了对海底的探索;之后,这项技术也在医疗上大展身手,为诊断和治疗作出贡献;最近,3D超声波定位技术也随之被开发出来,为机器人技术的进步铺好台阶。 对于蝙蝠这项与生俱来的本领,神经科学家也同样感到好奇:它们是如何发出那些复杂的
科学微距 |
会潜水的“蜘蛛侠”
近日,美国的科研人员发现了一种生活在热带的大型蜘蛛,它们竟能长时间隐藏在水下。对于很多物种来说,潮湿和寒冷对生存的影响几乎与捕食者一样危险,蜘蛛是为了躲避捕食者冒险进入冰冷的水中吗?过去人们并不了解蜘蛛还有在水下躲避危险的生存技能,更不知道它们能在水下躲避多长时间。 通过研究发现,这类蜘蛛身体上覆盖有一层致密的疏水毛发,当蜘蛛进入水下时会形成一层膜包裹全身,可在水下储存氧气,并防止体内热量的流失
科学微距 |
微型球石藻的大发现
近日,一项最新的研究发现,球石藻比我们想象的更能抵御气候变化的影响,这一发现也能帮助我们了解未来的海洋生态。 球石藻是海洋中的一种常见的浮游植物,或许很少有人知道这类生物的存在,但正是这些肉眼看不见的微型生物,掌控着其他海洋生物的命运—它们是地球上最重要的氧气生产者之一,同时也是海洋生态系统的重要基石。 全球气候变暖可能对球石藻的生存造成影响。球石藻是由碳酸钙构成的,当人类活动排放的二氧化碳进
科学微距 |
声音
作为一种无毒害、可独立生存的最小模式动物,秀丽线虫结构简单却功能完备,是科学研究界的“常客” 从事智能生命的模拟,可以说是一个长远但是又充满希望的工程。 —黄铁军 北京智源人工智能研究院院长 近日,在2022智源大会开幕式上,北京智源人工智能研究院发布了最新的科研成果—高精度智能线虫天宝1.0。这是目前生物精度最高的仿真秀丽线虫模型,科研人员已完成了秀丽线虫全部302个神经元及其连接关
科学微距 |
数字
700米 近日,在广东省江门市打石山地下700米深处,中国主持的第二个大型中微子实验项目——江门中微子实验,正在抓紧建设。在地下700米的实验大厅内,为实现有机玻璃球自上而下逐层安装的升降平台已安装完毕,并顶升至38米,它有如一个巨型“变形金刚塔”,为下一步有机玻璃球安装工作做好了准备。 江门中微子实验是以测量中微子质量顺序为首要科学目标的大科学装置,其核心探测设备——中微子探测器,位于地下实
科学微距 |
趣闻
远古三叶虫具有罕见的“超复眼” 其貌不扬的远古三叶虫颇似一种戴着头盔的远古生物,数亿年前它们曾在海洋中游动,却隐藏着一个不同寻常的秘密——拥有动物世界中罕见的“超复眼”! 近日,根据最新的考古研究发现,来自镜眼虫种属的远古三叶虫,甚至比现代节肢动物亲戚拥有更大、结构更复杂的复眼,它们的左眼和右眼都有着数百个晶状体,晶状体直径接近1毫米,是现代节肢动物复眼晶状体的数千倍。就像汽车前灯的灯泡一样,
科学微距 |
牙齿:人类迁徙的“记录者”
人类牙齿结构图 牙齿中隐藏的“故事” 考古学家研究发现,几千年来,人类一直在不断迁徙。无论人类去过哪儿,都会在骨头甚至是牙齿里留下“印记”。骨骼在人的一生中会不断再生,但牙齿一旦长成就不会再生成新细胞,因此牙齿就成了人类迁徙最好的“记录者”。于是,考古学家将牙齿的生物学特征与化学特征相结合,来追溯人类的迁徙轨迹。 例如第一颗臼齿在小时候就长成并一直存在,它记录了人们儿时的饮食;智齿则记录了
学海新知 |
奇幻的海底遗迹
真有海底遗迹吗? 对于人类而言,海底遗迹一直是“谜”一样的存在。2000多年前,古希腊哲学家柏拉图在《对话录》中提到的亚特兰蒂斯,以及19世纪英国人奥古斯都·勒普隆提出的姆大陆,都是传说中高度文明但一夜之间沉没于海底的神奇大陆。 此次深海探测潜艇鹦鹉螺号在太平洋海底1029米处发现的“黄砖路”,与中国古代的石板路以及欧洲古代的道路都很相似,它有可能是传说中的亚特兰蒂斯或者姆大陆的道路吗?其实,
学海新知 |
海岛小矮人的生存之谜
英国作家托尔金在长篇奇幻小说《魔戒》中,塑造了个头迷你、身手敏捷的霍比特人形象;中国的《山海经》里,记载了僬侥国的居民身高三尺(1米)……这些书里的小矮人都是作家杜撰出来的,然而在印度尼西亚的海岛上,科学家真的发现了身材矮小的史前小矮人化石。本期,就让我们走进海岛小矮人的世界,揭秘他们的生存之谜吧。 走进“小人国” 弗洛勒斯岛位于印度尼西亚东南部,岛上山地绵延,风光旖旎。一支澳洲-印尼联合科考
学海新知 |
一个实验带你感受“中国速度”
日前,由中国自主研发、世界领先的新型复兴号高速综合检测列车上线运行。4月12日,该列车在郑州至重庆高速铁路巴东至万州段成功实现隧道内单列时速403千米、相对交会时速达806千米;4月21日,在济南至郑州高铁濮阳至郑州段成功实现明线上单列时速435千米、相对交会时速达870千米,创造了高铁动车组列车明线和隧道交会速度世界纪录。相比于结构复杂的高铁列车,下面让我们通过一个简单的实验,来理解高铁中电动机
艺术中的科学 |
星光调色盘
我们时常沉醉于大自然各种绚丽的色彩,蓝天白云、红霞赤日、七色彩虹……其实,天空中最大的调色盘,是浩瀚无垠的宇宙。它可以调出万千色彩,涂抹在各色星辰上,点撒在每处角落中。同时,宇宙也是最深邃的老师,它用这些颜色诉说着天体万物演化的故事。那么,宇宙中的恒星、亚恒星(质量小于恒星的天体)、星云等天体的颜色是如何产生的呢?不同颜色的天体背后又有着哪些物理知识呢? 宇宙中颠倒规则的冷暖色系 在日常生活中
兵器与谋略 |
苏中战役:“七战七捷”的连续歼灭战
苏中战役经过要图(绘图/张玲) 1946年7月13日,苏中战役打响,中国人民解放军华中野战军以约3.3万人的兵力,迎击国民党军12万人的进攻。战役历时45天,我军历经7次大的战斗,共歼敌5.3万人,史称“七战七捷”,创造了我军战争史上以少胜多、灵活用兵的经典战例。 战役结束后不久,毛泽东专门起草了题为《集中优势兵力,各个歼灭敌人》的党内指示,特别提到苏中战役的“七战七捷”,强调“集中优势兵力
行知天下 |
被误解的黑天鹅
黑天鹅的身份档案 黑天鹅是一种大型游禽,栖息于海岸、海湾、湖泊等水域,以各种水生植物、藻类以及水生小动物为食,常成群结队活动。它原产于澳洲,近年来广泛分布在许多城市的各类湿地生态系统中。其中,圆明园遗址公园等地分布的黑天鹅种群数量已形成一定规模。 黑天鹅长长的脖子呈现出优美的“S”形,体态端庄而美丽。其性情温顺,容易饲养,在中国每年春秋季可繁殖两窝。黑天鹅“遵守”一夫一妻制原则,配对成功后
行知天下 |
科学观鸟记
鸟类是我们最亲近的“邻居”之一,即便在市中心,当你望向窗外,总能看到一两只飞过的鸟儿。而且,“回归自然鸟引路”,观鸟也是打开自然之门的一把钥匙。让我们跟笔者一起去观察这些可爱的精灵吧! 北京大学校园里的国家二级保护动物红角鸮(猫头鹰的一种) 观鸟的“仪式感” 观鸟需要工具吗?虽然鸟类很常见,但它们是非常敏感和羞涩的动物,我们很难抵近观察一只野外的鸟类,这时候准备一个望远镜就非常必要了。
科学起航 |
科技宰相:苏颂
穷究天地 扬名中外 苏颂出生于福建泉州府同安县(今福建省厦门市同安区),家族数代任显职。受家庭熏陶,他从小立志济世安邦,勤学十余载,于22岁时考中进士,与北宋名臣王安石同榜及第。之后,苏颂从地方官一步步升至中央,最终官至宰相,前后50余年、经历五朝,是有名的贤相。 除了在政治上的成就外,苏颂在科学技术方面也大有建树:在药物学领域,他主持编纂了《本草图经》;在天文学领域,他支持研制、建造了
科学起航 |
吴新智:以澄净之心探寻人类起源
敏而好学 潜心研究 1928年6月2日,吴新智出生在安徽省合肥县。学生时期正值抗日战争爆发的动荡年代,吴新智的求学之路十分坎坷。但条件再艰苦,也不能阻挡他学习的脚步。 1947年,吴新智从众多报考者中脱颖而出,被上海医学院(现复旦大学上海医学院)录取。在那里,他接受了系统而先进的医学专业培训,积累了扎实的学科知识,锻炼出了缜密的逻辑思维能力,为之后从事古人类学研究打下了基础。 毕业
生活解码 |
墨与植物
松烟制墨有妙招 历史上记载的第一个制墨的人是西周时期的刑夷,使用的原材料是松木燃烧成的烟灰。用这种原材料制成的墨,被称作松烟墨。松烟墨的出现是中国制墨史上的一次飞跃,从此,人们告别了使用天然墨(石墨)的时代。 松树是常绿针叶乔木,属于裸子植物。松树的茎上有一种特殊的结构,叫作树脂道,能够分泌无色透明的油状松脂。这是松柏类植物自我保护的方式之一,被动物咬伤或受外力折断后,松脂会在“伤口”附近迅速
青春密语 |
探索性格优势 做个宝藏少年
你羡慕过他人的性格吗?你是否一直在和自己的性格缺陷作斗争?但是,你知道自己的性格优势有哪些吗?我们又该如何将其“发扬光大”?快来一起探索吧! 案例 小蕾(化名),一个性格内向的女生,平时安静、少语、内敛。她时常羡慕班级中活泼开朗的同学,看着大家在课后有说有笑、打闹玩耍的样子,总觉得自己有点多余。她很想融入集体,却又期望不被人注意到。 时间久了,小蕾怀疑自己性格是否存在缺陷。为此,她曾
漫画科学 |
藏在钟表里的机械秘密
钟表,是用来计量和指示时间的精密仪器。即使在手机和电子表普及的今天,多数人的家中都还是会摆放钟表。现代钟表的原动力有机械力和电力两种。提到钟表的原理,我们第一反应都会想到指针及其背后的齿轮,那你知道嘀嗒嘀嗒的指针运动是通过什么能量转化而来的吗? 空气钟诞生于19世纪,它有一个充满混合气体的密封罩,混合气体随空气温度热胀冷缩压缩弹簧,实现热能到弹性势能的转换,从而为钟表提供动力。每1摄氏度
漫画科学 |
太空“清道夫”
太空垃圾,即空间碎片,是人类太空活动产生的废弃物。太空垃圾可能是火箭残骸、碎片、失效的卫星等,也可能是航天员不小心弄丢的手套。它们在太空中高速运转,具有巨大的动能,对卫星、飞船、空间站、航天员等会造成很大威胁——大小1厘米左右的太空垃圾,在撞击航天器时爆发出的能量,相当于一颗手榴弹。 为此,多个国家已经建立了空间碎片监视网络,在发现太空垃圾有碰撞航天器的风险时,会提前预警,提醒航天器规避。
科幻空间站 |
比邻星宇宙规划局
顾曳明和天通星人来到了离太阳系最近的比邻星。天通星人的星球是位于比邻星引力圈中的一颗气态行星,体积是木星的一半,发着蓝紫色的幽光,有星环,并且不止一圈。 天通星人皮肤的色系与这颗星球如出一辙,令人心生幽冷。他们有一股不食人间烟火的灵气,聪明、温驯、高贵,崇尚和平与友善。 眼前这位天通星人名叫千凌,但千凌并非他的本名。天通星人会隐藏自己的真实姓名,并针对不同对象使用不同的名字。“千凌”其实来自顾
科幻空间站 |
寻找太空矿石
“轰——”火焰喷射时发出的巨响打破了山谷的寂静,在星光与火焰的映照下,火箭上印着的五星红旗分外鲜艳。 现在是2041年11月20日20点整,我——中国新一代航天员,正坐在火箭载人舱中,准备前往银河系外的DZ星球寻找一种用于建造太空电梯的矿石。这将是人类第一次踏上银河系外的星球。 几分钟后,我顺利进入执行本次任务的探索号宇宙飞船。 “01注意,星门即将开启,请做好准备!” “收到,01准备完
科幻空间站 |
赴外星找工作
又到一年毕业季!刚刚结束十几年校园生活的莘莘学子们,怀着忐忑的心情离开“象牙塔”,努力寻找属于自己的第一份工作。但你有没有想象过,或许有一天,人们工作的地方不在地球上,而是在遥远的外太空呢?本期让我们跟随科幻作品创作者的脚步,一起到外星找份工作吧。 本期刊载的科幻作品《比邻星宇宙规划局》出自青年科幻作家未末之手,讲述了主人公顾曳明到比邻星系的气态行星“天通星”的宇宙规划局应聘,并担任局长助理的故
编读互动 |
科学少年成长实录
2022年春季《知识就是力量》科学素养实践课校园成果展示 《知识就是力量》科普课程包 科普阅读是青少年走进科学殿堂、提升科学素养的必要途径。《知识就是力量》科普阅读实践课在校园开展以来,受到了城市学校和乡村学校的欢迎,学生们积极参与,在课堂上朗读和分享杂志中的内容,有的摘抄了杂志中的金句,有的在短短30分钟里就写下了自己的小感想。在同学们的阅读感想中,我们可以看出他们认识到了保护环境的重要性,
编读互动 |
三叶虫沉浮记
三叶虫化石 化石是大自然神奇的馈赠,是远古生物留给我们的珍贵礼物。从化石中,我们得以窥见那些已逝的生命,感叹地球历史的绵长与壮观! 我第一次知道三叶虫,是在小学六年级。一日偶然在《知识就是力量》杂志中,看到一篇题为《寒武纪三叶虫长了“兔子耳朵”》的文章,我不由诧异:“三叶虫怎么会长兔子耳朵?”认真翻阅杂志后,我才知道那是三叶虫的新属种“耳形范特西虫”,它独特的外形可能与捕食、迷惑天敌等因素有关
百问百答 |
百问百答
我们经常能听到一个词——人菌共存,“共存”是如何实现的? 我们生活的环境中有很多微生物,其中大部分为共生微生物。在通常条件下,它们是不会对人体产生危害的。但是,当有害的、致病的微生物即病原微生物,感染我们身体时,我们就会生病。 日常生活中要如何正确消毒,才能有效防止病菌传播呢? 首先,我们要用流动的清水洗手,同时配合肥皂或洗手液对指尖、手掌、手腕等各部位进行清洗。这是日常最有效、最便捷的