期刊详情

卷首 | 智能创新 共建人类未来

“哐、哐、哐……”“呜——咔——”繁忙的工地上，智能无人挖掘机在有节奏地挖掘，智能无人塔吊在有序地实施吊装。在它们身后远远的电子屏幕上，显示的是实时采集工况数据。现场没有一个工人，就连闪烁着星光的夜空都是人工智能模拟的……这不是科幻电影里的镜头，是2023年7月上海世界人工智能大会上的场景。 当下，在ChatGPT等生成式人工智能掀起的科技大潮中，世界各国都在追求智慧城市的智能创新力，这代表着人

特别策划 | 触手可及的人工智能

回顾文明的发展，人类从原始社会走过了农耕社会、工业社会、信息社会，现在正逐渐进入智能社会。人工智能作为当下最具变革性的力量，已在潜移默化中深刻改变着我们的生活。但很多人提到它，只是想到智能机器人、人机围棋大战、ChatGPT生成论文等，似乎人工智能距离日常生活还很遥远。事实究竟是什么样呢？让我们盘点一下那些近在身边的人工智能吧！ “主人，该起床了！”清晨，在音乐声中履行闹钟职责的人工

特别策划 | 人工智能，让电网更“聪明”

二三十年前，蜡烛是家中常备物品，用来应对电路不稳定引起的停电。如今，随着电网的结构强化和智能化设施的引入，电网变得越来越稳定、可靠、智慧，我们有了更舒适、便捷的用电体验！ 过去，电力系统的很多工作只能靠人力完成，例如巡视维护、查找故障等。如今，在计算机、自动控制、人工智能等技术的帮助下，智慧电网能够自动感知、分析和控制电力系统的运行，用机器替代了部分人力。 给电网戴上“智能手环” 我们日

特别策划 | 数字一体化手术室

2023年6月18日，浙江大学医学院附属邵逸夫医院的外科医生，通过超远程操控4600千米之外的新疆阿拉尔医院数字一体化手术室内的手术机器人，仅用了40分钟，就成功为一名患者实施了肝脏巨大血管瘤切除手术。在这场手术中，数字一体化手术室立下了汗马功劳。 这个神奇的数字一体化手术室长什么样子？让我们一起来看看吧。 自动调控的智慧 我们经常能够在影视作品中看到，医护人员在进行手术前会非常仔细

特别策划 | 垃圾分拣，交给人工智能！

将更先进的技术和算法搭载进机器，使其根据一定的规则或标准自动将物品或数据分类、归类或排序，这就是智能分拣。垃圾智能分拣系统包括智慧分拣机器人、智慧垃圾分类箱等。它们协同工作，共同为垃圾“导航”。 不知疲倦的垃圾分拣机器人 鱼鳞、鱼骨头是湿垃圾，蛤蜊壳、湿纸巾是干垃圾，没喝完的奶茶需要把吸管、纸杯、珍珠、奶茶分别倒入不同的垃圾桶……面对五花八门的垃圾，想要准确找到它们的“家”，并不容易。这时，一

特别策划 | 人工智能AI为气象应急增添“安全盾”

作为近年来的高频科技词汇，“人工智能”这项听起来高深莫测的现代科学技术，已深深融入我们生活中的每个角落。从音乐软件的推荐播放列表，到即时互动的聊天机器人、分析锻炼和睡眠状况的健康设备……这些都是人工智能融入生活的典型案例。那么，在阴晴冷暖的天气变化预报、预测，和气象灾害的预警、预防领域，人工智能又是如何大显身手的呢？ 更加精准地“追风逐雨” 在全球变暖的背景下，极端灾害性天气广发、频发，影

特别策划 | 人工智能+全息技术：赋能智慧城市

特别策划 | ⼈形机器⼈

人形机器人已来 一提到人形机器人，想必联想最多的场景就是翩翩起舞或是跳跃翻滚的波士顿动力Atlas。2015年，日本本田公司推出了ASIMO，拉开了人形机器人商业化的序幕。2023世界机器人大会上，人气最旺的当属仿生机器人展位，多款仿生人形机器人产品亮相，包括李白、杜甫、法拉第等名人，其通过栩栩如生的方式，让观众走近古代名人。 人形机器人是一种模仿人类形态和功能的机器人。与其他机器人相比，

特别策划 | 智慧博物馆“奇妙夜”

文图/宋子昕 袁硕 “聪明”的博物馆 当我们拿起手机开始订票或者预约时，人虽未踏进智慧博物馆的大门，但已经开始享受人工智能提供的服务了。 预测观众到场人数的算法可以根据我们的兴趣点、对不同主题的关注程度、到场参观频次、交通方式等变量，综合语义、时间和空间等特征，有效计算出出席率。 参观过程中，人工智能会为我们的观览体验提供更多帮助。例如，在中国国家博物馆“数说犀尊”展览中，我们可以领取

特别策划 | 智慧实验室：让实验更简单！

撰文/白静 王旭（西安电子科技大学人工智能学院） 让我们用“透视眼”看看科学实验 绿色植物通过其叶绿素吸收日光，将从自然界中吸收的二氧化碳和水转化为有机物积存在体内，同时释放出氧气，这便是植物的光合作用。曾经我们只能通过课本上的文字和图片来理解它，现在，让我们走进智慧实验室，更直观地看看这一过程。 在智慧实验室里，一个个仪器规整地排列着，实验室内的传感器可以实时检测植物吸收的二氧化碳

特别策划 | 少年计算机科学家养成记

从现实的兴趣点，出发 万事开头难！计算机学科是一门综合学科，也是一门交叉学科，涉及的知识种类繁多、纵横交错、关系繁杂。很多初学者尤其是中小学生，对于如何开展学习毫无头绪，甚至望而却步。 此时的你，不妨在现实生活中找出一个兴趣点，以此作为打开计算机学科学习大门的钥匙。 例如，你对无人驾驶汽车技术很感兴趣，特别想知道汽车能够自动驾驶的原理，那么，你就可以借助这个兴趣点，尝试先从科普知识入手学

特别策划 | 计算机科学家的科研日常

近年来，随着“智慧城市”概念的逐渐成熟，一些具备了智慧应用生态圈的城市应运而生。然而，想要让城市治理体系和治理能力真正智慧起来并不容易。建造一个21世纪的智慧城市，需要计算机科学家贡献哪些力量呢？让我们走进中新天津生态城（以下简称“生态城”）的智慧城市建设中，一起去寻找答案吧。 中新天津生态城智慧应急管理平台系统（供图/张珑） 构建城市生命线 在生态城的建设中，我们团队负责研发智能应急管理

探索发现 | 禾草之王：王草

成株高度示意图 随着人口增长、土地沙化和耕地减少，中国在发展农业生产的同时，强调对生态环境的保护，追求可持续发展。为了解决牛羊饲料及土地沙化问题，中国热带农业科学院的研究人员选育出一种名为热研4号王草（以下简称“王草”）的禾草（禾本科植物中用作饲料和草坪的草本植物，也称为禾本属植物）。 如今，王草已经成为中国南方最重要的刈（yì）割型禾草，在新疆维吾尔自治区等北方地区的季节性栽培技术也获得成

探索发现 | 海上大力士

海洋上航行的船舶，仿佛流动的桥梁，联动着世界。除了我们熟悉的货船、客船外，还有挖泥船（详见《知识就是力量》2022年6月刊）、风电安装船等工程船。我们这篇文章的主角——半潜船也是它们中的一员。下面，我们就来认识一下这位海上大力士吧。 大海里的“叉车” 半潜船，顾名思义是可以下潜的船舶，但它不像潜艇那样能够完全潜入水中，而是部分船体潜入水下。通过下潜和上浮的方式，半潜船能够实现对海上漂浮

探索发现 | “深藏功与名”

航空发动机在提供飞行动力的同时，也会引起噪声和飞机机体结构的振动，影响机体结构和机载设备的安全与寿命。如何降低发动机的振动水平呢？目前，最常用的措施就是在发动机上布置减振器。 司空见惯的振动 振动，是生产、生活中的一种常见现象。它是物体围绕平衡位置进行的一种往复运动。例如，发生机械故障的机器、颠簸的汽车、飞行中遇到气流的飞机、高速机动飞行的战机等都会出现强烈振动。即便是正常运行中的机器、汽

科学微距 | 前沿

韦布空间望远镜拍到宇宙深处的问号状物体声音 7月26日，詹姆斯·韦布空间望远镜拍到了宇宙深处一个巨大的“问号”。 这个问号形状的物体在一对名为“赫比格-哈罗46/47”的年轻恒星下方，位于银河系内1470光年远的船帆座。 有研究者认为，这个问号状物体可能是两个正在合并的星系。两个星系互相作用，就可能使星系形成了扭曲的问号形状。另有一些研究者认为，这个物体可能是一个遥远的星系，与周围的恒

科学微距 | 声音

潘建伟院士 十年回望，量子飞跃，未来可期。 —潘建伟 中国科学院院士 “时至今日，中国的量子科技已经实现了从跟跑、并跑到部分领跑的历史飞跃。”潘建伟院士说，“中国的量子通信研究稳居国际引领地位，量子计算研究牢固确立国际第一方阵地位，量子精密测量研究多个方向进入国际领先行列。” 潘建伟院士还强调：“在取得成绩的同时，我们也清醒地认识到，中国的量子科技发展正面临着严峻的挑战。”他说：“当前，

科学微距 | 数字

483 次 8月13日1时26分，中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙遥九十二运载火箭，成功发射陆地探测四号01星，卫星顺利进入预定轨道，任务取得圆满成功。 该卫星发射入轨后，将丰富中国重点区域观测手段，能够对中国本土及周边区域进行全天候、全天时的观测，满足防灾减灾与地震监测、国土资源勘察以及海洋、水利、气象、农业、环保、林业等行业应用需求。此次任务也是长征系列运载火箭第483次发射。 长征三

科学微距 | 趣闻

肥皂 科学家“复活”了两条4万年前的线虫 近日，俄罗斯科学家成功地帮助两条冻结了数万年的线虫恢复生机。研究人员从西伯利亚不同地域和年份的永冻土层中采集了300份永冻土样品，将其放置在适宜温度中进行培养，结果发现，样品中有两条线虫开始蠕动并进食研究人员提供的营养物。这种线虫所在的冻土层已经冰冻了4.6万年，因此推测这些线虫至少“沉睡”了4万多年。 据悉，一份样品是在一个化石松鼠洞穴中采集的，其

科学有料 | 用技术“对抗”技术从虚假信息到深度伪造

看电影的时候，我们突然发现银幕上的人脸被人动了“手脚”，原来是主角被“变脸”了。这是利用深度学习和人工智能技术合成高度逼真的虚假内容的“Deepfake”技术，它使人们更容易创作虚假内容。 在2023年的TED大会上，这项人工智能深度伪造技术更是震惊全场，因为它可以帮现场任何人实时实现深度造假影像和声音的目的。人工智能专家汤姆·格拉汉姆（Tom Graham）展示了包括实时换脸和语音克隆在内的若

学海新知 | 卫星也戴“眼镜”

生活中，我们在电影院里戴上偏振眼镜可以看3D电影。如果是给卫星戴上“偏振眼镜”呢？那我们就能更清晰地看到大气、陆地、海洋，看清全球气候变化的关键要素和影响因子。那么，什么是偏振卫星？这其中涉及哪些科学原理？它在实际应用中又有哪些成效呢？ “偏振”看世界 看得更清楚 光有强弱（振幅）、粒子特性（光子、量子特性）以及方向特性。形象地说，就是沿光线垂直方向上，光矢量震动的指向是变化的，这被称为偏振

学海新知 | 神奇小猫爪的秘密

大家是否留意过猫咪的爪子？猫爪的肉垫小小的，软而饱满，爪尖晶莹透亮，细嗅之下有一股特殊的气味。今天，知力君就来给大家分享关于它的小秘密。 毛茸茸的猫爪虽然可爱，但它也是猫咪用来保护自己的利器——猫咪感到害怕时，会用爪子抓伤身边的生物。所以，我们不要随便摸猫、抓猫哟！ 小猫爪，大用途 猫的前足有五趾，但后足只有四趾，这是因为其后足的第五趾已经完全退化了。一些食肉动物行走时是脚掌着地的，猫则不同

学海新知 | 打造属于自己的水生生境盆景

海洋、河流、清泉、小溪都是典型的水生生境。在水的滋润下，这里生活着多种多样的动物、植物，在亿万年的演化中，水生生境中的生物自成一派，演化出它们独有的特征。让我们一起动手制作水生生境盆景，边制作边发现它们的独特气质吧！ 实验原理 生境是生物所生存的空间范围与环境条件的总和。而水生生境是指水的自然生境结构，典型的水生环境是指海洋、港湾、盐沼、湖泊、池塘、河川和泉水。 地球上大量的鸟类、鱼

艺术中的科学 | 探秘古代精密测量工具

在现代工业中，游标卡尺是不可或缺的精密测量工具之一，它精准地守护着每一寸空间。事实上，在没有先进科技设备的古代，人们也能进行精确测量。新莽卡尺（又称新莽铜卡尺）的出土，让我们对古代测量工具有了更加深入的认识。让我们跟随它的脚步，一起打开探索古代精密测量的大门吧！ 古人的长度测量法 在古代中国，测量长度是一项重要而复杂的事情。早期，古代的度量衡（指在日常生活中用于计量物体长短、容积、轻重的物体的

兵器与谋略 | 跨海先锋

两栖战车是可以在陆地和海上驾驶的战斗车辆。它大大减少了在敌前水陆转换的时间，具有隐蔽性好、突击性强，能在天气不佳、波浪较大的情况下登陆和下水的独特威力。中国国产新型两栖战车具有高航速、模块化、强火力等优点，是世界两栖战车家族中的佼佼者。 两栖战车的“冲浪滑板” 在现代技术条件下，海岸防御体系对海打击能力已经大大加强，攻击距离也大大提升。一方面，两栖战车必须从离岸30千米的距离开始泛水冲击，这就

行知天下 | 泉水也会“害羞”？

在四川省广元市有一股泉水，它从峭壁间涌出，常年不干涸。神奇的是，它一听到行人的咳嗽声、呼喊声就会“害羞”地缩回去，等到四下安静时又开始流出，于是被称作含羞泉。 真的有泉会像人一样腼腆害羞吗？让我们随作者揭开含羞泉的神秘面纱吧。 未闻流水怕人闹，有声回淌不留迹 含羞泉位于广元市安乐河边的陡峭山坡下。据文献记载和当地村民描述，20世纪80年代以前，含羞泉泉口位于陡崖脚下的不规则溶洞中，后

行知天下 | “咸淡参半”的巴尔喀什湖

在亚欧大陆中部，有一条颜色东深西浅的“蓝色玉带”——世界第十三大湖、世界第四长湖——巴尔喀什湖。同在一个湖，湖水颜色为何差距如此大？这与其“咸淡”有直接关系。 深嵌内陆 形状狭长 巴尔喀什湖位于哈萨克斯坦共和国东南部，是典型的内陆湖，总面积约1.82万平方千米，相当于4个青海湖。 该湖形状狭长，东西长达605千米，南北宽为9～74千米，平均水深6米，最深达26米，整体似一轮弯月。它被萨雷

行知天下 | 吸碳的巨型“海绵”

四川若尔盖湿地国家级自然保护区，中国第一大高原沼泽湿地，也是世界上面积最大、保存最完好的高原泥炭沼泽 在我们的星球上，有这样一类不容忽视的生态系统，它们就像海绵一样，勤勤恳恳地帮我们“吸收”地球上多余的碳——它的名字就是泥炭地。现在就让我们一起来了解一下它吧！ 什么是泥炭地？ 泥炭地是具有泥炭累积特性的一类独特的湿地生态系统，通常形成于缺氧的积水环境中。根据国际上比较通用的定义标准，泥炭地

科学起航 | 杨嘉墀问道苍穹为理想澎湃一生

杨嘉墀（1919年7月16日～2006年6月11日），中国共产党党员，空间自动控制学家，自动检测学的奠基者，中国科学院学部委员（院士），“两弹一星”功勋奖章获得者。 卫星、飞船、探月……杨嘉墀（chí）几乎出现在中国航天事业每一个重要时刻，回望中国卫星研制历史，一座属于他的丰碑正熠熠生辉。 吴江少年， 立志“科技报国” 1919年，杨嘉墀出生于江苏省吴江县的一个丝业世家。那时的中国风雨飘摇

生活解码 | 熨一熨，为什么就平了？

你是否好奇，我们身着的衣物为什么会有褶皱？ 熨斗又是如何将衣物熨平整的呢？ 我们一起来走进微观世界，探索其中的科学奥秘吧！ 衣物为什么会有褶皱？ 衣物的布料是由一根根细小的线织在一起的，而线则是由更细更小的纤维纺织而成。棉花等纤维比较脆弱，我们只要施加很小的力就能使其发生弯折，并且难以恢复到原来的状态，这也就是我们常说的“弹性”较差。 纤维大分子之间是靠一些化学键连在一起的，当遇上水

生活解码 | 身披盛装的“偷渡者”

悬铃木方翅网蝽的成虫（供图/李连芳） 悬铃木是街道上十分常见的一种景观树。你可能有所不知，这种高大的树木竟帮助一种样貌十分漂亮的昆虫完成“偷渡”，且因此饱受困扰——这种昆虫就是悬铃木方翅网蝽。下面，就让我们来一起认识一下这个外来入侵物种吧。 体形微小 生存能力强 悬铃木方翅网蝽是半翅目网蝽科昆虫类动物。它体形微小，体长为3.2～3.7毫米，呈乳白色，虫如其名——它的头兜、前胸背板和前翅都呈

青春密语 | 我只是看起来开心

提起抑郁症患者，人们通常会对其持有一种刻板的印象——他们是悲伤且绝望的。如果得知身边的某个阳光开朗的人患了抑郁症，人们常常会感到震惊并疑惑：“他（她）怎么会得抑郁症？” 案例 著名的幽默大师查理·卓别林、扮演“憨豆先生”的英国演员罗温·艾金森等都是抑郁症患者。中国喜剧演员马丽在接受采访时曾说：“我要把快乐带给你们，但私底下的我，很痛苦。” 无论笑声多大、笑容多甜，他们仍然是抑郁症患者，他

科幻空间站 | 恐龙行者

对于杨梵而言，如果能够重新选择的话，他肯定不会参加时空穿梭计划。 在时空穿梭机开启前，项目部负责人、实验组组长老谭把胸脯拍得“嘭嘭”响，他说：“杨梵，你绝对可以放心，我已经带着助理测试过很多次，时空穿梭机很稳定。所以，它一定能将你带到特定的时间和空间坐标。” 老谭博士毕业后，就一直在研发时空穿梭机。放眼全球，他都是数一数二的行业权威。 因此，当杨梵看到平台上摆放的那个类似银色巨蛋的机器时，内

科幻空间站 | 星网

“叮！”沈奕的智星机响起，一则通知悬浮在他眼前。 “恭喜您通过了星网计划的资格测试。请您在3日内到总部报到并接受任务。——智慧星球联盟。” 这则通知附带一个虚拟身份牌，牌子正面显示“沈奕 任务等级1”，背面显示“90616号地球”——代表新加入智慧星球联盟的地球是其第90616号成员。 沈奕即刻动身，带着自己的新身份牌在星网中找到了联盟总部。联盟总部的大楼直入云霄，向外延伸出无数玻璃廊道。廊

科幻空间站 | 悬念 科幻小说的密钥

要写出优秀的科幻作品，需要扎实的理论知识、立体的人物塑造和成熟的语言表达能力，除此之外，好的情节也是出色科幻作品不可或缺的一部分。如何用跌宕起伏的故事来抓住读者的心？巧妙设置悬念便是必不可少的手法。本期刊载的两篇作品的作者，均在短短篇幅内就快速建立了令人紧张的冲突和节奏，这或可为你的创作提供思路。 本期刊载的两篇作品分别是科幻作家陆杨的《恐龙行者》和潘蓁源同学的《星网》。陆杨擅长硬科幻题材，常能