科学研究不可或缺的助力——低温制冷技术

2024年初,中国的一个研究团队发表了一项在无液氦超低温制冷技术方面的突破性成果,为我国前沿科学研究的超低温制冷难题提供了一种新的解决方案。那么,什么是无液氦超低温制冷?超低温制冷与前沿科学研究有何关系?且听笔者慢慢道来。

科学家如何研究睡眠

人的一生有大约1/3的时间在睡眠中度过。人为什么要睡觉?睡眠过程中大脑都发生了什么?丰富多彩的梦境是怎样出现的?这些都正由科学家的研究得以逐渐被揭秘。那么,科学家都是如何研究睡眠的呢?

生命的磨损——限制长生的自然机制

从秦始皇派方士带着童男童女求仙,到古埃及人将死者做成木乃伊放在金字塔中等待复活,古今中外的历史都不缺少人类追求长生不老的记载。随着现代科技的发展,人类的人均寿命越来越长,古话说“人生七十古来稀”,而现在我国居民人均预期寿命早已超过了70岁。人造器官、基因编辑、干细胞治疗之类的新科技层出不穷,让人有一种“说不定哪天真能长生不老”的感觉。但很遗憾,人体要对抗的“磨损”实在太多了,其中有一些磨损还是不可逆的,就像限制长生的控制阀一样,让衰老乃至死亡不可避免。

如何识别“你是谁”

自古以来,“我是谁”一直是哲学的终极追问。而在科技不断发展的今天,解决“你是谁”的问题,却是各种智能设备最重要的问题之一,生物识别技术在其中就发挥了至关重要的作用。什么是生物识别,所谓生物识别技术,就是使用光学、声学或生理学检测手段,对人体固有的生理特征进行检测,从而对生物个体身份进行判定的方式。生物识别的本质要求我们用一系列技术手段将不同的生物个体区分开来。在此过程中,生物内慕性的特征和随机性产生的特征都可以为我们所利用。

沙漠星球的科幻史诗——《沙丘》系列

20世纪60年代,美国科幻作家弗兰克·赫伯特(Frank Herbert)撰写了《沙丘》系列小说。故事讲述:在类似罗马帝国的星际政治社会中,身为皇族成员的厄崔迪家族不仅与另一个贵族家族哈克南是世仇,而且受到皇帝的猜忌。在皇帝与哈克南的阴谋下,厄崔迪家族离开原本掌控的采邑星球,搬到了新的采邑一邑——厄拉科斯星。

在大脑中读写记忆可能吗

读取记忆可能吗?有可能!现有的技术手段已经可以在某种程度上完成对某个人当前思维的读取。当我们看到某个东西的时候,或是在思考某件事情的时候,大脑中对应的神经元就会开始活动。如果我们用某种技术来探测当前大脑的活动状态,再结合一套“字典”来解读这种大脑状态对应的思维内容,就可以实现对当前思维的读取。这种技术是目前脑机接口的主要研究方向。

生命的设计、组装与创造——合成生物学

女娲造人的传说,讲的是神灵创造生命的故事;《阿凡达》中的发光植物,是对地球上不存在的奇特生命的幻想。如果说,我们现在能像女娲造人那样人工设计与创造生命,或者改造植物,创造出《阿凡达》中的发光植物,你会相信吗?如果说,我们还可以通过微生物将空气中的碳转化成食物。

我们是否同频

人作为一种社会动物,通信与交流无疑是生活和工作的一个主旋律。从人的交流完全靠喊的原始社会,到网络发达的今天;从千里飞鸽传书信,到视听多维度传达信息;从“海内存知己,天涯若比邻”,到面对面却各自玩手机交流无疑是生活中极其重要的一环,也深刻影响和塑造了我们的生活。科学测量人脑“频率”我们有着“心意相通”这样的说法,也会说两个人“不在同一个频道”。事实上,人与人的交流确实就像是两部对讲机,两者要在相同的频道上,才能很好地沟通。

给动物穿戴设备

可穿戴设备是一种穿戴在身上的小型化便携式设备,不仅可以监护佩戴人的健康状况,还可以监测动物的各种“生活起居”呢。

为什么把动植物送上太空

世界上第一批进入太空的植物是玉米(种子),1946年由美国发射。这些种子后来被成功回收,并用于研究与分析。而人类第一次进入太空种植蔬菜是在2014年一一国际空间站的航天员花了33天的时间种植出了生菜。

变废为宝的生物质能源

什么是生物质能。现阶段,煤炭、石油和天然气等化石能源是人类应用最为广泛的能源,但其中所蕴藏的“碳”已经离开碳循环太久了,其再生时间长达几百万年,且储量有限,不具备可再生性。而如今,人类社会对能源高度依赖,呕需探索发展可持续的能源供给。

AI为可穿戴设备带来了什么

人工智能(简称AI)时代正向我们狂奔而来。AI的发展在各个领域都为我们的生活带来了变化。其中,在健康领域,人工智能和可穿戴设备的结合也为我们翻开了让人耳目一新的新篇章。

我错了?世界错了?

快问快答:“五十六个__,五十六枝花”,这句歌词怎么填空?如果你的答案是“民族”,那你将和笔者以及很多网友一样,陷入深深的自我怀疑之中。因为正确的歌词是“五十六个星座,五十六枝花”,甚至在整首歌中都不曾出现过“五十六个民族”这句话。

科学实验,在“束缚”中起舞

在刚刚过去的2019年,基因编辑婴儿事件终于尘埃落定。深圳市南山区人民法院一审公开宣判,贺建奎、张仁礼、覃金洲因共同非法实施以生殖为目的的人类胚胎基因编辑和生殖医疗活动,构成非法行医罪,被依法追究刑事责任。这一事件激起了公众的热烈讨论;科学研究和实验的“红线”在哪里?

做个梦,变聪明?

1864年的某一天,化学象凯库勒坐在壁炉前打瞌睡,梦见一条夫蛇咬住自己的尾巴。他惊醒后,赶紧用纸笔记下了这个梦。当时他正为苯分子的结构伤透脑筋——6个碳原子和6个氢原子要完全对称地排列,形成稳定的分子,怎样才能做到呢?凭借这个梦带来的灵感,凯库勒提出了苯环的结构,成就了"梦得苯环"的佳话。

莫叹韶光短,只缘欢喜多--时间与快乐的科学联系

说起时间感,其实我们的大脑中并没有一个滴答作响的时钟-换句话说,人类并没有如钟表那样计量真实时间的能力。但我们又确实能够感觉到时间的流逝。目前,神经科学家和心理学家认为,是大脑皮层、小脑以及基底神经节参与了时间感知的工作。一般认为,我们对时间的感知分为三个部分:毫秒级的时间感受,秒至分钟级的时间感受,以及天至年级的时间感受。这三种感受不仅在时间长短上不同,还对应着不同的计算机制。

天天玩手机会怎样

刷手机一时爽,一直刷一直爽。不光刷手机爽,刷iPad也爽,哪怕看看电视也挺爽的。但是这么一直爽……就会产生一个副作用——家长的唠叨:“天天盯着屏幕,眼睛看坏啦!”“老是玩,还学不学习?”“回家啥事不做,就知道抱着手机,手机给你吃还是给你穿?”这时候,很多同学哪怕不顶嘴,也会在心里偷偷地不爽:玩玩手机怎么了?真会有那么多问题吗?这个嘛……科学家也很关心这个问题!不过科学家可不会简单地说玩手机“应该”会有哪些副作用,而是先动手——故实验。

《人间大浩劫》--科学的微生物之战

墨西哥的一座荒郊小镇忽然遭受了灭顶之灾个太空舱在此坠落之后,小镇的居民染上了奇怪的病症,在很短的时间内几乎全部死亡,只有一个老人和一个婴儿幸存。生物学家斯通、露丝、查理和医生马克受命来此调查疫情,发现导致这种致命传染病的是来自外太空的未知微生物,他们将其命名为“仙女座”。

隔离下的“社会人”

笔者上学的吋候曾幻想:要是能一直放假,在家里有吃有喝有WiFi,那该有多好啊!结果今年开年,年还没过热乎,就被疫情结结实实地上了一课。“自闭”了一个比暑假还长的寒假之后,笔者真是快要不行了。同学们在家享受吃竭玩乐不开学的“宅家”生话,接受网课“在线毒打”的吋候,也里是什么感受?

新污染物知多少

三文鱼(大西洋鲑)是很多人喜爱的食物。银鲑(又称银大麻哈鱼),与三文鱼同属鲑科,也是优质的食用鱼。银鲑在淡水环境中出生,顺流而下到海洋里生活,成年后又溯流而上回到淡水区产卵。在20世纪90年代,生活在美国太平洋西北部的银鲑从海洋洄游到靠近城市的淡水水域时,总会大量离奇死亡。如果碰巧赶上暴雨,在几小时内就会有大量鲑鱼陆续死亡,这让人们疑惑不解。