发现“露西”50周年 | 《环球科学》新刊导读

百科   2024-12-07 21:48   北京  

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封面故事 COVER STORY
发现“露西”50周年

1974年,本文作者之一发现了一具独特的古人类化石——这就是闻名世界的南方古猿“露西”。50年来,露西和许多的新化石迫使古人类学家重新思考人类起源的关键细节。随着找到的拼图碎片越来越多,科学家正在拼出一幅更丰富的人类演化故事。

宇宙学 COSMOLOGY
哈勃常数再遇危机

近一个世纪前,天文学家发现宇宙正在膨胀,并尝试用哈勃常数描述它膨胀的速度。当时科学家曾因对哈勃常数的了解过少引发过几次危机,比如用它计算出的宇宙年龄比太阳年龄还年轻。随着理论的不断改进,原本的冲突已经逐步被化解。如今,简洁明了的“宇宙学标准模型”在许多方面获得了成功,但在面对哈勃常数时,却又再次遭遇危机:近域宇宙和宇宙微波背景给出的哈勃常数并不一致。随着测量精度的提高,这种差异变得更加显眼。宇宙学家已经无法再回避这个问题,但是新的解决方案又在何方?


生物物理学 BIOPHYSICS
武装到细胞:深海抗压指南

深海中的极端压强,比每块手指大小的地方都踩了一头大象还恐怖。如果将地表或浅海生物的细胞带到这样的环境中,细胞膜会被压得过于紧密而无法流动,根本无法维持正常功能。然而,许多适应了深海环境的生物却能在高压下正常生活。为了探究它们的抗压秘诀,一群研究者将目光投向了生活在深海的栉水母。他们借助同步加速器的高能X射线,终于揭开了深海细胞在高压下仍能正常运作的秘密。


专题报道 SPECIAL REPORT
跨时代疫苗

疫苗进入人类社会已有长达200多年的时间。截至目前,它们已经帮助了至少1.5亿人预防数十种传染病,且正在覆盖更多没有任何现代医疗的地区,推动人类社会的健康公平。在科学家的不断努力下,疫苗也在不断推陈出新。能比注射疫苗提供更快更强的保护效果,他们正在完善无需打针的吸入式疫苗,且价格更低廉。那些因为自身免疫病,不得不长期使用免疫抑制剂的人。除此之外,一种特殊的疫苗——反向疫苗也在帮助这种疫苗在预防和治疗上的巨大潜力。

量子计算 QUANTUM COMPUTING
量子计算:六种比特的角逐

量子计算机拥有算力远超经典计算机的潜力,因而备受期待。尽管容错通用量子计算尚未实现,但提及它,人们最常想到的总是酷似“黄金吊灯”的超导量子计算机。然而,可能实现量子计算的物理体系远不止超导电路一种,任何满足容错通用量子计算五条准则的量子比特系统,似乎都有能力参与这场竞争。如今,六种量子比特系统正在这场竞赛中激烈地角逐。

生物学 BIOLOGY
显微镜下的骨关节炎

骨关节炎究竟是种什么样的疾病?在传统观念里,这是一种因骨骼间摩擦导致关节处骨头磨损的疾病。但直到科学家通过对小鼠进行基因改造,使编码的蛋白质携带有荧光标记,从而让细胞在黑暗中发光,他们才在显微镜下看见了关节炎期间骨骼细胞所经历的变化。他们发现,骨关节炎实际上是负责软骨生成的干细胞逐渐耗尽,直至关节处软骨生长与退化间平衡被打破的疾病。换句话说,成年人的骨关节炎之所以不能像骨折一样得到修复,是因为在这场细胞死亡与再生的激战中,损伤最终压倒了修复。

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