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科学大观园

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2024年01期

聚焦热点话题，探索人与自然；汇集奇闻异趣，网罗超自然现象。旨在把科学的严谨性与普及方式的多样性、趣味性、灵活性有机地融合在一起。

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卷首语 | 凝固的时间

卷首语 | 凝固的时间

岁末年初，辞旧迎新，在我们的文明史上，这样的更迭循环往复，已有上万次之多。时间流逝犹如长河远去，那些沉淀下来的印记经由考古工作者之手，得以再次焕发活力。回望2023年，伴随着“考古中国”重大项目的推进，一批重要考古成果陆续问世，使得考古学家研究阐释中华文明发展历史进程的线索和资料更加丰富。例如，良渚、城河、寺墩等遗址的新发现使考古工作者对这些遗址有了更加深入的理解和认识，而河南、河北、陕西
前沿 | 孕吐原因找到了

前沿 | 孕吐原因找到了

根据2023年12月13日发表于《自然》的一项研究，科学家已经确定了胎儿在生长过程中释放的一种激素，可能会引起令孕妇身体虚弱的孕吐。根据这项研究，对这种激素更敏感的女性可能更容易出现严重的恶心和呕吐症状，也就是妊娠剧吐。美国宾夕法尼亚大学生理学家Tito Borner说：“这是妊娠剧吐第一次有望从根源上解决，而不仅仅是缓解症状。” 这一发现为治疗妊娠剧吐开辟了道路。“我们现在对可能导致这
前沿 | 喝酸奶或可治疗抑郁

前沿 | 喝酸奶或可治疗抑郁

美国弗吉尼亚大学的最新研究称，酸奶和发酵食品中存在一种乳酸杆菌，有助于缓解压力，并可能预防抑郁和焦虑。该发现为焦虑、抑郁和其他精神健康状况的疗法提供了新方向。这项研究报告发表在《大脑行为与免疫》杂志上。奥尔本·戈尔捷博士是该研究报告的作者之一，他强调了乳酸杆菌对人体健康的积极作用，“我们的研究发现了乳酸杆菌是如何通过调节免疫系统来影响情绪障碍的，这将为治疗焦虑和抑郁的急需疗法提供解决方案。”
前沿 | 做“白日梦”时大脑在干什么

前沿 | 做“白日梦”时大脑在干什么

当人静静地坐着，突然之间，大脑“出神”，仿佛转向了完全不同的世界，可能是最近的经历，也可能是过往的记忆。事实上，可能只是做了个白日梦。那么，在做白日梦时，大脑中发生了什么？这是神经科学家们很难回答的问题。据2023年12月13日发表在《自然》杂志的一项研究表明，美国哈佛大学医学院领导的研究团队离解决这个问题又近了一步。研究还表明，白日梦或可塑造大脑未来对其所见事物的反应。在这项新研究中，团
前沿 | 吸烟会导致大脑萎缩

前沿 | 吸烟会导致大脑萎缩

2023年12 月 14 日，英国生物样本库（UK Biobank）公布最新研究成果，发现吸烟会导致大脑萎缩和过早衰老，而且戒烟后也无法逆转。 UK Biobank 分析了 32094 名欧洲参与者，揭示了吸烟、遗传易感性和脑容量减少之间的直接联系，这项研究有助于解释为什么吸烟者的认知能力会下降以及罹患阿尔茨海默病的风险会升高。戒烟固然可以防止脑组织的进一步流失，但无法让大脑恢复到原来的
前沿 | 虚拟现实护目镜让小鼠蒙圈

前沿 | 虚拟现实护目镜让小鼠蒙圈

《神经元》杂志最新发表的研究表明，小鼠的微型虚拟现实护目镜可以创造令人信服的世界，使科学家能够研究动物在各种场景下的大脑活动。研究人员表示，这项技术使啮齿动物神经科学研究更接近电影《黑客帝国》中的场景，实现了与现实世界无法区分的模拟。观察大脑模式的机器通常太大，无法连接到自由移动的小鼠身上。美国西北大学团队此次在小鼠周围放置了显示虚拟现实世界的屏幕，同时将小鼠放置在这一环境内的跑步机上。研究人
前沿 | 雌雄同体绿旋蜜雀罕见出现

前沿 | 雌雄同体绿旋蜜雀罕见出现

通常情况下，雌性绿旋蜜雀（Green Honeycreeper）整体呈现绿色，而雄性呈现蓝色。业余鸟类学家约翰·穆里略（John Murillo） 12月份发现了罕见的雌雄同体绿旋蜜雀，鸟身呈现半绿半蓝情况。穆里略于 2021 年 10 月至 2023 年 6 月期间，在哥伦比亚卡尔达斯市附近的 Demostrativa Don Miguel Reserva Natural 拍摄到这只罕见的绿
前沿 | 白天压力大晚上睡不好

前沿 | 白天压力大晚上睡不好

压力会让人们经常在夜间醒来，而在小鼠体内发现的大脑通路或许可以解释其中的原因。如果人类也存在类似途径，可能会找到提高睡眠质量的新方法。相关研究2023年12月13日发表于《当代生物学》。虽然从睡眠中短暂醒来是正常的，但压力会增加这种觉醒。这些瞬间的觉醒非常短暂，持续时间不到20秒，以至于人们很少记得。然而，这种觉醒却与一系列问题有关，包括白天疲劳、认知能力受损和情绪不佳。为了解压力为什
科学探奇 | 人类能在液体中呼吸吗？

科学探奇 | 人类能在液体中呼吸吗？

空气是我们须臾离不开的东西。在正常情况下，一个人每分钟差不多要呼吸15～20次。空气是气体。那么，你有没有想过，人能不能呼吸液体呢？呼吸液体也是科幻故事里反复描绘的一种特技，最有名的是1989年上映的好莱坞深海动作片《深渊》。但我们真的能做到吗？事实上，我们不仅可以做到，而且已经做到了，剩下的只是如何改进的问题。可呼吸液体的发明在阐明如何做到的之前，我们先来了解一下，为什么
封面故事 | 考古的2023

封面故事 | 考古的2023

浙江良渚古城遗址周边新发现疑似水坝近20 处，湖北沙洋城河遗址发现屈家岭文化时期的“水利设施”，江苏常州寺墩遗址考古新发现反映太湖地区史前社会复杂化进程，南岛语族起源与扩散研究为中华文明和中华民族多元一体演进格局提供重要实证，国家文物局日前在北京召开的“考古中国”重大项目重要进展工作会上介绍了多项考古最新成果。陕西西安汉文帝霸陵入选2023 世界十大考古发现。此外，三星堆出土的两件国宝
封面故事 | “考古中国”通报多个项目取得新成果

封面故事 | “考古中国”通报多个项目取得新成果

11月29日，国家文物局在北京召开“考古中国”重大项目重要进展工作会，会上介绍了多项考古最新成果。浙江良渚古城遗址周边新发现疑似水坝近20处良渚文化一般分为早、中、晚三期。良渚文化早期阶段，通过对北村、南王庙等遗址调查发掘，以及瑶山外围等聚落结构新线索的分析，建立了前古城时代良渚遗址群聚落分布的新认识。良渚中期阶段，在良渚古城周边新发现疑似水坝近20处，其中7处的碳-14年代皆距今约5
封面故事 | “考古中国”重大项目通报商代最新考古有新发现

封面故事 | “考古中国”重大项目通报商代最新考古有新发现

聚焦商代最新考古发现，国家文物局日前通报了河南安阳洹北商城遗址、河北商代考古发现与研究、陕西清涧寨沟遗址、北京丰台新宫遗址等4项重要考古成果。洹北商城遗址“郭城”考古新发现一定程度上改变了对于城市形态的认识，发掘者认为“郭城”应为城壕而不是城墙；城壕上发现的通道以及不同时期的道路遗迹，有助于进一步深入认识洹北商城城市布局；殷墟时期的大型祭祀沟叠压在城壕之上，表明晚商时期该区域功能已发生变化
封面故事 | 开启深海考古新篇章相约千米深蓝探秘海丝遗珍

封面故事 | 开启深海考古新篇章相约千米深蓝探秘海丝遗珍

11日清晨，随着“探索一号”科考船抵达三亚，南海西北陆坡一号、二号沉船第一阶段考古调查工作宣告顺利结束。历时20余天，21个潜次工作，一次没有先例可循的考古调查。神秘的古代沉船，历经500多年等待后，与深海考古队相约在万顷碧波之下。开启深海考古新篇章 2023年5月20日，南海西北陆坡约1500米深度海域。搭乘“深海勇士”号载人潜水器，中国文物工作者将水下永久测绘基点布放在海底。
封面故事 | 2023年度世界十大考古发现揭晓汉文帝霸陵入选

封面故事 | 2023年度世界十大考古发现揭晓汉文帝霸陵入选

由美国考古学会主办的《考古》（Archaeology）杂志近日评选出本年度世界十大考古发现，陕西西安汉文帝霸陵发现的动物殉葬坑入选。汉文帝霸陵自2021年考古发现以来引发广泛关注，先后荣获“2021年度全国十大考古新发现”“2021年陕西省六大考古发现”。此外入选年度“世界十大考古发现”的考古项目还包括意大利托斯卡纳温泉圣池发现2300年前青铜雕塑、墨西哥阿兹特克大神庙发现祭祀用石刻人像等。
封面故事 | 科技助力考古　取得新突破

封面故事 | 科技助力考古　取得新突破

近年来，多种学科知识、先进科技手段与考古研究实践深度融合，为建设有中国特色、中国风格、中国气派的考古学提供了源源不断的动力。科技手段就像可靠的“放大镜”“显微镜”，使研究者能够从同样的文物上捕捉到更多痕迹，提取出以前难以获得的海量信息。检测一抹灰烬，3000年前的纺织工艺显露真容；3D藏宝图展开，沉睡在江底的文物被精准标注；AI技术拼对复原，分散在不同祭祀坑的青铜器复归完整……近年来，
封面故事 | 顶尖科技大集合盘点考古发掘背后的“黑科技”

封面故事 | 顶尖科技大集合盘点考古发掘背后的“黑科技”

现在的考古，早已不是我们印象中仅靠一把铲子和皮尺挖一挖量一量的时代了，而是有更多先进的仪器设备和研究方法参与其中。文物研究逐渐引入了多个学科、多种技术手段，成了顶尖科技综合实力展示的平台。黑科技一：年代测定 20世纪80年代，三星堆1、2号坑发掘时，受到当时技术条件的限制，三星堆的出土年代一直没有明确的时间判定。2020年启动的祭祀坑的系统发掘解答了这个谜题。在发掘中，考古人员在显微镜下
寰宇内外 | 预测地震动物可能更靠谱

寰宇内外 | 预测地震动物可能更靠谱

红木蚂蚁即使是最小的生物也可能告诉我们地震是否正在接近。从2009年到2012年，德国科学家密切监测了位于德国艾费尔地区地震活跃的诺伊维德盆地的红木蚂蚁，以了解更多关于它们在地震事件之前行为变化的信息。通过使用高分辨率摄像机24小时监控这些蚂蚁，研究发现，这些小生物在地震之前改变了它们典型的日常生活，白天变得不那么活跃，晚上则更加活跃。研究人员认为，这些蚂蚁能够探测地震，或是因为它们拥有“
真相 | 常吃烤红薯会致癌？并非如此

真相 | 常吃烤红薯会致癌？并非如此

又到了吃红薯的季节啦！每天吃一顿红薯经济实惠，香甜软糯，没有几个人不喜欢吧？不过，在吃红薯这件事上也有不一样的声音。有传言说：“烤红薯虽然好吃，但是会致癌！”要知道红薯的做法里烤红薯可是NO.1，特别是被烤得香甜流糖的，吃进嘴里甜到心里。这么好吃的烤红薯，真的会致癌吗？吃烤红薯会致癌？街边美食中，除了烤串能做到香飘满街，排在第二位的就是烤红薯了，颜色诱人、口感香甜，是人们钟
聚焦 | 2023我们向科学高峰进发

聚焦 | 2023我们向科学高峰进发

岁月不居，时节如流。转眼间，2023年已悄然过去。这一年给我们留下了太多值得铭记的精彩时刻：墨子巡天望远镜开启巡天观测，“首秀”邂逅仙女座星系；全球首例非人灵长类动物介入式脑机接口试验成功完成，脑机接口未来已来…… 回首过往，我国科研人员勇攀高峰，创下一个又一个新纪录。展望未来，追逐前沿、崇尚创新的他们将收获更多惊喜！实现百兆比特率量子密钥分发基于量子力学基本原理，量子密钥分发可以实
聚焦 | 《科学》评选2023年重大突破

聚焦 | 《科学》评选2023年重大突破

2023年12月14日，《科学》杂志公布了编辑团队评选的2023年度十大科学突破，其中包括获得科学突破冠军奖的GLP-1减肥药和9项科学突破入围奖。肥胖遇到了对手肥胖既是一场个人的战斗，也是一场公共健康危机。在美国，大约70%的成年人受超重的影响，而在欧洲，这个数字超过了一半。当身体质量指数为30或以上时就被定义为肥胖，肥胖可能是2型糖尿病、心脏病、关节炎、脂肪肝和某些癌症的诱因。
专栏 | 每天一节体育课，多不多？

专栏 | 每天一节体育课，多不多？

日前，深圳、上海等地都出台政策，明确义务教育阶段，要实行“每天一节体育课”，引发广泛关注。在深圳市教育局日前出台的政策中，明确从2024年1月1日起，义务教育阶段学校每天开设一节体育课。在政策解读中，深圳市教育局列出改革背景，指出：学生体质健康优良率还有待提升，“小眼镜”“小胖墩”等现象日益突出，学校体育课应试倾向严重等问题。同样在2024年1月1日起施行的还有新制定的《上海市体育发展
专栏 | 科学体系助高中和大学课程“双向奔赴”

专栏 | 科学体系助高中和大学课程“双向奔赴”

一则关于“南京大学认定高中学分”的消息引发热议。据南京大学官网显示，该校向13名入校不久的大一新生颁发了0年级课程“1学分”证书。这些学生都在高中期间学习了南京大学针对高中生开设的相关课程，并通过审核认定获得了相应学分。南京大学副校长陆延青介绍，学校启动了中学生英才计划，在江苏省两所学校分别开设了语文阅读课程和地球与空间科学探索课程，完成课程的学生可在进入大学后获得相应学分。陆延青称，中学
地球故事 | 土林揭秘

地球故事 | 土林揭秘

20世纪60年代，为了研究元谋盆地的冰川和新构造活动，中国地质科学院地质力学所的钱方多次到云南元谋盆地进行野外地质调查，他在元谋盆地的上新统—更新统地层分布区，发现多片被流水冲刷后形成的土柱，这些土柱“高低参差、密密层层，层见叠出，远看如一片森林”。1977年，钱方将这种地貌形态命名为“土林”并写进了他公开发表的一篇科研论文中。从此，“土林”才作为一种独立的地貌类型，逐渐被地学界所接受。石
万象 | 1.3亿年前雄性蚊子会吸血

万象 | 1.3亿年前雄性蚊子会吸血

琥珀中雄蚊背面视图。来源：南京古生物所人人喊打的吸血蚊子，已经在地球上至少存活了1亿多年。已有研究显示，雄性蚊子并不吸血，只有交配完成的雌性蚊子因为卵巢和受精卵的发育才吸血。 12月5日，一篇发表于《当代生物学》的封面文章推翻了上述结论。在距今约1.3亿年的早白垩世黎巴嫩琥珀中，论文作者、中国科学院南京地质古生物研究所（以下简称“南京古生物所”）研究员丹尼·阿扎发现了两枚最古老的蚊子化石
文化 | 新疆考古百年：何以润天山

文化 | 新疆考古百年：何以润天山

巍巍天山，绵延数亿年；潺潺雪水，滋养牧场绿洲。横贯东西，照应南北，自古以来，中国与中亚、西亚、南亚、欧洲交往联系，天山南北都有主要通道。虽处边疆，底蕴极厚，不仅蕴藏中华悠远流长文脉，厚植中华民族共同体文明记忆，更存储东西方人群交流信息。躬耕田野，叩问天地，追古抚今，致敬百年。近日，“载瞻载止——新疆考古百年”特展在新疆开幕，展现一代代考古人踏遍万里，读破万卷，探索各族先民共拓辽阔疆域、共创
人物 | 柴人杰：让更多听障患者重获新“声”

人物 | 柴人杰：让更多听障患者重获新“声”

柴人杰。图片｜东南大学据估计，全球约有4.66亿人患有致残性听力损失；在中国，残疾性听力损失患者约有2780万人，居全国各类残疾之首。由于起步较晚，在过去一段时间，中国在耳聋领域的科研成果相对匮乏，临床上缺乏有效的治疗手段。面对这一难题，东南大学首席教授、生命健康高等研究院执行院长柴人杰潜心研究基因治疗和干细胞治疗耳聋，为数千万耳聋患者带来重获新“声”的希望。 “耳聋患者里，超过一半是老
科学课堂 | 神奇人体竟能点亮日光灯

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生活中魔术表演有一个神奇的节目，人的手指摩擦日光灯管就能点亮日光灯，甚至还能隔空点亮日光灯，那么人体真的能点亮日光灯吗？本期为你揭秘人体点亮日光灯的奥秘。传统型日光灯又称荧光灯，它主要由日光灯管、启辉器和镇流器构成。日光灯管两端各有一根灯丝，灯管内充有微量的惰性气体氩和稀薄的汞蒸气，灯管内壁上涂有荧光粉。镇流器是与日光灯管相串联的一个元件，实际上是绕在硅钢片铁心上的电感线圈，其感抗值很大。
阳光童书 | 打开一扇窗让孩子爱上动物

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图书名称：《DK动物百科》作者：英国DK出版社书号：978-7-110-10551-1 定价：398.00元每个孩子都是一个世界，在孩子的世界中，总会有各种奇怪的东西。我们会发现，大人们如果想让孩子接受自己，往往要花很长的时间；然而，小孩子却能在短时间内，就和小动物打成一片，亲密无间。孩子和小动物之间感情的迅速升温，让很多家长觉得很意外，为什么孩子们那么喜欢动物呢？人类学家白

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