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2022年10月30日 08:00

我们为什么需要睡眠?

我们为什么需要睡眠?

2023年生命科学突破奖授予了两位睡眠科学家:日本筑波大学的柳泽正史(Masashi Yanagisawa,柳沢正史)和美国斯坦福大学的伊曼纽尔·米诺(Emmanuel Mignot),以奖励他们独立发现发作性睡病(narcolepsy)是由缺乏名为食欲素(orexin)的大脑化学物质导致的。本篇文章则是对柳泽正史所处的筑波大学国际综合睡眠医科学研究机构及其研究方向的介绍。

撰文 | veronique greenwood

翻译 | 纯牛奶太甜

校对 | tangcubibi,EON

在筑...

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2022年10月30日 08:00

趣味横生的定积分:不要问我什么是有趣,这就是有趣

趣味横生的定积分:不要问我什么是有趣,这就是有趣

当遇到有趣的定积分,你会按捺不住算出来吗?大部分人可能对于微积分计算敬而远之,但是,你不想知道什么是“有趣的”定积分吗?

撰文 | 姬扬

最近我发现一位高产的科普作家,读了几本以后,觉得他写得非常好,值得让更多的人知道。

纳欣(Paul J. Nahin, 1940-)是美国新罕布什尔大学的电气工程荣休教授,今年已经八十多岁了。你可能觉得他是个工程师,也许他确实是个工程师,但是他写了很多数学和物理方面的科普书,还得过一次...

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2022年10月29日 14:34

诺奖得主乔治·帕里西:科研需要正确的灵感,但这只是起点

诺奖得主乔治·帕里西:科研需要正确的灵感,但这只是起点

近日,在首部科普作品《随椋鸟飞行》中文版正式上市后不久,2021年诺贝尔物理学奖得主乔治·帕里西与B站知名UP主Zhan |、中国科学院理论物理研究所研究员金瑜亮一起,畅谈科研与生活的感悟。

帕里西坦言,研究椋鸟的问题非常有趣。基于动物的集体行为,研究的群体可以是椋鸟、虫子,还有移动的马群、牛群等,但研究不限于动物。对复杂系统的研究也是人类群体行为关系的隐喻。

在首部科普作品《随椋鸟飞行》中,乔治·帕里西也大方...

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2022年10月28日 08:00

金属+塑料+玻璃是啥?我们历时17年做了一个实验来研究

金属+塑料+玻璃是啥?我们历时17年做了一个实验来研究

编辑 | 谨理

 

金属塑料是日常生活中广泛使用的材料,现在看看有钱花而且有饭吃的你的身边,是不是有数不尽的金属制品?

 

还有数不尽的塑料制品?

吃完饭之后就要多学知识,想想金属和塑料为什么能大规模应用到生活中的方方面面呢?

 

1、金属和塑料是矛盾的材料吗

 

通常,金属具有比较高的熔点机械强度高。人类在很早以前就使用了金属材料,而且可以追溯到人类文明有记载的青铜器时代。和早时期的石器相比,金属铜...

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2022年10月27日 08:00

化学触觉:我们能在虚拟世界感受真实触感吗?

化学触觉:我们能在虚拟世界感受真实触感吗?

1

近两年,元宇宙概念大火,似乎这是能改变人类未来的东西。无论商业前景如何,一些研究人员确实在致力于让虚拟现实和数字人生结合。这其中就有一个问题:在虚拟世界能体验到现实一样冷热酸甜的感觉吗?化学触觉,或许可以告诉我们答案。

 

撰文 | 水水

警报突然响起,他快速离开现场,刚走到出口时却突然发生爆炸,火星溅落到他身上,令他感到阵阵刺痛。来到外面,天空中飘着雪花,寒意袭来,他发现原来是旁边核反应室里发出的...

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2022年10月27日 08:00

21世纪为什么需要复杂科学?

21世纪为什么需要复杂科学?

撰文 | 张江(北京师范大学系统科学学院)
 

2020年以来,人类社会的发展仿佛呈现出一条全新的轨迹:新冠肺炎疫情、极端天气、俄乌冲突、股市熔断、经济停滞、粮食危机,这些百年罕见的天灾人祸、重大事件集中、频繁地发生。与此同时,以人工智能、区块链、元宇宙等颠覆性技术为代表的高科技产业还在不遗余力地加速推进着。人们乐观地以为新的问题只有通过新的技术变革才能解决,但其实每一项新的发明都有可能引发新的问题和焦虑。...


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2022年10月26日 08:13

牛顿是如何发现二项级数的?

牛顿是如何发现二项级数的?

重新思考问题和寻找规律,指引牛顿找到了曲线和无穷和之间的联系。

撰文 | Steven Strogarz

编译 | 冶无情

审核 | 暮大河

 

Isaac Newton(艾萨克·牛顿)并不以慷慨大方著称,并且他对对手的蔑视也堪称传奇。但他在一封给他的竞争对手Gottfried Leibniz(戈特弗里德莱布尼茨)的信中—现在被称为后书信(Epistola Posterior),牛顿表现出怀旧和近乎友好的态度。

在信中,他讲述了他学生时代的一个故事,当时他刚刚开始学...

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2022年10月26日 08:13

香山红叶不姓红,姓黄

香山红叶不姓红,姓黄

最近是京郊红叶观赏的高峰期。周末的香山、坡峰岭等地可谓是游人如织,车水马龙。笔者居住在北京,上周末也体验了一把香山的“秋高峰”。有些人把所有秋季变红的树叶统称为“枫叶”,这其实是不准确的。确切地说,“枫”这个字身上就是一笔糊涂账,而香山遍野的红叶也并不姓“红”。

撰文 | 黄炎

古代最早被称为“枫”的植物是金缕梅科枫香树属的枫香树(Liquidambar formosana Hance),因为其枝叶细弱,仿佛时刻在风中摇曳,从...

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2022年10月25日 08:00

计算机“眼”中的宇宙膨胀 | 2011诺贝尔物理学奖得主访谈

计算机“眼”中的宇宙膨胀 | 2011诺贝尔物理学奖得主访谈

采访&撰稿 | Fernando Chirigati(《自然-计算科学》主编)

翻译 | 施普林格·自然上海办公室

Saul Perlmutter博士是加利福尼亚大学的物理学教授,劳伦斯伯克利国家实验室(LBNL)的高级科学家,2011年诺贝尔物理学奖得主。在此,他向我们介绍了宇宙的加速膨胀,以及计算机技术在该领域的重要作用。

2011年,Perlmutter获诺贝尔物理学奖,以表扬他和其他科学家透过观测遥远超新星而发现宇宙加速膨胀。Credit: Jon Shainker
 

...

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2022年10月25日 08:00

地球,因何成为生命的天选之地?

地球,因何成为生命的天选之地?

撰文 | 申建勋、林巍

 

蓝色的地球生机勃勃,表面丰富的海洋和足够密度的大气使其在众多行星中脱颖而出,生命也得以在这里起源演化。生物与地球环境的协同演化进一步使得地球成为更加适宜生命居住的星球。地球环境如何引发生命的起源是一个重要且复杂的研究课题。

地月系孕育了生命,妆点了自然。来源/wiki

 

地球是目前已知唯一存在生命的天体,地球因何成为天选之地?地球是否是宇宙中生命唯一的温床?又是怎样的契机使得...

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2022年10月24日 08:01

“熵”字的由来

“熵”字的由来

史海浮沉,众星闪烁。在一些学术论著中,有关德国物理学家I.R.普朗克1923年来华,并在东南大学和北京大学讲学的文字跃然在目。”熵“的概念也因此得以引入物理学中文语境。物理学界的人们可能会联想到:这个I.R.普朗克是否就是我们所熟知的量子物理学的奠基者马克斯·普朗克(Max Karl Ernst Ludwig Planck,1858—1947)?如是,他来华的具体时间和行程是怎样的?如不是,这个普朗克又是何人? 他在华的访问行程和内容又如何? 本文依...

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2022年10月24日 08:00

丘成桐:学“问”

丘成桐:学“问”

2022 年 9 月 22 日,丘成桐院士受邀参加“人文清华”讲坛,讲述《学“问”》,以下为整理并由丘先生增补后的演讲稿全文,刊登于《数理人文》。

 

作者 | 丘成桐

整理 | 牛芸、桂延智、王一婷

今天,我很高兴能够在这里与大家一起讨论做学问的过程。1979 年,我第一次回国,到今天差不多 40 多年,与很多中国数学家、科学家来往,遇到了很多很好的朋友、学生,同时尽我最大的努力培养华人数学人才。最近十年来,我花了不少功夫...

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2022年10月22日 09:32

一份永不过时的思想遗产——纪念罗素诞辰一百五十年

“这就是我的一生,我觉得它值得活。如果有机会的话,我还乐意再活一次。”

——罗素

撰文 |  丁玖(美国南密西西比大学数学系教授)

如果说不是每一个中国人都知道伯特兰·罗素 (Bertrand Russell,1872年5月18日-1970年2月2日) 的大名,那么每一个中国知识分子应该听说过他,甚至知道他的一些故事或读过他写的一些书。今年是他诞辰一百五十年。尽管罗素活到将近98周岁,他离开这个世界也已经超过52年了。半个世纪以来,中国和...

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2022年10月22日 08:36

白天不懂夜的痛,疼痛也有昼夜节律吗?

人类最基本的体验之一,身体疼痛,会在一天内发生强度波动。很多人都曾经历此种波动,例如起夜撒尿期间感觉肩膀头酸痛不已,但到早起之时,酸痛感似乎很轻微了。

不过学界对于痛感波动的原因始终难下定论。大多数研究都试图将日益严重的夜间疼痛问题与睡眠不足(deprived)或受扰乱(disrupted)相关联,可结果并不理想。

今年9月,法国里昂神经科学研究中心的科学家团队于《大脑》(Brain)杂志发表论文,阐释了疼痛敏感性(pai...

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2022年10月21日 08:00

为什么我不建议你吃生腌,也不建议你吃生荸荠?

为什么我不建议你吃生腌,也不建议你吃生荸荠?

撰文 | 阮光锋(科信食品与健康信息交流中心科技传播部主任,副研究馆员,中华预防医学会健康传播分会委员)
 

最近,生腌又火出圈了!但并不是因为美味,而是一些负面消息:有网友学做生腌虾,结果不幸食物中毒了……

图丨@沸点壹刻

 

其实这位网友的中毒很可能和调料关系不大,而是因为食材不够新鲜所导致。在食品安全问题当中,寄生虫感染不可小觑。除了新闻中提到的生腌,许多处理不当的常见食物,甚至水生植物也会导致寄...


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2022年10月21日 08:00

索菲斯·李:视力欠佳,却看到数学和物理中最深刻的结构之一

索菲斯·李:视力欠佳,却看到数学和物理中最深刻的结构之一

挪威数学家索菲斯·李因视力欠佳,“弃医从理”走上学术道路。这一路他遇到了克莱因、库默尔、魏尔施特拉斯等大数学家。他也开创了自己的辉煌,甚至其意义超越了其最初的想象:为了找到一种类比伽罗瓦理论的微分方程理论,判定微分方程能否求解,索菲斯·李发现了连续群——李群,这一划时代的工具完全改变了数学和物理的发展。

 

撰文 | 伊恩·斯图尔特(Ian Stewart)

翻译丨李思尘、张秉宇

 

看待几何的新方式

马里乌斯·...

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2022年10月20日 08:29

研究人员制造出致死率80%的“毒王”是怎么回事?

研究人员制造出致死率80%的“毒王”是怎么回事?

撰文 | Y博的科普园

 

1、致死率80%的出处

很多人在传“美国实验室制造出致死率80%新冠毒王”的新闻。随手搜了一下中文:

没被病毒病死,也得被这类标题吓死。这些都是搬运了英国的八卦报刊《每日邮报》(daily mail):

搬运的效率还真高,人家17号才原创,不到24小时就进口上市了。一看就是把入境隔离给免了。

无论中英文,这些文章都是夸大其词。它们抓住了一项研究里小鼠中80%的致死率——标题里的致死率就是这么来的。但...




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2022年10月20日 08:29

自动驾驶上路了,是真智能还是看上去智能

自动驾驶上路了,是真智能还是看上去智能

如火如荼的自动驾驶技术发展到今天,无人驾驶的车辆已经走上了街头。但是,为了保证行车安全,绝大多数无人驾驶车辆都配备了副驾座位上的“安全员”,监控车辆的行车状态。坊间有戏言:每一辆无人驾驶汽车底盘都藏着一个驾驶员。驾驶等级从L3到L4、到L5的迁跃,似乎面临着一道难以逾越的天堑。

想要与人类司机并驾齐驱,像真正的人一样灵活应变、自主决策,自动驾驶还有一个Plan B可以选择,那就是通用人工智能。

 

撰文 | 刘凯...

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2022年10月19日 08:00

诺奖得主Wilczek:延迟宇宙热寂

诺奖得主Wilczek:延迟宇宙热寂

撰文 | Frank Wilczek

翻译 | 胡风、梁丁当

 

中文版

物理定律预言宇宙最终会停止运转与变化,这样的命运能被推迟吗?

在今年夏天某个酷热的上午,当我正在游泳时,我的思绪突然飘到了另一个关于“气候变化”的问题上:宇宙的“热死亡”,也就是我们常说的“热寂”。这很可能是宇宙的终极命运。讽刺的是,比起我们这个越来越热的星球,宇宙死亡的话题反而没有那么令人焦虑。

在19世纪,随着科学家对“热”的科学理解逐渐加深...

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2022年10月19日 08:00

人脑细胞植入鼠脑,能让我们更好地理解大脑吗?

人脑细胞植入鼠脑,能让我们更好地理解大脑吗?

来源:dreamstudio

撰文 | Allison Whitten

译者 | M. W.

校对 | 光影

 

要想观察人类神经元的发育、连接及相互作用的过程,我们仍面临许多现实的、伦理上的难题,而科学家们对人脑内部运转方式的认识长期以来都受困于此。但最近,于《自然》发表的一项新研究中,由塞尔久·帕斯卡(Sergiu Paşca)带领的一众斯坦福大学神经科学家[1],报告了他们发现的一种研究人类神经元的新方法——在大鼠大脑还没有完全发育成熟时,将人...

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