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2021年12月14日 10:00

丘成桐:培养数学人才之我见

丘成桐:培养数学人才之我见

本文是丘成桐院士于 2021 年 11 月 20 日在怀柔综合性国家科学中心第二届雁栖人才论坛演讲的讲稿。

撰文 | 丘成桐

近几年来,中美关系紧张,中国种种先进的科技产品被外国卡脖子。科技界开始认识到基础科学的重要性,它是国家科技能否领先的决定性因素。我们也从中了解到西方积累数百年的国力所在。

我们知道,美国众多大学是美国基础科学的支柱。有趣的是,这些大学草创之初,不少是以发展技术为目标的。但是他们发现,要在科技...

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2021年12月13日 10:00

双子座流星雨来袭:当我们看流星雨时,你想知道的七件事

双子座流星雨来袭:当我们看流星雨时,你想知道的七件事

双子座流星雨每年12月中旬来临,今年将在13日晚上至14日清晨之间达到极大。

“带你去看流星雨,落在这地球上,让你的泪落在我肩膀”,二十年前,电视剧《流星花园》主题曲传遍大街小巷。一起看流星雨,成为多少少男少女你侬我侬的浪漫梦想。关于流星雨,你知道有哪些硬核知识吗?

 

撰文 | 李明涛

01、流星、流星雨和流星暴有什么关系? 

我们所在的太阳系是个热闹的大家庭。除了太阳、八大行星及其卫星、矮行星之外,还存在浩...

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2021年12月13日 08:00

等价、不变性与高阶范畴|范畴论哲学Ⅱ

等价、不变性与高阶范畴|范畴论哲学Ⅱ

解理解范畴中的高阶结构和弱等价之间的对应,会使得我们对数学的理解更上一个台阶。

撰文 | 叶凌远

前言

今天这篇文章是 集合论 vs 范畴论 = 汇编语言 vs C++?|范畴论哲学 I 的续篇。上一篇文章中,我们的目光主要集中在范畴内部,讨论范畴论作为一套数学语言,它如何从物体的关系(使用、功能)的角度从而更加准确地对描述了我们日常对数学结构的理解。换句话说,使用范畴论的语言,我们自然而然地会在同构的意义下理解数学。...

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2021年12月12日 16:00

岸见一郎:与之前相比,与人见面变得越来越难了丨展卷

岸见一郎:与之前相比,与人见面变得越来越难了丨展卷

新冠疫情的暴发已近两年时间,与过去相比,疫情带给我们日常生活的改变可能是方方面面的,一个非常具体的表现就是“与之前相比,与人见面变得越来越难了”。一方面,人们在内心中期盼着疫情赶快过去,以便可以恢复往昔的正常生活;另一方面,谁也不能否认,我们是活在当下的。

今年6月,日本作家岸见一郎的最新一部作品《活在当下的勇气》经由中国科学技术出版社引进出版,这也是他继《被讨厌的勇气》《幸福的勇气》等“勇气系列”...

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2021年12月12日 08:00

小县城走出了第一批留美少年

小县城走出了第一批留美少年

中国最早期留学生中,多位来自广东省香山县(现中山市),其中就包括被誉为“中国留学生之父”的容闳。容闳发起了“留美幼童计划”,并促成清政府分四批派120位学子到美国留学,其中香山县人占三成。该计划对后来中国社会发展产生了巨大影响。本文作者即是香山县人士,上世纪80年代到美留学,本能地对早期留学同乡产生关注,借此介绍“西学东渐”的几位代表性人物:容闳、黄宽、唐国安、郑玛诺,以及张文湛。

撰文 | 陈关荣(香港...

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2021年12月11日 18:00

无路难开路更难:绿色荧光蛋白的传奇发现之旅

无路难开路更难:绿色荧光蛋白的传奇发现之旅

绿色荧光蛋白能够通过自身催化形成生色团并在蓝光或紫外光激发下发出绿色荧光,通过基因工程与其它蛋白融合,它可以让不可见的蛋白质成为可见,因此在过去的二十多年里成为生物学家和医学科学家研究细胞内各类生物化学过程的指路星,可以说是生物学研究的重要工具。对其的原创性发现和后来的重要发展斩获了2008年诺贝尔化学奖,投身其中的诸位科学家的探索之旅则堪称科学史上的一段传奇佳话。

 

撰文 | 徐亦迅

生命科学史的发展...

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2021年12月11日 16:00

啤酒苦不苦,这种植物说了算

啤酒苦不苦,这种植物说了算

撰文 | 黄业钦(中国科学院植物研究所)

作为世界上最古老、度数最低的酒精饮料之一,啤酒以其独特的风味和口感征服了不少爱好者。绵密的泡沫、琥珀般的色泽、还带着微微的苦涩,可谓是酒中独一无二的存在。那么问题来了:你知道啤酒的灵魂是什么吗?

 

是它是它就是它,啤酒的灵魂!

其实,酿酒就是利用微生物将含糖的物质经过发酵生成酒精的过程,其中酒精发酵是酿酒的主要阶段。水果、麦芽糖等糖质原料可经微生物作用直接转...

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2021年12月10日 10:04

深度学习的几何观点

深度学习的几何观点

撰文 | 顾险峰

 

新书预告

笔者团队将过去几年中有关最优传输理论和算法的课堂讲义与研究报告加以整理总结,成书出版[1]。最优传输理论可以从多个角度去理解学习,例如线性规划和对偶的观点,凸微分几何的观点,蒙日-安培偏微分方程的观点和流体力学的观点。每种观点都发展出一套相对完备的计算方法,例如Sinkhorn类型的算法,实际上是基于线性规划加上熵正则项、或者用Nesterov方法进行光滑化,目前在深度学习领域如日中天;利...

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2021年12月10日 08:04

直播预告:颜宁实验室毕业生做客女科学家论坛,畅谈“女科学家去哪了”

离开科研,还是留下?

撰文 | 返朴

2015年,结构生物学家颜宁教授在清华大学发起、组织了第一场女科学家论坛(Women in science forum),邀请处于不同事业阶段的女性科学家分享她们的心得。此后,论坛年年举办,至今已有六届。去年的论坛以“科研伉俪”为主题,首次引入男嘉宾,讨论两性所共同面对的“事业与家庭的平衡”问题。

2019年,科普电子刊物《返朴》创建,总编颜宁教授设立“女科学家去哪了”专栏,介绍女性科研人员的...

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2021年12月09日 10:00

紫色染料,一次意外,开启一个时代

紫色染料,一次意外,开启一个时代

一个关于药物、废料、科学家、商人、贵族、海洋生物和鸟粪的神奇故事,正如一个复杂的化合物一样透露着化学的玄机。

撰文 | 下雪

2021年诺贝尔化学奖颁发给了不对称有机催化,让许多人高呼诺贝尔理综奖终于回归正牌化学。

关于有机合成,我们讲一个有趣的故事:人类第一个合成染料——紫色(苯胺紫mauveine),来自一个意外的发现。

 

煤焦油的产物

1856年,18岁英国青年威廉·珀金(William Henry Perkin)在他家中简陋的实...

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2021年12月09日 08:30

形式系统和数学

形式系统和数学

本文讨论形式系统作为今日数学的基本背景结构及其对未来的启示。

撰文 | 黎景辉

01、引 言

可以说形式系统是躲在数学背后的神秘百年老字号。看过多层大楼的建造的人都知道,工人是先架起一个钢架,然后安装墙壁窗户,到大楼造好的时候已经看不见原先那钢架了。打个比喻,把数学看作这个大楼,形式系统便是隐藏在大楼里的钢架。这个钢架出现问题,大楼便会倒塌。钢架的毛病是大楼的隐忧。同样若是支撑着你正在使用的数学的支架—...

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2021年12月08日 09:15

第七届「女科学家论坛」问题征集:研究生毕业后,你们去哪儿了?|女科学家去哪了

第七届「女科学家论坛」问题征集:研究生毕业后,你们去哪儿了?|女科学家去哪了

撰文 | 返朴

2019年4月,《返朴》曾发表文章《14比28:榜样的力量 | 女科学家去哪儿了》,讨论科研领域性别事业曲线的“剪刀型分布”问题。所谓剪刀型分布,即“科研地位越资深,女性比例越低”。无论是什么原因导致了这一分布状况,它都是长期客观存在的现实:无论一位女性个体的事业发展到什么阶段,都不可能跳出两性整体事业差异巨大的现实。
那么,这些离开科研领域的女性们去向了何方?她们的智识、她们受过的科研训练,在其他...

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2021年12月08日 09:15

李政道与统计力学

李政道与统计力学

撰文 | 欧阳钟灿(中国科学院理论物理研究所)

值李政道先生九十五华诞之际,《现代物理知识》杂志邀请笔者介绍李先生在统计力学方面的贡献。作为李先生一手倡导并建立的国内博士后制度的首批受益人,笔者深感荣幸。李先生是20世纪后半叶国际高能物理学界备受尊崇的领袖之一,他在宇称不守恒等方面的伟大研究成就已载入物理学史册,不仅被学界、也为一般读者所熟知。对李先生在物理学其他方向的贡献,国内大众媒体或一般科普读物上则...

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2021年12月07日 11:10

硬核摄影科普:要拍好星空哪些器件必不可少?

硬核摄影科普:要拍好星空哪些器件必不可少?

撰文 | 邱鹏(中国科学院国家天文台工程师)

1、CCD的诞生与工作原理

电荷耦合器件(Charge-coupled Device, CCD)是由贝尔实验室的威拉德·波伊尔和乔治·史密斯发明的。CCD是一种在光电效应基础上发展起来的半导体光电器件,自20世纪70年代后期开始广泛应用于天文观测,相较照相底片和光电倍增管,它具有量子效率高、动态范围大、线性好等优点。

图1. CCD的发明人威拉德·波伊尔(左)和乔治·史密斯(右),二人因此工作获...

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2021年12月07日 11:00

玻姆力学——教科书之外的量子理论

玻姆力学——教科书之外的量子理论

众所周知,量子力学是物理学专业必修的一门课程。在众多经典教科书中,人们学习到的量子理论,几乎全部源于上世纪20年代诞生的波动力学和矩阵力学,其解释基于哥本哈根诠释。当然,也有许多人听说过其他的诠释,比如多世界诠释或者本文将要介绍的玻姆力学。

作为一种与一般教科书中截然不同的量子力学理论,玻姆力学其实已经发展多年,甚至在近些年相关研究者在实验检验和理论预言方面都做出了很好的工作,展现了这一理论的“威力...

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2021年12月06日 11:00

伽利略是如何奠定近代科学的?| 贤说八道

伽利略是如何奠定近代科学的?| 贤说八道

本文为曹则贤著《磅礴为一》第一章。

《磅礴为一》一书的内容简介:本书为继《一念非凡》和《惊艳一击》之后的“曹则贤科学教育一字系列”第三本,书名语出庄子《逍遥游》“旁礴万物以为一”,副标题 “通才型学者的风范”则明确了本书的主角为科学史上一些被称为polymath的人。本书正文十二篇,每篇介绍一位通才学者,内容包括小传、主要学术成就及其在科学史上的影响等,涉及人物有伽利略、帕斯卡、欧拉、杨、克里福德、格拉...

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2021年12月06日 09:00

纯数学领域,AI也有用武之地

纯数学领域,AI也有用武之地

机器学习工具已被用于辅助数学研究中通常依赖人类直觉和创造力的部分,并在两个不同的数学领域中各产生了重要结果。

撰文 | Christian Stump

自古以来,数学家会通过研究个例来提出新的理论。例如,观察过立方体和棱锥之后,人们会发现顶点数、边数和面数是相关联的。数学家辨认出这种规律后,将其推广到更普遍的形状,然后开始思考这种关系为什么可能成立。这个过程部分涉及计算,自从1960年代数学软件出现之后就在这方面派上了...

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2021年12月05日 13:20

科学与哲思没有国界:阿拉伯百年翻译运动 | 展卷

科学与哲思没有国界:阿拉伯百年翻译运动 | 展卷

科学的传播,特别是数学和天文学(历史学家称为“精确科学”)的传播,是不同文明之间建立联系的最有效方式。而人类思想的其他方面,如宗教和哲学,则传播得较慢,它们只会缓慢渗入特定的文化中并对其产生影响。

本文经授权节选自《寻路者:阿拉伯科学的黄金时代(中国画报出版社)第三章。标题为编辑所加。点击文末“阅读原文”可购买此书。点击“在看”并发表您的感想至留言区,截至2021年12月12日中午12点,我们会选出2条...

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2021年12月05日 13:00

巨人阴影下的巨人——斜杠青年胡克

巨人阴影下的巨人——斜杠青年胡克

撰文 | Ember、阿怪 

提起中学课本里的胡克定律,你大概是以一副迷惑表情作为回应。但提到F=-k·x这条公式,你可能或多或少会保留一些关于它的记忆。胡克定律作为力学弹性理论中的一条基本定律,表示固体受力时,其中的应力与应变之间呈线性关系。能够出现在课本里,就已经足以说明罗伯特·胡克(Robert Hooke)的学术成就不一般。有多不一般?毫不夸张地说,他的成就几乎能与牛顿(Isaac Newton)、惠更斯(Christiaan Huyg(h)...

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2021年12月04日 11:20

都说不唯论文,那我们发表论文是为了什么

都说不唯论文,那我们发表论文是为了什么

Undergraduate: I want papers, more papers, more more papers.

Graduate: I want papers, more papers, JACS papers.Postdoc: I want HIJ (High Impact Factor Journal) papers.如果你也学化学,如果你也搞科研,看到这样的心路历程,是不是代入感很强?这是西湖大学工学院材料科学讲席教授黄嘉兴,在成为一名独立PI之前对于发表论文这件事的心态变化。在西湖大学,不管是遴选学术人才还是面试博士新生,我们都曾强调“不唯论文...

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