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2026年01期

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聚焦 | 可再生能源时代的曙光已至

聚焦 | 可再生能源时代的曙光已至

尽管2025年科学界面临诸多棘手挑战，但仍有亮点：全球范围内可再生能源（包括太阳能和风能）发电量首次超过煤炭。当前局势已非常接近“碳达峰”，即全球化石燃料排放量达到峰值后开始下降的拐点。根据这一发展形势，达成这一里程碑事件或许只需几年了。这些令人振奋的变化，主要得益于太阳能和风能技术的更广泛普及，以及用于驱动电动汽车和储存太阳能的锂离子电池成本的降低。鉴于这些成就，《科学》（Science）杂志将
聚焦 | 《科学》2025年度十大突破

聚焦 | 《科学》2025年度十大突破

可再生能源的增长势不可当，此领域在2025年为全球能源格局带来历史性转折，《科学》（Science）杂志将其列为年度突破级别的变革力量。另有9项进展被《科学》纳入年度突破。风驰电掣，沐光而行由数亿年前植物捕获的古老太阳能驱动着工业革命后人类社会的运转，但这种时空馈赠标好了未来代价，人类很清楚从开采石油到燃烧煤炭的过程对气候和环境而言意味着什么。全球能源发展的转向势在必行，也早已开始，202
科学学 | 特朗普人工智能创世纪计划”：风险与机遇在哪里？

科学学 | 特朗普人工智能创世纪计划”：风险与机遇在哪里？

作为联邦政府人工智能平台建设的一部分，美国国家实验室被要求扩大其数据集的开放范围以加速科研进程。但是，谁将是真正的受益者呢？近日，美国白宫启动一项国家科研促进计划，拟通过整合国内17家国家实验室的尖端科学数据集与高性能计算资源，构建专用人工智能（AI）模型，以加速国家科研创新进程。 2024年 11 月24日，一项行政命令要求美国能源部（DOE）创建一个平台，使学界研究人员和人工智能企业能够
科学学 | “创世纪计划”力图重塑全球科技版图：我国面临的AI4S挑战与对策

科学学 | “创世纪计划”力图重塑全球科技版图：我国面临的AI4S挑战与对策

2025年11月24日，美国总统特朗普签署行政命令启动“创世纪计划”（GenesisMission），旨在整合全美的计算资源和科学数据，利用科学智能（AI4S）创造更高效率、更具突破性的科学发展新模式，确保美国的科技竞争优势地位。白宫将“创世纪计划”与历史上的“曼哈顿计划”相类比，以强调其重要意义，该计划标志着美国人工智能国家战略的重大转型。美国以举国之力争夺AI4S发展先机，试图重塑“美国优
科学学 | 让AI主导科学的“创世纪计划是一场毁掉科学的实验吗？

科学学 | 让AI主导科学的“创世纪计划是一场毁掉科学的实验吗？

特朗普政府新推出的“创世纪计划”（GenesisMission）承诺利用人工智能变革科研方式，力求在机器人技术、生物技术和核聚变等领域的重大难题上取得突破。该计划旨在建立这样一套智能系统：AI能独立设计实验、执行操作、从结果中学习并持续提出科研新方向。计划支持者们希望借助此AI科研模式，大幅提升美国联邦政府资助项自的生产力。 “创世纪计划”的愿景代表了国际潮流。多国政府都在重金投资、大力推进
科学学 | 如何更好地用市场化方式发展科普

科学学 | 如何更好地用市场化方式发展科普

科普是全社会共同的事业。尽管国家一直在鼓励用市场化方式发展科普，但科普产业的发展状况一直不尽如人意，科普工作仍主要由政府推动。2016年5月30日，习近平总书记在全国科技创新大会、两院院士大会、中国科学技术协会第九次全国代表大会上发表重要讲话，首次全面系统阐释了“两翼理论”的核心思想。“两翼理论”以实现创新发展为目标，在更高层面提出了科技创新、科学普及同为国家创新体系的重要组成部分，揭示了科技创
基础研究 | 揭示宇宙悖论 A或引发物理学范式转变

基础研究 | 揭示宇宙悖论 A或引发物理学范式转变

在黑洞研究取得成功后，受此鼓舞的理论物理学家正将相关经验和知识应用到整个宇宙。他们的发现让他们开始质疑支撑物理学运作的基本假设。在书桌前钻研量子时空数学原理的过程中，物理学家遇到了一个令人费解的难题。量子理论和引力的奥妙规则让他们能够详细地构想许多种不同类型的宇宙，从而开展强有力的思想实验。近年来，这些实验帮助解决了不少有关黑洞的长期未解之谜。但2019年，一组研究人员在考察某个与我
基础研究 | 艾滋病的“功能性治愈”近在眼前？

基础研究 | 艾滋病的“功能性治愈”近在眼前？

感染人类免疫缺陷病毒（HIV）的人终身都要服用抗逆转录病毒药物。但使用工程化抗体的试验表明，艾滋病的“功能性治愈”可能近在眼前。全球约有4000万人感染HIV。尽管治疗手段的进步意味着HIV感染不再像过去那样致命，但研究人员至今也未能找到根治方法。相反地，HIV感染者终身都要服用多种抗逆转录病毒药物进行治疗。长的中位数为1.5年。另一项是在英国和丹麦进行的RIO试验，由伦敦帝国理工学
基础研究 | 肠道与大脑间的双向通信系统正在影响你的认知

基础研究 | 肠道与大脑间的双向通信系统正在影响你的认知

你有没有遇到过这样的情况：考试前特别紧张时，突然感觉肚子不舒服，甚至想跑厕所……当大脑感受到压力时，它会通过神经通路（如迷走神经）向肠道发送信号，导致肠道蠕动加快甚至痉挛，让你产生“紧张到想拉肚子”的感觉。反过来，肠胃如果不适，也会通过炎症因子、神经递质等免疫和化学信号传递给大脑，让你情绪低落，注意力涣散。不难看出，肠胄与大脑有着紧密的联系。实际上，你的肠胃和大脑之间有一条24小时不间断的“
前沿科技 | 宇宙新视窗：探秘中国下一代超级对撞机

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在探索自然的征程上，中国科学家正全力推进一项重大计划：环形正负电子对撞机（CEPC）。这座将长达100公里的地下环形装置，旨在以前所未有的精度研究希格斯玻色子和其他基本粒子。作为“希格斯工厂”，CEPC要在洁净实验环境下产生数以百万计希格斯玻色子，帮助科学家探究粒子的物质起源，检验宇宙稳定性，发现新粒子、新相互作用力以及新规律。新的发现或将重新定义物理学标准模型，为更多诺贝尔奖级别的新突破指引
前沿科技 | 中国量子信息如何从0到1到无穷？

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如今，中国在量子信息领域的多个方面都领跑世界，如星地量子通信和光学量子计算。但回望三十年前，我们国内的量子研究几乎是一片空白。中国最早引起国际学术界关注的量子信息成果来自我在中国科学技术大学的老师郭光灿和他的学生段路明。二人于1997年提出段-郭量子避错码，不久后又贡献了量子概率克隆段-郭界限。后来，段路明又在量子通信和量子计算领域作出许多重要贡献。 2018年，段路明从密歇根大学回到工
科学文化 | 用作品向世人展示中国当代建筑设计师的能力、智慧和担当

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在2025年7月举行的启明星协会城市建筑分会学术交流会上，崔家春理事引我认识了2011级星友、（以下简称华东院）结构总工程师陈建兴，说他在超高层建筑设计领域有一些值得了解的工作。这样我与建兴星友建立了联系，开始关注他。7月华东院的官方微信号“AAAPLUS建筑之上”有对上海大歌剧院结构设计专业负责人陈建兴的专访，这篇文章让我把正在施工建设中的上海大歌剧院和陈建兴联系起来。此后，我对有关上海大歌剧院
科学文化 | 小行星到底有多大可能撞地球？

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当某颗小行星威胁地球时，天文学家会使用名为都灵危险指数的风险评级系统来传达其风险。该量表的发明者（RichardBinzel）向记者亚历克斯·威尔金斯（AlexWilkins）讲述了他在行星防御领域长达50年的职业生涯。对危险小行星的观测已经持续了50多年。1995年，他提出了“近地天体危险指数”，后更名为“都灵危险指数”，该指数用0到10级来评定小行星撞击地球的可能性以及潜在破坏力。 20
科学文化 | AI细胞模型或将改变生物医学领域

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研究者正竞相开发“虚拟细胞”，这种技术有望通过预测基因活性等特性，彻底改变生物医学領域。人类细胞中充斥着数万亿个分子，包括大量的蛋白质、碳水化合物、脂质和核酸。细胞内分布着细胞器和其他结构，其错综复杂的组织形式让巴洛克式建筑都显得简单朴素。细胞质宛如一个繁忙的化学实验室，分子在此不停地发生反应、重组与重塑。在细胞核内，成千上万个基因不断地开启和关闭，将看似混乱的状态转化为协调一致的生命活动，从
科学文化 | 同步：解码万物共舞的奥秘

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当剧院穹顶的灯光渐暗，原本杂乱的掌声在某个神秘时刻突然达成共振，化作雷霆般的整齐节奏；当夏夜河畔的萤火虫群由散漫星光蜕变为精准的霓虹矩阵这些令人震撼的奇观，实则是宇宙法则在生命舞台上的即兴演出。人类心脏堪称自然界最精妙的装置，窦房结细胞如同生物节拍的量子纠缠源，以60～100次／分钟的精准频率，指挥30亿心肌细胞完成生命交响乐。当两个灵魂深度共鸣时，他们的心跳会在4.6秒内实现跨躯体协调，呼吸频率
科学文化 | 乔治·斯穆特 (1945—2025)

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魅力非凡的宇宙学家和诺奖得主，发现了宇宙微波背景辐射中的温度变化。宇宙学家乔治·斯穆特（GeorgeSmoot）通过测量宇宙微波背景辐射中的温度变化，加深了我们对最早可观测时期的宇宙的理解。他1992年的关键实验显示，在微波天空探测到了这些“涟漪”。这一发现揭示了恒星、星系等结构形成的痕迹，也促使他成为2006年诺贝尔物理学奖得主之一。同时，该发现催生了众多类似实验一这些实验通过越来越精

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