科学是研究各种

《爱上科学·科学引领未来》系列书：中科院SELF格致论道讲坛著，人民邮电出版社出版。我们不但要普及科学知识，更要普及科学方法和科学精神，使公众具有明辨是非和自我学习的能力2016年，习近平总书记在全国科技创新大会、两院院士大会、中国科协第九次全国代表大会上指出：“科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼，要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置。没有全民科学素质普遍提高，就难以建立起宏大的高素质创新大军，难以实现科技成果快速转化。”当前“科学普及”深度、高度和广度都是前所未有的，必将对中国的发展产生深远的影响。科普的重要性毋庸置疑，全社会对科普的热情和支持也前所未有。那么科普应该怎么做：对谁科普？科普什么？怎么科普？谁来科普？从我这么多年做科普的经验来看，科普的对象几乎是所有人，从幼童到老年人，涵盖各种专业、职业人群，比常规教育的覆盖面要广得多。然而，科普又不能取代常规教育，只能是常规教育的补充。那么“科普什么”就很重要了。大部分人接受科普的目的是获取那些学校没教或者是前沿的科学知识，但只有知识和结论还不够。如果没有科学素养的提升、缺少科学精神、不掌握科学方法，就会出现边学边忘、人云亦云的情况，这也是今天骗局和谣言依然有市场的主要原因。我们不但要普及科学知识，更要普及科学方法和科学精神，使公众具有明辨是非和自我学习的能力。科普很重要，但对绝大部分人来说，“科普”尚不是刚需。既有吸引力又有收获，科普活动传达的信息才能够尽可能多地被接收。因此，科普活动本质上更像是一种“通信”，通信的效果只能以接收方接收到的有效信息量来评估。发送得再多、再深刻、再精确，如果接收方没有收到，通信就失败了，科普就没有效果。怎么做科普效果才好呢？我总结了九个字：抓热点、接地气、讲故事。“抓热点”就是用热点主题吸引公众参加，“接地气”就是要消除与公众的距离和障碍，“讲故事”才能够始终留住公众的注意力。那么谁来做科普呢？有三个群体：第一个群体是做科学新闻报道的媒体人；第二个群体是科普专业工作者(比如科普作家，或者由科学家成功转型的作家)；第三个群体是科技工作者，主要是指正在从事科学研究的职业科学家。这三个群体各自都有其优势，扬长避短才是正道。我属于第三个群体，是职业天文学家。虽然具有知识以及科研优势，然而就科普的效果来讲，还有特别大的提升空间。一方面，工作特别忙，全职工作就是全时工作，即使不在实验室、办公室的时候，也都在思考学术问题，所以抽出时间做科普实在是非常大的挑战。因此，做演讲或撰写科普文章，与学术报告和学术论文区别不大，力争全面、系统和严谨。也许是抓了热点，但是不容易将知识故事化，结果常常是发送方很辛苦，接收方收获很小。这个普遍存在的问题怎么解决呢？中科院SELF格致论道讲坛做出了很好的尝试，几十分钟的演讲，一个观点，一段故事，一个火花，一次“通信效率”满分的科学普及。我参加过多次格致论道的科普活动，做过演讲，担任过主持人，甚至还参与过辩论。活动方与嘉宾商讨确定“热点”话题，请专业演讲培训老师指导嘉宾，确保每一个演讲既“接地气”又“讲故事”。格致论道平台不仅做了很多场科学普及活动，更重要的是培训出一批优秀的科学家科普人。本丛书就是格致论道科普的一项成果，希望能给读者带来收获与乐趣。(作者为中国科学院粒子天体物理重点实验室主任、“慧眼”卫星首席科学家。此文为《爱上科学·科学引领未来》系列书序言，有删节。)《 人民日报 》( 2021年04月06日 20 版)

性，在地球上是很古老的事情。当一个细胞飘过另一个细胞时，费洛蒙就会飞来。费洛蒙即信息素，也称做外激素，是由一个个体分泌到体外，被同物种的其他个体通过嗅觉器官察觉，使后者表现出某种行为，情绪，心理或生理机制改变的物质。它具有通讯功能。几乎所有的动物都证明有信息素的存在。（比如狗狗闻屁屁或下体，不然你以为它真傻呀！）在生物群中，很多单细胞生物既可以进行无性繁殖（克隆自己），也可以进行有性繁殖（与其他生物结合DNA创造后代）。但是，研究结果是，如果某些生物具备克隆自己的条件，它们一般更喜欢克隆而并非与其他同类结合。据分析，通常生物会认为两性结合会降低自己的地位。另外，它们会花费大量的精力吸引配偶，并经历复杂的过程，才能顺利的将自己的DNA与别人的DNA混合。对于生物而言，相比复杂的结合，克隆要简单得多。在一段时间里，科学家认为所有真核生物的祖先，包括动物、植物、真菌、粘液霉，以及除了细菌和小而奇怪的古菌意外，一切生命分支都是依靠克隆来繁育后代的。但是，科学家当时在这个领域所了解的知识并不是超级多。所以产生一个连锁效应，一旦生物学家开始研究不同的真核生物，以弄清性是如何起源的，他们就会对自己的发现感到惊讶，研究一次惊讶一次。而现他们认为，连古老的真核生物也是这样做的。性的基本要素是，吸引和遗传物质的交换，这要比性的进化和人们熟悉的男人+女人=婴儿的等式早得多。恩，还要更早一些。动物学家莎拉-奥托表示，雄性和雌性这种两性分支是非常非常晚的时候才进化出来的。如果性和吸引力比男性和女性更早出现，那么吸引力必须必两性分化更重要。当专家第一次开始思考如何想象古真核生物的性时，专家有了一个想法。（真核生物由真核细胞构成的生物。包括原生生物界、真菌界、植物界和动物界。真核生物是所有单细胞或多细胞的、其细胞具有细胞核的生物的总称，它包括所有动物、植物、真菌和其他具有由膜包裹着的复杂亚细胞结构的生物。）由于很多单细胞真核生物不需要交配就可以繁殖，专家觉得他们可以通过研究这些真核生物的基因来发现哪些是进行有性繁殖。之所以有这样的想法，因为专家认为有些古真核生物具有性的基因，而有些没有。最终的研究的结果令人意想不到，所有的真核生物都存在性的基因。并非所有的真核生物都使用过性基因，但它们确实都有性基因。这意味着，最后一个真核生物的祖先，也就是从人类到粘液霉的一切事物的古老前身，一定是有性的。那么，最早的吸引力和性是什么样子的呢？因为这些生物的化石记录基本上不存在，所以只能通过观察现有生物的DNA来追溯前夕。如果你问一堆科学家关于微生物性的问题，你最终会得到这样一个可能的现实：那是20亿年前的事了，一个孤独的古真核生物在拥挤的海洋中游动。设想一下，在一个巨大的海洋中，周围都是其他物种，看不到潜在的伴侣。突然，另一个古真核生物游过，注意到了第一个，求爱开始了。那么接下来，用什么吸引对方，当然是性感。虽然这些单细胞并不能听到或看到，但它们可以闻到，这就是之前提及过的信息素。科学家表示，生物所分泌的信息素可以非常强烈，飞蛾可以在几千米外监测到对方的信息素。而这些远古的真核生物或许就是通过这种方式勾引对方，像对方示爱的方式。信息素所传递的信息很丰富而且准确，因为在汪洋的大海里，古真核生物可不想花费太多的时间跟其他错误的单细胞生物调情。有一个情况值得注意，并不是所有生物的信息素都是相同的。也是分高低的，信息素越多，越有吸引力。毕竟，将成吨的能量射出，显示了实力。就跟骑士们争夺公主的青睐一般。当真核生物被同伴吸引后，它们经过分裂，生出只有成人一半DNA的小克隆体。这些新生命向彼此游去，然后互相环绕。当它们离得足够近时，其中一个会射出一个把手，专家们称之为shmoo，这是以1940年代一个卡通人物命名的。一旦新出生的半细胞与其他DNA混合在一起，它们就成为了一个完整的真核生物，一个孩子就此诞生了。20亿年后，所有的真核生物有了洗牌的基因。然而，有些生物是有性的，有些则是无性的，还有一些是来回切换的。许多生物，就像大多数植物一样，既是雄性又是雌性。有些物种没有性别，只是细胞聚在一起合并。据报道，有些真菌有数万种性别。当人们了解的更多时，看到生物体繁殖方式的全部多样性，它会让你意识到我们对性别的刻板看法及男性和女性，这只是馅饼的一部分而已。当性以两性分化的方式进化时，并不是一开始就有两种不同的性别。相反，单细胞生物会开发出标记让对方知道它们是不同的类型。可能有一个 "A "型和一个 "B "型会互相交配，也可能有几十甚至上百种不同的类型。这里的想法是避免与近亲交配。实际的性别是后来从类型中演化出来的。但性别仍然不是性和吸引的唯一方式。即使在今天，在许多物种中，吸引力仍然非常关键，但它不仅是男性吸引女性或女性吸引男性，几乎在你所看的任何维度上，都会有变化。人类也不能免于这种变化，我们把性别想象成这两个类别，但性比这更流动和多维。

艾萨克.牛顿彻底扣开了科学的大门，他发现无论一个物体是在地球上还是在太空中，我们只需用少数几个方程就能描述它的运动。考虑到牛顿方程非常简单，却威力非凡，人们很容易认为牛顿方程反映了宇宙根基的永恒真理。但是牛顿本人并不这么认为，他相信宇宙远比它的定律所刻画的世界丰富的多、神秘的多。众所周知，牛顿后来曾经反思道我不知道这个世界会如何看我，但我觉得自己只是一个在海边玩耍的孩子，真理的海洋就摆在那里等待着我去发现而我却不时的被一个不太寻常的光华石子或者更加美丽的贝壳所吸引。这句话在之后的几个世纪里不断的得到验证，我很高兴，如果牛顿方程能够无限精确的描述任何种类的现象，不论大小不论轻重不论快慢，那么后面的科学探险也许就不是现在这个样子了。牛顿方程大大加深了，我们对世界的认识，但如果她在任何时候都成立，那就好比宇宙尝起来始终是香草味的，如果你在日常生活的尺度上思考宇宙，你就大错特错了，将视角推向更宏观更微观的领域结果也是一样的。沿着牛顿的探索之路，科学家们大胆挺进的领域，远远超出了牛顿方程的适用范围，根据我们学到的知识，我们必须彻底改变对现实本质的认识，但这种改变并非唾手可得，他们必须接受科学界的认真检查，甚至会受到某些人的坚决抵制，只有等到证据足够充分以后新的观点才会被人们所接受。事情本该如此，我们并不需要急于做出判断，现实会耐心等待。近百年来的理论和实验进展都大力强调的一个关键的事实是：日常经验一旦超出了日常生活的范围，就会失去指导意义，但对于在极端条件中出现的全新物理现象而言。有广义相对论量子力学和玄论，如果结论是正确的话，他们所描述的那些极端条件，一系列全新思想呼之欲出，也不足为奇，科学的基本假定是所有的尺度上都存在的规律和模式，但是就像牛顿自己所预料的那样，我们没有理由去期待直接了当的模式适用于所有的尺度，令人惊讶的事物终会显得平淡无奇，毫无疑问，关于未来的物理学还会见解什么？这个说法仍然成立。每个时代科学家都不可能知道很多年之后的历史会怎样评价他们的工作，是一个转折，还是一时的热潮，是一块基石还是提出了经得起时间考验的新见解，这种局部的不确定性会被物理学中最受人喜爱的一个特征，整体稳定性所平衡，也就是说心理论一般不会将他所替代的旧理论一笔勾销。我们已经说过，虽然理论会从全新的角度来看现实的本质，但他们几乎从来不会完全脱离原有的理论，相反新理论会吸收和拓展原有的理论。正是因为如此，物理学的故事，才会体现出令人惊叹的一致性。我们的宇宙可能属于某种多重宇宙，我们已经领略了九种不同的多重宇宙。下面有一个表就是这九种宇宙的总结，尽管这些模型在细节上大相径庭，但他们都认为我们的常识图解，只是某一个宏大整体的一部分，而且他们都打上了人类智慧和创造性的烙印无法抹去。这些想法是否仅仅是一堆人类发明的数学理论呢？以我们现在的理解认识计算实验和观察水平这个问题还无法回答，因此平行宇宙是否就会书写物理学的新篇章呢！只有未来的科学才能解答。下面来看一下，不同版本的平行宇宙汇总。第一个平行宇宙模型百衲碑多重宇宙他的描述是如果宇宙是无限大的，各种环境条件必然会重复出现这就产生了平行宇宙。第二种平行宇宙模型是爆胀多重宇宙，他的描述是永恒宇宙爆胀会生成一个有泡泡宇宙组成的庞大网络，而我们的宇宙就是其中之一。第三种平行宇宙模型叫摩的多重宇宙他的描述是在线论或者是m理论的模式解方案中我们的宇宙存放于一个三维模上，这个模漂浮在一个更高维的空间中，周围还可能存在很多其他的模也就是其他的平行宇宙。第四种平行宇宙模型叫循环多重宇宙，他的描述是模世界之间的碰撞，可以表现为一个大爆炸式的开端，生成许多在时间上平行的宇宙。第五种平行宇宙模型，叫景观多重宇宙，他的描述是将爆涨宇宙学和闲论相结合，闲论额外维度各种不同的形态，就会导致各种不同的泡泡宇宙。第六种平行宇宙模型是量子多重宇宙，他的描述是量子力学提出量子力学概率中蕴含的每一种可能性都在一系列平行宇宙的某个子宇宙中成为现实。第七种平行宇宙模型是全息多重宇宙，他的描述是全息原理声称我们的宇宙是一个遥远编界面上发生的现象的严格镜像，从物理上看这个遥远的边界等价于一个平行宇宙。第八种平行宇宙模型是虚拟多重宇宙，他的描述是：技术飞跃使得虚拟宇宙总有一天会变成可能。最后第九种平行宇宙模型是中级的多重宇宙他的描述是：繁育原理认为每一种可能的宇宙都是真实的宇宙，因此也就剔除了为什么我们的宇宙比较特殊的这个问题。这些宇宙列举了所有可能的数学方程。宇宙是唯一的还是多重的？但我做不到这就是探索前沿知识时所具备的特点，但是为了一睹多重宇宙的概念会将我们引向何方，也为了强调多重宇宙理论目前的精华所在，我在这里列出了五个核心问题，未来物理学家将为这些问题而奋斗不息。第一个问题：哥白尼是一种基本的科学范式吗？显然，在实验观测和数学计算中，规律性和模式性，对于推导物理定律至关重要，一代代物理学家所接受的物理定律中所蕴含的另一类模式性也颇具启迪，这些模式反映出，随着一个个科学发现的问世，人类眼中的自身在宇宙中的地位，也在一步一步的改变。在长达近500年的时间里，哥白尼式的进展一直占据着主导地位，从太阳的东升西落，到夜空中的斗转星移，再到我们每个人对自己内心世界的乾纲独断，大量的经验和线索表明整个宇宙都在围绕着我们而转，我们就位于宇宙的中心，但是科学发现所采用的客观方法，逐渐纠正了这种观点，几乎每一轮，这样的纠正我们都会发现，就算我们不是宇宙的中心，宇宙的秩序也不会有什么改变，我们不得不放弃曾经的信念，我们承认，地球不是太阳系的中心，承认太阳不是银河系的中心，承认银河系不是其他星系的中心，甚至承认质子、中子和电子这些组成我们的物质材料在宇宙的物质成分表中也不是中心。长久以来人类都生活在一种身价高贵的幻觉中，曾经有一段时期人们认为那些打破幻觉的科学证据是对人类价值的迎头痛击，通过亲身实践，我们才在价值观启迪运动中取得进步。也许我们的宇宙不是任何宇宙秩序的中心，也许我们的宇宙就像地球恒星和银河系一样，不过是沧海一粟。基于多重宇宙的现实，拓展了甚至可能完成了哥白尼模式，这种想法激发了研究的热情，但是我们反复强调的一个重要问题是，多重宇宙的观念，何以超越了纯粹的思辨，科学家们已经不再寻求各种延续哥白尼革命的方法，也不在实验室中运筹帷幄，以期圆满完成哥白尼模式了。相反，科学家想做的一直是他们在做的事情，以数据和观测结果为向导他们已经建立了许多数学理论用来描述物质的基本组成，以及物质发展，互动和演化史所服从的相互作用。值得注意的是寻找这些理论开辟的道路不断前行，科学家们发现了一个又一个潜在的多重宇宙到处都是这样的繁忙的科学高速公路沿着任何一条道路前进，只要你适度留意一下就会遇到各式各样的多重宇宙候选者。避开多重宇宙比发现多重宇宙还要难。也许未来的发现会以另一种方式重新照两个白泥似的修正之路，但是根据我们目前的处境，我们的知识越多，我们的中心地位就越渺茫，如果前面讨论过的科学论证会继续把我们推向基于多重宇宙的理论，那么这就应该是完成哥白尼革命的自然而然的一步，这一步已是500年。第二个问题，我们能够检验作为多重宇宙基础的科学理论吗？尽管多重宇宙的概念，完全符合哥白尼的模板，但这个概念的特征和我们早些时候的中心地位的演变，还是不太相同，比如一些永远无法检验的理论领域，不论何种精度，或者从某些方面来看，甚至从任何方面来看，都无法检验，之后，多重宇宙，似乎在科学知识面前竖起了一道悬崖峭壁。不论你如何看待人类在宇宙中的地位，人们广为接受的一个假设是：通过认真的实验观测数学计算，人类深化认识的能力，是永无止境的，但如果我们真的属于宇宙的一部分，不难推断，我们最多就只能研究我们所在的这个宇宙，而他也不过是众多宇宙中的一个角落而已。更让人严重担忧的是多重宇宙会把我们带到一个无法检验的理论领域中，这些理论的基础可能都是一些本来就这么回事儿的故事，我们所见的一切也都会退化到碰巧存在的这么回事的地步。然而正如我所辩解的，多重宇宙的概念是相当微妙的，我们已经看到涉及多重宇宙的理论也可能通过各种各样的方法得出可检验的预言。好了今天就到这里，猴哥祝大家天天开心阅读愉快。

全球气候变暖是一大严峻的问题，美国专家发现，大多数温室气体都是由能源使用造成的。与石油和天然气有关的二氧化碳排放量占温室气体的80%以上。同时，经济的增长也在间接地带动气候变化。根据科学模拟数据显示，在大约250万年前的上新世晚期，全球平均气温暂时比化石燃料广泛使用前的平均温度高出2.7华氏度（1.5摄氏度）。并且在第四纪时期都创下了历史最高纪录。而如今全球的气温的上升，已经比工业化前的平均温度高约1.2摄氏度。如今地球已经多次进入冰期，每一次的进入都会致使绝大多数的生物灭绝。人类已经是毫无退路了一样，全球变暖已经是稳步上升，并且根据WMO发布《2018年全球气候状况声明》称，我们全球气候的影响正在继续加剧之中，温室气体创下的高温水平也许会再次打破记录。气候变化所带来的噩耗比我们所想的、所了解到的要严重得多。强降雨事件的数量不断增加，冰川不断消融，海平面随之上升。同时世界卫生组织（WHO）表示，气候变化会导致一些身体健康问题，例如呼吸系统疾病，增加患皮肤癌、白内障、心血管和中风的风险，还会增加昆虫传播类疾病等等。据统计，全球可能有3.8万老年人口死于高温，4.8万人死于腹泻，6万人死于疟疾，9.5万名儿童死于营养不良。这些都会威胁到人类，长期的这样下去，人类也就危险了，科学家通过研究才知道这一切的一切都是人类造的孽。

我们不但要普及科学知识，更要普及科学方法和科学精神，使公众具有明辨是非和自我学习的能力2016年，习近平总书记在全国科技创新大会、两院院士大会、中国科协第九次全国代表大会上指出：“科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼，要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置。没有全民科学素质普遍提高，就难以建立起宏大的高素质创新大军，难以实现科技成果快速转化。”当前“科学普及”深度、高度和广度都是前所未有的，必将对中国的发展产生深远的影响。科普的重要性毋庸置疑，全社会对科普的热情和支持也前所未有。那么科普应该怎么做：对谁科普？科普什么？怎么科普？谁来科普？从我这么多年做科普的经验来看，科普的对象几乎是所有人，从幼童到老年人，涵盖各种专业、职业人群，比常规教育的覆盖面要广得多。然而，科普又不能取代常规教育，只能是常规教育的补充。那么“科普什么”就很重要了。大部分人接受科普的目的是获取那些学校没教或者是前沿的科学知识，但只有知识和结论还不够。如果没有科学素养的提升、缺少科学精神、不掌握科学方法，就会出现边学边忘、人云亦云的情况，这也是今天骗局和谣言依然有市场的主要原因。我们不但要普及科学知识，更要普及科学方法和科学精神，使公众具有明辨是非和自我学习的能力。科普很重要，但对绝大部分人来说，“科普”尚不是刚需。既有吸引力又有收获，科普活动传达的信息才能够尽可能多地被接收。因此，科普活动本质上更像是一种“通信”，通信的效果只能以接收方接收到的有效信息量来评估。发送得再多、再深刻、再精确，如果接收方没有收到，通信就失败了，科普就没有效果。怎么做科普效果才好呢？我总结了九个字：抓热点、接地气、讲故事。“抓热点”就是用热点主题吸引公众参加，“接地气”就是要消除与公众的距离和障碍，“讲故事”才能够始终留住公众的注意力。那么谁来做科普呢？有三个群体：第一个群体是做科学新闻报道的媒体人；第二个群体是科普专业工作者（比如科普作家，或者由科学家成功转型的作家）；第三个群体是科技工作者，主要是指正在从事科学研究的职业科学家。这三个群体各自都有其优势，扬长避短才是正道。我属于第三个群体，是职业天文学家。虽然具有知识以及科研优势，然而就科普的效果来讲，还有特别大的提升空间。一方面，工作特别忙，全职工作就是全时工作，即使不在实验室、办公室的时候，也都在思考学术问题，所以抽出时间做科普实在是非常大的挑战。因此，做演讲或撰写科普文章，与学术报告和学术论文区别不大，力争全面、系统和严谨。也许是抓了热点，但是不容易将知识故事化，结果常常是发送方很辛苦，接收方收获很小。这个普遍存在的问题怎么解决呢？中科院SELF格致论道讲坛做出了很好的尝试，几十分钟的演讲，一个观点，一段故事，一个火花，一次“通信效率”满分的科学普及。我参加过多次格致论道的科普活动，做过演讲，担任过主持人，甚至还参与过辩论。活动方与嘉宾商讨确定“热点”话题，请专业演讲培训老师指导嘉宾，确保每一个演讲既“接地气”又“讲故事”。格致论道平台不仅做了很多场科学普及活动，更重要的是培训出一批优秀的科学家科普人。本丛书就是格致论道科普的一项成果，希望能给读者带来收获与乐趣。（作者：张双南，为中国科学院粒子天体物理重点实验室主任、“慧眼”卫星首席科学家。此文为《爱上科学·科学引领未来》系列书序言，有删节。）【来源：人民日报】声明：此文版权归原作者所有，若有来源错误或者侵犯您的合法权益，您可通过邮箱与我们取得联系，我们将及时进行处理。邮箱地址：jpbl@wccm.sinanet.com

科学是知识，是大胆地探索，在现有基础上摸索式地不断接近真实，科学的发展史就是一部人类对自然界的认知偏差的纠正史。自然界各种怪异的现象，都会吸引科学家们好奇的眼光。有时，科学就是一本奇怪的书，需要人们深入研究一些怪异现象背后的实质性东西。2019年即将过去。在这一年里，人类对科学的探索有些什么样的让人感到相当怪异的探索与研究呢？生命科学（Live Science）杂志评选出下面2019年中最怪异的10项科学研究。寻找尼斯湖怪兽DNA这张1934年的尼斯湖的著名照片原来是用玩具潜艇和假的“海怪”尸体制造的骗局。据流行传说，尼斯湖怪兽已经在苏格兰深湖中生活了1000多年。但是，根据今年进行的一项研究，尼斯湖似乎没有任何“怪物DNA”的迹象。遗传学家从广阔的湖泊中抽取了250多个水样本，并检查了每个样本中漂浮的DNA片段。这项调查发现了尼斯湖及其周边地区生活的3,000多种物种的遗传痕迹，其中包括鱼、鹿、猪、细菌和人体。但是研究小组没有发现巨型爬行动物或水生恐龙，甚至大型鱼类的证据，这些证据可能被误认为是神秘的湖怪。但是，他们确实发现了大量的鳗鱼，因此“尼斯湖怪兽”实际上可能是一个长鳗鱼，也许什么都不是。用粪便制成的刀？许多学者对因纽特人的奇怪故事很熟悉，因纽特人因暴风雨被困，用自己的冰冻便制作一把刀，然后用来宰狗。尽管这个故事在人类学家中很出名，但没有人试图用自己的冰冻的粪便来制造刀片，直到今年，一群研究人员用自己的粪便在制造出刀片时才大吃一惊。研究人员用了八天的“北极饮食”来提供所需的粪便原材料，然后将其冷冻成型为带有锉刀型的刀片。但是，当研究人员尝试用这样的新刀片切猪皮时，刀片只会在猪皮上留下棕色条纹。 研究人员想看看用自己的冰冻粪便制成刀片后效用如何，但从实验上讲，这种想法未被支持。吃蝾螈的植物紫瓶子草（学名：Sarracenia purpurea），是一种草属食虫植物，将昆虫捕获在其杯状叶片中，并消化小虫。科学家们震惊地发现这种草把蝾螈也给吞噬了。一组研究人员在安大略省的公园采样了数百只这样的水生植物，发现其中约有20％的植物至少含有一个幼体蝾螈，许多植物同时捕获了几个。蝾螈在植物的酸性液中被淹死、饿死而被吞噬，死后约10天会分解。研究小组估计，每年这种草属食虫植物可能会吞噬沼泽中约5％的幼小蝾螈。你的舌头能像鼻子一样闻东西这不是说你该舔一下花朵来闻香，但是我们的味觉和嗅觉可能比我们以前想象的更加纠缠不清。在4月发表的一项研究中，科学家将实验室生长的人类味觉细胞暴露在气味分子中，发现这些细胞对气味的反应与鼻道中嗅觉细胞的反应相同。当一种气味分子降落到一个味觉细胞上时，该化学物质插入细胞表面的受体中。在体内，气味和受体之间的相互作用通常会触发细胞内部的连锁反应，从而导致其向大脑发出信息。吸血鬼树从邻居那里汲取养分这个树桩看起来像是一座堡垒留下的最后一堵墙。但在土壤下面，它还活着。在新西兰森林的深处，一个不起眼的树桩紧贴着附近针叶树的根部，吸取附近针叶树的水分和养分。科学家在新西兰徒步旅行时偶然发现了这种植物性吸血鬼，在其周围有数百棵可以长到50米高贝壳杉树——一种针叶树种。白天，参天大树将水从其根部穿入树叶。到了晚上，蹲在旁边的树桩从邻居的根部抽出剩余的水和养分到自己的树根中。研究人员说：“看来我们不能把树木当成真正的个体，而该是把森林作为一种超级生物。”声音如此之大以至会蒸发水如果科学家在水流中发射细微的X射线激光，它会发出声音吗？是的。今年，研究人员仅使用此设置就创造了可能是最大声音的水下声。装在真空室内的X射线激光脉冲束与稀薄的水射流相撞，瞬间将射流一分为二，并使两侧的流体汽化。压力波从接触点起荡，并发出270分贝的声音，这样高分贝的声音，比有史以来最响亮的火箭发射声还要大。如果这样声音再大一点，则有可能将水煮沸腾。黑洞会蒸发吗？著名的理论物理学家和宇宙学家斯蒂芬·霍金曾预测，黑洞不仅会将天体吸入其深处，而且还会向太空发射粒子。他的理论认为，这些粒子会慢慢清除黑洞的质量和能量，直到黑洞最终消失，但是物理学家从未想到他们可以证明这一点。然而，今年，一组研究人员终于在实验中发现了这种难以捉摸的霍金辐射。该团队从极冷的气体流中创建了“瀑布”，以模拟黑洞的事件视界，黑洞是看不见的边界，没有东西可以逃脱。注入气体中的量子声波如果插入附近的“流”中，可能会从瀑布流走，但是瀑布本身的声波却被无情的电流捕获。可以将逃逸的声波看作是逃避黑洞引力的光粒子，这表明霍金的理论是正确的。蚊子不喜欢摇滚音乐斯克里莱克斯（Skrillex），是美国一位著名的摇滚乐手。一项研究表明，雌性蚊子不喜欢这样的音乐风格。 研究发现，与静静的蚊子相比，在听了10分钟斯克里莱克斯的著名摇滚歌曲“ 可怕的妖怪和友好的小仙女”后，这些蚊子吸的血液较少与性交较少。为什么一个昆虫研究小组会将这些吸血虫子交给这样的摇滚音乐来处理呢？研究人员想知道是否可以使用如此响亮的音乐来控制蚊子的行为，将其作为杀虫剂的“环保”替代品。研究小组建议，大声的音乐可能分散了蚊子的注意力、阻止了它们归巢觅食和寻求潜在伴侣。不是粒子的粒子在物理学中，奇数子（odderon）指一种轨迹，一种自旋不断增加的粒子族。今年，物理学家可能终于发现了一个奇数子，而实际上却不是。诸如电子和质子之类的粒子会停留较长时间，而作为“准粒子”的奇数子会闪烁而存在。科学家1970年代首次预测存在奇数子，认为质子和反质子的剧烈碰撞期间，当奇数个微小的称为夸克的微小粒子被释放时，这些粒子可能会形成。当研究人员在世界上最大的原子粉碎机“大型强子对撞机”中将碰撞的粒子相互撞击时，研究人员复活了几十年前的想法。研究小组发现质子与其他质子碰撞的方式与反质子相比，存在一些奇怪的差异，并且奇数子的存在可以解释为什么存在这种奇怪的差异。揭开怪异胶体的面纱阿布类克（Oobleck），指一种类似树胶的胶体现象，它可以像液体一样流动，但是当你拍打它时又可以变成固态。在科学上，阿布类克属于非牛顿流体，根据所施加的应力或力来改变其粘度，可在一瞬间从液态变为固态。你可以通过搅拌玉米淀粉和水的浆液来混合所需的卵胶体，并借助新的计算机模型，可以预测奇怪的物质对各种力的反应。科学家使用该模型来模拟如果将胶体压在两块板之间，被机载弹丸击中或被虚拟轮碾过后胶体的行为。他们希望为这种粘胶找到崭新的用途，例如在公路道上快速而又方便地临时填充危险的坑洼。

2021年温州市科教融合素养提升培训“科学3分钟”专题培训Three Minutes of Science“科学3分钟”演讲讲述你科学探究背后的故事2021年4月7日下午，2021年第一期温州市科技辅导员科教融合素养提升培训班——“科学3分钟”专题培训会在温州森马协和国际学校举行，来自全市各地的近200位代表参加了会议，拉开了2021年温州市青少年“科学3分钟”全国演讲邀请赛的序幕。六小龄童闪亮绚烂舞台NO.1作为培训会最重要的环节，六位孩子精彩的演讲，瞬间拉近了科学3分钟演讲与公众的距离。火锅少女——来自温州市沁园小学的周锡妍同学，讲述了自己从建立翠云草家庭实验室，到把父亲的火锅店变成“火锅实验室”的历程，历经艰辛，却从不放弃。温州小隆哥——来自温州市蒲鞋市小学张烜恺同学，从二年级开始就在家里建立自己的水稻实验室，卧室、客厅、阳台变成了水稻田，六年级时还跟全班同学一起建立了模拟“火星底下农场”，在黑暗的小黑屋中进行农作物种植，见证了科学的神奇。西班牙少女——来自温州森马协和国际学校，吕单莉同学全程飚着西班牙语，让人目瞪口呆。原来她西班牙语讲得比中文更流利。从小生活在西班牙，回国学习后，热爱家乡传统文化和科技，深入乡村、研究非物质文化遗产，并迷恋上科学。她的出现，让科学3分钟更拥有了国际视野。不过，吕单莉同学也表示，以后要好好学习中文，争取登上下一届“科学3分钟”的演讲舞台，毕竟“科学3分钟”演讲赛要求的参赛语言是中文或英文。回到祖国了也更应该把中文学好。为声音画图的少女——温州市瓦市小学戴于然同学，在自己的实验室中用给声音描绘出奇怪的图形，让听众对物理学产生浓厚兴趣。她的自信，和流畅的语言表达、得体的肢体语言，让观众沉浸在了声音的世界之中。在她一路探究过程中，面对无尽的困难，她克服各种困难，坚持进行项目研究，见证了坚持成就美丽的童年生活。超级萌宝宝——来自瓯海山水名都幼儿园的徐彦浠小朋友，在中班时就登上了全国家庭实验室联盟学校的演讲舞台。在科学3分钟的舞台上是一位老将，深受大家喜爱。稚嫩的声音讲述自己科学探究研究投石机的历程，他做的投石机绝对是温州小朋友里面最棒的，超过了老师做的投石机。阳光少女——温州市沁园小学叶恬欣同学，迷恋光学实验，在家里建立了光学家庭实验室，一般的光学实验已经玩得太熟练了，她开始尝试各种新奇的光学实验项目，还在家里玩起了甘蔗实验。“科学3分钟”华山论剑NO.2在精彩的学生展示环节之后，“科学3分钟”讨论会开始了。温州市苹果树之友教育志愿者协会副会长、浙江省科学特级教师陈耀老师，针对科学3分钟和TED演讲的联系和区别进行了观点发布，他倡导科学3分钟要学习TED演讲的专业性，和传统相声的通俗性，做到雅俗共赏，这样才有利于科学的传播。温州市瓦市小学戴于然家长，讲述了自己跟陪伴孩子成长，跟着孩子一起快乐玩转科学研究，并陪伴孩子参与科学3分钟演讲的经历。科学3分钟是一个平等的舞台，在这里每个人都可以展示最好的自己。温州市沁园小学副校长诸葛献跃老师，以《沁园科学四重奏》讲述了从谢树标校长亲自做家庭实验并完成记录，到带领全体老师一起参与全校性家庭实验室普及活动的历程，全校人人种植甘蔗、人人种植棉花和各种作物，已经成为学校的特色。沁园小学在去年组织学生参加温州市青少年“科学3分钟”演讲邀请赛时成绩突出，“十佳”演讲者中，沁园小学就有2位学生获得。瓯海区山水名都幼儿园仇梦艳老师，向大家介绍了如何把整个幼儿园变成超级家庭实验室，好玩程度超过迪斯尼的有趣经历，以及山水幼儿园如何组织小朋友进行“科学3分钟”演讲活动 、STEAM赛课等。温州电视台少儿节目编导陈靓琼导演，对科学3分钟的脚本写作、舞台表现、服装、包装等等进行专业引导。通过此次培训会，科学3分钟的理念得到进一步传播，鼓励更多爱科学探究的孩子走上舞台，讲出他背后的故事。来源：温州市青少年科技中心【来源：温州科协】声明：转载此文是出于传递更多信息之目的。若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请作者持权属证明与本网联系，我们将及时更正、删除，谢谢。 邮箱地址：newmedia@xxcb.cn

我们现在正处于高科技发展的时代，可以说高科技日新月异，让我们现在觉得不可能的事情，在未来的某一天都有可能成为真实，就像是在过去的100年之前，我们不可能会想象到现在的网络时代如此的繁荣，但是我们现在却真真实实的在利用高速发展的网络，不论是生活工作还是别的方面，都非常的依赖于网络，那么在未来的100年间，我们的科技又会发展到什么程度呢？未来我们人类是否会出现更加惊人不可思议的一些，科技研究成果，对此很多研究者提出了一些不可思议的科学研究方向，绝对能够颠覆你的传统观念。能够上网的隐形眼镜，这个地方应该是华盛顿大学由著名的教授所提出来的，在未来的某一天当科技发展到一定程度之后，我们或许上网根本就不需要再使用手来完成操作，只需要眨一下眼睛就能够完成，想想一下，你只要想看什么信息就会出现电脑屏幕立即将想要收集的信息展现出来，是不是感觉不可思议，现在华盛顿大学帕尔维兹教授就一直在治理研究这款眼镜。在这款隐形眼镜上面排列着led集合，这个结构能够让眼前形成各种图像，而制造这款隐形眼镜所使用的材料是半透明的，这样人们戴在眼上就可以自由的活动，不会受到任何的影响，并且通过这款隐形眼镜，还能够识别面部特征，甚至是能够获得，并使别人的过往历史，同时也能够作为翻译器使用，像是输入中文能够直接翻译成为英文，这样佩戴者不论是想要收集什么样的信息或者是查看什么样的文字，都可以直接翻译成为自己想要使用的文字。一旦这种隐形眼镜出来之后，估计喜欢科幻知识的朋友们，可能会疯狂的爱上这款眼镜，对于这款眼镜的研究，帕维兹教授表示，他非常的有信心能够研究成功，而且他提出预计这款眼镜将在2030年面世。读心术，这应该是在很多的科幻电影中所看到的一种超能力，尤其是我们看魔幻电影的时候，经常会有一些特异功能，或者是使用水晶球之类的，就能够读懂他人的大脑想法，估计很多人都非常的好奇，如果我们人类真的能够具备这种读心术，那简直是令人不可思议的一项超强的本领，或许世界上再也没有欺骗跟谎言了。而现在美国加州大学就有科学家正在进行这一科学技术的研究，他们希望能够在中风瘫痪的患者之中植入芯片，而且这个芯片可以跟电脑相连接，这样患者可以通过意念，就能够支配大脑芯片，从而支配电脑实现上网，甚至是收发邮件以及聊天等。现在科学家已经开发出了破解脑电波信号的电脑程序，患者只需要通过大脑的意念，就能够控制电脑程序，而反过来植入的芯片也可以直接检测患者的大脑活动，就能够在电脑上形成相关的影像。目前这一科学技术，日本方面已经制造出了机器人，当佩戴特殊头盔的员工，直接使用自己的意念就能够控制这种机器人的具体活动，可见在未来，实现这种科科技还是有可能的。变形术，相信大家都看过变形金刚，或者是终结者二，这里面有很多的关于变形的场景，植入芯片之后的人类能够变形，而且人类会变得越来越强大，其实这并不是编剧单方面的幻想，现在科学家也正在研究，希望能够实现这一伟大的梦想。科学家制造出了一种电脑芯片，而且进行重新的编程，而这些芯片是可以有很多不同的组合方式，简单的来说，就是我们手里有这样的芯片之后，像是我们平时所使用的电脑，如果感觉比较大，就可以通过这种芯片，随意的改变电脑的形状，可以变成手机大小拿在手中，当然如果放在办公室使用比较小的话，也可以使用这种芯片将它再变大，像是变魔术一般。这虽然听起来感觉非常的不可思议，但科学家表示，或许在未来用不了40年，这一高科技技术将真的走进我们的生活，到时候我们就真的能够实现，不过目前这一科学技术还在研究阶段。除了这些方面之外，比较宏伟的像是科学家还在研究建造星际飞船希望我们人类真的能够到达宇宙之中的任何一个地方。还有就是建造太空电梯，或许在未来我们想要去太空，只是简单地走进电梯，按下按钮就能够到达外太空，这听起来是不是很酷？

黑洞是一个天文学术语，又叫做坟星。经过不断的科学研究，科学家们已经证实一颗很重的恒星燃烧完全后就开始收缩，在恒星以相当快的速度减小的时候，伴随着物体向中心的坠落，就越快，星球本身的引力将大大的增强很多。科学家们推测后指出，从引力半径的一倍多开始计算，在零点零一秒以后星球将变成黑洞，光线是没有办法逃出的，最终星球会完全的消失，这些都源自于非常厉害的盈利，长盈力，厂内的一切物质会被其他的引力摧毁，因为这种特殊的性质又被人们形象的称之为宇宙中最为自私的物体。我们将一艘宇宙飞船放在太阳表面并且发射，那是在半径四十万千米的地方，要想完全不受太阳引力的影响，它发射时必须设定一个每秒618千米以上的速度，追着太阳一直在坍缩，他说其半径就会越来越小，而物体的浓度就会变得越来越大。这个时候太阳外面的引力场越来越强，所要求的逃逸速度就会越来越快，如果说太阳减少到连3000米半径都不到飞船的速度，至少要达到一秒几十万千米的速度，才可能从中逃逸，如此一来，太阳转化成一个连光也无法逃离的黑洞。同时黑洞包含了一个不与外界联系的视觉世界，这是他的另一个特征推动之类的物质可以进入到里面，但是一旦进入后就无法再逃离出来，来自英国剑桥大学的物理学家霍金研究认为在黑洞刚刚诞生的时候，他的视觉世界的外形是变动的，却没有一定的规则，在极短的时间之后，世界就形成了一种规律的形状，并且是不变化的。假设黑洞为球形对称且不旋转，那么其势面是一个光滑面，如果是旋转轴对称的形状，那么饰面为两头较尖的球形，黑洞扁平的程度受其角动量和重量的影响，科学家们认为黑洞的性质是由角动量，质量和电科这三项决定的。科学家们虽然只能间接观测到黑洞，但一致认为通过观察天体周围的变动，我们可以不难推断其间是否存在着黑洞。同时有一段时间物体是还没有进入黑洞视界的，其外形类似喇叭或圆盘物质高速旋转与黑洞外围发生不断的摩擦，温度急剧的升高，并且会释放出高能量的电磁辐射，因此通过测量电磁辐射，我们就可以判断是否存在黑洞。除此之外，天文学家还观测到另一个星系m87，科学家认为有一个更大的黑洞可能就藏在其附近，这个黑洞的质量至少是太阳的100亿倍，有许多的天文学家认为黑洞就是宇宙中重要的物体。科学家们推测，有一个巨大的黑洞存在于银河系中。它其中有500个太阳，那样种难以计算的恒星，被这个巨大黑洞的引力吸引，他们绕着银河系以相当快的速度不停的转动，共同组成体积很大的物体，这个整体就是我们今天所观察到的浩瀚的银河系。目前黑洞仍然是一个难解之谜，但是在科技迅速发展的状况下，相信科学家们终有一天可以解开这个宇宙之谜。