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2019年12月24日 10:50

2019年物理学有哪些重大突破?

2019年物理学有哪些重大突破?
《物理世界》十大突破奖
 
在2019年取得的众多科学进展中,《物理世界》(Physics World)杂志删选出了其中10个具有突破性的进展。这些进展包括拍摄到黑洞的第一张照片、谷歌发布量子计算芯片、探测到电荷-宇称对称性破坏等。
 
1 第一张黑洞照片
 
 
照片中的黑洞距离地球5500万光年,位于遥远的室女座A星系的中心,它的质量是太阳的65亿倍。明亮的圆环是围绕在黑洞吸积盘周围的气体和尘埃,它们被加热到几十亿度,在射电波段发射出明亮的光芒。在黑洞周围,极强的引力使得物质和能量都无法逃离。
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2019年12月24日 10:46

数学巨擘高斯:对永恒的信念指引他不断创造

数学巨擘高斯:对永恒的信念指引他不断创造
在《数学巨擘高斯: 从贫穷人家的神童到“数学之王”》中,我们看到了天才高斯一步步成为“数学之王”的历程。君临学术界的高斯在面对数学中的大问题,如欧几里得平行公设与费马大定理时,他的态度是怎样的,他做了哪些研究?是什么样的人生信念指引他在数学世界里不断创造,写作出简洁而丰实的著作?
 
撰文 ∣ 颜一清(台湾辅仁大学数学系)
 
十、与韦伯合作
 
1828年高斯赴柏林参加学术会议住洪堡家,在那里他认识了当时当 Halle 大学讲师的威廉·韦伯( Wilhelm Weber,1804-1890) 。洪堡鼓励高斯作地磁......
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2019年12月23日 10:40

一个8岁孩子长到20岁时 将看到一个怎样的地球?

一个8岁孩子长到20岁时 将看到一个怎样的地球?
当气候临界点的到来如多米诺骨般倒下,人类是要选择继续与自然对抗,还是与自然结盟?
 
撰文 ∣ 祝叶华
 
融化的两极、燃烧的亚马逊、即将被淹没的沿海城市,以及其他毁灭性的自然变化,这些可能比科学家先前认为的更有可能发生。
 
12月15日,联合国第25届气候变化大会(简称COP25)刚刚在马德里结束,然而结果并没有像人们期待的那样就气候问题达成让人振奋的共识。相反,在COP25文件中,在关于巴黎气候协定碳排放交易市场和有关因气候危害造成的损失和损害赔偿问题上,各国没有达成统一共识,许多人因此称这次会议为“愤怒的马德里”。</......
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2019年12月23日 10:25

生物科技的下个10年:RNA药物“王者归来”

生物科技的下个10年:RNA药物“王者归来”
撰文 | 谢雨礼 博士 编辑 | 同写意 @Jingyu
引言
今年9月份的药品集采中,降脂药物阿托伐他汀竞争激烈。未中标药企就地解散销售队伍的消息震动业界。
 
试想,如果有一天,病人只需要每半年打一针,既不需要吃药,也不需要节食,就能维持正常的体重和血脂。到那一天,现有的降脂药物可能被淘汰,那又将是怎样一番景象。随着RNA药物Inclisiran三期临床的成功,这一天也许就在眼前了。
 
Inclisiran是由Alnylam开发后转让给The Medicines Company的一款靶向PCSK9的小干扰核酸(siRNA)药物。PCSK9是人体变异自证的降脂靶点,已有两款单抗药物批准上市。单抗药物......
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2019年12月22日 09:30

从诺奖到维C神话:一位天才科学家的荣与辱(上)

他是现代量子化学的奠基人,也是分子生物学研究的开拓者之一。凭借对量子力学原理和分子结构的深刻理解,少壮得志、堪称天才的鲍林以他非凡的删繁就简和构建模型的能力,一次次在化学和生物学难题上攻城略地,风光无两。然而盛名之后的他,却因执迷维生素C神话而成为医学史上的笑谈,其人生的最后25年令人唏嘘不已……
 
撰文 ∣ 何笑松(加州大学戴维斯医学院退休教授)
 
走进任何一家药店或保健品商店,在琳琅满目的货架上,你都不难发现维生素C的踪影。不仅有大大小小的片剂、胶囊,还被做成糖果,饮料。维生素C在任何一款多种维生素保健品的配方中都占有一席之地,......
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2019年12月22日 09:10

未来由过去决定吗?视觉神经元新发现挑战诺奖成果|科技速览

编辑 | 杨凌、韩若冰、董唯元、陈航
 
1 未来由过去决定吗?
 
量子领域的测不准原理,经典世界中的混沌现象,这些理论已经将物理学中的决定论思想彻底颠覆。在爱因斯坦和大卫波姆之后,恐怕再没有物理学家坚定的信守如钟表一样刻板的宇宙观。然而在实际研究工作中,这种来自牛顿时期的思想影响,却仍一直萦绕在几乎每一位研究者心中。即使如彭罗斯这样成就斐然的智者,在面对量子理论是否动摇决定论这个问题时,也曾竭力的辩称“毕竟波函数的演化仍然是确定性的”。足见物理学研究中,演化过程的确定性是多么令人难以割舍。
 
可惜现实的另一......
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2019年12月21日 12:25

毒物来袭:致命武器?还是救命解药?

毒物来袭:致命武器?还是救命解药?
数千年来,人类对毒液深深着迷,无论是它迅速发挥功效的能力,或是极小量就足以造成伤亡的威力。半个世纪前,研究人员发现“毒液”的传递方式会影响其作用:吃下去可能无毒,经由皮肤或其他途径接触却会致命。生物学家克丽丝蒂·威尔科克斯(Christie Wilcox)探索世界上形形色色的有毒动物,带领读者了解毒液的演化、其细致的运作方式、对人类的影响,以及毒液为何具备改变当代生物化学和医学发展的非凡潜力。
 
撰文 ∣ 克丽斯蒂·威尔科克斯
译者 ∣ 阳曦
 
她牙齿上的毒药是消化食物所必需的,与此同时,这毒药也能毁灭她的敌人......
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2019年12月20日 14:24

文章引用率能表征什么?

文章引用率能表征什么?
真正具有原创性、得以改变学科面貌和发展进程的一流科研工作的影响力不会受限于所发期刊的影响因子。
 
撰文 | 邢志忠(中科院高能所研究员)
 
如今在很多科研领域,针对学者的量化考核指标基本上都包含了代表性论文的引用率与所发期刊的影响因子。一般而言,这两个指标并不能直接证明学术工作的原创性、重要性和正确性,但它们可以在很大程度上反映学术工作是否得到了学界的足够关注和重视,即可以相对客观地反映该工作的“影响力”,因此也能够在一定程度上表征作者的学术影响力。
 
一个颇为典型的例子是2013年美国物理学会......
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2019年12月20日 10:14

人工智能与心理学的迷思

心理学是通用人工智能最好的脚注。
 
撰文 ∣ 刘凯(渤海大学教育科学学院、华中师范大学心理学院)
 
现在,随手翻阅任何心理学和人工智能的教材,都很难从学科内容上窥探出二者存在何种关联。但事实上,若论对人工智能研究的影响,大概没有哪门学科能够与心理学相媲美。从人工智能创立之初的纽厄尔(Allen Newell)、西蒙(Herbert A. Simon)及尼尔森(Nils J. Nilsson),到中期的安德森(John Anderson)、霍金斯(Jeff Hawkins)、巴赫(Joscha Bach),再到近期的辛顿(Geoffrey Hinton)、马库斯(Gary Marcus),这些人工智能的翘楚不是心理学家就是具有心理......
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2019年12月19日 11:20

软物质是什么?能吃吗?

软物质是什么?能吃吗?
我教学的目的不是为了考试,也不是为了服务于工业或者军事,而是为了让你们欣赏这个奇妙的世界,并领会物理学家看待这个世界的方式。
——费曼
 
撰文 | 卢宇源
编辑 | 辛味
 
 
从玻璃谈起——物质不只有简单的三态
 
在谈“什么是软物质”前,我们有必要回顾一下物质的形态。一般情况下,物质有三态,分别为气态、液态和固态。人们熟知的水的三态分别是水蒸气、液态水和冰。
 
这三类物态可以互相转化,称之为物质的相变——......
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2019年12月18日 10:17

数学巨擘高斯: 从贫穷人家的神童到“数学之王”

数学巨擘高斯: 从贫穷人家的神童到“数学之王”
高斯九岁便能快速算出1到100的总和,十一岁时便能导出二项定理的一般展开式,并对无限级数的展开颇为熟稔。那么,这样一位出身贫穷的神童,他是如何一步步成为“数学之王”的呢?他如何将自己的数学才能应用于天文学的计算当中?在与自己同时代的数学家拉普拉斯、勒让德、贝瑟尔等人的交往中又发生过哪些故事?
 
撰文 ∣ 颜一清(辅仁大学数学系)
 
 
高斯(1777-1855),出生于德国Brünswick一穷困人家。 他从小就有算学异禀。他的才智受到当地Brünswick[注1]公爵的关注, 公爵就一直资助他完成大学教育,取得博士学位,并出版......
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2019年12月18日 08:07

入选《科学》年度突破名单 这个病的治愈指日可待?

入选《科学》年度突破名单 这个病的治愈指日可待?
文  | 药明康德
 
伊莎贝尔(Isabel)和安娜贝尔(Anabel)是一对混血双胞胎,她们融合了来自父母的德、日两国血统,却也不幸继承了父母的隐性囊性纤维化基因,这使得她们成为了世界上为数不多的囊性纤维化患者。自出生起这对姐妹就没有停止过与疾病的斗争,她们曾躺在生死线上静待下一刻的降临,也曾试图化解缺乏针对性药物和寿命缩短的绝望。
 
幸运的是,这一切都过去了。就在前不久,全球囊性纤维化患者迎来了历史性的一刻:具有治疗90%患者潜力的创新疗法Trikafta(elexacaftor/tezacaftor/ivacaftor和ivacaftor)获FDA批准上市。这一组合疗法也和“埃......
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2019年12月17日 11:13

胆固醇百年研究:减少血液内胆固醇,没你想得那么容易

胆固醇百年研究:减少血液内胆固醇,没你想得那么容易
每一项研究都解决一些问题,带来另一些问题。
 
撰文 | 史隽
 
在上一篇文章《胆固醇百年研究:它与心血管疾病到底有什么关系》中,我们讲到,经过大规模的流行病学研究之后,人们根据收集到的资料,对胆固醇与心血管疾病的关系提出了两个经典的假说:胆固醇假说和膳食-心脏假说,二者的关系如图所示:
 
 
然而,此时所有的证据都只能说明胆固醇和心血管疾病确实相关。但只有证明二者具有因果关系,才能真正说明胆固醇对心血管有害。
 
怎样证明因果关系?要真正证明胆固醇会损害心血管,就得......
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2019年12月16日 10:52

质子电荷半径之谜真的解决了吗?

质子电荷半径之谜真的解决了吗?
质子究竟有多大?十多年前,测量质子电荷半径的两种方法——光谱学法与散射法给出了基本一致的测量结果,0.88飞米(fm,1飞米=10-15米)。然而在2010年,用μ子-氢原子光谱法测得的质子电荷半径却给出了0.84飞米的结果,质子变小了!多年来,科学家一直努力探寻这个不同寻常的“质子电荷半径之谜”。
 
今年9月,加拿大约克大学的研究团队发表于 Science 的一篇论文报道了通过氢原子光谱法测得的更小的质子电荷半径——0.833飞米[1]。到11月,PRad实验合作组在发表于 Nature 的文章中宣布他们在美国托马斯·杰斐逊国家实验室(Thomas Jefferson Laborator......
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2019年12月16日 10:42

来认识一下世界上最著名的那只茶壶

来认识一下世界上最著名的那只茶壶
撰文 | 小庄
可能看过1991版《美女与野兽》的同学会对里面一只美丽的茶壶有印象,它也出现在了先导海报中,有着金色的花纹,还绘着美女的头像,从各方面来看,都是技艺精湛的一只工艺品。
无独有偶的是,1995年的第一部《玩具总动员》里面也有一只粉色盖盖的茶壶,这个比较简洁朴实,看起来是没有怎么上釉彩的一只。
如果你认为这只是场景需要或者巧合的话,那就错了。事实上,这两部著名动画片都是在向一个计算机图形科学史上的著名对象——犹他茶壶——致敬。同样的致敬也出现在了许多文艺中青年特别喜爱的一部经典动画连续剧《辛普森一家》中......
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2019年12月15日 10:30

解密1918流感:人类的生存保卫战,百年也不会结束

解密1918流感:人类的生存保卫战,百年也不会结束
病毒性疾病的传播不需要“签证”,并没有国界和地域的限制,传染性疾病的控制不仅仅是政府的事情,也需要普通民众、学术界、工业界和政府的广泛参与,精诚合作。在传染性疾病面前,所有的人类都是命运共同体。
 
撰文 | 丁强(清华大学医学院)
 
1918年是人类历史上的至暗时刻。此时的中国陷入南北分裂、军阀割据、相互混战的年代;大洋彼岸,第一次世界大战爆发,欧洲四分五裂,尸横遍野,无数年轻人在泥泞的战壕中不知为何而战斗。更为可怕的是,一种看不见的病毒正逐渐在世界范围内扩散,这是人类历史上最致命的流感病毒,于1918年席卷全球,共造成约5......
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2019年12月15日 08:00

利用量子涨落向真空传声;比窦娥还冤的动物学家|科技速览

编辑 | 杨凌、韩若冰、顾淼飞、陈航
 
1 利用量子涨落向真空传声
 
25年前,一位年轻的学者在伯克利大学参加博士资格考试时,面对一位教授的发问“为什么你能听到我坐在桌子对面的声音?”,他回答到:“那是因为你的声音通过空气中振动的分子进行传播。”
 
“如果我把所有的空气分子都吸出这个房间呢?你还能听到我说话的声音吗?”“不能,因为没有振动的介质。”
 
25年后,这一结论被这位学者亲手推翻。12月11日,伯克利大学讲席教授、香港大学校长张翔在《自然》发表文章[1],......
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2019年12月14日 14:44

穿越时空,回眸百年前的都市风情

穿越时空,回眸百年前的都市风情
跟着这些名画,穿越回百年前,来个都市一日游吧。
 
撰文 ∣ 林凤生
 
150多年前,欧洲的一些中世纪城市如巴黎等,通过大规模的市政改造,新建供水系统和环城铁路,建设成现代化城市,吸引了大批农民纷纷入城打工。许多有文化的自由职业者和艺术家也漂流到城市里来,寻找出人头地的机会。遗憾的是,深度描写“新城里人”生活的作品并不多,于是,我收集了几幅有温度的城市生活画作与大家共享。
 
忙碌的一天从早晨开始
 
丹麦画家保罗·古斯塔夫·费舍尔(P·G· Fischer,......
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2019年12月14日 14:21

挑战费曼:为什么科学哲学对科学很重要?

挑战费曼:为什么科学哲学对科学很重要?
在一个诸如多重宇宙这样无法验证的理论大行其道的时代,与那些认为我们无望为物理现实给出准确定义的人不同,米凯拉·马斯米为科学作了辩护。
 
受访者 | 米凯拉·马斯米(Michela Massimi)
采访者 | 菲利普·玻尔(Philip Ball)
译 者 | 王培
 
要想证明科学哲学的作用,如今正当其时。一方面,有些研究弦理论或多重宇宙的科学家——这些理论远非当前技术所能验证——必须为他们的研究作哲学上的辩护,也即是说,这些研究不能依赖传统的假说检验法。另一方面,有些物理学家,比如理查德......
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2019年12月13日 11:22

徐利治先生访谈录:我所知道的华罗庚与陈省身

徐利治先生访谈录:我所知道的华罗庚与陈省身
编者按
徐利治(1920—2019)是一位自20世纪30年代起亲历我国数学发展的著名数学家,于今年3月11日逝世,享年99岁。徐教授生前曾与中科院数学与系统科学研究院研究员袁向东、中科院自然科学史所研究员郭金海进行过深度访谈,留下了弥足珍贵的口述史料。在这篇访谈录中,徐利治追忆了他在西南联合大学时期的老师华罗庚与陈省身的治学风格和学术之外的故事。它对学界了解和研究华罗庚与陈省身具有重要价值。
 
口述 ∣ 徐利治
访问、整理 ∣ 袁向东、郭金海
 
华罗庚与陈省身在二十世纪三四十年代中国数学发展的一个活跃时期,开始崭露头角......
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