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封面故事 COVER STORY
加密算法与量子计算赛跑
未来某一天，量子计算机或许可以破解现代重要的加密算法，让所有加密信息不再安全。在量子计算的步步紧逼下，密码学家正争分夺秒地开发量子计算机无法破解的加密算法。在这场加密算法与量子计算的开发竞赛中，计算机难解的数学问题成了制胜的关键。
心理学 PSYCHOLOGY
科学检验高级冥想
冥想是一种风靡全球的“心灵体操”，但它为何能够缓解压力并提升幸福感，却是一个有待回答的问题。近年来，科学家利用磁共振成像、脑电图等手段，获得了高级冥想状态下大脑活动的一手资料。他们发现，进入高级冥想的练习者可能触及不同的心理状态，此时的大脑存在与之对应的、特定的神经活动模式。这些研究不仅为我们提供了科学视角下的冥想状态解读，也为探索冥想的应用潜力，例如在临床和非医疗环境中提升个人福祉，做出了重要贡献。
行星科学 PLANETARY SCIENCE
解读贝努：星际快递启封
去年9月，执行小行星贝努采样任务的探测器返回地球，为我们带来了121.6克珍贵的样本。在初步分析后，科学家发现这颗小行星显然是另一个更大世界的组成部分。贝努的母体含水，拥有活跃的地质活动，这些性质让科学家倍感眼熟，因为它和刚刚诞生，没有生命的地球十分相像。无数问题随之而来：贝努的母体性质究竟如何？它来自哪里？地球上的水和有机物又是从何而来？答案可能都藏在贝努的样本里。
生物学 BIOLOGY
羽毛的演化艺术
从远古的非鸟恐龙到现代的猫头鹰，从悬停的蜂鸟到深潜的企鹅，它们不同身体部位的羽毛形态多样。近些年的研究表明，羽毛的结构特性不仅对飞行至关重要，而且是鸟类求偶及适应各类环境的关键因素。猫头鹰悄声飞翔于夜空、蜂鸟悬停着啜饮花蜜、企鹅成为潜水高手，无不因羽毛具有相匹配的特点。如今，科学家正在从羽毛中汲取科技创新的灵感，将大自然的智慧应用于工程领域，带来了一系列巧妙的发明。
医学 MEDICINE
与前列腺癌长期共存
患病率居高不下的前列腺癌一直是笼罩在无数男性身后的一道阴影。在以往的诊断和治疗中，尽管患者们会遭受很多身心上的痛苦，但可能无法获得预期的效果。幸运的是，随着检测技术和治疗方法的进步，医生开始能更清晰地对这类癌症进行划分，结合患者的具体病情，给出更有效的疗法，并尝试让一些患者用长期监视癌症来取代治疗。这些全面和精细的治疗正在减少患者的痛苦，延长他们的寿命，实现长期与前列腺癌共存。
工程数学 ENGINEERING MATHEMATICS
有限元：无限逼近真实世界
在真实世界里，飞机与大坝等结构往往要承受不断变化的载荷。而工程师面临的问题是，如何准确预测结构的形变，从而确保结构设计的安全性。几十年来，工程师一直在尝试用数学工具来指导结构设计，尤其是有限元法。在这项技术中，我们需要创建一个由多达数百万个小单元组成的网格，而后用此网格来模拟物体在各种载荷下的响应。随之而来的问题是，这样得到的近似解有多可靠，如何才能无限接近真实情况？
病毒学 VIROLOGY
病毒的隐秘社交
一群病毒社会学家正在探索一个70多年前就藏在鸡胚中、奇怪的病毒繁殖现象。而其中的关键系于病毒在自然繁殖中会自发产生的缺陷病毒。这些缺陷病毒因缺乏一些基因，只能在宿主中等待完整病毒，再通过“欺骗”繁殖自身。不过，基因组短的优势让缺陷病毒能充分利用完整病毒的资源，并抑制它们的生存。随着各种病毒特别的“社交”故事被揭开，科学家开始从一些新的视角来理解病毒的行为，并尝试利用这些微观的“社交”来攻克极其危险的病毒。
科学史 SCIENCE HISTORY
埃米莉·夏特莱：匿名下的野心
1744年，一本名为《论火的性质及扩散》的书籍匿名出版，但书中暗示了作者的身份——她就是法国启蒙运动时期的著名女学者埃米莉·夏特莱。这部作品看起来颇为混乱，因而一直鲜有人研究。但如果细心阅读，就会发现这本书提供了一扇窗口。它不仅记录了埃米莉·夏特莱本人的科学思想演变，还展现了她如何在男性主导的学术界，一展自己的科学理想。
物理学 PHYSICS
核钟：另一种极限超越
随着原子钟的问世，各项依赖精密时间戳的技术得以迅猛发展。但原子钟对外界环境的敏感性大大限制了它的应用场景。为了寻找更稳定的高精度时钟，物理学家选择潜入原子“行星”更深处，基于原子核跃迁构建时钟。强大的核力不仅能让核钟稳定而坚固，更让它在理论上比原子钟有更高的计时精度。更令人期待的是，原子核对电磁力、强力和弱力的敏感性，使得核钟有望成为测试新物理的超灵敏探测器，帮助回答一些有关宇宙本质的科学问题。
