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封面故事 COVER STORY

恐龙的感官世界

传统观点认为,所有恐龙的大脑都很小,因此也不具备复杂的行为。然而新的化石和分析技术正在改变我们对恐龙智力的认知,并帮助研究者复原恐龙的视觉、听觉和嗅觉。现在,我们终于能够了解恐龙感知到的世界,重现霸王龙与三角龙遭遇时的真实场景。

天体物理学 ASTROPHYSICS

暗物质的下一张寻宝图

遍布全宇宙的暗物质究竟是什么?在物理学家之间曾存在一个最受欢迎的理论,如果暗物质真的符合该理论的预测,那很多物理问题就能迎刃而解。但几十年来实验探测的精度不断提升,几乎穷尽了可以探索的参数空间,备受期待的暗物质却还不出现。现在,越来越多的人开始怀疑,我们是不是找错了方向?物理学家逐渐重新开始思考暗物质其他的可能。而如果抛下用暗物质同时解决多个物理问题的执念,在主流的理论之外,暗物质其实仍存在着丰富的可能,对应多种多样的科学问题和实验手段。或许是时候放宽视野,拿起暗物质的下一张寻宝图,用新的思路来寻找暗物质了。

技术 TECHNOLOGY

空气碳捕捉:硬币的反面

随着气候变化的时钟滴答作响,直接从空气中捕集二氧化碳的技术重新进入了人们的视线。科学家早就知道这种策略并不是天方夜谭,很有可能进一步扩大生产规模同时降低成本,成为解决气候危机的关键。大型石油公司与科技公司也非常关注这项技术,除投资外,他们还试图发展自己的工厂,以直接移除空气中的碳并将这些碳封存于地下岩层中。但有人担心,这些行动也许掩盖了他们的真正目的——继续增加化石燃料的开采与使用,肆无忌惮地排放更多的二氧化碳。对于直接空气碳捕集技术,如果现在继续提高碳捕集的能力,这块“硬币”能否更多地偏向正面而不是反面?

物理学 PHYSICS

量子时空:突破思想实验?

量子理论和广义相对论的冲突是长期以来困扰物理学家的重要问题。为了解决这一终极矛盾,物理学家提出了多种描述引力量子性质的量子引力理论,但它们是否正确最终需要实验来检验。遗憾的是,这种检验所需的技术手段远超人类目前的实验能力,因此它们多数停留在思想实验的范畴。不过,科学家近些年提出了一种观测时空几何量子叠加态的新方案,它似乎比过去所有实验方案都更有可能实现。物理学家期待着利用这些实验对引力的量子性质进行测量。不论测量结果如何,其结论都将带来一些关于引力和量子理论的开创性新知。

专题报道 SPECIAL REPORT

AI重塑结构生物学

三年前,谷歌的“阿尔法折叠 2”(AlphaFold2)取得了人工智能领域迄今为止 最重大的突破,它不仅极大提升了蛋白质结构预测的准确率,还为我们点亮了一个“AI 驱动科学”的未来。

神经科学  NEUROSCIENCE

大脑为什么不对称?

神经科学家曾经历一个世纪的时间,才在大脑不对称的认知上取得重大飞跃。在此期间,他们从首次认识人左右脑存在功能不对称,到发现了近200个物种的左右脑都存在结构和功能的不对称,而正是大脑的不对称塑造这些生命的独一无二。如今,研究人员正在创造第二次飞跃:尝试从大脑的发育起点开始,破解遗传基因如何影响左右脑不对称的形成和构建。他们也在基于一些最为前沿的技术和方法,开创一些更新颖全面的视角来探查动物的大脑,甚至极为复杂的人脑。

神经科学  NEUROSCIENCE

百分之一的孤独症

人类能在演化中成功地适应自然界,在很大程度上得益于我们组建社交网络的能力。而孤独症则会表现出深深的孤独感,强烈的独处倾向,渴望事物保持原样,不要变化等等。这种与他人互动的壁垒深深地影响着他们的社会行为,同时也影响着与他们亲近的人。但孤独症究竟是如何发现的,又是如何产生的?它只是一种认知问题,还是有更深层次的基因问题?

作者 环球科学

《环球科学》杂志