2020年第3期杂志

封面故事 COVER STORY

大脑中的精密地图

当我们走进任一物理空间时，大脑的不同脑区、功能各异的细胞就会开始协作，绘制一幅精密的地图。这幅认知地图不仅能让你分辨现实所处的位置，判断与目的地的远近，甚至还能延伸至抽象的社会关系。利用这幅最复杂的地图，个体能够随时获取快速通道的方向，并且认识自己的社交地位，发展社交网络。

生物学 BIOLOGY

捕食细菌的细菌

上世纪 60 年代，一位德国生物学家发现了一种奇怪的细菌，它们会附在其他细菌上，甚至钻进这些细菌的细胞里，取食细胞内的物质。很长时间里，这种会捕食其他细菌的细菌都没有得到科学家的重视，但随着耐药菌的日渐壮大，科学家看到了一种可能性 ：也许，这种捕食细菌的细菌会成为对抗耐药菌的强力武器。

医学 MEDICINE

AI能取代医生吗

在医学领域，AI 已经吸引了足够多的目光：对于某些疾病，AI 的诊断正确率已经不低于人类医生。但是，AI 同样面临很多问题，在不同的地方，面对不同的患者群体，AI 的诊断准确率就可能发生变化。最关键的问题是，在很多时候，科学家并不知道AI是如何做出诊断的。也许，人工智能结合人类医生的经验，才是更好的解决方案。

天文学 ASTRONOMY

宇宙的第一个分子

数十年前，天文学家就推测宇宙中的第一个分子是由氦原子和质子形成的氦合氢离子（HeH+）。但这一理论一直缺乏观察数据，关键原因在于 HeH+ 几乎转瞬即逝，只存于类似早期宇宙的环境中。不过最近，天文学家利用 SOFIA 望远镜，找到了存在于星云 NGC 7027 中的 HeH+，这一发现不仅能帮助人类理解早期宇宙的化学进程，或许还能解释有机生命的出现。

物理学 PHYSICS

飞机为何能飞起来

飞机为何能飞起来？当飞机以极高的速度移动时，机翼上方的空气压力会比下方的压力低，因而会产生升力，让飞机飞起来。这是到今天为止都颇受认可的一种理论。但是，这种理论无法解释机翼上方的低压是如何形成的。除此之外，其他理论同样只能部分解释飞机为何能够飞起来。科学家也不得不承认，“这个问题没有简单的答案”。

军事 MILITARY

当机器人踏上战场

目前，一些国家正在开发，甚至已经在部署自主武器系统，包括由计算机算法控制的坦克、飞船和舰艇。这些武器拥有自主选择攻击目标和时间的能力，因而拥有前所未有的战斗能力。但是，自主武器系统的出现，也给人类未来蒙上了一层阴影。如果这类武器成为主流，一旦武器系统判断错误，或者被黑客操纵，那么就有可能引起毁灭性的全面战争，甚至可能摧毁人类文明。

能源 ENERGY

氢能再次崛起？

欧盟委员会计划在 2050 年实现净零碳排放，而可再生氢能恰好是这项计划的核心工程。但是，当电动汽车抢走氢能燃料电池的“绿色光环”，氢能本身也存在易泄漏、易爆炸的问题时，这种曾经被寄予厚望的能源形式，真的可以担当大任么？随着电解槽技术的升级，氢存储和燃烧技术的更新，事情正在发生有利的转变。

演化 EVOLUTION

文明的诞生

直至上世纪 90 年代，仍有许多学者认为，人类在 5 万年前突然获得了认知能力，随后才产生了拥有复杂的语言和符号系统的人类文明。然而，最近的考古发现显示，人类文明真正的演化过程要复杂得多。古人类学家甚至无法判断，认知能力的突然提高和人类文明的出现，是否与智人物种的形成过程有关。

医学 MEDICINE

赛场上的死亡、伤病与疼痛

当运动员身处竞技场时，需要面对高强度的运动压力，身体也经受着非同一般的挑战。那些在普通人身上不那么有害的基因突变，却可能给运动员带来病痛甚至伤亡。造成肥厚型心肌病的突变就是其中非常重要的案例，这种突变是年轻人群猝死的常见原因，更是年轻运动员猝死的首要原因。而且，带来伤病和疼痛的突变，还不止这一点。

对话 DIALOG

谢诺夫斯基：人工智能的下一阶段

30 多年前，特伦斯 · 谢诺夫斯基的发明让神经网络走向舞台中心，奠定了人工智能的发展方向；现在，这位已经功成名就的“深度学习先驱”正在向自然界学习，思索如何让人工智能走向下一个阶段。

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