主要观点总结
文章介绍了《环球科学》2024年12月新刊的封面故事、主要内容和专题报道,包括古人类学、宇宙学、生物物理学、跨时代疫苗、量子计算和生物学等领域的最新研究进展。
关键观点总结
关键观点1: 封面故事:露西化石的发现和研究进展
文章讲述了关于古人类化石露西的发现及其对人类起源研究的重要性,以及随着新化石的发现,科学家正在揭示更丰富的人类演化故事。
关键观点2: 宇宙学领域的哈勃常数危机
描述了宇宙膨胀的发现和哈勃常数的意义,以及近一个世纪来科学家在解决哈勃常数引发的问题上的努力,现在面临的新挑战和宇宙的未知之处。
关键观点3: 深海生物抗压的秘密
介绍了深海极端环境下的生物如何通过适应环境来维持生命活动,科学家通过研究深海生物的抗压秘诀来揭示适应极端环境的生物物理机制。
关键观点4: 疫苗的最新发展及其影响
概述了疫苗对人类社会的贡献,以及科学家在疫苗研发方面的努力,包括吸入式疫苗和反向疫苗等新型疫苗的研发进展。
关键观点5: 量子计算的竞争和发展趋势
介绍了量子计算机的发展状况和潜力,以及不同物理体系在量子计算领域的竞争,包括超导电路和其他六种量子比特系统的角逐。
关键观点6: 显微镜下的骨关节炎研究
通过介绍科学家对骨关节炎的显微镜研究,揭示了骨关节炎的实质是软骨生长的干细胞耗尽导致的疾病,解释了成年人骨关节炎难以修复的原因。
正文
1974年,本文作者之一发现了一具独特的古人类化石——这就是闻名世界的南方古猿“露西”。50年来,露西和许多的新化石迫使古人类学家重新思考人类起源的关键细节。随着找到的拼图碎片越来越多,科学家正在拼出一幅更丰富的人类演化故事。
近一个世纪前,天文学家发现宇宙正在膨胀,并尝试用哈勃常数描述它膨胀的速度。当时科学家曾因对哈勃常数的了解过少引发过几次危机,比如用它计算出的宇宙年龄比太阳年龄还年轻。随着理论的不断改进,原本的冲突已经逐步被化解。如今,简洁明了的“宇宙学标准模型”在许多方面获得了成功,但在面对哈勃常数时,却又再次遭遇危机:近域宇宙和宇宙微波背景给出的哈勃常数并不一致。随着测量精度的提高,这种差异变得更加显眼。宇宙学家已经无法再回避这个问题,但是新的解决方案又在何方?
深海中的极端压强,比每块手指大小的地方都踩了一头大象还恐怖。如果将地表或浅海生物的细胞带到这样的环境中,细胞膜会被压得过于紧密而无法流动,根本无法维持正常功能。然而,许多适应了深海环境的生物却能在高压下正常生活。为了探究它们的抗压秘诀,一群研究者将目光投向了生活在深海的栉水母。他们借助同步加速器的高能X射线,终于揭开了深海细胞在高压下仍能正常运作的秘密。
疫苗进入人类社会已有长达200多年的时间。
截至目前,它们已经帮助了至少1.5亿人预防数十种传染病,且正在覆盖更多没有任何现代医疗的地区,
推动人类社会的健康公平。
在科学家的不断努力下,疫苗也在不断推陈出新。
能比注射疫苗提供更快更强的保护效果,他们正在完善无需打针的吸入式疫苗,且价格更低廉。
那些因为自身免疫病,不得不长期使用免疫抑制剂的人。
除此之外,一种特殊的疫苗——反向疫苗也在帮助这种疫苗在预防和治疗上的巨大潜力。
量子计算机拥有算力远超经典计算机的潜力,因而备受期待。尽管容错通用量子计算尚未实现,但提及它,人们最常想到的总是酷似“黄金吊灯”的超导量子计算机。然而,可能实现量子计算的物理体系远不止超导电路一种,任何满足容错通用量子计算五条准则的量子比特系统,似乎都有能力参与这场竞争。如今,六种量子比特系统正在这场竞赛中激烈地角逐。