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堆叠石墨烯:探索超导之谜 | 《环球科学》新刊导读

环球科学  · 公众号  · 科学  · 2025-01-04 21:35

主要观点总结

本文介绍了《环球科学》杂志的最新一期内容,包括石墨烯的封面故事,考古学、时间测量学、健康、天文学、气候变化、生物医学、化学和生物学等领域的最新研究成果和进展。同时,文章还提到了电商广告中的新刊销售信息。

关键观点总结

关键观点1: 石墨烯的封面故事:科学家通过堆叠二维材料来制造莫尔材料,研究超导现象背后的机制。

文章介绍了堆叠石墨烯的研究现状,指出科学家借助莫尔材料的可调特性探索新的物理现象和复杂机制。

关键观点2: 考古学新发现:关于家马驯化的起源,有新的考古学和遗传学证据表明可能存在不同于传统观点的结论。

新的证据表明,关于家马的真正起源还有许多未知的故事等待揭示。

关键观点3: 时间测量学的挑战:地球自转周期的变化可能导致闰秒调整的问题,科学家正在考虑放弃频繁调整闰秒。

调整闰秒导致的计算和通信负担引起了科学家的关注,目前正在寻求新的解决方案。

关键观点4: 健康焦虑问题:严重健康焦虑(疑病症状)可能导致患者无法维持正常生活,认知行为疗法和抗抑郁药能有效减轻焦虑程度。

文章强调了拯救疑病患者的紧迫性,并介绍了治疗方法。

关键观点5: 天文学的新发现:韦布空间望远镜观测到的宇宙早期图像引发了天文学界的盛会,不断挑战我们对宇宙早期的认知。

天文学家发现了出乎意料的宇宙现象和天体,这些发现为我们提供了关于宇宙最初的美丽混沌的见解。

关键观点6: 气候变化的应对:科学家探索海洋二氧化碳去除技术以应对全球变暖的可能性,但这也带来了技术潜力与生态系统风险的平衡问题。

文章讨论了海洋碳储存技术的挑战和争议,以及应对气候变化的迫切性。

关键观点7: 生物医学的进步:替代动物实验的新方法正在兴起,有望让实验动物逐渐退役,回归平静生活。

新型替代方法的出现,使得动物实验有望逐渐淘汰。

关键观点8: 化学领域的突破:自振荡材料的研究让材料具有自我感知与驱动的能力,类似于生物的适应性特征。

文章介绍了一种名为自振荡凝胶的材料,能在培养皿中自行移动,为材料科学带来了新的突破。

关键观点9: 生物学的奥秘:真菌可能通过电信号进行信息传输和交流,这涉及到菌丝网络内部的电活动机制。

文章提到了真菌的电波密语,揭示了菌丝生长尖端的信息传递机制。


正文

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封面故事 COVER STORY
堆叠石墨烯:探索超导之谜

将石墨烯等二维材料以特定扭转角度堆叠而成的莫尔材料,结构看似简单,却能表现出类似超导这样奇特的物理现象。借助莫尔材料优越的可调特性,科学家可以在这座“游乐场”中创造新奇的物态,探索强关联体系,并揭示复杂物理现象背后的微观机制。

考古学 ARCHAEOLOGY
家马驯化史更迭

在很长一段时间里,考古学家都认为马的驯化起源于近6000年前:颜那亚人在黑海草原首次驯化了马,然后骑着马横扫了欧亚大陆,带去了他们的墓葬习俗和早期的印欧语。但这个假说并没有足够多的考古学证据支持,与此同时,另一处时期相近的遗址——博泰遗址,又被视为了家马驯化的可能起源。如今,新的考古学和遗传学成果告诉我们,最早驯化马的并非颜那亚人,博泰遗址中的大量马骨也并非现代家马的祖先。关于家马的真正起源,还有许多故事等待讲述……


时间测量学 CHRONOMETRY
与闰秒说再见?

很久以前,人类将一天定义为地球自转一圈的时长,但地球自转周期在不断变化。随着对时间精度要求的提高,如今的全球标准时间已由稳定的原子钟提供。然而,潮汐摩擦等因素减慢了地球自转的速度,导致需要定期在原子时上增加闰秒以调整与地球自转的差异。但这一操作会造成庞大的计算和通信负担,且地球自转正在略微加快,未来甚至可能需要减少闰秒。为避免调整带来的麻烦,科学家正在考虑放弃频繁调整闰秒。


健康 HEALTH
拯救疑病症

一些人总担心自己得病,或是对身体出现的某些症状格外担忧,这些都是健康焦虑的表现。现代科学研究表明,严重健康焦虑(即疑病症)分为疾病焦虑障碍和躯体症状障碍两类。极端情况下,它们会导致患者无法维持正常生活,甚至增加其死亡风险。因此,拯救疑病症患者就是拯救生命。好消息是,认知行为疗法和抗抑郁药都能有效减轻疑病症患者的焦虑程度。而帮助他们及时就医,是使其摆脱不合理恐惧的第一步。

天文学 ASTRONOMY
目击最初的宇宙

韦布空间望远镜拍下的宇宙早期图像在天文学界引起了一场盛会。随着观测数据的不断涌入,天文学家发现宇宙早期的星系出奇的明亮、庞大,那时的宇宙中还充满神秘的小红点,黑洞也已经成长到了不可思议的大小。这些出乎意料的现象和超出想象的天体,一同组成了宇宙最初的美丽混沌,不断挑战着我们对宇宙早期的认知。但同时,它们也给天文学家带来了数不清的灵感。新的问题,新的理论蜂拥而至,或许几年内,我们对宇宙早期的认知就能更加深入。

气候变化 CLIMATE CHANGE
当海洋成为吸碳工厂

近年来,随着气候危机的加剧,科学家将目光投向了海洋这个庞大的碳储存库,探索“海洋二氧化碳去除”(mCDR)技术应对全球变暖的可能性。mCDR试图借助化学和生物等方法,促进海洋吸收更多大气中的二氧化碳。然而,这些技术既充满希望,也伴随争议。如何平衡技术的潜力与生态系统的风险?如何确保其长效性和大规模应用的可行性?这一切都成为了亟待解决的难题,背后更折射出人类为气候未来而展开的激烈博弈与深刻反思。

生物医学 BIOMEDICINE
让实验小白鼠退役

在我们服下任意一种药物之前,都需要成千上万只实验动物,尤其是小白鼠先试用这些药物以测试药效,挡住毒性。不过科学家已充分认识到,动物实验并非最优的选择。这些实验动物和人类在生理学上的固有差异,或正在阻碍以更有效、经济的方式研发和测试各种新药。如今,已有多种新颖的替代方法浮出水面,并显现出更好的效果。它们将能让实验动物们逐渐“退役”,回到阔别已久、没有伤害的平静生活。在相关法律的推动下,这个过程或将能进一步加速。

化学 CHEMISTRY
自振荡:让材料“活起来”

高分子科学家安娜·巴拉兹对一种名为自振荡凝胶的材料很着迷。这种神奇的材料看起来像块果冻,却能在培养皿中自行跳动,就像一颗心脏一样。基于这样的化学振荡系统,巴拉兹开发了一些可自主行走的材料,它们甚至能适应周围环境,实时调整形貌及其移动轨迹,类似于为生存下去而演化出独特适应能力的生物体。这些振荡系统拥有自主感知与驱动的能力,可作为传感器或执行器嵌入到原本静态的材料中,为这些材料提供新的性能,让它们也“活起来”。

生物学 BIOLOGY
真菌的电波密语

对于真菌,菌丝生长的尖端很可能是真菌感知、整合信息并决定生长速度与方向的地方,在一定程度上类似于人类的大脑。但在菌丝网络里,信息是如何快速从一部分尖端传递到另一部分尖端的,还有待探究。有一种机制涉及真菌电信号,但此前却没能吸引更多真菌学家的关注。随着真菌学家将微型电极插入到菌丝里,他们最终检测到了规律的电脉冲,即一些真菌也许就是在通过这一波波电活动传输信息,包括食物源、所受损伤、周围环境等,以实现体内不同部分间的交流。


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