深海是我们这个蓝色星球上最神秘的存在之一,是人类在地球上最后的未知疆域。 全球海洋平均深度约3682米。深海,一般认为是光照渐弱的大洋深处。按海洋生态环境通常将水深200米以下的黑暗海域称为深海,但科学界的综合考虑认为真正的深海应该是3000米以下的海域,即大陆坡脚以下的海域。深海占全球面积的65%。浩瀚的海洋可划分为两个海洋:阳光能透射、可进行光合作用的蓝色海洋和阳光无法射入、化学合成作用盛行
孕育了地球生命的海洋 渗入地壳的海水与上升的岩浆接触后,形成了富含金属元素的热液,被称为深海热液。科学家在深海热液这样高温、高压且富含化学能的极端环境中,发现了嗜热微生物。 叠层石是一种古老的生物沉积结构,它的存在是早期生命存在的重要证据之一,表明微生物在海洋环境中已形成复杂群落,并可以通过光合作用等方式影响地球环境。 深海热液喷口的嗜热微生物与浅海叠层石均表明,深海区域在35亿年前已具备生
海水与洋壳的时间差 全球公认的四大洋包括太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。尽管学术界对南冰洋的界定曾有争议,但因其拥有独立的洋流系统,2021年6月,美国国家地理学会正式将其列为第五大洋。此外,海洋系统还涵盖渤海、黄海、东海、南海、红海、黑海等边缘海(位于大陆边缘,以半岛、岛屿或群岛与大洋分隔,但水体交换通畅的海域),以及地中海、波罗的海等陆间海(夹于大陆之间的海域)。那么,这些海洋的“年龄”究竟
海洋内波示意图(供图/王天傲) “海底风暴” 海面的波浪和海洋内波本质上都是发生在不同密度流体交界处的波动,其区别在于前者是发生在大气和海洋之间的波动,后者是发生在海洋内部不同密度的海水之间的波动。 相较于海面的波浪,海洋内波的规模更加宏大、持续时间更久,振幅可达150米——相当于50层楼的高度,因此又被称为“海底风暴”。 海洋内波是如何生成的 条件一:分层 想象有一杯分层的果汁,杯子
福建省平潭县“近海出现的蓝眼泪”现象 我们常用“蔚蓝的大海”来形容海洋,似乎蓝色是海洋的唯一颜色。然而,海洋并非总是蓝色的。在大洋深处,海水呈现出纯粹而深邃的蓝色;但在近海区域,海水的颜色通常是蓝绿色,甚至是黄色的…… 海色与水色 如果取一份海水样品进行观察,我们会发现,纯净的海水其实是澄清、透明的无色状态。然而,海水中通常含有溶解的无机物、有机物、悬浮颗粒物和浮游生物等,这些物质会影响海水
自古以来,海洋为人类提供渔盐之利、舟楫之便,而人类探索与开发海洋的历程始终与材料科技的发展紧密交织。木材、钢铁、混凝土、聚合物等传统材料在严苛的海洋环境中长期服役时,无不面临被腐蚀侵蚀的威胁。但防腐技术的革新始终与“耕海探洋”的需求同频共振,一系列新型海洋防腐蚀材料的问世,如同为海洋设施铸就守护之盾,为人类远航深蓝的征程保驾护航。 为何海洋环境会腐蚀设施? 你是否留意过这些海岸景象?混凝土墙体
“梦想”号大洋钻探船 领航全球大洋钻探新征程 “梦想”号大洋钻探船是我国自主设计建造的首艘大洋钻探船,于2024年11月17日在广州正式投入使用。该船全长179.8米、宽32.8米,周长与一个标准的400米跑道相当;总吨位3.3万吨,满载排水量4.26万吨,续航力1.5万海里;自持力120天(船舶在不靠岸补给燃料、淡水和食物等物资的情况下,持续航行和作业的最长时间),额定载员180人。此外,该
原生生物研究中的重难点 原生生物主要包括原生动物和真核微藻,在深海碳循环和沉积物的构造过程中具有重要作用。同时,在深海生态系统中,原生生物也是连接有机碎屑和大型生物的重要“营养桥梁”——它们能够摄食有机碎屑(如沉入海底的死亡生物残骸、粪便颗粒等),同时自身又被更大的生物(如小型甲壳类、鱼类幼虫等)捕食。 由于深海单细胞原生生物的采集培养过程有一定难度,因此目前用形态学方法(指科学家对生
牡蛎(供图/高磊) 美味的“海洋牛奶” 早在我国古代汉朝,人们就食用牡蛎。《宁海县志》记载:“物竞天择,宋冯进士唐英,教民养蛎,使牡蛎由野生驯化成养蛎,至今犹利赖云。”可见宋朝时,人工养殖牡蛎技术已然形成。到了明朝,福建地区又出现了插竹养蛎法,大大提高了人工养殖牡蛎的产量。由此可见祖先的智慧与创造力。 牡蛎自古便是海中珍馐、桌上佳肴,被称为“海洋牛奶”。它的个头虽然不大,却是一座小型“营养宝
福建省厦门市南侧海岸线沙滩 福建省厦门市因成功实施环岛路沙滩修复工程,在2024东亚海大会上被授予“海洋生态保护与修复最佳实践成就奖”。这项持续30年的生态工程,不仅让消失的黄金海岸重现鹭岛,更展现了人与海洋共生的科学智慧。 2025年6月8日世界海洋日来临之际,本刊记者采访了当年分管海洋口的厦门市原副市长潘世建,解密那些曾被视为“无用淤泥”的沙滩,通过技术创新与生态思维重获新生的蝶变过程。
蚯蚓带着凋落物从地表移入下层 近日,一位来自东北黑土区的朋友对我说,她在广州动物园初见“红色大象”(大象裹着赤色泥浆)时惊叹不已——原来土壤还有红色的。我顺势延伸:若往下挖不同地区的土壤,会发现各处的土壤都是各有特色、层次分明的“千层糕“! 土壤的漫长演化史 自1万多年前的农业革命开始,先民便将土壤视为与空气、水同等重要的基础自然资源。地球虽已有46亿年历史,但土壤的形成始于寒武纪海洋生
海洋博物学的历史 我国系统性的海洋博物学研究发轫较晚。从1958年中国历史上第一次大规模的全国性海洋综合调查开始,经过一代代海洋人的接续探索,我国海洋生物分类学体系逐步建立。随着我国海洋学科建设的完善,传统的海洋博物学也慢慢被细化,融入各个分支学科,如:海洋地质学、海洋藻类学、海洋鱼类学、海洋群体生态学等。 当今的海洋博物学正经历着双重蜕变。随着博物馆热与校园活动等科普活动的兴起,越来越多的海
作者在观察鱼苗孵化情况 河豚鱼苗 在浩瀚的海洋中,每一尾鱼、每一枚贝都携带着独特的基因密码,它们是构筑人类“蓝色粮仓”丰饶的基石。水产种质学家以基因技术为犁铧,深耕海洋水产种质,他们的科研征程,既是对海洋生命的探索,也是对水产种质资源的守护。 水产种质资源为何如此重要? 水产种质资源是保障国家粮食安全的核心战略资源,也是构建多元化食物供给体系的重要载体。作为全球最大的水产养殖国,我国水产品
海洋,承载着地球生命的脉动。 人类对海洋的好奇与需求产生了海洋科学。70年间,我们对海洋的认知不断深入,海洋科技事业突飞猛进、成果丰硕,海洋保护意识也在不断深化,无数守护行动如点点星光,照亮着海洋可持续发展的未来。 一眼看七十 当理想照亮现实 2000年,《知识就是力量》杂志1月刊发表了《21世纪的海洋开发》一文。文章展望了未来海洋发展的蓝图——海洋将变身为巨大养殖场,海面种植着巨藻
火烈鸟因摄食卤虫而获得粉红羽色?卤虫休眠卵曾先后被阿波罗16号和阿波罗17号送入太空,以研究其对太空失重环境和宇宙射线的耐受力?卤虫休眠机制已被应用于癌症医学研究,科学家已破译其休眠相关基因,希望通过“关闭”这些基因使癌细胞进入休眠状态?2015年高考全国卷中,也有“说明早年卤虫产业规模较小的原因”的题。它这么受关注,那快来一睹它的神奇吧! 卤虫的分布和分类 卤虫亦称丰年虫,属于节肢动物门甲壳
人类从史前走来 约160万年前,人类逐渐褪去了体表的毛发;约30万年前,人类独特的语言能力开始形成;约1万年前,人类进入农业文明时代;而约两个世纪前,工业革命更是彻底加速了文明发展。在此过程中,人类脑容量从南方古猿的约450毫升增长至现代人的1500毫升,智力不断提高,面部特征也变得更加丰富。 人类文明的演化始终与自然环境变化密切相关。从最初的茹毛饮血、刀耕火种以满足基本生存需求,到工业革
地球如同一座巨型宝库,蕴藏着无尽的奥秘与资源。为揭开地球深部之谜,人类始终在不断努力。近日,中国深地探测领域取得历史性突破——深地塔科1井以10910米完钻深度成为亚洲第一、世界第二垂深井。这一壮举不仅创下全球陆上钻井突破万米最快、亚洲陆上取岩芯最深等多项工程纪录,更标志着我国深地资源勘探迈入“万米时代”,从而开启了深地能源新纪元。 深地塔科1井诞生 深地塔科1井位于新疆维吾尔自治区阿克苏地区
被忽略的碳汇 多年来,国内外学者对森林、草地、高寒草甸、湿地、农田、海洋、极地生态系统等的碳平衡进行了大量研究,但沙漠生态系统却一直被忽略。 中国科学家发现,古尔班通古特沙漠二氧化碳通量(单位时间内通过单位面积的二氧化碳垂直交换量)会随时间变化而改变。这种变化受到多种环境因素的影响,包括光合有效辐射(对植物光合作用有用的阳光)、温度、水分、植被等。特别是在未来暖湿化的气候背景下,古尔班通古特沙
神舟二十号载人飞船成功发射 2025年4月24日,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空,约10分钟后,飞船与火箭成功分离并进入预定轨道。 根据任务规划,飞船入轨后,将按照预定程序与空间站组合体进行自主快速交会对接,神舟二十号航天员乘组将与神舟十九号航天员乘组进行在轨轮换。在轨驻留期间,神舟二十号航天员乘组将开展多项实(试)验与应用。 蜘蛛也能吐红
“21世纪是海洋的世纪。” ——中国科学院院士、物理海洋学家 吴立新 吴立新院士指出,21世纪是海洋的世纪。海洋是生命的摇篮、交通的要道、资源的宝库。海洋关系到国家的安全和民族的兴衰。 同时,吴立新院士还表示,中国海洋事业发展迅速,从海洋科技创新角度来看,主要体现在海洋系统认知、海洋关键技术、海洋重大装备这几个层面。
全国最长高铁隧道——西安至十堰高铁秦岭马白山隧道 22.9 4月23日,全长22.9公里的西安至十堰高铁秦岭马白山隧道顺利贯通,这是目前国内已贯通的最长高铁隧道。 该隧道位于陕西省西安市蓝田县,为双洞单线隧道,横穿秦岭岭脊,施工技术难度和工程风险极高,是全线的“咽喉要道”。它的成功贯通,不仅为西安至十堰高铁的建设立下里程碑,更为我国高铁隧道施工提供了宝贵经验。 十 科研人员于北京房山琉璃
滩涂变身“红色海洋” 碱蓬草是一种耐盐碱的草本植物,广泛分布于全球沿海滩涂、盐碱地和干旱区域。凭借其独特的耐盐性和生态价值,碱蓬草在环境保护、农业开发和生态修复中具有重要价值。 五河口红海滩湿地 近期,连绵的红色碱蓬草犹如红色笔触,挥洒在山东省青岛市西海岸新区红石崖街道的五河口红海滩湿地这幅“油画”上,将滩涂幻化为一片“红色海洋”。 人形机器人半程马拉松在京完赛 随着人工智能技术、仿生学
汪品先,中国科学院院士,国际大洋发现计划(IODP)中首位来自中国的首席科学家,也是中国古海洋学研究的奠基人,为南海深海科学研究和中国海洋地质的学科建设作出了开拓性贡献。不仅如此,他始终心系青年人才培养和深海知识科普,致力于推动科学与文化的结合。 标题 人物小传 汪品先,江苏省苏州市人,1936年生于上海,海洋地质学家,长期从事海洋微体古生物与古海洋学研究。1955年前往莫斯科大学地质系学习
虎鲸 人类的听觉系统虽然精妙,却仅能感知频率为20~2万赫兹的声音,在声音世界中,这只是极小的一部分。自然界众多生物交流使用的声音超出了人类听觉范畴,海洋更是蕴藏着无数声音秘密的宝库。人类能否利用人工智能技术(AI)解锁这些声音密码呢? 自然界里多样的声音 在超声波(频率高于2万赫兹的声波)领域,蝙蝠是典型使用者。它们在夜间飞行时会发出高频声波,当声波遇到障碍物或猎物时,会被反射回来。蝙蝠通
实验材料 实验材料及用具(用法详见操作图片) 土壤微生物种类繁多,分解尿素的细菌能分泌脲酶至周围环境中,从而将有机物尿素转化为植物可吸收的氮源,这一过程对农业施肥效率和环境保护具有重要意义。 分离原理 1.选择培养基:培养基中仅以尿素作为氮源,仅能合成脲酶的细菌可通过水解尿素获取氮源,其他微生物因无法利用尿素而无法生长。 2.pH指示剂检测:分解尿素的细菌通过脲酶水解尿素生成氨,使培养基
你见过旋转楼梯吗?例如:老洋房一圈圈盘旋而上的阶梯,或者教堂尖塔那螺旋攀升的轮廓,极像豆角藤蔓绕着杆子爬。这种一圈圈升高的曲线,在数学里叫作“圆柱螺旋线”。 旋转楼梯的每一级台阶高度一致、转角均匀,既符合人体工学,又能让视线沿曲线自然上移,形成视觉引导的“舒适弧线”,具有独特的美学价值。 建筑中的点睛之笔 圆柱螺旋线的魅力在于,将数学的精确性与建筑的美学完美结合:一方面,它遵循严格的数学规律
作战全流程 据公开资料介绍,东风-21D反舰弹道导弹全长15米、直径1.4米,有效射程在1500公里左右。导弹平时被装在贮运发射箱内,运输、起竖和发射一体车(TEL)进行机动部署。 一旦接到作战命令,发射车就会将导弹垂直竖起。在按下发射按钮之后,高压压缩气体会将导弹弹出。当导弹冲出发射筒升至20米高度时,一级火箭点火并快速爬升,在惯性制导作用(利用惯性原理控制导弹飞向目标的技术)下进入弹道飞行
春风拂面,万物复苏。 在鄱阳湖畔湿润的晨霭中,我的族群已悉数集结。我知道,春季北迁的时令如约而至,振翅声中,我们即将出发,开启这一年中飞往繁殖地的千里云途。 我是谁? 哦,对了,忘记自我介绍了。我是一只白枕鹤——首个试戴摄像头的白枕鹤,科学家给我取名“蒙蒙”,在鹤群中,你很容易认出我。作为一种典型的长距离迁徙湿地水鸟,科学家一直试图获取更多关于我们迁徙过程的信息,毕竟长距离迁徙意味着更大的风
学生在丰台外国语学校的模拟空间站参观、体验 在模拟空间站参与航天实验、体验模拟太空环境中航天员失重的状态、了解航空声呐系统的运作原理……这些探索性学习在北京市丰台区外国语学校(以下简称“丰台外国语学校”)的“天和号”空间站科普实验室(以下简称“模拟空间站”)都可以实现。 丰台外国语学校自2021年成立以来,立足北京市丰台区航天科技特色优势,为学生的健康成长、高效学习以及对科学的参与体验搭建了一
在茂密的森林中, 你若仰望天空, 也许会发现一个神奇的现象: 相邻树木的树冠并非紧密纠缠, 而是保持着恰到好处的距离, 看起来像是树冠之间 在互相躲避, 从而呈现出不接触的拼图状或河流分支状图案, 这便是“树冠羞避”现象。 贵州省植物园内的树冠羞避现象 容易“害羞”的树 树冠羞避,也叫作冠层脱落。这种现象往往发生在一些特定的高大乔木中,是一种森林生态学现象——当多棵树木紧密生
在生活中,拒绝与被拒绝的场景时有发生。有人害怕拒绝别人,会担心“友谊的小船说翻就翻”;有人一旦被他人拒绝,会陷入自我怀疑的泥沼。学会和拒绝“共处”,是每个人成长路上不可或缺的必修课。 案例 高一年级的小琳(化名)曾陷入拒绝与被拒绝的困扰中:同桌要抄她的作业,她总不好意思拒绝,有一次被老师发现了,两人都受到批评并且写了检讨书;竞选班干部时,小琳本信心满满能继任班长,但却因没得到半数选票而落
人体的皮肤和黏膜等组织,共同构成了抵御外界侵害的第一道防线,这道防线覆盖全身。 通过皮肤我们可以感知冷暖与疼痛,但当皮肤受损引发溃疡时,我们就需要感知伤口的一些小“情绪”了——例如,愈合过程中,伤口处的气体吸收和排放有哪些变化等。这些变化虽然也可以通过设备进行检测,但现有设备较笨重,需要与受伤部位直接接触,既麻烦又可能造成继发损伤。 《nature》发表的最新研究表明科学家开发出首款可用于监测
随着科技的发展,目前简单的心脏病已能够被治愈,但较为复杂的心脏病依然难以攻克。但也许,在未来某一天的手术台上,一颗“不完美”的心脏被贴上“创可贴”后,就能重新恢复强有力的搏动。 水凝胶作为一种亲水性的三维网络结构凝胶,在生活中随处可见。果冻、退热贴上的黏稠固体物质……这些物质的本质都是水凝胶。 近年来,水凝胶也被广泛应用于医疗行业,但其含水量大,极易破裂。由于心脏持续处于搏动状态,以水凝胶制成
我忽然醒悟了,这泰坦巨蟒在用脑电波与我对话,正因为我穿了魁霎星甲,所以能感应到它的脑电波,并理解它的动作和语言。 我只好将大肺鱼一扔,又抓来了足有四五米长的钝鼻鳄,钝鼻鳄的鼻子上有两个凸起,像被打磨过的保龄球一般。我将钝鼻鳄递给它说:“这个呢?” 泰坦巨蟒说:“不喜欢!” 我又拿起一只远古巨龟,起码有3米长,说道:“原来你喜欢吃带壳的?” 泰坦巨蟒还是说:“不,拿走!” 我相当恼火:“行
序 “在A054星,人们日复一日地完成着机械、重复的任务。上课时,机器人讲到在科技发达的年代,人与人间的各种差异将消失,每个人都在期盼这一天的到来。 正文 昏暗的灯光照亮了仓库一角,也让一个少年苏醒过来。少年名叫风铃草,负责看守1012仓库。现在是凌晨5点,他从简易折叠床上爬了起来,小心翼翼地从枕头里摸出一块电路板。这是风铃草的逃跑工具之一。 3年来,风铃草收集了各式各样的电路板。在学校里
在科幻文学的领域中,情节设定当之无愧是打开奇幻世界的钥匙,也是作者传递思想的重要载体。本期刊载的《史前巨兽之无限循环的泰坦巨蟒》(下)与《天灾之下的生存》这两篇科幻作品,以截然不同的故事脉络,展现了科幻情节设定的多样魅力。 《史前巨兽之无限循环的泰坦巨蟒》(下)出自著名少儿科幻作家超侠之手,它的情节设定充满了奇幻与哲思。故事开篇便以主人公与泰坦巨蟒奇特的对话方式抓住读者眼球,迅速营造出神秘氛围。
当我们漫步在海边,听着海浪轻柔地拍打沙滩,感受海风温柔地吹拂脸庞,脑海中会留下大海那宁静而美好的画面。然而,在看似祥和的海面之下,却隐藏着一场悄然蔓延的危机——海洋噪声污染,这是我阅读了《嘘!别让海洋噪声危害它们》(详见《知识就是力量》2024年6月刊)后知道的。 海洋噪声污染主要来源于人类的各种海上活动。船只航行时,发动机的轰鸣、螺旋桨的转动等噪声日复一日地在海洋中回荡,大型货轮、邮轮的声音甚
我是一头白鲸。 每天按时吞下投喂的鲱鱼,机械地在狭小的康复池里转圈,每当月光穿透玻璃穹顶,我总会梦见那片幽蓝海域——那里有追逐磷虾的哥哥,总爱顶我肚皮的妹妹,还有总把新鲜鱼儿让给我的外婆。 记忆的洋流总在深夜翻涌。那天,晨雾像柔纱笼罩海面,我追逐着一群闪着银光的沙丁鱼闯入浅湾。潮水退得比海豹翻身还快,等我觉察时,岩礁已划破尾鳍,在我的皮肤上刻下月牙状的烙印。毫无反抗余地,我被搁浅在了沙滩上。
钱航(中国航天科技集团一院航天科普专家、中国科学院国家空间科学中心博士) 2025年,中国航天迈向新高度——空间站、深空探测、可重复使用火箭、载人登月……这些关键进展将如何塑造未来? 2025年,中国空间站将承担哪些重要航天任务? 2025年,中国空间站执行两艘载人飞船(神舟二十号、神舟二十一号)和一艘货运飞船(天舟九号)的发射任务。值得关注的是,计划运送昊龙货运航天飞机去空间站的朱雀三号将
结合新课标 体验跨学科 教育部印发《义务教育课程方案和课程标准(2022年版)》,提出4个跨学科概念和13个学科核心概念以及倡导读科学家故事,学习科学家精神。 本刊携手权威科学家、一线科研工作者,紧密结合教育部新课标中的核心内容,将本期内容聚焦于数学、物理、生物、地理、历史等多个学科,并结合前沿科技进行深度剖析,引导青少年主动学科学、用科学,将科学理念、科学思维转化为行动。 告别浅薄阅读