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大脑新解:重构意识机制 | 《环球科学》新刊导读

大脑新解:重构意识机制 | 《环球科学》新刊导读

科学

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封面故事 COVER STORY
大脑新解:重构意识机制

当我们看到一朵花时,大脑中究竟会发生什么?根据传统观点,大脑中需要加入假想的“观察者”才能形成认知。因为这种理论认为,大脑活动受外界环境“驱动”,被动地感知世界。有科学家对此表示质疑,并提出了一种全新的理论,它无需引入难以证明的假设就能解释大脑意识。


古生物学 PALEONTOLOGY
哺乳动物:也曾命悬一线

在普遍的认知里,哺乳动物是白垩纪末期大灭绝的幸存者,是从恐龙手中夺取统治地位的最终赢家。但新研究表明,哺乳动物走向繁盛的过程并没有那么顺利:它们曾险些步上恐龙的后尘,只有极少数幸存了下来,直到迎来充满机遇的新世界。


天文学 ASTRONOMY
快速射电暴现形?

速射电暴进入天文学家的视野不过十几年,现在却已成为整个天文学界最热门的话题之一。对快速射电暴的研究正处于一个关键的转折点,不断涌现的大量观测数据也在考验着各种假设和理论。可以确定的是,至少有一部分快速射电暴来自磁坨星,科学家甚至还从快速射电暴信号中分析出了星系间的物质分布情况。考虑到近几年快速射电暴的发展,这个领域可能还会给我们带来接连不断的惊喜。


生态学 ECOLOGY
科技养殖拯救渔业?

由于过度捕捞、气候变化等原因,美国缅因州的野生渔场接连陷入衰退,当地渔民不得不考虑采用大规模人工养殖来挽救渔业。然而传统的人工养殖方式会给脆弱的生态造成巨大影响。一些科学家想要以缅因州为实验场,开发更为环保的水产养殖方式。如果缅因州的实验取得成功,这些科技养殖经验或许可以向全球推广,让水产养殖业养活更多人口。


球科学 EARTH SCIENCE
跨越地球的海啸

1883年的喀拉喀托火山爆发带来了跨越全球的海啸,在随后的几十年间,这成为了地球物理学家一直未能解开的谜团。直到今年1月,一座极为相似的火山——汤加火山爆发揭开了答案:是压力波诱发了远场海啸。但这个答案也引出了更多新的问题……


太空探索 SPACE EXPLORATION
太空医疗:极限环境如何救援
空间站和飞船中的特殊环境让宇航员更易患病,而火灾、失压和空气污染等事故也会威胁到宇航员的生命安全。研究人员需要找到方法,让宇航员在远离地面医疗机构的情况下处理好这些突发状况,这对未来的深空探测和太空旅行来说至关重要。


行星科学 PLANETARY SCIENCE
“毅力”号:火星上的第一年
自2021年2月在火星上着陆以来,“毅力”号火星车的探索工作已经进行了一年多。与研究团队设想的不同,“毅力”号在火星的第一年里,遇到了许多意想不到的挑战。它的着陆地点偏离了预定目标,第一次采集火星岩石的尝试也失败了。研究团队克服了这些困难,并安排了下一阶段的任务。现在,“毅力”号需要冒险向预定的三角洲区域进发。


医疗技术 MEDICAL TECHNOLOGY
计算机辅助消除手术误差?
当骨科医生在为患者植入关节假体时,他们需要精确地评估相关结构的尺寸和角度。一旦出现误判,新植入的关节就有可能在未来数月或数年中出现问题,导致疼痛或者使关节失效。这样的问题原本难以彻底避免,但借助最新的计算机辅助技术,医生可以精确模拟个体病例,尽可能减小评估的误差,使植入手术更成功。但是,新技术的介入也会产生新的问题,它可以在未来克服障碍更好地为患者服务么?


生物学 BIOLOGY
非线性网络:复杂生命的起点

复杂生物的存在依赖于上百种形态、功能各异的细胞,而这都始于细胞分化。一种干细胞分化后,能产生多种形态的细胞,而这些细胞不再改变,命运就此定格。数十年来,生物学家一直想知道生物体内中存在一个怎样的系统,能让数百种细胞得以形成,并保持稳定。在屡次失败之后,他们搭建了一个开放的非线性网络体系。在这个体系中,通过加入新的蛋白质就能增加细胞所处的状态,从7种一直增加到1000多种……


天文学 ASTRONOMY
捕捉宇宙微波背景
当科学家意外发现整个宇宙都在以2.725开尔文的温度暗暗发光时,他们意识到这是可以佐证“宇宙大爆炸”理论的最佳证据之一。这种辐射的波长属于微波范围,因此科学家又称其为宇宙微波背景。科学家相信,对宇宙微波背景的观测可以让人类更深入地了解宇宙的秘密。这种希望也催生了层出不穷的新技术和令人眼花缭乱的科学仪器。如今,测量的精度已经超过了万分之一开尔文的温度差。


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