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2026年01期

本刊是国内历史最悠久的综合性科学刊物。现定位为高级科普，主要约请领域的专家学者，面向受过一定科学训练的人群，全视野综合性地介绍现代科学技术的前沿发展，关注科学热点及其相关的最新科学观念和科学－技术－社会问题。

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专题 | 全球变暖下的“汞陷阱”：南极地区汞污染放大效应

专题 | 全球变暖下的“汞陷阱”：南极地区汞污染放大效应

重金属汞及其某些化合物是具全球迁移能力的持久性污染物，目前主要来自人为排放，对人类健康和生态系统构成严重威胁。包括南极大陆和南大洋在内的南极地区作为地球重要的“冷源系统，对调节全球汞循环具有重要作用。研究发现，过去1万多年的全新世气候变暖触发的冰架退缩导致南极汞积累量激增，预示未来全球变暖将促使南大洋演变为“汞陷阱”，加剧南极地区乃至全球的环境风险。为应对这种危机，保障世界人民的食品安全，全球应协
专题 | 全球河流汞污染的历史背景值与现状

专题 | 全球河流汞污染的历史背景值与现状

汞及其化合物是具有神经毒性的污染物，通过食物链对野生动物和人类健康构成威胁，而河流是陆地与海洋间汞循环的重要通道。随着近现代工业化进程的推进，人为排放显著增加，当前河流汞通量提高至工业革命前的2~3倍，加剧了河流和滨海地区居民汞暴露风险。建立全球河流汞传输模型有助于污染治理评估与目标设定，是推动全球汞减排与修复的重要参考，为制定科学、高效、系统的汞减排策略提供依据。汞是最具毒性的污染物之一，对
专题 | 全球的人为源大气汞排放与中国的角色

专题 | 全球的人为源大气汞排放与中国的角色

含汞体温计（水银体温计）是陪伴过很多人、可靠的健康测量工具，但从2026年1月1日起，我国全面禁止生产。这是为什么呢？其实，汞是一种全球性污染物，而人为的汞排放在过去60年大幅上升。《水俣公约》生效8年多来，发达国家的汞减排努力正被部分新兴发展中国家汞排放的增长所抵消，全球汞污染重心已然“南移”。然而，中国通过严格的环境治理政策和独特的协同减排措施，成功实现了从“最大排放国”向“关键减排者”的
专题 | 中国水产品汞污染控制策略和经验对全球的启示

专题 | 中国水产品汞污染控制策略和经验对全球的启示

水产品是人类自身优质营养和养殖业经济收入的重要来源，其安全性直接关系到全球30多亿人的健康和福祉，然而汞污染已成为影响以鱼类为代表的水产品安全的全球性环境难题。中国作为全球最大的水产品生产和汞排放国，通过先进的市政污水处理措施，成功实现了水产品汞含量持续下降的“逆势突围”，为全球汞污染治理提供了宝贵的“中国经验”。近年来，水产品中重金属汞污染问题持续受到全球广泛关注，其中甲基汞作为汞常见的
前沿 | 生成式人工智能赋能的商业航天产业研究

前沿 | 生成式人工智能赋能的商业航天产业研究

生成式人工智能正在成为商业航天决策与管理的重要支撑技术。通过结合预训练语言模型与智能体框架，可实现从知识沉淀到动态感知的全流程赋能，覆盖任务设计、资源统筹、风险预测等关键环节。未来趋势指向多模态理解、人机协同机制建设、制度标准完善与智能服务商业化等方向。当代航天产业正处于复杂转型之中。航天活动从国家项目延伸至商业资本与社会创新，形成科研升级、产业角逐、社会参与多维交织的格局。参与实体的增加与目
前沿 | DNA水凝胶：革新骨类器官构建塑造骨骼未来

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DNA水凝胶作为一种创新的智能生物材料，凭借其可编程性、动态响应性和卓越的生物相容性，在骨类器官构建与再生医学领域展现出革命性潜力。该材料通过精准设计DNA碱基序列，可调控孔隙结构、力学性能及功能模块集成，为细胞生长提供仿生微环境。其动态响应能力（如pH、温度、酶触发）支持原位成型与靶向药物释放，而低免疫原性和安全代谢特性进一步增强了临床适用性。在骨修复领域，DNA水凝胶通过仿生矿化支架、3D打印
论坛 | 杨振宁、李政道与BCS

论坛 | 杨振宁、李政道与BCS

本文研究了李政道、洛和派因斯提出LLP极化子波函数的背景及其与BCS超导波函数的联系，厘清了杨振宁应巴丁请求而推荐库珀的情况，梳理了杨振宁和李政道后来各自与BCS理论相关的研究工作。 BCS指巴丁（J.Bardeen）、库珀（L.N.Cooper）和施里弗（J.Schrieffer）。他们1957年提出BCS理论，为超导和超流研究奠定了理论基础，1972年三人因此共同获得诺贝尔物理学奖。杨振宁和
论坛 | 智能化发展的隐忧：高性能与高耗能的平衡之道

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从智能设备的生活使用到参与高性能计算，科技革新带来了前所未有的便利与效率。然而，高性能设备的制造和使用正消耗大量资源，并引发高能耗与环境污染。如何在享受科技红利的同时，减少对地球的伤害？根据智能化发展的现状探索出一条平衡技术进步与环境保护的创新之路至关重要。智能化技术的快速发展已经成为现代社会不可逆转的趋势。从智能手机、平板电脑等日常设备的普及，到人工智能（artificialintellig
知识讲堂 | 南方山地稻作梯田最后的稻作农业秘境

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依山就势的稻作梯田，凝聚着人与自然和谐共生的古老智慧，被称为人类农耕文明的“活化石”。在层峦叠嶂的山地之间，人类以智慧与汗水对坡地进行了一场规模宏大的地貌重塑一农业梯田，这些梯田宛如大地的阶梯，广泛分布于东亚、东南亚、南美以及欧洲等地[1]。数千年以来，农业梯田有效地增加了耕地面积，解决了人口粮食压力。在原始社会阶段，山区部落民族多以游猎和“刀耕火种”为生，生活迁徙不定。然而，随着族群人口的增
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在科技日新月异的今天，一种名为智能超表面的新技术正在悄然改变我们的生活。它看似普通，却拥有操控电磁波的神奇能力，就像一面能够随心所欲改变光线方向的“魔镜”。从让手机信号畅通无阻，到助力无人驾驶汽车精准感知，再到为元宇宙世界构建高速通道，智能超表面正在各个领域大显身手。本文将带您走进智能超表面，了解它为什么是推动未来科技发展的关键力量。智能超表面的基本原理智能超表面的出现改变了这一局面。
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无人潜航器是一种用于执行水下任务的自主或遥控机器人，广泛应用于深海探测、科学研究、能源开发和军事任务等领域。随着技术的不断进步，无人潜航器的应用潜力持续提升。海洋覆盖地球表面约 70% 的区域，资源丰富，生态系统复杂，但人类对海洋深处的认知却因深海环境的极端条件而十分有限。无人潜航器（unmannedunderwatervehicle，UUV）的出现，让科学家和工程师们能够更有效地进入过去难以
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抗日战争期间，中英两国是反法西斯同盟国。为援助中国的科学事业，李约瑟受英国政府派遣，奉英国文化委员会、英国皇家学会之命，以英国驻华大使馆科学参赞、英国文化委员会驻华代表、英国文化科学赴中国使团团长的多重身份，前往中国开展科学援华工作。抵达重庆竺李相识李约瑟赴中国之前，英国《旗帜晚报》将这位“世界最优秀生化科学家”访问中国作为英国的一件头等大事进行了宣传报道。英国广播公司（BBC）和《
跟踪·扫描 | 拖网捕捞等人类活动和气候变暖扰动全球最大的海洋汞汇

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[本刊讯］北京大学领衔的国际团队揭示，拖网捕捞等人类活动和气候变暖正在加速全球最大海洋汞汇的释放，相关成果发表于2025年9月25日的《自然·可持续性》（NatureSustainability）海洋沉积物作为汞的最终封存场所，曾被认为可长期隔离这一危险元素，但全球最大的海洋汞汇一大陆架的沉积物中的汞正面临前所未有的加速释放危机。北京天学城市与环境学院刘茂甸研究员、王学军教授课题组联合国内
跟踪·扫描 | 第十届世界华人数学家大会在沪举行

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[本刊讯]以“数学新前沿：改造科学与人类的推动力”为主题的第十届世界华人数学家大会于2026年1月3-7日在上海举行。其中开幕式暨颁奖典礼在上海国际会议中心举办，主会场活动则移至上海东郊宾馆进行。会议旨在汇聚全球华人数学家，总结并表彰他们所取得的杰出成就，同时为国际数学界搭建一个高水平的学术交流平台。大会开幕式上颁发了有“华人菲尔兹奖”之称的ICCM数学奖金奖、ICCM数学奖银奖、陈省身奖、国
跟踪·扫描 | 野火与全球汞排放关系的未来趋势

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上升”的观点高估了野火事件带来的汞排放。即便如此，野火高发区仍然有较强的汞暴露风险：一是野火燃烧期间，火场周边的大气汞浓度可短时升高，对儿童、老人和呼吸系统疾病患者构成潜在健康压力；二是火场植被的损失会削弱生态系统吸收汞的能力，影响持续数月至数年。该研究表明，在全球尺度上野火目前并非汞污染主要来源，其大气源汞的排放量低于历史上的工业排放等来源。然而，野火带来的大气源汞排放的暴露风险具有显著
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[本刊讯］半人工光合体系融合了半导体材料的高光能利用效率与微生物催化反应的高选择性优势，成为利用太阳能将二氧化碳转化为高附加值燃料及化学品的重要途径。然而，现有体系大多依赖能够直接固定二氧化碳的微生物，严重限制了可选菌种范围与产物多样性。中国科学技术大学苏州高等研究院苏育德团队创新性地构建了一种基于非二氧化碳同化微生物的级联生物杂合体系统，实现了光驱动下从二氧化碳到乙烯的高效、稳定转化，为半人工光
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［本刊讯]无论是大脑中纵横交错的神经元网络，还是植物根系、血管和珊瑚的分枝结构，这些物理网络在三维空间中的形态长期被认为遵循“连线越短越好”的节约原则。然而，一项最新研究发现，这一假设并不足以解释真实世界中的网络结构。来自美国东北大学等机构的研究团队提出，决定物理网络局部分叉形态的关键并非线长最短，而是材料“表面积最小”。相关成果作为封面文章发表在2026年1月8日的《自然》（Nature）杂志上

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