【菜科解读】
当我们问一个百岁老人:在过去的一百年里,你对这个世界最有什么感受?老人会毫不犹豫地回答:世界变化太快了。
是的,人类近百年的发展速度是惊人的,这让我们感到不可思议。
曾经有人说过:我在山里待了十年,再出来,可能就再也不认识这个世界了,所有的变化都太诡异了。
确实如此。
如果你是70后或者80后,你可以把30年的人类社会和你心目中现在的人类社会对比一下,你会发现变化真的很大。
要知道在古代,不应该谈30年。
即使在300年后,人类社会也不会发生很大的变化。
过去一个世纪如此迅速变化的根本原因是人类的科学技术。
几百年前,人类走上了科学发展的道路。
科学的力量为我们打开了新世纪的大门,给人类文明带来了无限的机遇。
在上个世纪,科学呈现出百花齐放的景象。
基础科学在物理、化学等科学领域不断出现,为人类的研究和科学探索开辟了新的道路。
。
如果你了解上个世纪的基础科学,你会发现相对论是在上个世纪提出的,它让我们对空间有了更深刻的认识。
量子力学的建立也是在上个世纪,它允许人类进入微观世界,看到微观粒子的运动模式。
上个世纪也出现了抗生素,降低了疯狂细菌的头,给人类健康带来了极大的福音。
在上个世纪,有许多基础科学,是科学技术应用的基础。
没有他们,就不会有后来不断出现的各种科技。
相信大家都知道,在过去的一个世纪里,科技的力量每天都在变化。
拿20多年前的手机来说。
当时手机很贵,功能单一,只有部分有钱人和大老板买得起。
不过才过了20年,现在一般手机都是一部,很便宜,孩子也能用。
其次是通信技术,短短20年间一次又一次的跨越。
目前已经进入5G时代,人类从2G到5G用了很短的时间。
还有很多其他技术不断出现,比如人工智能、纳米技术等。
这些技术发布更新迅速,让很多人误以为人类的基础科学一直在进步。
那么真的是这样吗?当然不是。
事实上,自从人类的基础科学在上个世纪相继出现以来,近半个世纪都没有出现新的基础科学。
特别是人类进入21世纪已经20年了。
上个世纪的前20年是一个辉煌的时代,那个阶段出现了很多基础科学。
21世纪的前20年,出现了很多科学成果,比如第一张黑洞照片的发表,希格斯玻色子存在的确认,人类基因组计划的成果,智能手机的出现,人工智能等等。
然而,如果我们仔细审视这些成就,不难发现,所有这些技术进步本质上都是建立在上个世纪提出的基本理论基础上的。
引力波和黑洞是爱因斯坦相对论的预言,希格斯玻色子是标准模型的预言,等等。
本世纪到目前为止,基础科学理论没有真正的进展。
看到这里,可能有人会说,是因为人类掌握了宇宙所有的科学奥秘,只有沿着上个世纪的科学理论发展,才能成为宇宙的领导者。
如果你这样想,那就太可笑了。
其实目前人类对宇宙的认知可能连1%都没有,99%的宇宙对我们来说还是陌生和未知的。
科学家们提出了宇宙文明的分类。
按照这种分类,人类文明的实力目前只能算0.7,连最低的一级文明都算不上。
人类的基础科学停滞不前,是谁锁住了人类的进步?探究基础科学为什么停滞不前,需要考虑两个因素,一是能量,二是人类生命的局限。
1.能量。
1964年,科学家卡尔达希奥提出了卡尔达舍夫等级指数,这是一种用来衡量一个文明先进程度的方法。
而划分的标准就是能量。
按照卡尔达舍夫的等级,宇宙文明可以分为三个等级,最低级的文明需要掌握可控核聚变。
按照这个标准,人类文明水平只有0.7,就连《流浪地球》里的人类水平也只能算1级。
其实这个划分标准很合理,能量的确是判断一个文明是否取得质的进步的关键。
人类科技离不开工业,工业的核心是能源。
真正能让文明发生质变的,是能量的质变。
人类几百年的工业发展离不开化石能源,被称为“工业血液”。
无论人类科技在过去的一个世纪里发展的有多快,工业血液从来没有变过,一直都是化石能源。
如果有进步,只会大大提高化石能源的利用率。
然而,化石能源有两个缺点。
一是污染严重。
在过去的一个世纪里,地球生态持续恶化的主要原因是化石能源的广泛使用。
另一个缺点是它是不可再生资源,地球的化石资源有限。
一旦用完,人类就没有找到替代能源,那么人类的发展不仅会被“锁死”,甚至会出现科技和文明倒退的悲剧。
化石能源的替代品是可控核聚变,这是一种无污染、能量水平较高的强大能源。
它的实现不仅能让地球回归蓝天白云,还能让人类真正走向星空,开启大航海时代。
可控核聚变对人类如此重要的一个重要原因是它需要非常简单和广泛的原材料。
核聚变的反应需要氢,氢占宇宙物质的90%。
地球是海洋世界,最重要的是水。
一些科学家计算出,一升海水通过核聚变反应可以产生与300升汽油相同的能量。
水不仅在地球上丰富,甚至在太阳系中,科学家也发现了许多水资源比地球多的行星。
另外,太阳系中有两个巨大的氢库,即木星和土星,所以从某种意义上来说,一旦实现核聚变,就意味着人类发展所需的能量几乎是无限的。
二、人类的生命,为什么说生命限制了人类基础科学的进步?相信很多朋友都知道,人类基础科学要进步,要有质的变化,需要伟大的科学家的出现。
正是上个世纪人类文明中几位伟大科学家的出现,导致了那些基础科学的出现。
例如,爱因斯坦的诞生提出了相对论。
但是随着人类科技的不断进步,各学科的划分越来越精细,知识量也在不断增加。
这种情况会让人花越来越多的时间学习。
以前学科学知识要20年,现在要40年。
在未来,随着知识量的增加,需要的时间也会越来越多。
现在的科学家至少需要一个科研博士学位,年龄在30岁左右。
他们要想在某个领域取得突破性的成就,至少要50岁以后。
而人类的平均寿命只有80岁左右,随着年龄的增长,思维会越来越混乱。
这会让一个科学家发现,当他学到足够的专业知识,即将通过努力获得重大突破时,他已经走到了生命的尽头。
即使没有走到尽头,大脑的思维也无法继续进行科学研究。
你说不是很可惜。
因此,从科学的角度来看,寿命是影响人类基础科学发展的关键因素。
如果人类的寿命是几百年或几千年,牛顿、爱因斯坦等伟大的科学家还活着,他们的心智是其他科学家无法比拟的。
在这些伟大科学家的带领下,人类现在的实力可能已经突破了可控核聚变,使人类成为一流文明,开启了星空导航时代。
寿命对人类的科学发展至关重要,因此科学家近年来在基因技术上投入越来越多。
生命是自然规律赋予人类的枷锁。
要打破这个枷锁,只要发展到一定程度,就要依靠基因技术。
通过基因编辑和基因改造,人类的寿命可以大大延长。
到那个时候,科学家进行科学研究的时间会更长,人类的基础科学会再次爆发,带领人类走向星际时代。
这项具有里程碑意义的研究成果于2025年7月30日以1篇研究论文(Article)及1篇研究简报(Research Briefing)同步发表在国际学术期刊《自然》。
研究利用“奋斗者”号深海载人潜水器,揭示了全球海洋最深地带——深渊带中延绵蓬勃生长的化能合成群落和巨大甲烷储库。
这些生命不依赖阳光获取能量,而是利用地质流体中的化学反应获取新陈代谢所必需的能量。
这一突破性发现不仅挑战了关于生命在极端深度生存能力的传统认知,更为理解深海碳循环的复杂机制提供了全新视角。
(全球最深的化能合成生态系统) 这次研究是“全球深渊探索计划”的重要组成部分。
这项为期十年的国际科研计划由深海所主导,旨在利用最先进的深潜技术揭开地球深渊无人区的奥秘。
研究团队已规划了更多考察任务,将进一步探索化能生态系统的全球分布格局,以及它们对全球碳循环的潜在影响。
关于“全球深渊探索计划”(GHEP) “全球深渊探索计划”(GHEP)是一项为期十年的由中国科学院深海科学与工程研究所发起的联合国海洋十年科学计划,致力于探索和认知全球海洋最深区域--深渊,其前身为“全球深渊深潜探索计划”(Glabal TREnD)。
该计划依托“奋斗者”号深海载人潜水器等尖端深潜技术装备对深渊地质、生命与环境开展系统科学研究。
(“奋斗者”号深潜器 动图来源:央视新闻) 链接:“奋斗者”号与无锡 “奋斗者”号深海载人潜水器诞生于江苏无锡,由中船集团七〇二所牵头负责总体设计和集成建造,是我国自主研制的首台万米级载人潜水器。
2020年11月,“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909米,刷新中国载人深潜纪录,抢占载人深潜技术制高点,在世界最深处留下了鲜明的“太湖印记”。
近年来,在海底资源勘探、环境调查、深渊科考、深海考古等领域发挥了重要作用。
此外,中船集团七〇二所还牵头研发了“蛟龙号”“深海勇士号”等载人潜水器,引领了我国深海科技的跨越发展。
审核:朱建萍 发布:办公室
此次入选进展分别是:嫦娥六号样品首次揭示月背演化历史和巨型撞击效应、创新方法实现规模化制备柔性超平金刚石薄膜、可控核聚变大科学装置实现“亿度”运行、发现神经酰胺受体和菌源调控物及其在心血管与代谢性疾病中的作用、基因编辑猪肝植入人体突破跨物种器官移植壁垒、炎性衰老机制解析与多维靶向干预、深渊海沟最深处发现繁盛的化能合成生物群落、全功能二维半导体/硅基混合架构异质集成闪存芯片、实现基于熔盐堆的钍铀核燃料转换、界面调控新方法创制面向空天应用的高性能柔性叠层太阳能电池。
嫦娥六号样品首次揭示月背演化历史和巨型撞击效应 主办方供图 创新方法实现规模化制备柔性超平金刚石薄膜 主办方供图 可控核聚变大科学装置实现“亿度”运行 主办方供图 发现神经酰胺受体和菌源调控物及其在心血管与代谢性疾病中的作用 主办方供图 基因编辑猪肝植入人体突破跨物种器官移植壁垒 主办方供图 炎性衰老机制解析与多维靶向干预 主办方供图 深渊海沟最深处发现繁盛的化能合成生物群落 主办方供图 全功能二维半导体/硅基混合架构异质集成闪存芯片 主办方供图 实现基于熔盐堆的钍铀核燃料转换 主办方供图 界面调控新方法创制面向空天应用的高性能柔性叠层太阳能电池 主办方供图 自然科学基金委主任窦贤康介绍称,“中国科学十大进展”遴选活动自2005年启动以来已举办21届,旨在宣传我国基础研究取得的重要进展,激励广大科研人员勇攀科学高峰、产出更多原创性成果,促进公众对基础研究的了解、关心和支持。
2025年度遴选活动由150余位相关学科领域专家学者从600多项基础研究进展中遴选出30项候选进展,经包括480余位两院院士在内的3000余位专家学者进行网络实名投票,遴选出10项进展,经自然科学基金委咨询委员会审议,最终确定入选名单。
红星新闻记者 杨佩雯 北京报道