卷首语 | 智慧农业：从古老智慧到现代科技的跨越

卷首语 | 智慧农业：从古老智慧到现代科技的跨越

远处山峦起伏，山脚下是一块块被分割规整的稻田。成熟的稻谷正俯首向着大地，等待着被收割。启动、前进、收割、装卸，无人驾驶收获机与无人驾驶运粮车“隆隆”驶过。它们比农人更快速、整齐、高效、彻底，没多久，这里就只剩下矮小的稻茬。大地画布被重新铺就，等待着人们绘出新的耕种图景。 早在新石器时代，中国先民就开始探索和利用土地。他们通过刀耕火种（以刀斧砍伐草木，待草木晒干后用火焚烧，以此作为肥料并让土地变得

特别策划 | 数字“农夫”智慧田园

特别策划 | 数字“农夫”智慧田园

在科技日新月异的今天，智慧农业正以前所未有的方式对传统农业进行智能化改造和升级。科技与农业深度融合，让“科技种田”不再是遥不可及的梦想。 播种 在河南省新安县铁门镇5G数字辣椒示范基地，5辆无人驾驶的东方红辣椒直播机正在田间作业，辣椒种子被均匀地播撒到土壤中。同时，地膜和滴灌带也同步铺设完成，地膜可以有效地对土壤进行保墒增温；滴灌带则可以直接将水分和养分输送到植物根部。 栽培 在安徽省肥东

特别策划 | 土壤健康助力智慧“耕”新

特别策划 | 土壤健康助力智慧“耕”新

土壤是地球上最宝贵的自然资源之一，它孕育了万物，是支撑农业生产的根基。但是，过度的耕作、污染、气候变化……都有可能让土壤失去活力，变得贫瘠。那么，我们怎样判断土壤是否健康？又有哪些手段可以检测土壤健康状况呢？ 根据土壤中沙和黏土的含量，可把土壤分成3类 怎样的土壤才算健康？ 由于土壤的生物活性和生物量等性质都是动态变化的，人类的耕作、施肥、灌溉等活动，以及气候变化也会影响土壤健康状况，所

特别策划 | 疾风上的耕耘

特别策划 | 疾风上的耕耘

现代农业中，固定翼飞机、直升机和无人机等航空器，正在扮演着越来越重要的角色。它们像空中农夫一样，在广袤的田野上空播种、喷洒农药、监测作物长势。这些“空中农夫”之所以能高效地工作，离不开农业风洞这个“训练场”。农业风洞技术是如何助力农业生产的？让我们一起走进农业风洞的世界。 在地面制造“天空” 风洞是进行空气动力试验最常用、最有效的工具之一（详见2023年4月《知识就是力量》杂志）。 农业风洞

特别策划 | “靠天吃饭”有高招儿

特别策划 | “靠天吃饭”有高招儿

我国是农业大国，有着千年的农耕文明，在顺应自然、应对天气和气候变化的过程中，更是积聚了璀璨的智慧。如今，科技的力量让农民有了更多的高招儿，尤其是面对灾害性天气时，不再完全“靠天吃饭”，而是能够主动出击，“知天而作”，多措并举，确保农作物健康生长。 威胁农业生产的两大气象灾害：干旱和洪涝 对农业、农村经济有较大影响的气象灾害主要包括：干旱、洪涝、低温、冷冻害及台风、冰雹等。 在我国，旱涝灾

特别策划 | 告别“拍一拍”的时代

特别策划 | 告别“拍一拍”的时代

手拍西瓜发出的“嘭嘭”声，是我们辨识西瓜优劣的诀窍之一。而现在，在浙江省温岭市吉园果蔬合作社，有这样一台西甜瓜分选机，可以通过智能化手段，确保清甜多汁的西瓜来到我们面前，让我们大快朵颐。 西瓜的“望闻问切” 西甜瓜分选机采用智能无损检测技术，集外观检测、内部品质检测、贴标、分级输送等功能于一体，可对西瓜、甜瓜等水果进行多指标同步、快速、无损检测与分级。 检测西瓜的“外衣” 外部品质检测

特别策划 | 少年粮食育种学家养成记

特别策划 | 少年粮食育种学家养成记

我国人均耕地面积十分有限，为什么能让那么多人吃上热腾腾的白米饭？在寒冷、盐碱或是干旱之地，为何我们能看到五谷丰登的景象？从超级水稻、矮败小麦到杂交玉米，这些高产优质作物背后是粮食育种学家躬耕不辍、守望于田间的身影。 攥紧每一粒种子 种子是农业的“芯片”，我国是农业大国，种子的质量直接决定着我们能否在有限的耕地上多产粮、产好粮。“只有用自己的手攥紧中国种子，才能端稳中国饭碗，才能实现粮食安全。”

特别策划 | 园艺学家的科研日常

特别策划 | 园艺学家的科研日常

辣椒长得有长有短、西瓜瓤颜色有红有黄、黄瓜皮的“绿”有深有浅……同一种作物，为何会出现不同性状？探究其中的缘由，找到影响作物品质和产量的基因，是园艺学家的使命。那么，我们的日常工作包括哪些呢？ 大家一起来“找茬儿” 植物体内有几万个基因，这些基因和环境共同作用，影响了植物的生长发育。 我们团队主要的研究作物是黄瓜，任务是在成千上万个基因中，找到一些特定的基因，分析这些基因在黄瓜生长发育过程中

特别策划 | 中国健儿 闪耀巴黎

特别策划 | 中国健儿 闪耀巴黎

当地时间7月26日～8月11日，第33届夏季奥林匹克运动会在法国巴黎举行。在本届奥运会，中国体育代表团共收获了40枚金牌、27枚银牌、24枚铜牌，创造了境外参加奥运会最佳战绩。 下面，就让我们一起来盘点中国体育代表团在巴黎奥运会上的高光时刻！ 向所有中国健儿致敬 中国体育代表团参赛运动员404人 参加30个大项42个分项232个小项 射击 10米气步枪混合团体金牌获得者：黄雨婷、盛李豪

探索发现 | 深海原位实验室

探索发现 | 深海原位实验室

探秘海底绿洲 什么是冷泉？ 你或许听说过“热液”，这是一种奇妙的海底活动，广泛分布在全球的各大海域。海水沿裂隙渗入洋壳后，受炽热的岩浆影响，会与基部的玄武岩发生反应，形成温度高达几百摄氏度的、富含硫化物和金属矿物成分的热液。热液不断上升，回到海底，与冷海水相遇后，携带的各种成分快速沉淀，堆积成类似烟囱的地貌。烟囱的颜色因成分差异而有黑白之分，因此也被称作“黑烟囱”和“白烟囱”。 在热液系统被

探索发现 | 生物芯片探索微观世界的生物实验室

探索发现 | 生物芯片探索微观世界的生物实验室

电子芯片与生物芯片 当提到“芯片”，大多数人的第一反应往往是集成电路，即电子芯片，它是现代电子技术和信息技术的核心。电子芯片是一种微型化的电子电路，通过将晶体管、电阻、电容和连线等电子元件集成在一块半导体材料（通常是硅）上，实现特定的电子功能。 全自动便携式DNA快速检验芯片 不同于电子芯片，生物芯片并不依赖电流或电信号传输，它利用的是生物分子之间的特异相互作用，将本来需要在实验室内进行的生

探索发现 | 欧阳钟灿院士的科研人生

探索发现 | 欧阳钟灿院士的科研人生

探索发现 | 跨界对话科学探索

探索发现 | 跨界对话科学探索

郭晶 《知识就是力量》杂志社社长、主编 欧阳钟灿 中国科学院院士、理论物理学家 Q：欧阳钟灿院士，在您的科研过程中，遇到过什么样的困难和挑战，您又是怎样去攻克的？ A：做科研一定要打破常规。我的博士论文为什么比较成功呢？在我读博士生的时候，有学者在实验中发现液晶有倍频效应（一种非线性的光学效应，指入射电磁波照射非线性材料后，生成频率为原频率2倍的电磁波的现象）。当时的一般想法认为，液晶是具

探索发现 | 肩负重任的飞机尾喷管

探索发现 | 肩负重任的飞机尾喷管

我们经常能在媒体上看到喷气式飞机在跑道上加速、冲向蓝天的画面。你或许会好奇，是什么力量让这庞然大物一跃而起的呢？答案之一就是飞机发动机中的“超级英雄”——尾喷管。 什么是尾喷管？ 尾喷管是喷气式飞机发动机的组成部分之一。 在发动机的燃烧室内，燃料与高压空气混合并被点燃，产生高温高压的燃气；燃气体积迅速膨胀，就会以极高的速度喷出，对发动机产生向前的力，也就是发动机的推力。推力的大小与燃气喷出的

科学微距改 | 前沿

科学微距改 | 前沿

位于河北省承德市的郭守敬望远镜 1 郭守敬望远镜有重要发现 近日，来自中国科学院国家天文台等单位的科研人员，基于郭守敬望远镜（LAMOST）中的分辨率光谱数据，在银河系中发现了一颗目前人类已知铕（yǒu）元素（一种银白色金属元素，是稀土元素中最软、最易挥发的元素）含量最高的恒星。该恒星的铕元素含量约为太阳中铕元素含量的6倍。 中国科学院国家天文台研究员施建荣表示，该恒星还是一颗处于快中子俘获

科学微距改 | 观点

科学微距改 | 观点

丛斌院士 “揭示生命本质，既要见树木，也要见森林。” —丛斌 中国工程院院士 丛斌认为，面对越解越多的生命之谜，对于生命科学研究，现有范式难以更进一步揭示生命本质规律，必须构建新的研究范式，进行重大基础理论创新。同时，他还认为，通过转变医学研究范式，能够更完整地认识人体复杂系统的运行和变化，揭示生命本质和生理病理机制，实现基础科学、临床医学、药学方面的突破。

科学微距改 | 数字

科学微距改 | 数字

第529次 8月1日，我国在西昌卫星发射中心，使用长征三号乙运载火箭，成功将卫星互联网高轨卫星02星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。 这颗卫星将与此前发射的卫星组成互联网系统，为物联网、远程医疗、远程教育、应急通信等领域提供有力支持。此前，长三乙火箭已成功将卫星互联网高轨卫星01星送入预定轨道。本次发射是长征系列运载火箭的第529次飞行。 卫星互联网高轨卫星02星成功

科学微距改 | 趣闻

科学微距改 | 趣闻

为什么“快乐的时光总是短暂的” 你会不会觉得快乐的时光总是非常短暂？ 近日，美国内华达大学拉斯维加斯分校的一项研究表明，人类大脑是根据自己的经历来感知时间的流逝，而不是某种内部时钟。此外，在活动过程中提高速度或进行输出，也会影响大脑对时间的感知。 心理学家詹姆斯·海曼解释说：“当我们静止不动、感到无聊时，时间过得非常慢，因为我们什么都没做，或什么都没发生；相反，当发生很多事情时，每一项活

科学有料 | 徐淙祥：麦田上的守望者

科学有料 | 徐淙祥：麦田上的守望者

无论刮风下雨，在安徽省太和县淙祥现代农业种植专业合作社的麦田上，总能看到撸起袖子、俯下身细心观察小麦长势的徐淙祥。徐淙祥凭借着在农业科研领域的卓越贡献、对国家粮食安全的坚守，收获了“种粮牛人”“安徽麦王”等响当当的绰号，也获评了“感动中国2022年度人物”。 2015年6月，在安徽省阜阳市太和县旧县镇张槐村，联合收割机在小麦高产创建示范片内收割成熟的小麦 扎根土地 做一名出色的农民 19

学海新知 | 流体的“舞蹈”

学海新知 | 流体的“舞蹈”

风吹过山峰形成的卡门涡街现象（绘图/张玲） 当溪水流过大石块等障碍物时，会被分成两股交替的、不对称的旋涡；当风吹过高耸的山峰时，在云层下方会形成一个个旋涡……这些司空见惯的现象背后，其实是流体力学中的卡门涡街原理。 自然界中的神秘图案 当风吹过山峰、云团，穿过岛屿，都会出现卡门涡街现象，形成自然界中神秘的图案。 卡门涡街现象是指在一定条件下，气体或者液体绕过某些物体时，物体两侧会周期性地“

学海新知 | 苔藓植物能把岩石变成土壤吗？

学海新知 | 苔藓植物能把岩石变成土壤吗？

在网络和一些文献中，苔藓能分解岩石并让岩石变成土壤的说法比比皆是。其中，有一种说法流传最广——苔藓能够分泌液体或酸性物质，把岩石溶解掉。但是，苔藓植物真的能让岩石变土壤吗？ 土壤是怎么形成的？ 不管岩石多么坚硬，一旦出露或接近地表，与水圈、大气圈、生物圈接触后，就会面临“枪打出头鸟”的境遇。地表的物理和化学环境如同蚂蚁啃骨头，让岩石逐渐疏松、崩解，化学成分发生改变，最终变成大小不等、结构疏

学海新知 | 土壤的“面孔”土壤成分分析实验

学海新知 | 土壤的“面孔”土壤成分分析实验

艺术中的科学 | 机器人消杀员 让壁画“活”起来

艺术中的科学 | 机器人消杀员 让壁画“活”起来

幽暗的仿真墓室中，两辆平台车依次穿过狭长的甬道，完成拼接后，组成了一个搭载着机械臂和高能电子束辐照灭菌装置的壁画消杀机器人。这位“消杀员”面对壁画挥动起机械臂，像擦玻璃一样，自上而下、有条不紊地工作起来，让隐身于壁画上的有害微生物无处遁形，为古老的壁画注入了新的活力。 苛刻的作业条件 墓葬壁画，承载着丰富的文化意义，不仅是人类艺术的瑰宝，也是历史的见证者。然而，保护这些珍贵的壁画面临着巨大

兵器与谋略 | 强国之翼：守护的力量

兵器与谋略 | 强国之翼：守护的力量

随着科技的飞速发展，中国海陆空武器装备的现代化进程取得了举世瞩目的成就，为维护国家主权、安全和发展利益提供了强大的保障。在中华人民共和国成立75周年之际，让我们来盘点那些护国利器！ 护卫海疆的利器 新生代“护国利剑”——福建舰 福建舰是中国人民海军第三艘、中国自造第二艘以及第一艘采用弹射器的大型航母，于2022年6月17日正式下水。至此，加上辽宁舰和山东舰，中国正式开启3艘航母并驾齐驱的

兵器与谋略 | 顺手牵羊 顺势而为 捕捉战机

兵器与谋略 | 顺手牵羊 顺势而为 捕捉战机

兵法解析 顺手牵羊，用作成语时指乘人不备，随手拿走人家的东西；它也是《三十六计》的第十二计——用于兵法谋略时，它强调在战场上看准敌方漏洞、抓住对方弱点，以达到捕捉战机、获取胜利的目的。 在中国古代战争史上，顺手牵羊的策略并不仅限于强大的一方使用。此计的关键是“顺”，即顺路、顺手、顺时、顺便，不强行、不硬滞，也不会影响主要目标的实现。 弦高犒师退秦兵示意图（绘图/骆玫） 弦高犒师退秦兵

行知天下 | 寻访通惠河

行知天下 | 寻访通惠河

南起浙江，北抵北京，流经8省（市），穿越2500多年历史，蜿蜒近3200公里，作为世界上开凿最早、规模最大、里程最长的人工河，2014年，中国大运河获准列入《世界遗产名录》。 今年是大运河申遗成功10周年。10年间，一处处运河遗迹得到了更好的保存，一座座运河主题博物馆面向公众开放，人们的目光聚焦在这流淌千年的“线性文化遗产”之上。而使大运河“最后一公里”畅通无阻、纵贯南北的通惠河又有何特别之处？

科学起航 | 探索之旅 逐梦前行

科学起航 | 探索之旅 逐梦前行

“植物间的光合作用是怎样进行的？能否用实物来更直观地演示这一过程呢？”在生物课堂上，北京市第三十五中学的吴欣然和赵云若奚两位同学产生了这样的疑问。于是，她们动手设计并制成了叶绿体光合作用演示器材。 叶绿体光合作用演示器材实物图设计方案图 在课堂上，同学们不仅学习知识，还开动脑筋，将学到的智能科技知识、技能综合运用起来，从而更好地认识、分析和解决现实问题，提升自身实践能力，发扬创新精神。 该叶

科学起航 | 科技之光 照亮未来

科学起航 | 科技之光 照亮未来

2024年8月14日，《知识就是力量》4名科学小记者采访了中国科学院院士、理论物理学家欧阳钟灿。科学小记者带着对科学的无限热忱，精心准备了各自的问题，与院士展开了一场深度对话。 从左至右依次为杨自若、张云鹏、王嘉烨、欧阳钟灿院士、王跃然 欧阳钟灿，中国科学院院士，目前主要从事液晶、生物膜理论、DNA生物大分子弹性性质及蛋白质折叠研究，此研究方向是物理、化学、生物学的交叉领域。同时，他还热心科普

科学起航 | 赏山水之美 寻知识宝藏

科学起航 | 赏山水之美 寻知识宝藏

知识与梦想，是攀登科学高峰的力量源泉，如同明灯，照亮青少年成长之路。2024年立秋节气前，科学少年团的部分科学小记者代表在两位科学家的引领下，徒步泰宁世界地质公园50公里，踏上了寻找知识宝藏之旅。 “就地取材，也是野外科考的重要技能” 在中国地质科学院地质研究所研究员、自然资源首席科学传播专家苏德辰老师眼中，岩石山体会“说话”；一条裂缝、一道水痕，是大自然无声的语言

生活解码 | 蟹逅美味

生活解码 | 蟹逅美味

蟹出现在中国人餐桌上的历史过于漫长，可以追溯到新石器时代。中国人喜欢吃蟹，还衍生出了与之相对应的蟹文化。时至金秋，又到了一年中吃蟹的季节，一种我们常见的蟹——河蟹，开始出现在市面上。它是如何长成的？我们又应该怎样进行挑选呢？ “蟹将军”的诞生 中华绒螯蟹（Eriocheir sinensis），俗称河蟹，是一种著名的食用蟹，也是中国的特产。中华绒螯蟹适应性极强，北起辽宁省辽河，南至广东省珠江，

青春密语 | 在迷航中探索归路

青春密语 | 在迷航中探索归路

当“躺平”成为热门话题，当“摆烂”被调侃，你是不是也会偶尔迷航，在追寻人生目标和探索大千世界的过程中感到“无意义”？ 何为“无意义” 现代社会，青少年身处时代洪流中，信息过载、人际关系、学习压力以及带来的无谓的内耗都使其变得迷茫、无措，导致找不到努力的意义，失去了对大千世界的探索欲。于是有些青少年选择躺平，或在规矩下如提线木偶般行走，陷入了“无意义”的漩涡。 为什么找不到意义

漫画科学 | 给类人机器人换“新颜”

漫画科学 | 给类人机器人换“新颜”

我们面部的真皮层存在着一系列由胶原蛋白和弹性蛋白组成的韧带组织。它们将皮肤与深层的组织固定、连接，才能让我们流畅地用表情表达喜怒哀乐。 想要将人造皮肤固定到固体表面，通常需要表面有突出的锚或钩，但是这种结构增加了人造皮肤损伤的风险，还会影响类人机器人的外观。受人类面部韧带组织的启发，科研人员发明了一种穿孔型锚，这种锚的孔是V形的，可以更好地将人造皮肤固定在类人机器人的深层组织上，且不会影响其

漫画科学 | 把空调“穿”在身上

漫画科学 | 把空调“穿”在身上

纺织物表面的PMP（聚甲基戊烯）织物层，可以选择性地将热量辐射到地球大气层外；银纳米线层具有高反射率，可以有效防止城市基础设施发出的红外线传递到人体；羊毛织物层则可以通过纺织品和皮肤之间的空气间隙，将热量透过织物层传递到大气中。 在未来，这种纺织物还有望应用于建筑、食品包装等领域，真正实现清爽一下、清凉一夏！ （责任编辑 / 王佳璇 美术编辑 / 韦英章）

科幻空间站 | 拍手22下

科幻空间站 | 拍手22下

01 出发徒步之前，妈妈郑重交代周笑然：“如果迷路了，记得拍手22下。” “知道啦。”周笑然扬了扬手臂，露出佩戴好声振手表的手腕。 随后，她又仔细检查了护目镜、保暖头盔、手套和厚靴子，才背上背包，谨慎地踏入南极大陆的冰天雪地。 周笑然的妈妈是一名研究员，每年都会有一段时间在南极的冰川小镇工作。今年，她趁假期来到妈妈的研究院，顺便游览向往已久的南极大陆。 在不断建设之下，如今的冰川小镇已经

科幻空间站 | 屋旁的青草

科幻空间站 | 屋旁的青草

“你在看什么？”C045问C127。 “C045，你知道有一个叫作加加林的人吗？” “加加林？这听起来不像人名。” C127无奈地看着她道：“在大地被辐射与尘埃笼罩的子夜后，我们才以编号作为姓名的，以前的人有自己独特的名字。” C127继续说：“我听说，有一个叫加加林的人，第一个登上了太空。” C045听得一头雾水。 “太空，在我们生活的这个摇篮之外。” …… C045从睡梦中惊醒

科幻空间站 | 巧用象征手法与人物视角书写科幻创意

科幻空间站 | 巧用象征手法与人物视角书写科幻创意

想要创作好的科幻作品，常常需要用一些手法来深化故事情节、增添情感层次。通过这些手法，作品不仅可以展现出宏大的科幻世界，还能够触及人类内心深处。那么，我们应当运用哪些技巧，来提升作品的表现力和影响力呢？ 本期刊载的作品分别是科幻新秀苏莞雯的《拍手22下》和沈岩柏小作者的《屋旁的青草》。两篇作品均采用了象征手法，从小人物的视角出发，讲述了充满科学幻想色彩的故事。 《拍手22下》带有童话般的浪漫色彩

编读互动 | 走进充满智慧的农业世界

编读互动 | 走进充满智慧的农业世界

“锄禾日当午，汗滴禾下土。谁知盘中餐，粒粒皆辛苦。” 琅琅上口的诗句不仅陪伴了我，也早早刻在了爸爸妈妈那一代人的脑海中。记得一次假期出门旅行的途中，妈妈让我看路边正被自动浇灌设备“照顾”着的农田，还告诉我，现在的科技水平有了很大进步，农民叔叔阿姨们不用再像以前那样辛苦劳作了。 我当时听得还有些不明白，但阅读了《知识就是力量》杂志与智慧农业有关的文章后，我意识到农业中的“智慧”真是无处不在。

编读互动 | “外星人”帮忙种草莓？

编读互动 | “外星人”帮忙种草莓？

最近，我在爸爸妈妈的工作单位发现了一个好玩的东西，它叫“多功能植保机”，外形酷似一台“UFO”，正在草莓棚中帮忙。我很爱吃草莓，所以对这个草莓种植“小帮手”产生了浓厚的兴趣，追着问了很多关于它的问题，慢慢地揭开了它的神秘面纱。 草莓是个宝，农残有困扰 草莓是一种营养丰富、酸甜可口的水果，每到它大量上市的季节，我就可以大饱口福，吃到颜色各异、口感新奇的草莓，好好地补充一下维生素。 但有时候，我

百问百答 | 百问百答

百问百答 | 百问百答

从智能家居到无人驾驶，再到辅助医疗，人工智能正以它独有的方式，重塑着我们的世界。7月28日，中科馆大讲堂邀请到王晓茹老师，为大家讲解有关人工智能的知识。 Q什么是人工智能？ A一般认为，人工智能是用计算机来模拟人类智能行为的科学。简单来讲，实现人工智能的第一步，是实现计算思维，使万物皆可计算；第二步，则是让计算机学会学习。 Q人工智能如何学习？ A目前，机器学习是人工智能最重要的实现方法之

百问百答 | 本期内容亮点提示

百问百答 | 本期内容亮点提示

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