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基础科学栏目报道数学、物理、化学等基础学科研究进展与科学发现,夯实科学认知根基。

基础科学 持续更新前沿内容 北京前沿科学技术研究院
新型"进化引擎"研制出超级蛋白质,速度比天然进化快10万倍 封面图基础科学

2025-08-21 22:07:18

新型"进化引擎"研制出超级蛋白质,速度比天然进化快10万倍

斯克里普斯研究所的研究人员开发出强大的新型工具T7-ORACLE,该工具能加速进化进程,使科学家设计优化蛋白质的速度比自然进化快数千倍。该方法利用工程菌和改良的病毒复制系统,可在数日内(而非数月)创建新型蛋白质变体。测试中,该技术快速培育出能在极高剂量抗生素环境下存活的酶,展示出其在加速开发新型药物、癌症治疗方案及其他突破性成果方面的巨大潜力。

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有望最终揭示暗物质的核时钟 封面图基础科学

2025-08-21 22:02:53

有望最终揭示暗物质的核时钟

物理学家正在探索钍-229的独特性质,以研制精度足以探测暗物质最微弱迹象的核钟。最新测量技术的突破有望使科学家捕捉到该元素共振光谱中极其微小的变化,从而可能揭示这种神秘物质的本质。

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巨大的爱因斯坦环揭示宇宙最大黑洞之一 封面图基础科学

2025-08-21 21:58:41

巨大的爱因斯坦环揭示宇宙最大黑洞之一

天文学家发现了一个可能是迄今观测到的最大质量黑洞,其质量达太阳的360亿倍,隐匿在宇宙马蹄星系的核心。这个距离地球50亿光年的超大质量巨物将光线弯曲成完美的爱因斯坦环,并以惊人速度驱使邻近恒星高速运动。

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这艘微型航天器或将奔赴黑洞,颠覆物理学体系 封面图基础科学

2025-08-21 21:54:00

这艘微型航天器或将奔赴黑洞,颠覆物理学体系

一项前瞻性计划提出,在百年内将一枚由地基激光驱动的回形针大小航天器送往邻近黑洞。在天体物理学家科西莫·班比主导下,该任务将检验广义相对论的极限并探索事件视界的奥秘。虽然现有技术尚无法实现,但纳米航天器设计、激光推进技术和黑洞探测领域的进步可能在数十年内使此航行成为现实,或将改写我们已知的物理定律。

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科学家无需冷却即可冻结量子运动 封面图基础科学

2025-08-21 21:50:09

科学家无需冷却即可冻结量子运动

苏黎世联邦理工学院研究人员在室温下实现了纳米玻璃球团簇的悬浮,其量子纯度达到创纪录水平且无需昂贵冷却设备。他们利用光学镊子隔离出量子零点运动,为未来应用于导航、医学及基础物理领域的量子传感器奠定基础。

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室温量子突破:无需冷却即可冻结粒子运动 封面图基础科学

2025-08-21 21:42:42

室温量子突破:无需冷却即可冻结粒子运动

苏黎世联邦理工学院的研究人员利用光镊悬浮理工学院的研究人员利用光镊悬浮起由三个纳米玻璃球组成的塔状结构,通过抑制几乎所有经典运动,以前所未有的精度观测经典运动,以前所未有的精度观测到量子零点涨落。该实验在室温下实现了92%的量子纯度——这一成就通常需要在接近绝对零度的环境中才能达成——为开发无需昂贵冷却装置的先进量子传感器开辟了新路径。

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微小的金"超原子"可能引发量子革命 封面图基础科学

2025-08-21 21:38:47

微小的金"超原子"可能引发量子革命

科学家发现微观金簇能作为世界上最精确的量子系统,且更易扩展规模。凭借可调谐的自旋特性和大规模生产潜力,这种结构可能变革量子计算与传感技术。

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金经受不可能的高温,挑战物理学极限 封面图基础科学

2025-08-21 21:34:41

金经受不可能的高温,挑战物理学极限

物理学家将黄金加热至超过19,000开尔文(较其熔点高出14倍以上)而未使其熔化,此举打破了长期存在的"熵灾变"极限。借助SLAC直线加速器相干光源的超快激光脉冲,他们在极端高温下保持了黄金的晶体结构,为高能量密度物理、聚变研究和行星科学开辟了新前沿。

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在大型强子对撞机中瞬间将铅变为金 封面图基础科学

2025-08-21 21:26:54

在大型强子对撞机中瞬间将铅变为金

在大型强子对撞机实验中,堪萨斯大学的科学家们实现了现代炼金术的短暂形态——将铅转化为金的过程仅持续了不到一秒。通过超周边碰撞技术(离子束以极近间距交错而过,通过高能光子交换产生相互作用),他们成功将质子从原子核中撞击脱离,创造出全新的短寿命元素。这一突破性成果不仅引起全球关注,更有望为未来设计更安全、更先进的粒子加速器提供关键参考。

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实验室意外发现揭示黄金的化学反应机制 封面图基础科学

2025-08-21 21:23:01

实验室意外发现揭示黄金的化学反应机制

SLAC的科学家在极端高温高压条件下研究钻石形成时,意外合成了金氢化合物——氢化金。这一发现打破了金作为化学惰性金属的传统认知,为研究致密氢开辟了道路,有助于理解行星内部构造与核聚变过程。实验结果同时表明,极端环境能够产生前所未有的奇特化合物,为未来高压化学研究提供了令人振奋的新机遇。

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