现代科学是从牛顿开始的，他是一位非常了不起的科学家。众所周知，他发现了万有引力定律还有牛顿力学，还是微积分发现人之一。从一个人对科学的贡献来讲，很少有人可以与牛顿相提并论，一生能如果做上述一件事，就能被称为非常伟大的科学家了，牛顿却做了三件。 关于牛顿，有一个家喻户晓的传说：牛顿在睡午觉的时候，一个苹果掉在他的头上，由此激发了他的灵感，从而发现了万有引力定律，这也是整个现代科学的起源。我的母校南京大学曾得到英国剑桥大学里这颗苹果树的种子，大家如果想看到这棵砸过牛顿的苹果树的后代，可以到南京大学的新校园。 这幅漫画上有一段很有意思的笑话，大意是：我想下面更难的事，是怎么申请科研经费，总不能因为苹果掉在我头上就可以得到资助了。 或许大家觉得牛顿发现万有引力是个偶然的幸运，但事实上并非如此，万有引力定律的发现经历了前人很多年的观测。 类似的例子还有开普勒发现行星运动三大定律，（编者注：椭圆定律：所有行星绕太阳的轨道都是椭圆，太阳在椭圆的一个焦点上；面积定律：行星和太阳的连线在相等的时间间隔内扫过相等的面积；调和定律：所有行星绕太阳一周的恒星时间的平方与它们轨道长半轴的立方成比例。）开普勒三大定律的发现同样也不是偶然，不是灵机一现。 历史上第一个被尿憋死的科学家：第谷·布拉赫 开普勒发现了行星运动三大定律之前，有一位丹麦的数学家第谷·布拉赫，他花了很多时间去观察行星的运动，那时观测精度比较差，他又是用肉眼来观察行星的运动，因此花费了很多精力。 丹麦皇帝甚至资助他在岛上修建天文台，花了很多钱来支持他的研究，有意思的是，当时他记录的纸都是一个专门的造纸厂提供的。 第谷和皇帝关系很好，但是皇帝死后，继任皇帝不喜欢他，他就跑到布拉格去，那里的皇帝也非常支持他进行科学研究，第谷得以经常出没皇宫。有一次他在皇宫喝了很多酒，回家后就死掉了，大家一直猜测他是什么原因死亡，有一种猜测是被别人下毒，另一种猜测是喝多了被尿憋死，在他死后的四百多年，也就是2001年，有人决定把他的尸体挖出来，来确定他的死因，结果发现果然不是毒死的，而是被尿憋死的，第谷成了历史上第一个被尿憋死的科学家。 又过了十年，关于第谷又有一个很大的争议。第谷性格怪异，在二十几岁的时候跟堂兄争吵谁是更伟大的数学家，最后两人决定决斗，结果第谷的鼻子在决斗中被割掉，大家很长时间不知道他的鼻子是金子做的还是银子做的。2010年，大家决定再把他的棺材挖出来研究一下，结果发现他的鼻子是铜做的。 第谷对天文学的观测奠定了开普勒的基础、奠定了万有引力定律的开始。作为他的学生，开普勒观测了火星运动。如果当初没有观测火星的话，大家会认为行星的轨道是圆形的，所以牛顿才终于发现了万有引力，而并不仅仅是因为一个苹果掉在他的头上。 用经典方法无法解决三体问题 当牛顿发现万有引力定律后，第一个问题是想解决多体问题，既有万有引力，又有牛顿力学，再加上微积分，这样的天文学问题变成了数学问题。 如何根据这些物理定律来找到行星运动的轨道，精确地推算轨道。太阳和一个行星在一起就是二体问题，我们已经知道二体问题的轨道是稳定性轨道，而太阳与两个行星放在一起就叫三体问题，天体越多就变成越复杂的数学问题。三体问题花了很长时间，最终人们发现三体问题是不可解的。 太阳系远远超过三体，有太阳，有行星，行星还有卫星，还有其他很多小天体。整个太阳系是一个庞大的体系，远远超过三体，是更复杂的多体问题。既然三体问题都没法解，对于多体问题，用经典的方法去解决太阳系的运动，显然也是不太可能的。...
2019年11月28日，国际顶尖科学期刊《自然》在线发布了我国天文学家主导的一项重大发现。中国科学院国家天文台刘继峰、张昊彤研究员领导的研究团队发现了一颗迄今为止最大质量的恒星级黑洞，这颗70倍太阳质量的超大恒星级黑洞远超理论预言的质量上限，颠覆了人们对恒星级黑洞形成的认知，势必推动恒星演化和黑洞形成理论的革新。 一、宇宙吸光器 霍金在其最后的著作《十问》中写道，“事实有时候比小说更奇妙，黑洞最能真实地体现这一点，它比科幻作家想象的任何东西都更奇妙”。 1915年爱因斯坦提出广义相对论，德国物理学家卡尔·史瓦西推导出了爱因斯坦场方程式的一个精确解，预示了黑洞的存在。自此人类就没有停止过对这种神秘天体的想象和探索。 1965年，天鹅座X-1因其强X射线辐射成为第一颗被发现的黑洞侯选体；2015年，首次探测到的引力波为黑洞的存在提供了更为具体的证据；2019年，天文学家历时10年利用四大洲八个观测点捕获了黑洞的视觉证据——首张黑洞“芳容”，让这个曾经“看不见摸不着”的诡异天体有了一丝亲和力。黑洞到底是什么，为何让一代代天文学家为之如此着迷？本身不发光，密度非常大（把10倍于太阳质量的恒星压缩到直径为北京六环大小的球体中，这样的密度就相当于黑洞的密度），具有超强的吸引力，任何从其身边经过的物质，就连速度最快的光也无法逃离，这种神奇的天体就是黑洞。因此可以说，黑洞是名副其实的宇宙真空“吸光器”。 天文学家根据黑洞质量的不同，将黑洞大致分为恒星级黑洞（100倍太阳质量以下）、中等质量黑洞（100倍-10万倍太阳质量）和超大质量黑洞（10万倍太阳质量以上）。恒星级黑洞是由大质量恒星死亡形成的，是宇宙中广泛存在的 “居民”。一颗恒星演化到最后如果剩下的质量太多（大于3倍太阳质量），多到既不能形成白矮星，也不能成为中子星，一旦进入死亡阶段，就没有任何力量可以阻止这颗恒星在终极引力的作用下持续塌缩，最终形成致密的黑洞。球状星团和矮星系中心或许有中等质量的黑洞，而在星系的中心存在着超大质量黑洞，比如银河系中心就有一个约400万倍太阳质量的超大质量黑洞。 二、如何观测恒星级黑洞 黑洞神秘而又有趣，若龙潜深渊，隐藏爪牙，潜行于宇宙星海中。如果黑洞与一颗正常恒星组成一个密近双星系统，黑洞就会露出狰狞的爪牙，以强大的“胃口”直接把恒星伴星上的气体物质吸过来，形成吸积盘，发出明亮的X射线光（图一）。这些X射线光如同这些物质被黑洞吞噬前的“回光返照”，就是这一“照”成为天文学家过去这些年追寻黑洞踪迹的强有力线索。然后，天文学家会通过监测伴星的运动，测量黑洞的质量，这适用于明亮伴星的黑洞系统。另一种方法是对于稀少的双黑洞，科学家主要通过引力波实验聆听时空的涟漪，进而推知黑洞并合事件。 迄今为止，银河系中几乎所有的恒星级黑洞都是通过黑洞吸积伴星气体所发出的X射线来识别的。过去的五十年里，人们用该种方法发现了约二十颗黑洞，质量均在3到20倍太阳质量之间。 银河内有数以千亿计的恒星，按照理论预测，银河系中应该有上亿颗大质量死亡形成的恒星级黑洞，而在黑洞双星系统中，能够发出X射线辐射的只占一小部分。当黑洞和它的伴星距离较远时，我们的“大胃王”也会表现出平静温和的一面，那对于这些平静态（不吸积伴星气体）的黑洞如何来搜寻呢？天文学家在发现这颗最大恒星级黑洞的过程中给出了全新的答案。 图一 黑洞吸积喷射出X射线的艺术想象图（来自网络） 三、捕捉“深藏不露”的黑洞 国家天文台领导的研究团队在浩瀚星海中发现了一个表现异常的双星系统，这其中会不会包含一颗深藏不露的黑洞？700多天的追逐之路饱含了艰辛和精彩。...
目前，全球平均不孕不育率大概在10% -15%左右，我国约为15%。中国不孕夫妇约为1200-1500万对，自然妊娠人群流产率高达10%。另外，我国婴儿出生缺陷率为5.6%，每年新增约90万例患儿。 与此同时，世界老龄化现象严重，我国也不例外，2015年，中国人口总和生育率约为1.6，远低于人口世代更替水平2.1，全面二胎政策的出台也没能明显地缓解这种情况。2018年65岁以上人口已达1.67亿。按此趋势，到2050年，中国老龄人口预计将占总人口数的35%，远高于世界平均22%的老龄人口比例。资料显示，从2015到2025年，预测育龄人口的规模将不断下降。 图片来源于网络 2019年11月21日，《国家积极应对人口老龄化中长期规划》正式对外发布。《规划》指出，到2022年，积极应对人口老龄化的制度框架初步建立，基本养老保险和基本医疗保险基本实现法定人员全覆盖。 到2035年，积极应对人口老龄化的制度安排更加科学有效，社会财富储备进入高收入国家行列，主要健康指标进入高收入国家行列，中国特色养老服务体系成熟定型，全体老年人享有基本养老服务，老年友好型社会总体建成。 到本世纪中叶，与社会主义现代化强国相适应的应对人口老龄化制度安排成熟完备。 辅助生殖技术发展及瓶颈 2019年4月15日，北京大学第三医院（以下简称为北医三院）的医生像往常一样忙碌：中国大陆首例试管婴儿郑萌珠即将临盆。伴随着一声脆亮的啼哭，体重3850克的男宝宝降生了，就像他妈妈当年一样，作为“试管婴儿二代宝宝”，他的诞生吸引了众人的目光。 中国试管婴儿之母张丽珠教授与郑萌珠 来源于网络 时光倒回到31年前，1988年3月10日，郑萌珠在北医三院生殖医学中心出生。她的出生，开启了我国辅助生殖技术的新征程，而“试管婴儿二代宝宝”的出生，更是证实了我国辅助生殖技术的安全性。从2005年起，中国辅助生殖技术（Assisted Reproductive Technology，ART）总体服务量急速上升，远超同期美国CDC（Centers for...
1、研究报告称，日本福岛26.7万多张野生动物照片记录了20余种动物，包括：野猪、日本野兔、猕猴、野鸡、狐狸、浣熊等。 新浪科技讯 北京时间1月8日消息，据国外媒体报道，美国佐治亚大学最新研究称，日本福岛核泄漏事件带来一场灾难，该地区一片荒芜，没有人类生活的迹象，但是现今10年过去了，这里变成了野生动物的天堂，存在着大量种类繁多的野生动物。 一份基于相机记录的研究报告发表在《生态与环境前沿期刊》上，该研究报告称，日本福岛26.7万多张野生动物照片记录了20余种动物，包括：野猪、日本野兔、猕猴、野鸡、狐狸、狸（狐狸的近亲物种）等。 佐治亚大学野生动物生物学家詹姆斯·比斯利（James Beasley）说：“切尔诺贝利和福岛核事故发生数年之后，科学界和公众非常关注该区域野生动物的生存状况，希望了解核辐射对野生动物构成怎样的影响。” 2、图中是一只正在觅食的狸。 之前一些研究报告揭晓了切尔诺贝利核电站野生动物生存状况，近期科学家也开始关注核泄漏事件发生10年之后的日本福岛。 比斯利表示，我们的研究结果首次证实，尽管福岛存在着辐射污染，但在疏散区，仍有大量野生动物生存，并且种类达到20多种。相机拍摄到人类疏散区存在与人类发生冲突的物种，尤其是野猪，这表明当人类撤离之后，这些物种数量大幅增加。 福岛大学环境放射性研究所教授托马斯·辛顿（Thomas Hinton）等人在福岛发现具有生物多样性的3个区域，相关摄影数据来自3个区域的106个拍摄点，这3个区域是：高辐射污染的无人区；中等辐射污染的人类活动限制区；较低环境辐射污染的人类可居住区。 在相机观察的120天里，相机拍摄了4.6万张野猪照片，其中2.6万张是在无人区拍摄的，1.3万张是在人类活动限制区拍摄的，0.7万张是在人类可居住区拍摄的。 3、日本鬣羚是一个例外，它是一种类似山羊的哺乳动物，平时会远离人类，但在福岛有人居住的高地区域频繁发现它们的活动踪迹，研究人员称，这可能是一种动物行为调整，鬣羚会避开疏散区数量较多的野猪。 在无人区和人类活动限制区拍摄次数较多的其他物种包括：浣熊、日本貂和日本猕猴。辛顿指出，最新研究报告并不是对动物健康的评估分析，仅是对该区域野生动物种群的观察记录。这项研究具有重要作用，其调查了核辐射对野生动物种群的影响，而此前大多数研究都是观察分析对单个动物的辐射危害，在此次研究中无人区作为研究控制区，尽可能减少人类进入次数。 科学家称，虽然之前没有关于疏散区野生动物数量的统计，但其与人类可居住区的地理位置和地形相似，因此该区域是最佳观察地点。...
从天文学的角度来看， 2019年可谓是黑洞之年。 这一年，黑洞研究取得了多项突破性进展。4月10日，科学家发布首张全球唯一的黑洞照片；11月28日，中科院国家天文台的科研人员又发现了银河系当中最大的恒星级黑洞，除此之外，美国科学家还发现了宇宙中最小质量的黑洞。而这些发现中，毫无疑问首张黑洞照片是最激动人心的一件事。 银河系内最重的恒星级黑洞LB-1的艺术想象图（喻京川绘） 1915年，爱因斯坦提出了广义相对论，几个月之后，身处德国战壕中的物理学家卡尔·史瓦西（K。 Schwarschild）求得了爱因斯坦方程的精确解，这个解就是现在我们所知道的黑洞解，没有转动的黑洞解，这也是第一次现代意义上对于黑洞的描述。 在接下来的近一百年里，人类对黑洞的研究仅仅停留在理论上，我们对于黑洞长什么样几乎一无所知。 一直到最近十多年，科技的发展让人类有机会去追寻、去探究黑洞真实的模样。终于在2019年4月份，全球20个国家的300多位科学家联合发布了第一张黑洞照片。 通过黑洞探寻的历史，我们可以窥探整个科学发展的漫长历史。 说到黑洞，或许我们会有一些恐惧感，因为在很多电影中把黑洞都描述成无所不“吃”，甚至连光和时间都能够停止的“巨人”，但是在一些物理学家的眼中，它又是非常神奇的，因为它或许在未来会充当时间之门的角色，带领人类快速地进行宇宙穿越。 总体来说，黑洞是既神秘又神奇的天体。黑洞引力非常强，所以要认识它，我们就得从引力的发展历史去探究。 万有引力发展史 谈到引力，自然而然我们就会想到17世纪伟大的物理学家--牛顿，他坐在树下，看到下落的苹果，就意识到在宇宙中应该存在一种普遍的力，现在我们称之为万有引力。 牛顿是一位非常伟大的物理学家，他不仅仅想到了这一点，他还让这个想法“落地”了，他根据这个想法写下了一个非常经典的公式：万有引力表达式。通过这个公式，我们知道，他认为引力是因为物体有质量而存在的。 他把这一理论总结在经典的《自然哲学的数学原理》一书中。这一理论发表后得到了很多人的推崇，因为它不仅可以很好地解释天体在空间当中的运动，而且可以完美地预测天体未来的运动状态。...