6月12日(星期四)消息,國外知名科學網(wǎng)站的主要內容如下:
《自然》網(wǎng)站(www.nature.com)
女生何時在數(shù)學上落后?大規(guī)模研究揭示關鍵節(jié)點
全球范圍內,青少年男生在數(shù)學測試中表現(xiàn)優(yōu)于女生,且男性更可能從事數(shù)學相關職業(yè)。然而,男嬰并未展現(xiàn)出更強的數(shù)字或邏輯能力。一項針對法國近300萬名5至7歲學生的研究發(fā)現(xiàn),數(shù)學性別差距出現(xiàn)在入學第一年,并在四個月后開始顯現(xiàn),12個月后進一步擴大。
該研究由法國原子能和替代能源委員會(CEA)等機構開展,覆蓋2018至2021年入學的學生,證實了這一現(xiàn)象在全國各群體中的普遍性。經(jīng)濟學家指出,這種普遍性表明縮小差距的政策需面向所有人,而非特定群體。
研究利用大數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn),差距的觸發(fā)點是正式教育的開始,而非年齡。例如,12月出生且已進入第二學年的學生存在性別差距,而1月出生剛入學的同齡人中則無此現(xiàn)象。這表明差距源于入學后的環(huán)境,而非先天能力差異。
嬰幼兒時期,女孩和男孩對數(shù)字與邏輯的理解力相似。研究認為,教師和家長可能無意中傳遞了“男生更擅長數(shù)學”的刻板印象,或認為男生的成功源于天賦,而女生靠努力,這會削弱女生的信心。此外,入學后將數(shù)學單獨歸類為特定科目可能促使女生內化這些偏見。女生對數(shù)學的焦慮也普遍高于男生,可能影響限時測試的表現(xiàn)。
研究人員建議,應拓寬“數(shù)學能力強”的定義,例如不僅看重答題速度,也認可創(chuàng)新解題方法。教育需更包容,而非要求女生適應傳統(tǒng)男性化的學習模式。這項研究強調,通過調整早期教育環(huán)境,可以有效減少數(shù)學性別差距。
《科學》網(wǎng)站(www.science.org)
暴龍家族秘史:科學家找到進化鏈上的關鍵“拼圖”
2023年5月,加拿大卡爾加里大學古生物學家在蒙古科學院研究一組距今8500萬年的腿骨化石時,發(fā)現(xiàn)其可能屬于暴龍類的關鍵祖先物種。這一新物種被命名為“Khankhuuluu mongoliensis”(蒙古語意為“龍王”),體型僅為雷克斯霸王龍的一半,具有細長的頭骨和身軀。
研究顯示,Khankhuuluu填補了暴龍進化史的重要空缺。約1.45億年前,暴龍類還是小型掠食者,生活在更強大的異特龍陰影下。但到8000萬年前,它們體型增長近十倍,成為頂級掠食者。卡爾加里大學的研究團隊認為,Khankhuuluu可能是連接早期小型暴龍與后期巨型霸主的“缺失環(huán)節(jié)”。
暴龍的擴散路徑也被重新勾勒。約9000萬年前,類似Khankhuuluu的恐龍從亞洲進入北美洲,其后代逐漸演化出多樣化的暴龍類。約7800萬年前,部分暴龍重返亞洲,形成兩類分支:一類纖細小型,一類粗壯巨型。其中一支大型亞洲暴龍約7000萬年前再度遷回北美洲,最終演化出雷克斯霸王龍。這一結論與近期《皇家學會開放科學》刊登的研究相互印證,挑戰(zhàn)了霸王龍純屬北美恐龍的傳統(tǒng)認知。
這項發(fā)現(xiàn)不僅完善了暴龍家族樹,也為理解白堊紀頂級掠食者的崛起提供了新視角。
《每日科學》網(wǎng)站(www.sciencedaily.com)
混沌中的明察:人工智能觸及光學測量終極邊界
任何成像技術都無法實現(xiàn)無限清晰的分辨率。150年來,科學界已確認,無論顯微鏡或相機如何設計,其分辨率都存在無法突破的根本限制。這一限制并非來自技術缺陷,而是由光的物理本質和信息傳遞規(guī)律決定。
奧地利維也納工業(yè)大學領導的一個國際研究團隊共同探索了一個核心問題:光學方法的精度極限在哪里?如何盡可能逼近這一極限?他們不僅從理論上計算出了光學測量的精度極限,還開發(fā)出基于神經(jīng)網(wǎng)絡的AI算法,使其在訓練后能無限接近該極限。這一突破有望應用于醫(yī)學影像等領域。
研究團隊通過實驗模擬了復雜環(huán)境下的成像挑戰(zhàn)。例如,當光線穿過渾濁介質(如生物組織或毛玻璃)時,物體位置信息會被嚴重扭曲,形成看似隨機的光斑。傳統(tǒng)方法難以從中提取有效信息,但AI技術展現(xiàn)了強大潛力。研究人員將大量已知物體位置的光斑圖像輸入神經(jīng)網(wǎng)絡進行訓練,最終系統(tǒng)能夠從新圖像中高精度推斷物體位置。
關鍵突破在于,AI的預測精度幾乎達到了理論極限——這一極限由“費希爾信息(Fisher Information)”決定,該指標量化了信號中可提取的最大信息量。實驗證明,AI算法的表現(xiàn)與理論最優(yōu)值僅有微小差距,表明其已接近物理定律允許的精度上限。
這一成果具有廣泛的應用前景,包括醫(yī)學診斷、材料科學和量子技術。未來,研究團隊計劃與醫(yī)學和工程領域的專家合作,推動該技術在具體場景中的實際應用。
《賽特科技日報》網(wǎng)站(https://scitechdaily.com)
斯坦福重磅研究:碳捕獲成本高,可再生能源才是未來
美國斯坦福大學近期發(fā)表在《環(huán)境科學與技術》(Environmental Science & Technology)的一項研究表明,到2050年全面轉向風能、太陽能、地熱和水電等清潔能源,不僅能大幅降低能源成本,還能減少空氣污染并緩解氣候變化。相比之下,依賴碳捕獲技術(如工業(yè)煙道或直接空氣碳捕獲)的經(jīng)濟和社會成本更高。
研究指出,將資金投入碳捕獲而非可再生能源,會導致更高的二氧化碳排放、空氣污染和能源需求。即使碳捕獲技術由清潔能源驅動,其機會成本仍過高,因為這些能源本可用于直接替代化石燃料。
研究對比了兩種極端情景:一是完全轉向可再生能源,并提升能源效率;二是維持現(xiàn)有化石燃料結構,同時增加碳捕獲技術。結果顯示,全面采用可再生能源可使終端能源需求減少54%以上,年度能源成本降低近60%,同時避免每年數(shù)百萬例因空氣污染引發(fā)的疾病和死亡。
此外,電氣化能顯著提升能源效率,例如電熱泵和電動汽車比傳統(tǒng)設備更高效,且無需化石燃料開采和運輸?shù)念~外能耗。相比之下,碳捕獲技術無法改變化石燃料燃燒的低效性,經(jīng)濟性遠不如直接使用可再生能源替代。
研究強調,同時支持可再生能源和碳捕獲的政策未能區(qū)分解決方案的優(yōu)劣,建議放棄推廣碳捕獲技術,轉而全力淘汰化石燃料燃燒,以實現(xiàn)真正的零排放。(劉春)