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封面故事 COVER STORY
计算气候临界点
在气候科学中，临界点往往对应着最糟糕的情景，一旦跨越，我们熟悉的世界就可能被重塑，进入一种全新的平衡状态。然而临界点背后的数学充满了不确定性，面对有限的数据和高度复杂的系统，我们究竟能在多大程度上预测下一次剧变？
天文学 ASTRONOMY
追寻宇宙黎明50年
宇宙黎明是第一代恒星和星系开始形成的时期，深刻影响了此后宇宙的演化。但这一时期的信号极其微弱，天文学家为捕捉它们努力了半个世纪，杰克·伯恩斯（Jack Burns）也是其中之一。2024年，伯恩斯参与设计的射电天线登陆月球，它只采集了25分钟数据，却足以成为他职业生涯的里程碑。如今，新一代地面和空间望远镜陆续投入观测，人类终于有机会窥见宇宙最初的光亮。
数学 MATHEMATICS
当数学家决定重建地基
在数学从日常思考不断走向抽象的过程中，拓扑空间的诞生是一个关键节点。它逐渐成为现代数学的重要地基，但令人不安的是，这套沿用百余年的框架始终难与代数等数学分支顺畅协作。如今，数学家正试图用一类新对象取代拓扑空间，重建现代数学的基础。这场革命带来的新语言，不仅让许多复杂难解的问题变得简单自然，也可能打开一大片新的数学疆域。
生物计算 BIOCOMPUTING
用神经元搭建计算机
人类大脑的功耗只有20瓦左右，却能以极低的能耗完成复杂的信息处理。因此，科学家开始尝试将人类神经元与计算机连接在一起，让它们接收电脉冲、产生响应，甚至可以“学习”。目前，这些系统已被初步证明能够识别盲文字母、控制电子游戏，还被开发成了可远程访问的生物计算平台。但是，“神经元芯片”是否真的具备学习能力，是否拥有“感知”与“意识”，仍存在很大争议。
考古学 ARCHAEOLOGY
重绘罗马帝国路网
“条条大路通罗马”构成了人们对这个古代帝国的终极想象。最新的高分辨率数字地图却揭示，罗马帝国鼎盛时期的道路网远比此前所知的更为复杂、庞大。通过梳理考古证据、解读卫星图像并还原古地貌，考古学家重绘出总长近30万千米的道路网络。但目前我们仅掌握其中2.7%道路的精确位置，剩余约29万千米仍有待探寻。而这份全新的地图，正为考古学家寻找这些失落的古道指明了方向。
微生物学 MICROBIOLOGY
细胞器起源之争
真核细胞内部如同高度分工的微型城市，众多细胞器各司其职、协同运转，但这套复杂系统并非与生俱来。当前普遍认为大约15亿年前，一种细菌在古菌细胞内定居，逐渐演化为线粒体，开启了真核细胞演化的关键一步。但其中的诸多过程仍存在极大争议：古菌是先具备精密的内部结构，才接纳了“新房客”？还是细菌到来后，才迫使它演化出细胞核和内膜系统？不同模型正试图补全这块关键的演化拼图，但答案仍有待更深入的研究揭晓。
物理学 PHYSICS
驯服148.4纳米激光
第一束激光问世六十多年后，人类不断拓展激光能够抵达的波段，也持续提高对光的控制能力，却长期难以在真空紫外波段兼顾短波长与精确稳定。如今，借助意想不到的高温镉蒸气，科学家终于驯服了连续波、窄线宽且可调谐的148.4纳米激光，并用它操控原子核，运行了世上首批钍-229核钟。而在核钟之外，这束新光还会把人类操控物质的边界推向何处？
