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“Breathtaking Burst” by Chris Wilson, Wood sculptor, USA

木魂灵动,雕刻大师的自然颂歌

“Arctic Gyrfalcon” and Chris Wilson, Image credit: Chris Wilson 木魂灵动,雕刻大师的自然颂歌 在克里斯·威尔逊(Chris Wilson)的创作天地里,时光仿佛凝滞,朴实的原木在静谧中被赋予灵魂。他以精湛的匠心,将这些木料雕琢成令人叹为观止的野生动物雕塑,将自然界那稍纵即逝的灵动之美定格成永恒。他的作品如同一首首生命赞歌,诉说着大自然的细腻与力量。 走进他的艺术世界,你会看见一只蜂鸟,纤小而灵巧,悬停在紫罗兰色的锦葵花前。它的羽翼纹路细腻入微,仿佛与自然本身媲美,让人屏息凝视。一只白色猎鹰则傲然屹立于墨黑的岩石之上,炯炯有神的目光流露出猎手不容侵犯的威严。四只山鹑在金色夕阳的映照下,仿佛被琥珀封存,展翅飞翔的姿态如同一场无声的天空舞蹈,流淌着韵律之美。而那只野鸡,优雅地跃向空中,羽毛在飞扬间如展开的扇面,构成完美的平衡,底座上纤细的草茎静静诉说着一片原始生态的诗意。 “Foxglove Flurry”, Image credit: Chris Wilson 威尔逊的艺术造诣已然超越了纯粹工艺的藩篱——每一件作品都是他对自然万物的深情礼赞,引领观者在审美愉悦之余,回望与反思人与自然的共生关系。作品中蕴含的真实性不仅仅源于其精湛绝伦的雕刻技艺,更植根于他与创作主体之间达成的某种心灵共振。 从天资卓绝的艺术少年到当代野生动物雕塑领域的璀璨明星,威尔逊艺术生涯的轨迹清晰地勾勒出他对艺术的至诚奉献与对环境保护的不懈倡导。他独树一帜的创作方法论巧妙地将精益求精的技术执行与对自然界近乎通灵的感知融为一体,每一件佳作都是他多年潜心观察与不断提升艺术感悟力的见证。 在最近与威尔逊的深度对谈中,我们探寻了他个人叙事、艺术哲思与灵感源泉交织的内心世界。以下访谈片段将为读者揭开这些令人惊叹的木雕生命背后,那颗充满创造力的艺术之心。 “Family Tree” Pileated Woodpeckers and Swallowtail Butterfly, Image credit: Chris Wilson 寻道启蒙:雕琢艺术的初心 您的艺术之旅始于四十五年前,在玛丽琳·阿恩和加里·登茨勒等导师的引领下。他们的指导如何塑造了您今日的艺术风貌? “我深感荣幸,能得遇如此卓越的导师。我的母亲早早地洞察了我的创造力,引领我进入一所特殊的艺术学校。在那里,我涉猎了绘画、油画和版画等多种艺术形式,但立体艺术始终令我心驰神往。阿恩小姐将我引荐给了加里·登茨勒先生,他那栩栩如生的木雕猛禽,在我十四岁时便深深地触动了我。导师与家人的支持,使我得以全情投入于这份热忱之中。” 观察之艺,是您创作的核心,从搭建鸟舍到野外写生,无不体现着这一点。近距离的观察,如何为您的雕塑注入灵魂? “艺术,仰赖于敏锐的观察。我们家中的鸟舍——那被戏称为‘鸭子丽兹卡尔顿酒店’的所在——为我提供了近距离观察水禽解剖、色彩及行为的契机,这些都是创作出真实作品的关键。” 威尔逊的作品,不仅捕捉了动物的解剖学精准,更赋予了它们精神与情感的真实性。 “Emerging Crane” Sandhill Crane, Image credit: Chris Wilson 木之灵韵:心与自然的对话 为何木材能如此深刻地契合您的艺术愿景,相较于其他媒介而言? “木材蕴藏着温暖与历史的沉淀,这在其纹理与质感中清晰可见。从整块木料中雕琢,能使材料本身的天然之美与雕塑相得益彰。每一道细腻的刀痕,都记录着我的创作历程。偶尔,我会将木材与金属巧妙结合,以营造视觉上的冲击力,并采用石质底座,通常是花岗岩或板岩,以提供一种厚重而沉稳的对比。材料之间的相互作用,丰富了视觉与触觉的双重体验。” 威尔逊对材料的深思熟虑,体现了他对主题、媒介与环境之间和谐共生的哲学理念。 情感的联结 您的雕塑作品,流露着与自然之间深厚的精神联结。您希望观赏者从中体会到怎样的情感? “我力求唤起观赏者内心的喜悦、惊叹与积极的情感,通过编织故事,强调自然界万物之间的紧密相连。我衷心期盼,观赏者不仅能欣赏到野生动物的绝美姿态,更能从中汲取灵感,投身于自然保护的行列。” 这份精神层面的深度,使得威尔逊的雕塑作品卓尔不群,引领观赏者与自然展开一场意义深远的对话。 […]

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Heatherwick Studio, Belvedere, Early concept renders by Heatherwick Studio, Architecture firm, UK

城市空间再想象:赫瑟维克(Heatherwick Studio)改造路易斯维尔市(Louisville)的贝尔维德尔

Heatherwick Studio, Belvedere, Early concept renders, Image credit: Heatherwick studio 城市空间再想象:赫瑟维克(Heatherwick Studio)改造路易斯维尔市(Louisville)的贝尔维德尔 在美国肯塔基州路易斯维尔市(Louisville)的中心枢纽,一栋历史悠久的地标建筑正焕发着崭新活力。贝尔维德尔(The Belvedere)——这座气势恢宏的高台广场,俯瞰着奔流不息的俄亥俄河——正处于转型蜕变的关键时刻。这项备受瞩目的改造工程,预期将为肯塔基州这座首府城市赋予崭新的时代意涵。 与河流重逢 半个世纪以来,贝尔维德尔一直是路易斯维尔市民俯瞰俄亥俄河的城市阳台。这座1973年首次向公众开放的宏伟广场——占地相当于四个标准足球场——曾是这座城市公共空间的璀璨明珠。然而,尽管坐拥第四街与第六街之间的黄金地段,多年来的疏于养护已使其光彩渐失,这处蕴含无限可能的场所,与其本应服务的社区逐渐失去了共鸣。 在这一背景下,享誉全球的英国赫瑟维克工作室(Heatherwick Studio)应邀参与改造。这家设计机构因纽约小岛公园(Little Island)和伦敦煤场广场(Coal Drops Yard)等富有变革性的项目而声名卓著。他们为贝尔维德尔构想的未来远超简单翻新的范畴——这是对美国中西部城市公共空间的一次深刻重构。 “贝尔维德尔拥有非凡潜力,可以蜕变为路易斯维尔市及其市民的全新绿色’客厅’,”赫瑟维克工作室执行合伙人兼集团负责人斯图尔特·伍德这样描述道。”我们的设计将精心编织俄亥俄河滨,并将其与周边广阔公园系统无缝衔接,创造前所未有的城市体验。” 飘带与河流 早期概念设计图展现了贝尔维德尔与现有样貌截然不同的崭新气象。一座宛若飘带般蜿蜒起伏的亭阁成为视觉焦点——其有机流动的建筑语汇,巧妙呼应着下方俄亥俄河的粼粼波光。这座建筑仿佛悬浮于由硬质铺面渐变为葱郁绿洲的环境之上,曲径幽深,引领游人步入一幕幕精心铺陈的河畔景致。 此项设计的精妙之处,在于其兼顾双重核心:既尊重场域居高临下的绝佳视野,又同时强化与河流及周边城市纹理的连结。设计者屏弃了传统城市广场的硬朗几何线条,转而拥抱更为师法自然的笔触,令建筑与景观之间的界线趋于消弭,浑然一体。 经由重新构思的贝尔维德尔,其魅力将不仅止于视觉层面。作为一处多元复合场域,它将能兼容并蓄地承载各式活动,从盛大的文化庆典到私密的聚会晤谈皆能在此找到适切的空间,为路易斯维尔市擘划出一座能随城市脉动而灵活变化的多功能场所。 Heatherwick Studio, Belvedere, Early concept renders, Image credit: Heatherwick studio 社区驱动的愿景 或许更为关键的是,此项目的协作精神。赫瑟维克工作室并非将设计方案强加于城市之上,而是积极邀请路易斯维尔市民共同参与,形塑贝尔维德尔的未来样貌。通过一月份举行的一系列公众会议,市民们踊跃贡献真知灼见与殷切期盼,这些宝贵意见皆悉数融入了持续演进的设计方案之中。 伍德先生强调,工作室秉持着力求实现响应式设计的承诺,以反映在地独特性与市民共同愿景。他指出:”我们一直以来都悉心倾听社群的声音,深刻感受到人们对于此地能发生令人振奋、耳目一新之变革的强烈渴望。” 这种公众参与的模式,亦获得了市府领导阶层的鼎力支持。路易斯维尔市长克雷格·格林伯格在其城市状况演讲中公开了此项概念设计,更将此项目誉为城市发展进程中的关键时刻:”贝尔维德尔已届五旬,岁月痕迹斑驳可见。我们是要放任其持续龟裂颓废,抑或是开创崭新格局,成就一番宏大而富胆识的作为?” 超越美学:市民更新 贝尔维德尔的振兴,不仅仅是视觉美感的提升,更体现了美国城市日渐深厚的共识:优质公共空间乃是维系市民福祉与经济活力的基石。 城市滨水区域,曾几何时为工业用途所主导,继而沦为未能善加利用的水泥广场,如今正被重新视为能够促进社群连结与环境永续的珍贵资产。赫瑟维克工作室的设计,对此转变尤为敏锐,着重于绿意空间、行人优先,以及能跨越不同族群背景、吸引多元体验的设计理念。 此项目亦标志着路易斯维尔的雄心壮志,欲跻身于美国众多正经历文化与建筑复兴的中型城市之列。借由委托国际知名的设计工作室操刀此备受瞩目的项目,路易斯维尔已将自身定位于更宏大的城市复兴叙事之中,冀望透过独特的场所营造,实现城市面貌的焕然一新。 Heatherwick Studio, Belvedere, Early concept renders, Image credit: Heatherwick studio 里程碑项目

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Mother earth, summer lush greens cradle all life 2024 168x112x3 (95) by Li Wei Chen, Artist, Taiwan

山嵐入夢:陳俐維的藝術世界與靈魂之旅

Self portrait, Image credit: Li Wei Chen 山嵐入夢:陳俐維的藝術世界與靈魂之旅 在基隆獅球嶺的幽谷之間,一位幼女每日穿梭於陰翳山徑,心中盡是惶恐。數十寒暑後,這位曾畏懼林巒的孩子,卻以畫筆將心靈深處的幽美山色展現於世,躋身國際藝壇的台灣畫者。她是陳俐維,憑藉獨創「砌畫」技法在藝術領域篆刻不凡印記的創作者。 Saha falling feathers 2024 116x112x3 (95), Image credit: Li Wei Che 從憂懼到瑰麗:童年的蛻變與啟悟 「兒時在山中成長,於我而言毫無美感可言,唯有畏懼與不安。」陳俐維追憶道。每日歸途所經的山谷,暗影如魂;然而,獅球嶺上恣意奔跳的光陰與夕照下等候泥水匠父親的身姿,又為她的童年增添了暖意與自然之美。這些看似矛盾的記憶在她心中交織成網,直至十二歲隨親遷往市區,十八歲辭別基隆,她曾立誓不再言及此地。 歲月如梭,不覺四秩,命運的轉捩點悄然臨至。婚姻的破碎猶如山間霧靄消散,卻揭示了心靈深處蟄伏已久的藝術渴求。彷彿冥冥之中自有定數,意念先於筆觸,一股無形的力量引領她拾起畫具。當筆尖初觸畫布,令人驚歎的是,童年山嵐的意象竟如泉水般自然湧現,縱橫交錯於畫紙之上。「待我描繪成形,方悟其美原為恐懼所掩蔽。」透過每一抹色彩的交融,每一刀肌理的堆疊,她與昔日自我達成和解,讓沉睡於心靈深淵的山水意境昇華為藝術創作的甘泉。 Keep beauty in blooming 2020 38x90x3(16) 33x100x3(16) 33x104x3(17) 33x100x3(16) 38x90x3(16) , Image credit: Li Wei Chen 父親的遺贈:「砌畫」技藝的誕生 陳俐維的「砌畫」技法獨樹一幟,近似浮雕的立體效果令人驚豔,源自父親的泥水匠藝術。兒時,她常佇立於工地,注視父親以砌刀抹勻水泥。「他無形中將技藝注入我的血脈,」她言道,「當我開始創作時,自然而然運用了他的方法。」父親以砌刀糊口,她則以畫刀開拓藝術新境。這種無師自通的手法,使她的作品既具層次,又蘊含個人印記。她後來始悟此份傳承,一次採訪中脫口而出「砌畫」一詞,歸家後恍然大悟:「豈非父親的背影與我的身姿重疊?他的抹刀與我的畫刀,一脈相承。」 Mother earth, spring breeze and rain breathe life anew 2024 168x112x3 (95), Image credit:

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Octopus bimaculoides in repose, Cassady Olson, Ragsdale Lab

八臂无限运动:揭秘章鱼非凡的灵活性

Clifton Ragsdale, PhD, Neurobiology, Image credit: Jordan Porter-Woodruff 八臂无限运动:揭秘章鱼非凡的灵活性 章鱼以其智慧和惊人的身体能力而闻名,其中最令人印象深刻的莫过于它们八条触手的灵巧性。这些灵活的附肢可以扭转、弯曲和卷曲,几乎可以进行无限范围的运动,使章鱼能够在周围环境中穿梭自如,操纵物体,并以惊人的精度捕捉猎物。但究竟是什么赋予了它们如此精细的控制能力呢? 芝加哥大学的研究人员揭示了这一谜题的关键:一种独特的神经系统,它能协调章鱼触手的复杂运动。这项突破性研究于2025年1月15日发表在《自然通讯》杂志上,揭示章鱼的触手并不仅仅由中央大脑控制,而是由组织成段的分布式神经元网络控制。这使得每只触手都能精确独立地运动,同时保持整个身体的协调。想象一下,就像有八个迷你大脑在完美和谐地一起工作! 我们与该研究的资深作者Clifton Ragsdale博士进行了交谈,以了解更多关于这些迷人发现的信息。 Octopus bimaculoides in motion, Image credit: Cassady S. Olson, Ragsdale Laboratory 从哺乳动物到软体动物:一段演化之旅 问:是什么让您从研究哺乳动物大脑转向研究章鱼的神经系统?答:我的科研之路始于系统神经科学,最初专注于研究脊椎动物和哺乳动物的脑回路,后来转向了神经发育的分子生物学。在获得终身教职后,我对拥有大型大脑的无脊椎动物神经系统产生了兴趣,这自然而然地将我引向了头足类动物。其中,普通章鱼尤其令我着迷,因为它的神经系统极其复杂——它总共拥有大约5亿个神经元,其中8000万个在中央大脑(相当于一只老鼠的大脑),1.2亿个在视叶,3亿个分布在八只触手上。 这种庞大的神经结构提供了一个绝佳的机会,让我们可以利用现代分子生物学、细胞生物学和其他当代技术,来增进我们对复杂神经系统如何演化和运作的理解,尽管我们需要克服许多研究障碍。 章鱼腕足的独特性 问:为什么特别关注章鱼的腕足,它们的神经系统是如何运作?答:与其他头足类动物(如鱿鱼)相比,章鱼的腕足具有独特的复杂性。虽然两者都有类似的附肢,但章鱼的腕足具有多种功能,包括探索、行走和捕食。它们的吸盘是复杂的化学感应器官,既能感觉又能尝味,拥有的味觉受体比鱿鱼的吸盘更加多样化。赋予了它们感知周围环境的惊人能力。 每条腕足包含大约4000万个神经元——相当于章鱼中枢脑半球的神经元数量。与其将此视为周围神经系统,不如将其视为中枢神经系统的一部分,类似于我们对其他动物的视网膜和脊髓的分类。可以说,章鱼基本上有八个“脊髓”,每条腕足一个。 虽然这些腕足在被切断后可以独立运作——在数小时内表现出感觉-运动反应——但这种能力并非章鱼独有,因为小鼠断开的脊髓同样可以控制运动并表现出感觉-运动反应。然而,章鱼腕足的复杂性和自主性水平是无与伦比的。 章鱼的视觉:不仅仅是“眼见为实” 问:章鱼有视觉能力吗?人们很容易过于关注它们的腕足,以至于可能会忘记它们还有眼睛!答:人们常常误以为章鱼的腕足就是它们的“眼睛”,这可能是因为腕足上具有感知功能的吸盘。但事实并非如此,章鱼拥有非常发达的眼睛和出色的视力。大而复杂的眼睛是大多数软体头足类动物的标志。实际上,如果你观察章鱼眼睛中光感受器细胞密度时,你会发现它与高视力动物(如灵长类动物,包括我们人类,甚至像鹰和隼这样的猛禽)中的光感受器细胞密度相当。如此高的光感受器密度表明章鱼具有非常高的视觉敏锐度。 有趣的是,章鱼复杂的视觉系统为我们呈现了另一个迷人的谜题。 它们的视觉系统,就像它们生物学的许多其他方面一样,似乎与脊椎动物的系统发生了趋同进化。演化在两个谱系中独立地得出了相似的复杂解决方案。这就引出了根本性的问题:它们是如何独立实现这一点?更关键的是,章鱼的眼睛和脊椎动物的眼睛在基本层面上是否遵循相同的原理运作,还是它们使用了完全不同的机制?我们还不知道这些问题的答案,这正是为什么头足类动物视觉是现代分子和细胞探索如此引人入胜的领域。在我的实验室里,我们渴望利用现代生物学的强大工具来解决这些关于软体头足类动物的开放性问题,因为还有大量令人兴奋的生物学奥秘等待着我们去发现。 分节:腕足灵活性的秘密 问:章鱼腕足神经系统的分节是如何具体地促成其执行如此复杂的弯曲、扭转和卷曲动作的非凡能力?答:把章鱼的腕足作为一个整体来看——它是一种具有抓握能力的结构,与我们所拥有的任何结构都不同。当你观察章鱼的运动时,你会注意到它们的腕足中没有骨骼。相反,它们完全由肌肉、神经组织和结缔组织以及吸盘组成。这种类型的结构被称为“肌肉水静压支架”(muscular hydrostat),类似于大象的鼻子或人的舌头。“肌肉水静压支架”能够实现几乎无限自由度的运动。 有趣的是,章鱼腕足内的肌肉结构在其整个长度上都是一致的。如果你在腕足的不同位置进行横切,你会看到相同的肌肉排列。这是一个重复的结构。如果你观察腕足的运动,并不是只有某些部分可以弯曲;整条腕足都能够弯曲、扭转、伸长和收缩。 虽然大脑显然会指示弯曲发生的位置并控制抓取等动作,但腕足的重复结构使我们推测其神经系统也可能以模块化、重复的方式组织。我们设想可能有类似的模块化神经回路沿着腕足的长度重复。这种分节的神经系统在其他蠕虫状生物中可见,例如环节蠕虫甚至昆虫幼虫。我们认为,一般来说,分节是控制蠕虫状身体或附肢的有效方法。 然后,我们的研究重点是探索腕足的神经回路。我们发现了这种神经元分节,并且令人惊讶地发现,每条腕足长度上的节段甚至比我们最初预期的还要多。这些节段似乎沿着腕足重复,但每个节段在与其相互作用的特定肌肉方面似乎都表现出局部的特化,从而产生了分工。然而,尽管存在这种局部特化,但这些节段沿着腕足保持了相似的基本结构。 除了这一初步发现之外,我们还需要进一步的研究,特别是在生理学方面,以充分了解这种分节的功能意义,以及它如何协调章鱼腕足令人难以置信的复杂运动。 Octopus bimaculoides holiding a sea shell, Image credit: Cassady S. Olson, Ragsdale Laboratory

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Scientists engineered regular white fat cells to become energy-consuming beige fat cells. When placed in the body, these modified cells competed with cancer for nutrients, effectively suppressing five different cancer types during laboratory testing

饿死癌细胞:工程脂肪细胞如何革新癌症治疗

Nadav Ahituv, PhD., Professor in the Department of Bioengineering and Therapeutic Sciences and Director of The Institute for Human Genetics at UCSF, whose work focuses on “finding switches to regulate, or turn on and off genes,” is receiving a grant from the National Cancer Institute (NIH) to further develop this fat cell therapy for cancer.,

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ALASKA, Into the Mystery by Fortunato Gatto, Photographer, Italy, UK

倾听森林低语:摄影师福图纳托·加托(Fortunato Gatto)

Self portrait, Image credit: Fortunato Gatto 倾听森林低语:摄影师福图纳托·加托(Fortunato Gatto) 当薄雾弥漫苏格兰的原始森林,光线穿透繁茂枝叶洒落林间,意大利摄影师福图纳托·加托(Fortunato Gatto)用镜头捕捉的不只是风景,更是一场与自然深层次的灵魂对话。他的作品《幽谷老人》(Old Man of the Glen)——那棵披着轻薄地衣的古桦树肖像——为他摘得了2024年野生动植物摄影师大奖(2024 Wildlife Photographer of the Year)植物与真菌类别的桂冠。 然而,加托的摄影从不止步于技术的娴熟。他将自然视为”至高无上的艺术”,以镜头解读其深藏的律动与诗意。在他的作品中,传统意大利美学与中国”外师造化,中得心源”的哲思交汇,呈现出一种”物我两忘”的境界,唤起观者对生命与自然的共鸣。 Flames, Image credit: Fortunato Gatto 乡野启蒙:普利亚的童年记忆加托出生于意大利南部普利亚(Puglia),在那里度过了与土地相伴的童年时光。他的祖父母虽不识字,却能凭本能读懂风的走向、雨的节奏和土壤的呼吸。 “他们与土地的联系,是血脉相连的本能,一种无法割舍的羁绊,”加托回忆道。干旱主宰的漫长季节里,大地沉睡;直到雨水唤醒万物生机。儿时的他总爱蹲在雨后的水洼边,目不转睛地观察着蝌蚪的蜕变,那是他与自然的初次对话。”大自然用最朴素的方式告诉我,观察,是通往宇宙奥秘的钥匙,而那宇宙,就藏在一洼小小的水洼里。” 这份对自然的感悟,与他日后在《小王子》中读到的”本质和看不见的东西构成一个基本真理”不谋而合。自然的教诲,潜移默化地塑造了加托对世界的认知,也为他日后的摄影创作埋下了伏笔——他将用镜头,去探寻那些肉眼无法企及的自然之美,去捕捉那些深藏于表象之下的生命真谛。 TUNDRACOLOURS, Image Credit: Fortunato Gatto 心象之境:通往自然的艺术朝圣对加托而言,摄影不仅是捕捉光影的技艺,更是一种哲学的载体,一种将大自然无声的低语,转化为视觉叙事的艺术修行。他并非是简单的记录者,而是自然的知己,用镜头去探寻那隐藏在表象之下的深邃意义。 “我如同一位求道的行者,在自然的怀抱中,寻求感官与心灵的安宁,”加托如是说。”相机,只是我手中的禅杖,助我将那份对自然之美的感悟,以及对生命的反思,分享给世人。这是一种回归初心,重拾与自然连接的渴望。” 这份连接,远非浮于表面的艺术偏好,而是根植于他对生命本源的深刻理解。”探索自然,对我而言,既是回到生命之初,如同回归母体般的安宁,也是一场寻找自我,发现生命真谛的旅程。” 加托的眼中,人与自然,本是一体,”我们并非自然之外的旁观者,而是自然本身。” Old Man of the Glen, Winner of 2024 Wildlife Photographer of the Year in the Plants and Fungi

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The new encryption technique uses light frequencies, i.e. colors, to encode quantum states. In tap-proof quantum communication, only the encoded quantum keys are exchanged between two users, Alice and Bob by Dr. Anahita Khodadad Kashi, Quantum Physicist, Germany

量子密码:当光成为明日数字堡垒牢不可破之锁

Dr. Anahita Khodadad Kashi and Prof. Dr. Michael Kues demonstrated for the first time entanglement-based quantum key distribution using the frequency degree of freedom to enable scalable quantum networks., Image credit: Dr. Anahita Khodadad Kashi 量子密码:当光成为明日数字堡垒牢不可破之锁 我们正站在一场数字范式转变的临界点。科技进步的滚滚洪流正将我们带入量子时代,一个充满无限希望与严峻挑战的新纪元。量子计算,这个曾经只存在于抽象理论推演中的概念,正迅速演变为触手可及的现实,它有可能彻底颠覆材料科学、人工智能、医学等诸多领域。然而,在这巨大潜能的背后,隐藏着对网络安全的深远威胁——它可能从根本上瓦解我们赖以保护金融系统、个人数据和机密通信的加密方法。 当今的密码安全体系,建立在经典计算机在合理时间内无法破解的数学难题之上。这些精密的算法,保护着从银行交易到国家机密的一切。然而,利用量子力学那看似怪异却威力无穷的定律,量子计算机有潜力轻而易举地瓦解这些防御。曾经作为我们数字盾牌的计算复杂度,如今面临崩塌的风险,敏感数据正暴露在量子解密技术的威胁之下。 为了应对这场迫在眉睫的危机,全球的研究人员正竞相开发量子安全网络——一种利用量子力学基本属性构建的通信系统,其加密方式不仅强大,而且从根本上是不可破解。其中,汉诺威莱布尼茨大学的科学家们走在前列,他们在量子密钥分发(QKD)领域取得了突破性的创新。他们于2025年1月16日在《光:科学与应用》杂志上发表的最新研究,引入了一种先进的频率箱编码技术。这种新颖的方法,用不同光频率编码信息,取代了传统基于偏振的量子加密——类似于利用光的“颜色”来保护数据。 这种看似细微的转变,却释放出巨大的优势。频率箱编码不仅增强了安全性,还简化了硬件要求、降低了成本并提高了可扩展性——这些都是未来部署实际量子网络的关键因素。该方法无需多个光子探测器和复杂的偏振系统,就能实现更高效、更经济的安全通信。这项工作由米歇尔·库斯(Michael Kues)教授指导,是阿娜希塔·霍达达德·卡什(Anahita Khodadad Kashi)博士的研究一部分。 Image source: https://www.nature.com/articles/s41377-024-01696-8 与阿娜希塔·霍达达德·卡什(Anahita Khodadad Kashi)博士的对话 问:您能否介绍一下您的学术旅程以及是什么吸引您投身量子光子学领域? “Kashi博士回忆道,’量子科学最初吸引我是它提供的反直觉洞见,改变了我们对现实常规认知的能力。作为量子光子学领域的博士研究员,我一直被量子力学在保障日常通信安全方面的变革潜力所吸引。我的研究集中在光子量子信息处理和量子增强安全系统上,专注于利用纠缠——光子之间的非经典、非局域相关性——来实现量子密钥分发协议的可扩展实施。我还研究光子统计学,将理论模型与实验实施相结合,探索如何将研究转化为有意义的应用。我的研究成果已发表在顶级期刊上,并在国际认可的会议上进行过展示。’” 问:量子计算机对传统加密构成了什么样的严重威胁,数据完整性面临哪些危险?“Kashi博士的语气变得坚定:’当今的通信安全依赖于计算上难以处理的数学问题,由于其指数级复杂性和巨大能源需求,经典计算机无法在可行的时间范围内解决这些问题。然而,量子计算机和先进的量子协议大大降低了这种复杂性,对现有的密码防护构成了深刻威胁。危险在哪里?金融系统的数据、医疗记录和敏感的政府机密将在量子解密的力量下暴露无遗。’” 问:是什么启发了您和Michael Kues教授博士探索基于频率箱编码的纠缠量子密钥分发技术?“基于纠缠的量子密钥建立技术有望彻底改变安全通信领域,”Kashi博士深思熟虑地说道,她的言辞中闪烁着无限可能。”然而,这项技术的实际应用仍面临挑战,因为纠缠质量会随距离增加而下降,阻碍了大规模部署。更为棘手的是,随着量子网络规模扩大,硬件成本上升、系统复杂性增加以及安全风险提高等问题都对可扩展性构成了挑战。尽管该领域已取得显著成就,但全球性基于纠缠的量子密钥分发网络仍缺乏可扩展解决方案,这促使我们充分利用频率编码方面的专业知识,展示这一技术在解决可扩展性问题上的潜力。” 问:您能详述频率箱编码及其在增强量子密钥分发安全性方面的作用吗?“Kashi博士解释道,’在光子量子网络中,光子是我们的信息载体。频率——光子的色调——成为编码和处理量子信息的自由度。通过利用频率的多模式特性,我们可以在光子光谱中定义任意(但有限)数量的’频率箱’,利用频率箱之间的纠缠建立量子通道,实现安全密钥交换。关键是,这与尖端电信基础设施相吻合,建立在最先进的技术发展之上。我们的频率箱方法为用户分配多个通道,在不降低安全性的前提下提高密钥交换速率——这与增加激发功率不同,后者必然伴随着更高的错误率。我们开发了一个动态、资源高效的量子密钥分发网络,减少了对多个探测器和基底分析器的需求,通过最小化由暗计数和探测概率不匹配引起的探测侧攻击漏洞,增强了安全性。’”

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The Temple of the Inscriptions (left) at Palenque archaeological site, Chiapas, Mexico, 2005 by Lisa J. Lucero, Professor of Anthropology, University of Illinois at Urbana-Champaign, USA

古老智慧,现代解方:玛雅水库如何启发可持续水资源管理

Self portrait, Image credit: F. Zwicky 古老智慧,现代解方:玛雅水库如何启发可持续水资源管理 在全球暖化加剧、水资源危机迫在眉睫的世代,我们总是期待最前沿的科技能为我们带来解决方案。但或许,最睿智的答案并非在未来,而是蕴藏在历史的长河之中。 让我们将目光投向玛雅文明。这个在中美洲热带雨林中创造了令人惊叹的城邦、发展出精准天文历法的古老文明,在极其严酷的热带环境中延续了近两千年之久。他们是如何在这样的环境下维系庞大的人口,又是如何在旱季保障稳定的供水? 最新的考古发现为我们揭开了这个谜题的面纱。玛雅人设计了一套令现代工程师都赞叹不已的水利系统。这些精心打造的水库不仅仅是简单的蓄水池,更是一个活生生的生态净化系统。通过巧妙的设计,水库能够自然过滤和净化雨水,为城市居民持续供应清洁的饮用水,即便在漫长的干旱季节也能维持稳定运作。 此古老水利系统的独特之处,在于完全利用自然力量运作,不借助任何现代动力设备。当代社会追求可持续发展,而玛雅文明留给我们一个深刻启示:最环保的解决方案,往往来自最古老的智慧。 Maya Wisdom and the Survival of Our Planet by Lisa J. Lucero (Oxford University Press, 2024). Cover image provided by author. 这一系统的深入研究被记录在《玛雅智慧与地球的生存》(Maya Wisdom and the Survival of Our Planet)一书中。该书由牛津大学出版社出版,作者丽莎·J·卢塞罗(Lisa J. Lucero)教授是伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的著名玛雅文明研究专家。 在过去三十五年间,卢塞罗教授通过实地考古发掘、文献分析,并与伯利兹的现代玛雅社区保持密切合作,揭示了这套水利系统的精妙之处。她的研究显示,这些水库实际上是经过精心设计的人工湿地,巧妙运用水生植物以及石英、沸石砂等天然材料进行水质净化。这种将自然与工程技术完美结合的系统,不仅满足了玛雅人的用水需求,更成为了其社会权力结构的重要支柱。 在最近的一次专访中,卢塞罗教授分享了她的研究历程。作为在科罗拉多州长大的人类学者,她对自然环境有着与生俱来的敏感。在加州大学洛杉矶分校接受专业训练后,她的研究重心从玛雅政治制度逐渐转向了普通民众的生活方式,特别关注这个构成玛雅社会主体的”99%群体”是如何维系其日常生活。 通过深入研究,她发现水资源管理是理解玛雅文明的一把钥匙。尤其在干旱季节,玛雅人如何调配有限的水资源,体现了他们超凡的智慧。然而,这种高度依赖自然降雨的系统也暴露出了玛雅文明面对气候变化时的脆弱性。 The 2016 excavation team at the archaeological site, featuring Maya

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By KM3NeT, a next-generation neutrino observatory submerged up to 3,500 meters beneath the Mediterranean

深海揭秘:KM3NeT探测到史上最高能量的中微子

One DU, equipped with 18 DOMs, is rolled up around a spherical structure called the LOM in preparation for installation in the sea. This picture is taken from inside the LOM, capturing the inserted DOMs., Imate credit: Patrick Dumas, CNRS 深海揭秘:KM3NeT探测到史上最高能量的中微子 在地中海广阔而深邃的海底,一个静默的观测者正耐心地凝视着宇宙。2023年2月13日,这个观测者——立方千米中微子望远镜(KM3NeT)——捕捉到了一次非凡的宇宙事件:一颗能量惊人的“幽灵粒子”,其能量之高,足以挑战人类对宇宙最剧烈现象的理解。这一事件被命名为KM3-230213A,它所携带的能量高达 220 拍电子伏特(PeV),即220万亿亿电子伏特。经过两年精细的实验数据分析,KM3NeT国际合作团队今日正式宣布了这一划时代的突破,详情刊登于2025年2月12日的《自然》杂志。 这不仅是一项科学成就,更是一场范式转变。科学家们首次获得了如此高能的中微子确实存在于宇宙中的确凿证据。这颗粒子经历了漫长的宇宙旅程,未受干扰,如今抵达地球,为人类提供了难得的机会去窥探宇宙中最剧烈的高能天体物理现象。 Image credit: KM3NeT 来自深渊的宇宙信使中微子,被称为“幽灵粒子”,是宇宙中最神秘的基本粒子之一。它们没有电荷,与物质的相互作用极其微弱,可以毫无阻碍地穿越整个星系,甚至不被浩瀚宇宙的磁场所偏转。正是这种“隐形”的特性,使它们成为宇宙中最纯粹的信使,直接携带着有关它们诞生地的关键信息。 KM3-230213A的故事是关于极限的:极端的距离、极端的能量,以及极端的重要性。它的能量远远超越了人类任何加速器的能力,甚至超过了欧洲大型强子对撞机(LHC)所能产生的最高能量。它的源头或许是超大质量黑洞、伽马射线暴,甚至可能是宇宙早期的遗迹——宇宙起源产生的“宇生中微子”(cosmogenic neutrino)。如果这一猜测得到证实,这将是一场真正的科学革命,提供宇宙中最极端高能物理过程的直接证据。 “KM3NeT已经进入了一个全新的观测范围,在这个能量区间内,中微子可能来自最极端的天体现象。”KM3NeT发言人、法国国家科学研究中心(CNRS)粒子物理研究中心研究员Paschal Coyle解释道。“这是人类首次探测到数百PeV级别的中微子,标志着中微子天文学的新时代。” Image credit:

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The Opera and Ballet Theatre of Kosovo features a sinuous, wave-like roof designed by BIG by Bjarke Ingels Group (BIG), Architecture firm, UK

科索沃(Kosovo)新文化地标:BIG与ALB建筑事务所携手打造普里什蒂纳(Prishtina)流动光伏歌剧院

The theatre is embraced by a vibrant public plaza designed for community gathering, Image credit: Bjarke Ingels Group (BIG) 科索沃(Kosovo)新文化地标:BIG与ALB建筑事务所携手打造普里什蒂纳(Prishtina)流动光伏歌剧院 科索沃歌剧芭蕾剧院于普里什蒂纳市中心优雅拔地而起,焕然一新,势将重塑这座城市的文化风貌。”这座由比亚克·英格尔斯建筑事务所(BIG)与ALB建筑事务所倾力合作的宏伟建筑,不仅是一处艺术殿堂,更是科索沃文化蓬勃发展的时代象征,亦是国家对艺术未来投入巨资的有力佐证。剧院整体覆以波浪般起伏的光伏板幕墙,流动的线条不仅展现了动感与传统美学的和谐交融,更融入了前瞻性的可持续设计理念,预示着科索沃表演艺术的崭新篇章,以及对绿色环保建筑的坚定承诺。 剧院由科索沃文化、青年和体育部鼎力委托兴建,落成后将成为科索沃爱乐乐团、芭蕾舞团及歌剧院的永久驻地,为这些至关重要的文化艺术机构构筑起稳固的艺术之家。文化部长哈伊鲁拉·切库先生满怀期望地强调:“这座剧院不仅将成为我国文化生态系统中至少四家核心机构的摇篮,更将雄辩地印证共和国政府致力于科索沃文化事业的决心。” The theatre’s undulating roof form pays homage to Kosovo’s traditional Xhubleta dress, Image credit: Bjarke Ingels Group (BIG) 传统与未来的建筑诗篇这座剧院的设计植根于本土文化,又放眼未来,其造型灵感巧妙撷取自科索沃女性的传统服饰—“珠布莱塔” (Xhubleta)钟形裙。建筑师匠心独运,将理性的结构核心与流畅灵动的顶棚浑然一体地结合,勾勒出宛如裙摆般优雅起伏的曼妙轮廓,不仅是对科索沃传统文化元素的现代演绎,更淋漓尽致地展现了舞蹈的轻盈飘逸与表演艺术的蓬勃活力。 比亚克·英格尔斯建筑事务所创始人兼创意总监比亚克·英格尔斯先生,将这座剧院的设计理念精辟地概括为“一座高效运转的艺术表演制造工厂”。他解释道,结构严谨的核心筒外,环绕着舒展流畅的顶篷,旨在营造一个开放、热情且引人入胜的公共艺术氛围。BIG伦敦办公室合伙人安迪·扬先生亦深表赞同:“这座剧院的设计,象征着科索沃艺术发展的新纪元,它蕴含着触动每一位体验者的心灵深处的巨大潜力。” 剧院地理位置优选,毗邻青年与体育宫及法迪尔·沃克里体育场,使其自然而然地融入普里什蒂纳正在崛起的新兴文化区,并成为这座城市文化脉搏跳动的中心。一道恢弘的户外阶梯自青年与体育宫绵延而至,巧妙地将剧院融入周围环境肌理之中,不仅优化了城市步行体验,更增强了公共空间与城市的有机连接。剧院内部,一座洒满阳光的“公共大厅”成为核心枢纽,如同城市客厅般,串联起四大表演厅,热情邀约艺术家、观众与过往行人在此驻足、交流、互动,共同构建出一个活力四射的文化艺术交流平台。 The theatre’s performance spaces feature rich timber-lined interiors for optimal acoustics,

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