空间科学的交叉学科价值与带动作用 - 空间科学是交叉学科，过去几十年极大促进了天文学、物理学、化学、生物学等多个学科的发展[2] - 卫星平台能到达距地球表面几百公里的高度，观测到地面因大气阻挡而看不见的许多不同波段物理过程和现象[2] - 太空提供了独特实验环境，对基础研究意义重大，同时风云系列卫星提升了天气预报精度并在防灾减灾、应对气候变化中发挥重要作用，北斗卫星为导航提供核心时空信息[3] - 空间科学领域的革命性工作拓宽了人类认知边界，带动高精尖技术发展，并具有重要科普价值，能激发年轻一代投入科学研究[3] 地外生命探索的现状与计划 - 生命存在需具备水或类似液体、能量和构成生命的有机质三要素，目前认知中太阳系仅地球存在生命，月球已基本肯定无生命[3] - 火星是太阳系内寻找潜在生命痕迹的重要目标，美国火星探测计划与中国天问3号火星采样返回计划均以此为目的，木卫二、土卫二、土卫六等也是寻找目标[4] - 寻找太阳系外宜居星球需定位处于宜居带、质量体积与地球近似、拥有液态水、大气和地磁场的类地行星[4] - 实地考察系外行星极其困难，因最近恒星距地球4.2光年，当前主要通过遥感手段寻找，如开普勒计划已发现6000多颗系外行星但尚未找到宜居行星[5] - 中国科学院牵头“地球2.0”科学卫星项目，旨在寻找第二个地球，未来将先定位宜居系外行星，再遥感探测其大气中氧气、二氧化碳等可能表征生命的气体[5] 太空活动增长带来的挑战与治理 - 在轨卫星、火箭残骸、报废卫星解体形成的空间碎片可能影响航天发射和地面天文观测，随着卫星发射增多，“太空交通”治理和碎片监测清除日益紧迫[7] - 初步应对方案包括要求卫星使命结束后自主坠入大气层销毁，以及发展空间碎片清除技术[7] - 太空治理问题尚未达成广泛国际共识，现有计划不成熟且不成规模，需要全球共同努力[7] 中国空间科学的发展现状与规划 - 中国空间科学起步晚但起点高，目前呈现集群式、爆发式发展态势，在多个领域处于国际领先或先进行列[8] - 2024年，中国科学院、国家航天局、中国载人航天工程办公室联合发布《国家空间科学中长期发展规划（2024—2050年）》，为国家层面长远发展提供底层谋划[8] - 预计在“十五五”期间及未来很长时间，中国空间科学将驶入快车道，其成果有望成为2035年建成科技强国的标志性成就[8] “十五五”期间中国空间科学重点任务 - “十五五”期间将发射四颗科学卫星，实施“太空探源”计划，聚焦宇宙、空间天气、生命起源等重大前沿问题[9] - “鸿蒙计划”由“1+9”颗卫星组成低频射电望远镜阵列，旨在聆听宇宙“婴儿时期”信号[9][10] - 太阳极轨探测器“夸父二号”将绕行太阳极区上空监测太阳活动[10] - 系外地球巡天卫星即“地球2.0”计划，用于寻找系外宜居行星[10] - 增强型X射线时变与偏振空间天文台用于观测黑洞、中子星等天体，探索极端物理规律[10] - 2024年将发射嫦娥七号，探测月球南极物质、环境及内部结构，寻找水分子存在证据[10] - 2030年前，中国计划将航天员送上月球[10] - 天问3号计划实施火星采样返回，检测火壤中是否存在生命痕迹[10] 子午工程及其升级与国际拓展 - 子午工程是中国空间天气和空间环境领域的首个国家重大科技基础设施，利用地基设备监测空间环境变化，为卫星、通信、导航、载人航天等安全运行提供保障[10] - 一期工程沿东经120°子午线部署10个综合性台站，沿北纬30°部署5个台站[11] - 二期工程新增“太阳—行星际圈层”探测，并在东经100°和北纬40°沿线布设新台站，共建成31个台站，全球首次实现从太阳到地球空间的端到端连续监测及多圈层立体探测[11] - 基于子午工程，中国科学家倡议并推动国际子午圈大科学计划，构建沿东经120°至西经60°的全球监测链，并增设东经30°欧非链，以形成“日不落”观测体系持续监测太阳，并将区域性变化与全球变化联系起来[11][12] - 该计划集成多种探测手段，可对地球空间不同圈层和参数进行监测，结合地球自转，相当于每12小时对地球空间环境进行一次CT扫描[12] - 中国牵头能力基于其独有的、国际上探测能力最强、覆盖范围与层次最广的子午工程监测网，以及注重国际合作的长期基础[13] - 该计划在2025年成都“一带一路”科技交流大会上正式发起，已获得近30个国际研究机构和20多个国际组织支持，例如在巴西成立了中巴空间天气联合实验室作为先行试点，并计划成立“国际子午圈大科学计划国际组织”以统筹协同监测、数据共享等四大任务[14]

展览核心内容 - 国家自然博物馆推出“石韫山海——岩石矿物精品展”，展出300多件珍贵岩石矿物标本，展现自然造物的神奇与壮美 [1] 展览单元划分 - 展览分为“晶魄万象”“岩穹星语”“石火文明”以及“岩矿撷萃”四个单元 [3] 重点展品：碧玺矿物标本 - 一件神似中华传统华表造型的碧玺矿物标本占据展厅C位，集地质造化、科学奥秘、人文意象和艺术之美于一身 [4] - 碧玺拥有从无色到黑色的惊人色彩多样性，因其成分复杂含有铬、铁、锰等微量元素而呈现绚烂色彩 [4] 重点展品：蝴蝶双晶 - 一组十二件矿物晶体标本成对组合，形似振翅欲飞的蝴蝶，被称为蝴蝶双晶 [6] - 蝴蝶双晶目前仅在巴西和中国有产出，巴西产出的为白色且较小（不超过5公分），中国湖南产出的晶体较大（有的可达10公分）并呈现柔和的粉红色 [6] - 蝴蝶双晶成因是矿物结晶生长时因温度、压力变化或溶液组分不均导致晶体生长方向改变，形成对称交叉的独特形态 [8] 互动体验与多媒体展示 - 展览设置互动体验区和多媒体演示，如角石化石互动区，观众可通过脚步与地面光影模拟的4.2亿年前角石互动 [9] - 构建“地球演化剧场”，展示不同地质作用形成的矿物标本以及火成岩、沉积岩、变质岩三大岩类的形成与转化 [11] - 展出来自巴西等国的岩石切片，在逆光下呈现细腻纹理和缤纷色彩，如石榴石十字石片岩远看像星空，近看似繁花 [11][12]

人工智能在地球科学领域的应用 - 人工智能正以前所未有的方式整合地球科学领域的大量数据并创建模型，将彻底改变该领域的研究方式[1] - 人工智能在地震数据采集与解释等领域的应用已展现出重要价值，且向其他领域应用的拓展速度正在加快[5] - 地球科学涉及多达100余种相关学科，此类复杂问题的解决离不开人工智能的助力[5] GeoGPT模型的核心能力与定位 - GeoGPT地学领域模型融合了深时地球海量数据与智能算法，具备文献解析与数据抽取、领域知识图谱构建、个性化知识助手、地质图识别与问答、科研创意生成等核心能力[2] - 该模型受深时数字地球国际大科学计划使命愿景启发，初始于云栖工程院，由之江实验室主导打造[2] - 中国正大力推动开放的AI系统，让更多公众和科学家群体低成本地使用AI，之江实验室努力构建开放的人工智能网络[2] GeoGPT的治理与发展理念 - GeoGPT治理委员会于2024年成立，旨在确保项目符合伦理、法律和运营标准，为用户和相关方提供透明性，并促进国际合作[2] - 治理委员会独立于GeoGPT，坚持客观、公正地监管该大模型[5] - 科学家会以审慎怀疑的态度看待人工智能模型的反馈，这是探索和学习的方式[5] - 需要仔细研究人工智能的使用边界，通过完善的治理机制确保技术向善[6]

科学方法论与思想史 - 假说法在17世纪并非主流方法论，直到19世纪才发生根本性转变，并成为20世纪科学探索的核心工具[2] - 著作通过考察不同历史阶段与人物，剖析关键节点与思想模式，为理解现代科学方法论的演变提供思考路径[2] - 著作以17世纪荷兰科学家克里斯蒂安・惠更斯为核心，展现其在天文学、光学、力学、数学等领域的突破性贡献及与牛顿等同时代科学家的交流竞争[4] - 著作呈现了一种以数学探究为基础来理解数学哲学的独特风格，在数学语境中探讨了柏拉图主义、实在论等多种哲学立场[8] 数学与物理科学普及 - 著作对人类历史上重大科学发现进行有趣探究，分为仰望宇宙、俯视地球、内观生命三部分，以平易近人方式解读科学本质问题[6] - 著作展示了矢量与张量如何为物理学家和数学家提供表达事物在时空行为的新语言，并应用于四维时空及搜索引擎、GPS等数字领域[11] - 著作从数字起源讲起，围绕数字性质、计量、几何、微积分等展开，介绍了从金字塔建造到牛顿、高斯等数学发展进程中的相关知识与人物[13][14] - 著作由东京大学"头脑王"撰写，旨在让文科生与理科生均能领略数学之美趣用并获得有效应试技巧[16] - 著作整理自1959年演讲稿，按历史顺序叙述粒子物理学早期重要发现过程，并着重介绍宇称守恒问题[18] 地球科学与自然探索 - 著作截取地球科学史的18个经典剖面，结合历史人文与传奇故事，介绍构造学、岩石学、地震学等分支的发展史[20][21] - 著作认为全球化时代地理位置仍极大制约人们发展，通过语言、宗教、健康状况等对比说明世界仍崎岖不平[23] - 著作是英国探险家的回忆录，描述其在苏格兰西高地独居十年与自然相处的经历，以及与水獭等动物互动的细节[27] - 著作是ICU医生所著，通过走访全球展现动物给人类健康提供的启示，如青蛙呼吸方式、袋鼠构造对生育难题的攻克等[29] - 著作通过跨学科梳理构建全景式海洋科学图鉴，阐明极地海域与热带珊瑚礁等生态系统的精妙平衡[31] 生命科学、食品系统与科技人文 - 著作分析18世纪末英国工业化如何导致饮食模式转向动物蛋白与精致谷物，这种能量密集型饮食虽强健体格但也带来肥胖等新型健康问题[33] - 著作从哲学角度创造性阐释植物生命意涵，将无限小与无限大结合，重新定义人类在生命领域中的位置[35] - 著作以兰花为镜寻迹西方文化演变，探讨其从古希腊到20世纪在科学、商业、艺术等领域积淀的文化意象如何影响人类认知[37] - 著作以跨学科视野剖析数字时代认知革命，揭示计算机如何重构文学基因与人类意识，探讨技术在算法世界中定义人类文化的作用[40] - 著作基于ReCODE法结合亚洲生活习惯，提出通过日常饮食策略预防阿尔茨海默病，重点在于阻止β淀粉样蛋白长达20余年的积累[42]

科技学术节活动概况 - 广州执信教育集团科技学术节以"体验启科学智，创新领未来风"为主题，聚焦实践与创新，旨在提升学生科学素养与工程素养 [1] - 活动设有三个专场：科技游园活动、科技学术节竞技以及走近诺贝尔奖巡展专场 [1] - 科技游园环节共设置27个摊位，其中9个来自大学，7个源自科研院所，4个由企业搭建，6个由校内科组组织 [1] - 外校参展摊位数量与本校科技竞赛场次均创历史新高 [1] - 实验学科组织了6场科学年级科技竞赛，集实践性与创新性于一身 [1] 科技游园活动亮点 - 游园活动涵盖AI、生命科学、地球科学、XR等前沿热门学科领域 [2] - 20所大学、科研院所与高新技术企业携科学实验及最新科技产品走进校园 [2] - 学生通过亲手实践沉浸式感受前沿黑科技，拓宽科技视野并激发创新思维 [2] 年级科技竞赛特色 - 高一年级"自制化学电池 - 新能源小车竞速赛"将化学知识与工程实践巧妙融合 [2] - 高二年级"基因工程实验技能大赛"以规范性、准确性为评判核心，考验学生专业素养与实践能力 [2] 教育成果与荣誉 - 广州市执信中学在五位一体科技教育体制与汉诺塔早期拔尖创新人才选拔与培育模式下成果显著 [3] - 2025年获评"首批广东省中小学科学教育示范校" [3] - 《汉诺塔式早期拔尖创新人才培育课程体系》入选广东省普通高中特色课程建设优秀成果 [3] - 《初高贯通显成效科技创新育英才》项目获评2024年广州科技活动周校园科技教育成果一等奖 [3]