世界科学

目录

卷首语

科学在取得突破的同时，也遭受“损害”

1957年，约翰·肯德鲁（John C. Kendrew）和马克斯·佩鲁茨（Max F. Perutz）通过X射线晶体学方法揭示了第一个蛋白质结构——肌红蛋白的三级结构。之后，他们又确定了血红蛋白结构。作为一名生物无机化...

专稿

《科学》2021年度十大科学突破

人工智能预测蛋白质三维结构是年度最大突破， 另有九大突破。 AI预测蛋白质三维结构 1972年，被授予诺贝尔奖的美国生物化学家克里斯蒂安·安芬森（Christian Anfinsen）在发表获奖感言时提出：有一天，我们可以仅仅根据...

《自然》2021年度十大人物

《自然》 年度十大人物榜单集中了2021年的科学里程碑以及其中举足轻重的人物。 这十位人物和他们的同事一起做出了不起的发现， 并提醒公众关注至关紧要的问题。 《自然》十大人物不是一个奖项或排名， 他们的故事代表了2021年发生的重要科学事件...

物理学

100亿年前，星系中的气体就已耗尽

通过对宇宙深处的观测，我们开始对恒星形成过程停止的时间、原因和方式有所了解。 大约有45亿年历史的太阳，在宇宙中只不过是个后辈。恒星形成的鼎盛时期是在100多亿年前，即大爆炸之后的35亿年。从那时起，恒星形成的速率一直呈指数下降。 但并非所...

生命科学

大脑空间感研究50年

当大鼠在一个特定空间位置中进行自然导航时，大脑海马区的神经元会选择性激活。 这一研究发现让人们开始关注脑如何形成空间记忆。 人类几乎所有的意识经验都与空间感相关联：享用美食的餐厅、每天的回家路、收纳茶杯的地方、哪张椅子最舒适等等。空间感告知...

人造线粒体成功了吗？

细胞很善于“吞吐”，它们会挤出一些小囊泡，即外泌体。这些外泌体又能与另一个细胞合并。此类吞吐过程是细胞共享资源、传递信息的一种方式，也是生命体通信的一大重要组成。 2021年9月13日，有研究团队在《自然-催化》（Nature Cataly...

医学与健康

百岁老人的健康、衰老与胆汁酸和肠道菌群相关

一项研究发现那些100多岁的老人们普遍拥有一种特别的胆汁酸。 这种胆汁酸由细菌分泌，能够促进人体健康并预防感染。这项发现再次提升了我们对健康老化的认知。 相比于年轻人，老人更可能得一些与衰老相关的疾病，例如心血管疾病，癌症和2型糖尿病。但是...

干细胞和再生医学之梦：触不可及的无限可能

短期内它无法实现雄伟的蓝图，而且干细胞骗子们试图劫持这一梦想。 21世纪初，干细胞领域成为人类的科学想象力的奔腾之地。我们开始畅想怎样挖掘利用这一生命构建者的神奇治愈能力。再生医学的时代似乎正在到来：我们很快将会通过干细胞来修复和替换受损的...

生态与环境

森林碳图

脆弱的生态系统中储存的碳如果释放出来，可能会使全球变暖超过1.5℃。 历经十年、百年和千年的岁月，红杉向着天空不断生长，热带海洋蜿蜒的海岸边红树林逐渐蔓延，泥炭地富含碳的土壤缓慢下沉，锁住了数十亿吨的碳。如果这些天然的碳储藏库因森林砍伐或沼...

人工智能

人工智能的过去与未来

有办法摆脱人工智能的兴衰周期吗？ 1956年夏天，一群数学家和计算机科学家占用了达特茅斯学院数学系所在大楼的顶层。在大约八周的时间里，他们想象着是否存在对一个全新领域进行研究的可能性。 当时作为达特茅斯学院的一名年轻教授，约翰·麦...

冠状病毒危机

新冠病毒为何总是快人一步？

只要存在易感人群，病毒就会进化。 2021年1月首现南非的新冠病毒C.1谱系当时看起来与其他变种相似，也并未传播太广泛，其基因组没有什么奇特之处。然而病毒进化得异常之快，快过地球上其他任何生物。美国巴斯大学教授埃德·菲尔（Ed F...

走近科学

为什么追寻野生风味的当下，市场却没有野生金针菇的身影？

本篇报道围绕2018年度上海市科技进步奖一等奖项目“工厂化金针菇系列新品种的选育及推广应用”展开，该奖项由上海市农业科学院食用菌所育种团队获得。 如果说金针菇是个头戴金黄帽的小短腿，会不会招来吃货们的疑惑？实际上，我国古代人食用的野生金针菇...

大家·科技前沿

阴阳禀自然：有机催化的发展与影响

北京时间2021年10月6日下午，瑞典皇家科学院宣布2021年诺贝尔化学奖花落德国马普煤炭研究所的本杰明·李斯特（Benjamin List）教授和美国普林斯顿大学戴维·麦克米兰（David MacMillan）教授，以...

今日启明星

在交叉学科前沿领域探索有成的两星友

在今天这样一个鼓励创新的时代，很多人都会觉得走交叉学科之路势在必行。以成员众多、学科齐全、创新活力旺盛为特征的上海科技启明星群体能否提供一些交叉学科的成功案例？一提起这个话题，笔者马上就想到宰建陶和陶飞两位星友。他们同为2018级星友，分别...

交叉学科实践及感悟

在今天这样一个鼓励创新，且基础研究得到从未有过的重视程度的今天，很多人都会觉得走交叉学科之路势在必行。但是这方面的成功案例并不多见。本次同时采访宰建陶、陶飞两位星友，也是因为他们在交叉学科探索方面已经有所成就、有所心得。他们谈到了开展交叉学...

智库观察

2021十大新兴技术

世界经济论坛（WEF）于2021年11月发布《2021十大新兴技术》报告。2012年开始，WEF每年发布一份《十大新兴技术》报告。从2015年开始，WEF与《科学美国人》杂志展开合作，双方专家共同合作撰写报告。2021年的报告是该系列报告的...

创新启示录

到底何为元宇宙？

听一下马克·扎克伯格（Mark Zuckerberg）或萨蒂亚·纳德拉（Satya Nadella）之类科技公司CEO的说法，元宇宙是互联网的未来。或者它是一款电子游戏，抑或可能是视讯软件Zoom的一个更为糟糕、极为不舒...

科学家在工作

从摇滚乐到糖科学，卡罗琳 • 贝尔托西走上科研之路

卡罗琳·贝尔托西（Carolyn Bertozi）的父亲是麻省理工学院的物理学教授，但她进入哈佛大学后，一度想主修音乐。“我父母不希望我这么选择。我的一个亲戚从事音乐事业，最后却通过在银行上班来付房租。我不太敢违抗他们。”于是她选...

科学与社会

全球人口增长将保持多久？研究者意见分歧

联合国预测，到21世纪末将有近110亿人生活在地球上，但其他人口研究团队预测，全球人口增长将更早达到峰值，而且总人口远低于联合国的预测值。 20世纪80年代对于新加坡的准父母来说是一个令人费解的时期。新加坡政府最初告诉他们“生两个孩子就够了...

书评

美国的氢弹试验令许多生命灰飞烟灭

洛斯阿拉莫斯核武器实验室前主任哈罗德·阿格纽（Harold Agnew）认为，应该定期要求世界各国领导人亲眼见证氢弹引爆的景象，这仅仅是为了提醒他们，万一事态失控会发生什么。阿格纽曾经乘坐追逐飞机跟随“艾诺拉·盖号”轰炸...

科苑

艺术呈现科学之美，提供我们一个深刻理解世界的渠道

科学家常常邀请公众来领略他们的所见，利用从雕版木块到电子显微镜的一切工具来探索科学事业的复杂性和生命之美。通过图示、照片和视频来分享这些所见，使得普通人也能探索各式各样的科学发现，从新发现的鸟类物种到人体细胞的内部工作机制，不一而足。 作为...

微科幻

星际兵团组员手册15-A37节：关于精神错乱

第一分节：平行宇宙 从进行新兵训练时开始，星际兵团的每名组员都会在他们的生日那天向复制机定购一件随机物品。请记录那件物品结果成了什么，当平行宇宙的另一个自我出现时，此举会帮助兵团通过比较生日记录而缩小分歧点。 假如你是一名组员，发现你的现有...

科学人物

安东尼• 休伊什（1924—2021）

安东尼·休伊什是著名的射电天文学家，因发现脉冲星而获得诺贝尔物理学奖。 安东尼·休伊什（Antony Hewish）是射电天文学的先驱。他的学生约瑟琳·贝尔·伯奈尔（Jocelyn Bell Burn...