世界科学

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卷首语

孟德尔，超越时代的先行者

本期专稿选编了挪威奥斯陆大学尼尔斯·斯滕塞教授、瑞典乌普萨拉大学利夫·安德森教授和美国哈佛大学霍比·胡克斯特拉教授合作发表在《美国科学院院报》上纪念孟德尔200周年诞辰的文章。该文从进化生物学的角度回顾了孟德尔...

专稿

孟德尔与现代进化生物学的发展

2022年是孟德尔200周年诞辰。这位现代遗传学之父 发现了达尔文进化论中缺失的部分，即生物性状的遗传规律。 在《物种起源》（On the Origin of Species）一书中，达尔文提出了自己的进化论基本观点，即“后代渐变”（des...

物理学

物理学家制造出完美的光阱

无论是光合作用还是光伏系统，如果想有效地利用光，就必须尽可能完全地吸收光线。然而，如果想让吸收过程发生在通常可以让大部分光通过的薄层材料中，恐怕就没那么容易了。 现在，来自维也纳技术大学和耶路撒冷希伯来大学的研究小组发现了一个令人惊讶的技巧...

化学

闪电化学故事

飞向强烈而短暂的闪电，探索其周围的大气化学，这无疑是一项壮举。以下这个故事值得好莱坞拍一部根据真实事件改编的大片。 2012年初夏，美国宇航局（NASA）的飞行员驾驶DC-8机载实验室，飞至美国中部大平原上空，尝试对雷暴做近距离的科学观察。...

生命科学

由耳朵讲述的体温调节进化奥秘

对内耳化石样本的分析帮助完善脊椎动物进化中一个关键转变的时间框架， 当时我们的类哺乳祖先开始调节和维持较高的体温。 和我们的一些“亲属”（譬如爬行动物和两栖动物）波动起伏的体温不同，大多数哺乳动物维持相对稳定的体温。这种被叫作内温性的调节能...

医学与健康

麻醉之下，意识何在

科学家希望通过脑电图更好地理解大脑，开发更安全的麻醉药物。 牙医威廉·莫顿（William Morton）在用家中爱犬、一只母鸡、一条金鱼和自己进行试验后，终于做好了准备。1846年10月16日这一天，他匆忙赶往麻省总医院的外科手...

生态与环境

新种下的一万亿棵树，能否拯救世界？

为了对抗气候变化，商业公司和非营利组织一直在推动全球范围的植树运动。 但是要种下一万亿棵树，做比说难得多。 2022年4月一个炎热上午，临近巴西旱季，戈亚斯州北部的恩热纽村外，四个女子和两个男子穿过湿透的田地。他们穿着长袖衣服，戴着宽檐帽，...

材料科学

绿色经济需要大量磁铁

迎接绿色经济和电动汽车时代，大量磁铁必不可少。 第11届国际电力电子、机器和驱动器会议（PEMD2022）2022年在英国纽卡斯尔市举办。如果你是参会者，定会为电动机和发电机的巨大性能提升而惊叹。此外，你也可能思考这样一个问题：我们距离那个...

计算科学

数据共享与数据保护，如何兼得

随着可用基因组数据体量增大，以及挖掘这些数据的新技术涌现，要实现数据共享与数据保护两方面需求的平衡，困难更大，挑战更多了。不同学科领域的研究者必须合作寻找新的解决方案。 过去20年间，基因组学在生物医学研究和医疗保健方面发挥了越发重要的作用...

大家·技前沿

今年为何“高温肆虐”？

气候事件中的“黑天鹅”和“灰犀牛” 地球历史上的气候变化既有缓慢而持久的渐变，也有快速而短暂的突变。后一种气候变化现象就是气候事件，气候事件表现为温度和湿度快速而短促的突变交替变化，它标志着气候演化史上的转折点。气候事件有时是全球性的，有时...

今日启明星

志在让糖尿病患者彻底摆脱胰岛素

我和殷浩其实是熟又不熟。说熟是因为我这两三年里在罕见病药物如何惠及患者的讨论会上，在儿童糖尿病的相关科普交流场合以及在启明星群里和殷浩都有互动交流。说不熟是因为我和殷浩之前还未深聊过，但看过一些对他的报道，知道1984年出生的他目前已是长征...

治疗糖尿病的新技术：胰岛细胞移植

什么是胰岛 胰腺位于胃的后方，是身兼内分泌调控血糖和外分泌帮助消化的重要器官。人类对胰岛（Islet）的认知始于近150年前：1869年德国病理学家保罗·朗格汉斯（Paul Langerhans）首次在显微镜下观察到了散布在胰腺中...

智库观察

瑞士和英国在欧洲研究框架中处于边缘化

瑞士、英国和其他国家的科学家希望“科学无国界”不再只是一句口号。 英国曼彻斯特大学凝聚态物质理论家弗拉基米尔·法尔科教授（Vladimir Fal'ko）风趣地说道，英国科研界人士能否参加欧盟研究及创新资助计划“取决于法国...

科学家在工作

推进器革命

星舰将成为有史以来最大的火箭。空间科学家准备好利用它了吗？ 美国宇航局的月球陨石坑观测和遥感卫星任务是危险而短暂的。它始于 2009 年 10 月 9 日，当时，一个完成了使命的半人马座火箭以大约 2 吨 TNT当量的能量撞入月球南极附近的...

创新启示录

在创新中接纳和利用内在文化优势

长期以来，美国一直享受新颖技术带来的好处，但随着其他国家日渐进步，美国很快就可能输掉优势，落后于他国。现在，美国是不是该在创新中接纳和利用美国相比于竞争对手的独占优势？ 为了取回优势地位，美国也许要考虑一下如何聚焦于美国独特的文化，正是这种...

科学与社会

如何保护自己免受网络骚扰？

科学家可以采取一系列措施来预防社交媒体上出现的问题。 美国海军陆战队一般不会被认为是“懦夫”。然而，“懦夫”一词正是去年网络上对这一部队的指责。当时海军陆战队设于加利福尼亚州圣地亚哥的培训机构在推特上宣布，他们将接受第一批女性入伍。之后，他...

科学史

英国化学家詹姆斯 • 史密森和美国史密森学会

在美国首都华盛顿，长方形的国家广场上坐落着美洲印第安人国家博物馆、史密森美国艺术博物馆、国家航空航天博物馆、国家自然博物馆、美国历史国家博物馆、非洲裔美国人历史和文化国家博物馆等多个主题多样的博物馆，这个庞大的博物馆群都属于史密森学会（Sm...

科苑

物理是给女孩子学的？

与现代的刻板印象相反，自然界的法则曾经被认为是年轻女性教育的基本组成部分。 有时候历史会让人大感意外。对过去的回顾可以迅速推翻我们以为始终正确的想法。例如，尽管如今的物理学界正在努力摆脱“物理学这一学科属于男生而不适合女生”这个观念，但这种...

书评

忘却大流行也许对你的健康有害

1989年，医学史学家查尔斯·罗森伯格（Charles Rosenberg）写下了一段著名的话语：“流行病需要强调的决定性特征是它们的事件性。真正的流行病是一个事件，而不是一种趋势。它引起即时、广泛的反应。它是高度可见的，并且，不...

微科幻

请填写这张关于你爱人的表格

你爱人最喜欢的气味是什么？ 拉妮注视着问卷，意识到在和奥马尔结婚两年后，她其实不知道这个问题的答案。 但她到底为什么必须要回答这个问题？ 奥马尔没有安全地抵达吗？ 他俩搭乘不同的太空船，她从一开始就讨厌这个安排，但那样的话，船票的价钱更便宜...

科学人物

詹姆斯 • 洛夫洛克（1919—2022）

詹姆斯·洛夫洛克是英国著名的环境科学家， 盖亚假说的提出者。 2020年，詹姆斯·洛夫洛克（James Lovelock）在接受英国星期日报纸《观察家报》（The Observer）采访时表示：“我和生物圈都处于各自生命...