目錄

卷首語

孟德爾，超越時代的先行者

本期專稿選編了挪威奧斯陸大學尼爾斯·斯滕塞教授、瑞典烏普薩拉大學利夫·安德森教授和美國哈佛大學霍比·胡克斯特拉教授合作發(fā)表在《美國科學院院報》上紀念孟德爾200周年誕辰的文章。該文從進化生物學的角度回顧了孟德爾...

專稿

孟德爾與現(xiàn)代進化生物學的發(fā)展

2022年是孟德爾200周年誕辰。這位現(xiàn)代遺傳學之父 發(fā)現(xiàn)了達爾文進化論中缺失的部分，即生物性狀的遺傳規(guī)律。 在《物種起源》（On the Origin of Species）一書中，達爾文提出了自己的進化論基本觀點，即“后代漸變”（des...

物理學

物理學家制造出完美的光阱

無論是光合作用還是光伏系統(tǒng)，如果想有效地利用光，就必須盡可能完全地吸收光線。然而，如果想讓吸收過程發(fā)生在通?？梢宰尨蟛糠止馔ㄟ^的薄層材料中，恐怕就沒那么容易了。 現(xiàn)在，來自維也納技術(shù)大學和耶路撒冷希伯來大學的研究小組發(fā)現(xiàn)了一個令人驚訝的技巧...

化學

閃電化學故事

飛向強烈而短暫的閃電，探索其周圍的大氣化學，這無疑是一項壯舉。以下這個故事值得好萊塢拍一部根據(jù)真實事件改編的大片。 2012年初夏，美國宇航局（NASA）的飛行員駕駛DC-8機載實驗室，飛至美國中部大平原上空，嘗試對雷暴做近距離的科學觀察。...

生命科學

由耳朵講述的體溫調(diào)節(jié)進化奧秘

對內(nèi)耳化石樣本的分析幫助完善脊椎動物進化中一個關(guān)鍵轉(zhuǎn)變的時間框架， 當時我們的類哺乳祖先開始調(diào)節(jié)和維持較高的體溫。 和我們的一些“親屬”（譬如爬行動物和兩棲動物）波動起伏的體溫不同，大多數(shù)哺乳動物維持相對穩(wěn)定的體溫。這種被叫作內(nèi)溫性的調(diào)節(jié)能...

醫(yī)學與健康

麻醉之下，意識何在

科學家希望通過腦電圖更好地理解大腦，開發(fā)更安全的麻醉藥物。 牙醫(yī)威廉·莫頓（William Morton）在用家中愛犬、一只母雞、一條金魚和自己進行試驗后，終于做好了準備。1846年10月16日這一天，他匆忙趕往麻省總醫(yī)院的外科手...

生態(tài)與環(huán)境

新種下的一萬億棵樹，能否拯救世界？

為了對抗氣候變化，商業(yè)公司和非營利組織一直在推動全球范圍的植樹運動。 但是要種下一萬億棵樹，做比說難得多。 2022年4月一個炎熱上午，臨近巴西旱季，戈亞斯州北部的恩熱紐村外，四個女子和兩個男子穿過濕透的田地。他們穿著長袖衣服，戴著寬檐帽，...

材料科學

綠色經(jīng)濟需要大量磁鐵

迎接綠色經(jīng)濟和電動汽車時代，大量磁鐵必不可少。 第11屆國際電力電子、機器和驅(qū)動器會議（PEMD2022）2022年在英國紐卡斯爾市舉辦。如果你是參會者，定會為電動機和發(fā)電機的巨大性能提升而驚嘆。此外，你也可能思考這樣一個問題：我們距離那個...

計算科學

數(shù)據(jù)共享與數(shù)據(jù)保護，如何兼得

隨著可用基因組數(shù)據(jù)體量增大，以及挖掘這些數(shù)據(jù)的新技術(shù)涌現(xiàn)，要實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與數(shù)據(jù)保護兩方面需求的平衡，困難更大，挑戰(zhàn)更多了。不同學科領(lǐng)域的研究者必須合作尋找新的解決方案。 過去20年間，基因組學在生物醫(yī)學研究和醫(yī)療保健方面發(fā)揮了越發(fā)重要的作用...

大家·技前沿

今年為何“高溫肆虐”？

氣候事件中的“黑天鵝”和“灰犀牛” 地球歷史上的氣候變化既有緩慢而持久的漸變，也有快速而短暫的突變。后一種氣候變化現(xiàn)象就是氣候事件，氣候事件表現(xiàn)為溫度和濕度快速而短促的突變交替變化，它標志著氣候演化史上的轉(zhuǎn)折點。氣候事件有時是全球性的，有時...

今日啟明星

志在讓糖尿病患者徹底擺脫胰島素

我和殷浩其實是熟又不熟。說熟是因為我這兩三年里在罕見病藥物如何惠及患者的討論會上，在兒童糖尿病的相關(guān)科普交流場合以及在啟明星群里和殷浩都有互動交流。說不熟是因為我和殷浩之前還未深聊過，但看過一些對他的報道，知道1984年出生的他目前已是長征...

治療糖尿病的新技術(shù)：胰島細胞移植

什么是胰島 胰腺位于胃的后方，是身兼內(nèi)分泌調(diào)控血糖和外分泌幫助消化的重要器官。人類對胰島（Islet）的認知始于近150年前：1869年德國病理學家保羅·朗格漢斯（Paul Langerhans）首次在顯微鏡下觀察到了散布在胰腺中...

智庫觀察

瑞士和英國在歐洲研究框架中處于邊緣化

瑞士、英國和其他國家的科學家希望“科學無國界”不再只是一句口號。 英國曼徹斯特大學凝聚態(tài)物質(zhì)理論家弗拉基米爾·法爾科教授（Vladimir Fal'ko）風趣地說道，英國科研界人士能否參加歐盟研究及創(chuàng)新資助計劃“取決于法國...

科學家在工作

推進器革命

星艦將成為有史以來最大的火箭?？臻g科學家準備好利用它了嗎？ 美國宇航局的月球隕石坑觀測和遙感衛(wèi)星任務(wù)是危險而短暫的。它始于 2009 年 10 月 9 日，當時，一個完成了使命的半人馬座火箭以大約 2 噸 TNT當量的能量撞入月球南極附近的...

創(chuàng)新啟示錄

在創(chuàng)新中接納和利用內(nèi)在文化優(yōu)勢

長期以來，美國一直享受新穎技術(shù)帶來的好處，但隨著其他國家日漸進步，美國很快就可能輸?shù)魞?yōu)勢，落后于他國?，F(xiàn)在，美國是不是該在創(chuàng)新中接納和利用美國相比于競爭對手的獨占優(yōu)勢？ 為了取回優(yōu)勢地位，美國也許要考慮一下如何聚焦于美國獨特的文化，正是這種...

科學與社會

如何保護自己免受網(wǎng)絡(luò)騷擾？

科學家可以采取一系列措施來預防社交媒體上出現(xiàn)的問題。 美國海軍陸戰(zhàn)隊一般不會被認為是“懦夫”。然而，“懦夫”一詞正是去年網(wǎng)絡(luò)上對這一部隊的指責。當時海軍陸戰(zhàn)隊設(shè)于加利福尼亞州圣地亞哥的培訓機構(gòu)在推特上宣布，他們將接受第一批女性入伍。之后，他...

科學史

英國化學家詹姆斯 ? 史密森和美國史密森學會

在美國首都華盛頓，長方形的國家廣場上坐落著美洲印第安人國家博物館、史密森美國藝術(shù)博物館、國家航空航天博物館、國家自然博物館、美國歷史國家博物館、非洲裔美國人歷史和文化國家博物館等多個主題多樣的博物館，這個龐大的博物館群都屬于史密森學會（Sm...

科苑

物理是給女孩子學的？

與現(xiàn)代的刻板印象相反，自然界的法則曾經(jīng)被認為是年輕女性教育的基本組成部分。 有時候歷史會讓人大感意外。對過去的回顧可以迅速推翻我們以為始終正確的想法。例如，盡管如今的物理學界正在努力擺脫“物理學這一學科屬于男生而不適合女生”這個觀念，但這種...

書評

忘卻大流行也許對你的健康有害

1989年，醫(yī)學史學家查爾斯·羅森伯格（Charles Rosenberg）寫下了一段著名的話語：“流行病需要強調(diào)的決定性特征是它們的事件性。真正的流行病是一個事件，而不是一種趨勢。它引起即時、廣泛的反應(yīng)。它是高度可見的，并且，不...

微科幻

請?zhí)顚戇@張關(guān)于你愛人的表格

你愛人最喜歡的氣味是什么？ 拉妮注視著問卷，意識到在和奧馬爾結(jié)婚兩年后，她其實不知道這個問題的答案。 但她到底為什么必須要回答這個問題？ 奧馬爾沒有安全地抵達嗎？ 他倆搭乘不同的太空船，她從一開始就討厭這個安排，但那樣的話，船票的價錢更便宜...

科學人物

詹姆斯 ? 洛夫洛克（1919—2022）

詹姆斯·洛夫洛克是英國著名的環(huán)境科學家， 蓋亞假說的提出者。 2020年，詹姆斯·洛夫洛克（James Lovelock）在接受英國星期日報紙《觀察家報》（The Observer）采訪時表示：“我和生物圈都處于各自生命...