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2019年 第41卷 第6期    刊出日期：2019-12-20

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诺贝尔奖简介

2019年度诺贝尔物理学奖：理解宇宙的演化和地球在宇宙中的位置

陈学雷

2019, 41(6):  391-400.  doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2019.06.001

摘要 ( 3573 )   PDF (5359KB) ( 3058 )  

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2019年度的诺贝尔物理学奖授予了三位天文学家，以表彰他们使我们理解宇宙的演化和地球在宇宙中的位置方面的贡献。其中，美国普林斯顿大学的宇宙学家皮布尔斯(P. J. E. Peebles)获得一半奖金，以奖励他在物理宇宙学中的理论发现；瑞士日内瓦大学的马约尔(Michel Mayor)和瑞士日内瓦大学及英国剑桥大学的奎洛兹(Didier Queloz)分享了另一半奖金，以奖励他们发现一颗环绕类似太阳的恒星的行星。文章介绍这几位学者的科学贡献。




氧感知机制的揭示有助于多种疾病的治疗 ——解读2019年诺贝尔生理学或医学奖

姜继宗

2019, 41(6):  401-406.  doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2019.06.002

摘要 ( 2597 )   PDF (1365KB) ( 682 )  

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细胞感知和适应氧气浓度变化是生命活动过程中最重要的机制之一。2019年诺贝尔生理学或医学奖颁发给致力于研究细胞感知及适应氧气机制的三位科学家，以表彰他们在阐明细胞氧感知通路方面的巨大贡献。文章阐述了三位科学家在细胞氧感知领域的研究成果及研究历程，并展望了其研究成果对治疗多种疾病的重要意义及深远影响。




2019年诺贝尔化学奖的三位“锂电教父”

刘杨, 刘文博, 郑锋, 颜蔚, 张久俊

2019, 41(6):  407-413.  doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2019.06.003

摘要 ( 2403 )   PDF (4719KB) ( 265 )  

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随着社会的高速发展，我们需要高效的电池储能技术驱动手机、相机、笔记本、电动车等，享受科技成果带来的便利。锂电池作为高效储能技术的一种，通过它的高电压、高能量密度、高容量，为我们的生活提供了便捷，对现代社会影响深远。2019年的诺贝尔化学奖花落锂电池行业的三位教父，肯定了他们在这一领域作出的贡献，也是对锂电池行业的肯定。


专题综述

被中饱私囊的脂肪——非酒精性脂肪性肝病

陈轶妍, 陆炎

2019, 41(6):  414-422.  doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2019.06.004

摘要 ( 665 )   PDF (1003KB) ( 388 )  

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随着生活方式的转变，非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease, NAFLD)的患病率逐渐升高，已成为全世界最常见的肝病之一，但其危害程度没有受到足够的重视，目前也没有理想的治疗药物。文章简要阐述NAFLD的发病机制以及治疗的研究进展，以加深对其理解。




燃烧我的卡路里——产热脂肪的前世今生

陈鑫, 李国强, 孟美瑶, 徐凌燕

2019, 41(6):  423-430.  doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2019.06.005

摘要 ( 1108 )   PDF (1775KB) ( 913 )  

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肥胖为能量摄入与消耗失衡引起的脂肪过度堆积，是糖尿病、高血压、高血脂、脂肪肝和心血管疾病等代谢综合征的重大风险因素。脂肪作为防治肥胖与代谢性疾病的重要组织靶点，分为储存能量的白色脂肪以及产热并消耗能量的棕色和米色脂肪。研究发现，成年人体内的棕色和米色脂肪含量与机体能量代谢呈正相关，而与BMI和血糖呈负相关，提示激活人体棕色和米色脂肪产热在改善肥胖和胰岛素抵抗方面的重大潜力。文章讲述了棕色和米色脂肪细胞的发育起源、解剖学特征以及调控其发育和产热功能的各种因素。总而言之，棕色和米色脂肪作为治疗肥胖的靶标既具有巨大潜力，又面临着巨大挑战。




肠道菌群与代谢疾病

顾燕云, 钟焕姿, 李俊桦

2019, 41(6):  431-438.  doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2019.06.006

摘要 ( 1217 )   PDF (1854KB) ( 539 )  

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肠道菌群作为与人体共生的一个重要生态系统，长期以来与宿主共演化、共发育，桥接外界环境，与宿主各脏器发生互作，进而参与宿主代谢稳态调控。十几年来，已有多项研究支持肠道菌群失调通过各种与宿主互作的机制可能参与宿主多种疾病，尤其是肥胖、2型糖尿病等慢性代谢性疾病的发生与发展，并且肠道菌群在代谢性疾病的手术、药物等多种治疗方式中发挥重要作用。目前亦有多种有关开发靶向肠道菌群的代谢性疾病治疗的研究。文章对肠道菌群与代谢性疾病关系及相关机制、代谢疾病治疗中菌群的作用、肠道菌群相关治疗手段等方面的研究进展加以总结，以期为将来开发靶向肠道菌群代谢性疾病新型诊疗策略提供参考和思路。




全外显子测序在糖尿病中的应用

宗奕岑, 胡承, 贾伟平

2019, 41(6):  439-443.  doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2019.06.007

摘要 ( 985 )   PDF (1053KB) ( 187 )  

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糖尿病是一组由于胰岛素分泌缺陷或生物作用受损引起的以高血糖为特征的代谢性疾病，可导致各种组织尤其是眼、肾、心脏、血管、神经的慢性损害及功能障碍。糖尿病的发病机制非常复杂，其中遗传因素在糖尿病的发病过程中起着至关重要的作用。全外显子组测序是指利用序列捕获技术将全基因组外显子区域DNA捕捉并富集后，进行高通量测序的基因组分析方法。基于其高特异性、高准确性和高覆盖度的优点，全外显子测序已在复杂疾病如糖尿病、肥胖等疾病易感基因的识别方面发挥了巨大作用。文章综述了全基因组外显子测序技术在糖尿病的遗传易感基因及其编码变异筛选中的应用。




科技进展

低晶格热导率热电材料

吴国强, 胡剑峰, 罗鹏飞, 骆军

2019, 41(6):  444-452.  doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2019.06.008

摘要 ( 1911 )   PDF (3145KB) ( 485 )  

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热电材料能够实现热能和电能之间的直接相互转换，被视为具有广泛应用前景的清洁能源材料。热电材料的规模化应用主要受制于其较低的能量转换效率，因此提高材料的热电性能仍然是当前研究的重心。优化电输运性能和降低晶格热导率是提升热电性能的两条主要途径。相较于强关联的电导率和塞贝克系数，晶格热导率相对可以独立调控，因此如何获得低晶格热导率成为热电材料研究的热点。文章综述了利用晶体缺陷包括点缺陷、线缺陷、面缺陷、填隙原子等降低晶格热导率的方法及其声子散射机制，并对低维、低声速、低比热等热电材料的研究进展及其具有本征低晶格热导率的机制进行了介绍。




自然论坛

硒，人类不可或缺的元素

邵黎雄, 陆建梅, 姜雪峰

2019, 41(6):  453-459.  doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2019.06.009

摘要 ( 3295 )   PDF (1547KB) ( 948 )  

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硒是一种非金属元素，位于化学元素周期表第四周期VIA族，是人体必需的一种微量元素，与人类的健康息息相关。硒在生命现象、医药健康、农业食品、玻璃、电子、化工和冶金等领域发挥着重要作用。从硒的发现以及对人类和社会的重要作用出发，介绍了硒在不同领域的主要价值和应用。




科学时评

谷歌实现了什么？

关毅

2019, 41(6):  460-466.  doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2019.06.010

摘要 ( 585 )   PDF (13777KB) ( 307 )  

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2019年10月23日，英国《自然》杂志正式发表了谷歌公司一篇声称首次实现“量子霸权”的论文，可谓“一石激起千层浪”。“量子霸权”
是量子计算研究中的一个术语。如果量子计算机在某个特定问题上的计算能力超过了传统计算机，那么就被认为实现了“量子霸权”。谷歌公司首席执行官孙达尔•皮柴在接受媒体采访时说，此次成果在量子计算发展史上的地位，可媲美飞行史上莱特兄弟发明飞机时成功的12秒首次试飞。有专家指出，“量子霸权”这一概念本身并不具有太大意义，怎样利用量子计算机帮助人类解决金融、物流、医
药等行业实实在在的问题，才是量子计算真正的发展方向。然而很多重要技术诞生之初都离实用较远。就像莱特兄弟发明的第一架飞机并不能解决运输等任何实际问题，但打开了一个新时代的大门。对于量子计算还有多久才能投入实用？有专家预计可能还
需十年。然而无论如何，在谷歌展示“量子霸权”后，在量子计算的赛道上，包括中国研究人员在内的各国科学家都将奋起直追。真正实现“量子霸权”的日子或已不再遥远。