自然杂志

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1. 第三极和北极的积雪变化与影响

钟歆玥, 康世昌, 史艳梅

自然杂志 2020, 42 (5): 407-412. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2020.05.008

摘要（831）

PDF（pc）（969KB）（481）

气候变暖背景下，积雪正在发生显著的变化。第三极（青藏高原）和北极作为积雪在高海拔和高纬度地区的典型分布区，备受科学界的关注。近60年来，第三极和北极的积雪范围和日数总体呈现减少趋势，但积雪深度的变化存在空间异质性。积雪的变化与气候条件、大气环流和吸光性杂质的影响密不可分，同时，积雪变化对气候、水文、生态和人类系统也具有重要反馈作用。对第三极和北极的积雪研究将为推动区域经济社会可持续发展提供重要基础数据和支撑。

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2. 精彩世博、炫丽科技

许涵

自然杂志 2010, 32 (4): 239-242.

摘要（821）

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3. 中国近代数学先驱熊庆来

张维

自然杂志 2008, 30 (1): 58-62.

摘要（1126）

XIONG Qing-lai ，mathematician,biography,academic contribution

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4. VO₂相变机制和掺杂改性的第一性原理研究进展

崔苑苑，陈兰丽，严六明，任清华，施思齐，张文清，罗宏杰，高彦峰

自然杂志 2015, 37 (4): 251-260. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2015.04.002

摘要（1074）

PDF（pc）（2078KB）（2556）

VO₂具有“半导体—金属”相变特性，能够随温度变化自动调节近红外光透射率和电阻，在热开关、光学传感器、信息存储器件、智能窗以及非制冷焦平面探测器等方面具有广阔的应用前景，是一种备受关注的热致变色材料。首先，通过简要介绍VO2基本物理化学性质及相变原理的实验研究现状，着重综述了基于密度泛函理论的第一性原理计算在VO2相变机制研究中的最新进展，即VO₂的相变是Peierls和Mott相变机理相耦合的结果。其次，围绕能带调控，分金属元素和非金属元素两大类，综述了第一性原理计算在VO2掺杂改性中的应用。再次，指出了当前研究中存在的争议，即不同第一性原理计算方法得到的计算结果差别很大，因此在选择计算方法的类型时需要十分谨慎。最后展望了第一性原理计算在VO2材料研究中的应用前景。

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5. 全球合作推动人类知识进步

关毅

自然杂志 2019, 41 (3): 224-230. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2019.03.009

摘要（732）

PDF（pc）（8211KB）（316）

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6. 数学哲学与人生智慧

朱宏伟

自然杂志 2024, 46 (2): 157-160. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2024.02.009

摘要（301）

PDF（pc）（1630KB）（231）

数学概念深远地影响着人类的思维方式和世界观。文章探讨了贝叶斯定理、泊松分布和傅里叶变换在日常生活中的应用，揭示了这些数学公式背后的深层人生哲理。数学理论不仅能够解释科学现象，也为个人决策提供了可参照的方案，指导我们如何更新信念、把握机遇，从不同角度理解复杂问题。

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7. 利用氮稳定同位素记录重构古海洋氮素生物地球化学循环

洪义国徐向荣岳维忠

自然杂志 2014, 36 (6): 431-436.

摘要（284）

PDF（pc）（1212KB）（989）

初始地球的氮素循环是由大气反应和缓慢的地质过程来控制的。在大约27亿年前，微生物代谢逐渐进化成为控制地球氮素转化的最核心驱动力，使得地球上的氮循环逐渐进化成为现在的模式。不同的微生物过程会产生不同的氮稳定同位素分馏，这种分馏的信号会储存于古生物介质中，因此通过分析古生物介质中氮的稳定同位素值，可以重构古海洋的氮素生物地球化学循环过程。

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8. 石墨烯：单原子层二维碳晶体——2010年诺贝尔物理学奖简介

朱宏伟

自然杂志 2010, 32 (6): 326-331.

摘要（4090）

石墨烯——石墨的极限形式，具有独特的单原子层二维晶体结构，2004年首次由英国曼彻斯特大学的两位科学家：安德烈·盖姆（Andre Geim）和康斯坦丁·诺沃肖罗夫（Konstantin Novoselov）成功剥离出来。2010年，二人因在石墨烯方面的开创性实验而获得诺贝尔物理学奖。作者从碳材料的发展史出发，结合石墨烯的结构、制备方法及其性能，综述了石墨烯领域的研究工作，对其发展趋势及将面临的挑战进行了评述。

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9. 拓扑量子材料的研究进展

崔亚宁, 任伟

自然杂志 2019, 41 (5): 348-357. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2019.05.005

摘要（2715）

PDF（pc）（6247KB）（1207）

拓扑量子材料近年来已经成为凝聚态物理领域研究的国际前沿课题。在过去的几十年中凝聚态物理学者对量子霍尔效应进行了广泛研究，提出了一种基于拓扑序的研究范式，并且将拓扑这一数学概念与能带理论相结合，成功将其引入到固体电子材料的理论、计算与实验研究之中。拓扑材料具有奇特的表面态和低能耗的电子输运等性质，这些效应是由于拓扑量子态受到严格的对称性保护，对于普通的材料杂质、缺陷或无序具有很高的鲁棒性，并可以通过量子调控或相变改变其拓扑性质。这一新兴研究领域为未来的电子材料和器件，乃至基于量子拓扑体系与计算的信息技术创新探索提供了多种可能。对整个材料学的发展而言，拓扑概念的引入使人们对物质的研究更加深入，并且开始使用更加先进的数学工具描述新材料的属性。文章从拓扑绝缘体和拓扑半金属等材料计算科学的角度探讨拓扑量子材料的一些基本概念以及近年来国内外的研究进展。

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10. 太阳磁场测量

李文显, 田晖

自然杂志 2022, 44 (1): 19-30. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2022.01.002

摘要（1253）

PDF（pc）（7031KB）（2195）

20世纪初太阳黑子中磁场的发现将对太阳的研究从唯象观测带入真正的物理研究。太阳磁场将太阳内部以及各层大气联系在一起，其演化驱动了太阳大气中的各种活动现象。太阳磁场的精确测量对于我们理解太阳物理学中大多数尚未解决的问题至关重要。文章主要回顾了太阳磁场的发现和观测历史，介绍太阳磁场常用的测量方法和当前面临的挑战。

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11. 蕾切尔·卡逊和她的《寂静的春天》

肖明;杨建邺

自然杂志 2007, 29 (5): 305-309.

摘要（1483）

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12. Toll样受体和树突状细胞：免疫激活传感器——2011年诺贝尔生理学或医学奖简介

陈赛娟, 王一煌

自然杂志 2011, 33 (6): 315-321. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2011.06.002

摘要（2500）

PDF（pc）（522KB）（1290）

Toll最早由德国科学家克里斯汀·纽斯兰芙哈(Christiane Nüsslein-Volhard）等于1985年发现，其功能为调控果蝇体节发育。1996年法国斯特拉斯堡国立研究中心的朱尔斯·霍夫曼(Jules Hoffmann）发现Toll基因产物与果蝇感受病原微生物入侵相关，其激活为进行有效防御所必需；1998年美国斯克里普斯研究所布鲁斯·博伊特勒(Bruce Beutler)发现对细菌致病产物脂多糖（lipopolysaccharide, LPS）耐受的小鼠存在一个与果蝇Toll基因非常类似的突变受体基因，并证实这一Toll样受体（Toll-like receptor, TLR）就是识别LPS的受体。这些发现表明哺乳动物与果蝇的先天性免疫激活采用类似的分子。他们两位也因发现了激活先天性免疫应答反应的传感器而分享2011年诺贝尔生理学或医学奖一半的奖金，另一半奖金由美国洛克菲勒大学的拉尔夫·斯坦曼(Ralph Steinman)独享。斯坦曼于1973年发现树突状细胞（dendritic cells, DCs），并证实其可激活T细胞，引发获得性免疫应答。进一步研究表明树突状细胞可感受由先天性免疫应答产生的信号并控制T细胞的激活，使免疫系统只对致病微生物产生应答从而避免对自身内源分子进行攻击。这些发现使我们对免疫系统的激活和调控机制有了深入的了解，有助于开发全新的疾病预防和治疗手段。

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13. 从藏的波动理论到人体波动科学

刘德麟孙宝君耿直

自然杂志 2014, 36 (5): 373-379.

摘要（301）

PDF（pc）（1286KB）（388）

视角决定所见。对于人类生命活动，从不同的视角有不同的所见。人类生命活动是如此复杂，只有更多视角的所见才能获得其更完整的拼图。藏的波动理论，是一种新的视角。从这个视角看人类生命活动，又是一种景象：人体多系统、多层次、多指标的网络波动。

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14. 大脑网络的探索进程(二)——进展、思考和挑战*

方锦清

自然杂志 2013, 35 (2): 135-143.

摘要（1076）

PDF（pc）（5364KB）（1664）

评论了大脑网络探索的新进展和发展趋势，包括大脑网络的拓扑特性的时频映像，猕猴大脑的长距网络图特点，人与猴大脑功能之异同点，大脑与老年痴呆症之间的关系，大脑网络生长与互联网进化及宇宙膨胀的相似性，网络的网络，以及大脑网络探索中提出的若干值得思考的问题和面临的挑战性课题。

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15. 静电及其研究进展

刘尚合

自然杂志 2007, 29 (2): 63-68.

摘要（1870）

本文综述了古代人对静电现象的观察、研究及静电学理论体系的形成，阐明了由传统意义上的静电到现代静电问题研究的发展，讨论了人体静电、静电放电及其电磁辐射相关联的以静电起电原理、静电放电模型、静电危害及防护、静电测试技术为主要研究内容的静电防护工程问题。

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16. 中国主要陆地生态系统服务与生态安全研究的重要进展

傅伯杰吕一河高光耀

自然杂志 2012, 34 (5): 261-272.

摘要（1448）

PDF（pc）（880KB）（1392）

介绍了国家重点基础研究计划项目“中国主要陆地生态系统服务功能与生态安全（2009—2013）”执行三年多来的重要研究进展，包括生态系统过程与服务机理、生态系统服务区域综合研究、国家尺度生态系统结构与服务、生态系统服务价值化与生态安全等四个方面。最后概要介绍了项目的后续研究计划。

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17. 我们为什么焦虑？

古若雷罗跃嘉

自然杂志 2009, 31 (2): 109-117.

摘要（1506）

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18. 海洋的古菌

孙丕喜陈皓文王波

自然杂志 2009, 31 (2): 96-99.

摘要（2241）

笔者概述古菌的研究方法，论述海洋中古菌的特征，包括它们的广布性，多样性和适应性等，最后文章展示了研究海洋古菌的前景。

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19. 基于欧拉-拉格朗日方法的携病毒飞沫扩散过程的数值模拟

汪新智, 任安星, 武永吉, 王彪, 石雷, 何玉荣

自然杂志 2020, 42 (3): 239-248. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2020.03.009

摘要（812）

PDF（pc）（6325KB）（563）

新型冠状病毒肺炎短时间内在全球范围迅速传播，已经成为受国际关注的大流行病。携病毒飞沫的传播和扩散过程是新型冠状病毒传播的重要途径。文章通过多相流仿真手段，基于欧拉-拉格朗日方法，对房间、电梯、高铁车厢和飞机座舱等相对封闭环境中携病毒飞沫扩散过程进行了数据模拟研究。结果表明，相对封闭空间中采用对侧面进风和出风的通风形式，尤其是上下通风的方式，可有效减少飞沫在封闭空间中的扰动和停留时间，抑制携病毒飞沫的扩散，增强飞沫的排出。

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20. 我们的祖先从水里来——硬骨鱼类起源与早期演化

卢静，朱幼安，朱敏

自然杂志 2016, 38 (6): 391-398. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2016.06.001

摘要（1515）

PDF（pc）（4878KB）（2040）

硬骨鱼类(osteichthyans)是脊椎动物演化的主干，硬骨鱼下分的两大支系，即肉鳍鱼类(lobe-finned fishes)和辐鳍鱼类(ray-finned fishes)分别成为今日地球陆地和水域的征服者，前者最终演化出包括人类在内的四足动物。志留纪—泥盆纪是硬骨鱼类乃至整个有颌脊椎动物演化的关键阶段，硬骨鱼纲的起源、辐鳍鱼类与肉鳍鱼类的分异、肉鳍鱼类的早期演化和四足动物的起源等关键演化事件都出现在这一时期。直到20世纪末，化石资料的匮乏长期以来一直限制着学界对这些
硬骨鱼类起源与早期演化关键事件的了解。近年来，来自中国的梦幻鬼鱼、初始全颌鱼、晨晓弥曼鱼、于氏箐门齿鱼和奇异东生鱼等一系列关键化石的发现与研究极大地改变了上述情况，将硬骨鱼类起源与早期演化推到早期脊椎动物研究的聚光灯下，为脊椎动物“从鱼到人”的演化历史补上了大量缺失的篇章。

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