自然杂志

王贻芳，阮曼奇

2017, 39(6): 391-400. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2017.06.001

摘要 ( 505 )

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首先对粒子物理的基本目标、实验方法、研究现状以及粒子标准模型进行了简要介绍。解释了为何寻求超出标准模型的物理信号是现阶段物理学研究的核心任务。接着着重介绍了首个在粒子物理实验中被证实的超出标准模型的实验信号、中微子振荡及其实验测量，以及通向新物理原理的探针——希格斯(Higgs)玻色子。最后，介绍了高能物理实验设施，特别是现有的北京正负电子对撞机项目和未来的环形正负电子对撞机项目。对于后者，除了明晰其突出的物理学意义和物理学性能，还阐述了其对科学技术的促进作用。

发现引力波——2017年诺贝尔物理学奖解读

张双南

2017, 39(6): 401-410. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2017.06.002

摘要 ( 514 )

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2017年10月3日，终于到了宣布2017年物理学奖的时刻，诺奖委员会宣布：2017年的诺贝尔物理学奖授予三位美国物理学家雷纳?韦斯(Rainer Weiss)、基普?索里(Kip Stephen Thorne)和巴里?巴里什(Barry Clark Barish)，表彰他们对于研制激光干涉引力波天文台以及利用该天文台发现了引力波作出了决定性的贡献。这样的结果毫无悬念，和物理学界大部分学者的预言完全一样。那么，这个科学发现到底是什么？和现代物理学的发展有什么关系？爱因斯坦和这个发现是什么关系？引力波有什么用？有办法防引力波辐射吗？引力波探测与研究的未来是什么？中国在引力波探测领域的现状和未来计划是什么？笔者将在这篇文章里回答上面这些问题。

生物钟：基因和环境决定的行为——2017年诺贝尔生理学或医学奖简介

俞强

2017, 39(6): 411-416. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2017.06.003

摘要 ( 599 )

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2017年的诺贝尔生理学或医学奖颁给了三位研究果蝇生物钟行为的美国科学家——杰弗里 • 霍尔(Jeffrey C. Hall)、迈克尔 • 罗斯巴什(Michael Rosbash)和迈克尔?杨(Michael W. Young)，奖励他们发现了决定生物钟行为的基因和这些基因产物的工作原理。生物钟，也叫生物日节律或昼夜节律(circadianrhythm)，是生物以约昼夜24小时为周期的节律性行为。生物钟行为是一个在各种动植物中都普遍存在的自然现象。生物钟基因的发现和对这些基因产物工作原理的揭示对了解生命和生命的运行原理，特别是对基因、行为和环境三者之间的关系有着重要的理论意义，同时也为利用生物钟原理来解决生产活动和健康医疗中的生物学问题奠定了应用基础。

冷冻电镜：四十年风雨无阻路终得云开见月明——2017年诺贝尔化学奖简介

李承珉

2017, 39(6): 417-426. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2017.06.004

摘要 ( 583 )

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电子显微镜强大的分辨能力能帮助人类展示微观世界的细节，在生命科学领域有着广泛的用途。但是，由于生物样品无法承受电子束的辐照损伤，电镜技术一直很难在生物样品上获得高分辨率信息。冷冻电镜技术的诞生以及近几年的分辨率革命开启了一个利用电镜技术解析生物分子结构的新纪元，该技术的几位先驱科学家也因此获得了2017年的诺贝尔化学奖。本文简要回顾了电镜三维重构技术和冷冻技术的历史和发展现状，并对未来作出展望。

超导与诺贝尔奖

罗会仟

2017, 39(6): 427-436. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2017.06.005

摘要 ( 1490 )

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超导作为凝聚态物理前沿领域之一，百余年来长盛不衰，相关研究促成了至少5次诺贝尔物理学奖，获奖人数至少10人。随着超导研究的不断发展，中国科学家在其中的贡献也越来越重要，特别是在铁基超导领域已经引领世界前沿。本文将从各位诺奖得主的经历，主要介绍超导研究及其重要性，并探讨未来超导领域可能产生诺奖之处。

毒品形势分析及检测方法研究

解启文，黄墩，李婧，杨良保，孟娟

2017, 39(6): 437-444.

摘要 ( 464 )

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毒品问题一直是困扰全球的社会顽疾，虽然全球都在竭力打击毒品犯罪，但是毒品制造、贩卖及滥用依然盛行。毒品包括天然毒品、合成毒品及潜在毒品。对于传统毒品，一旦成瘾，很难戒除。目前，毒品检测方法有多种，但高效的快检方法很少。表面增强拉曼光谱(SERS)技术，由于其检测速度快、能指纹识别毒品分子、样品用量少等优势而受到青睐，对推动现场毒品快检和毒驾筛查将起到重要的作用。

宇宙暴胀的根源

蔡庆宇

2017, 39(6): 445-448.

摘要 ( 397 )

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标准宇宙学模型认为宇宙起源于大爆炸，并且经历了暴胀阶段。然而，为什么早期宇宙会暴胀，存在不同的理论假设。一个理想的模型是宇宙起源于真空，并演化为今天的宇宙。通过求解量子宇宙学方程，并使用德布罗意-玻姆量子轨道理论，可以获得真空暴胀解。随着微波背景辐射观测精度的提高，这一模型的正确性有望获得实验检验。

从旁观者到生力军

关毅

2017, 39(6): 449-456. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2017.06.008

摘要 ( 455 )

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在1 . 3 亿光年外的长蛇座NGC4993星系，一例双中子星并合事件，为整个天文学界送上集体盛宴。2017年11月16日多国科学家同时宣布，人类第一次直接探测到来自双中子星并合产生的引力波以及伴随的电磁信号，“多信使天文学”从此迎来全新时代。在这一国际合作探索过程中，中国不再是旁观者。从最早参与提出理论模型到南极天文观测，中国科学家正在成为前沿科学探索的生力军。美国“激光干涉引力波天文台”(LIGO)于8月17日捕捉到编号为GW170817的引力波信号后，全世界的望远镜都争相对准了1.3亿光年外的源头。设在世界各地的望远镜从伽马射线、X光、可见光、红外和射电波等波段分别观测，最终确认这一信号来自何方。探测到引力波源信号约1天后，中国在南极冰穹A地区安装的有效观测口径为50 cm的南极巡天望远镜就自动开始观测这个目标源，最终得到了目标天体的光变曲线，与理论预言高度吻合。澳大利亚天体物理学家、前美国国家光学天文台台长杰雷米?莫尔德说：“感谢中国南极望远镜的探测，正是其探测结果让我们距离揭开双中子星进化之谜又近了一步。”

脑外伤会激发人的艺术创造力吗？——发明家埃德沃德?迈布里奇传奇

林凤生

2017, 39(6): 457-462. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2017.06.009

摘要 ( 2641 )

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阿罗不可能性定理和社会选择的无矛盾性问题

胡毓达

2017, 39(6): 463-466.

摘要 ( 585 )

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2017年2月21日，国际著名数理经济学家、1972年度诺贝尔(Nobel)经济学奖获得者阿罗(K. J. Arrow）于美国辞世。谨作此文，以纪念他在社会选择理论, 特别是其中将有关数学应用于研究经济学领域发现的“阿罗不可能性定理”作出的重大贡献。

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