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当期目录

    2016年 第38卷 第6期    刊出日期:2016-12-25
    特约专稿
    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
    2016, 38(6):  391-398.  doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2016.06.001
    摘要 ( 981 )   PDF (4878KB) ( 1156 )  
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    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。

    管中窥脑
    俞洪波
    2016, 38(6):  399-406.  doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2016.06.002
    摘要 ( 550 )   PDF (1940KB) ( 504 )  
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    近年来,脑科学在技术方法上获得了长足的进步,多种成像手段能够为我们提供从脑功能区到亚细胞结构的活体实时成像数据。同时,深度学习算法等神经网络算法被广泛应用,获得了突破性进展。这些算法与神经生物学的基本原则相符,也将成为模拟脑的有力工作平台。

    诺贝尔奖简介
    细胞自噬研究概览
    王懿峥,陈扬,俞立
    2016, 38(6):  407-413.  doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2016.06.003
    摘要 ( 627 )   PDF (1245KB) ( 1501 )  
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    自噬(autophagy)是一种细胞通过溶酶体或液泡(酵母),将受损的或多余的细胞组分降解形成生物小分子的细胞代谢过程,在真核生物中十分保守,而其正常与否也与人类的身体健康密切相关。在距Christian de Duve发现溶酶体并提出自噬这个概念50多年后,日本分子细胞生物学家大隅良典因对自噬机制的阐明做出的重大贡献而获得了2016年度诺贝尔生理学或医学奖。本文旨在回顾自Christian de Duve发现溶酶体至今自噬领域的发展历程,并介绍中国的研究现状。

    2016年诺贝尔物理学奖:拓扑相变与物质拓扑相的理论发现
    施郁
    2016, 38(6):  414-419.  doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2016.06.004
    摘要 ( 667 )   PDF (1437KB) ( 1166 )  
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    对2016年诺贝尔物理学奖的获奖工作以及背景知识进行了通俗而力求准确的介绍,考察了科学思想的历史发展过程以及三位获奖科学家的经历,最后总结了这次获奖成就的意义以及给我们的启示。

    世界上最小的机器——2016年诺贝尔化学奖解析
    顾君,孙雨人,龚和贵
    2016, 38(6):  420-428.  doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2016.06.005
    摘要 ( 447 )   PDF (3602KB) ( 1186 )  
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    2016年的诺贝尔化学奖颁给了Jean-Pierre Sauvage, J. Fraser Stoddart和Bernard L. Feringa三位科学家, 以表彰他们在设计与合成分子机器领域的卓越贡献。本文主要介绍了分子机器的概念,以及三位科学家在开拓该领域过程中取得的代表性成果,并对这一新领域的未来做出了展望。

    科技进展
    坦博拉火山大喷发之谜——来自西藏榴辉岩的新启示
    刘焰,苑婷媛,伍连东
    2016, 38(6):  429-435.  doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2016.06.006
    摘要 ( 624 )   PDF (4431KB) ( 523 )  
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    西藏松多榴辉岩系典型的古洋壳俯冲产物。通过岩相学观察与热力学计算,证实了西藏古洋壳俯冲时经历了还原反应,俯冲洋壳中Fe3+和S6+等物质被还原成Fe2+和S2-,在俯冲通道内释放出富含CO2和H2S的流体。后者因密度低,从俯冲通道上升至岛弧火山之下的岩浆房中,最终通过火山喷发的方式排放至大气圈。因此认为,深俯冲的印度洋洋壳在地球深部也经历了相似的还原反应,将俯冲洋壳表层的硫酸盐转变为含硫流体,再通过坦博拉火山喷发的方式释放出来。现今洋壳持续俯冲,地球深部的还原反应持续进行,新生成的含硫流体正源源不断地汇聚于岛弧火山之下的岩浆房之中,因此,未来坦博拉式火山爆发是大概率事件。

    纳米粉体水热制备机理的原位研究
    张良苗,罗宏杰,高彦峰
    2016, 38(6):  436-447.  doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2016.06.007
    摘要 ( 546 )   PDF (3696KB) ( 736 )  
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    水热合成法在制备纳米粉体材料方面具有许多独特的优势,但是由于反应在密闭容器中进行,很难研究清楚反应机理和动力学过程。利用原位检测技术,我们能够实时在线地监测反应过程,获得反应前驱体、相转变以及短寿命中间相的信息,更好地理解成核、结晶生长等动力学过程,进而为材料的可控制备提供依据。根据近年来国内外研究进展,本文全面介绍了基于同步辐射光源的能量色散分辨X射线衍射(EDXRD)、角度分辨X射线衍射(ADXRD)、X射线吸收精细结构谱(XAFS)、小角X射线散射(SAXS)、中子粉末衍射及小角散射(NPD和SANS)以及基于各种光谱(UV-Vis、Raman、FTIR)的原位检测技术和检测装置,以及纳米粉体水热制备机理的原位研究最新进展。

    科学时评
    科学的赢家
    关毅
    2016, 38(6):  448-455.  doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2016.06.008
    摘要 ( 482 )   PDF (1739KB) ( 193 )  
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    2016年诺贝尔自然科学类奖项都已尘埃落定。无论是帮助大隅良典夺得生理学或医学奖的细胞自噬研究,还是帮助戴维•索利斯、邓肯•霍尔丹和迈克尔•科斯特利茨斩获物理学奖的拓扑相变和拓扑相理论,或是帮助让-皮埃尔•索维奇、弗雷泽•斯托达特、伯纳德•费林加赢得化学奖的分子机器,本年度诺贝尔自然科学类奖项无一例外地颁给了“高冷”的基础科学研究。从这个角度来说,“基础科研”堪称2016年的“最大赢家”。事实上,如果有人提问,这些深奥理论“有什么用”“和我有什么关系”“有何应用价值”这样的问题,多半会被认为外行且为时过早。正如大隅良典指出,基础科学真正“有用”可能要等上百年以后,如果认为科学研究必须“有用”,那么基础科学就“死掉了”。不过,这可不是说基础研究没有用。尽管这些受到本届诺奖青睐的理论距离商业应用还很遥远,它们的前景却被看好。如果一定要回答什么才是“最激动人心”的应用,2016年获得诺贝尔自然科学类奖项的研究大概有着一个共同答案,那就是:提供无限可能。

    自然论坛
    太阳会变成一个黑洞吗
    张天蓉
    2016, 38(6):  456-460.  doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2016.06.009
    摘要 ( 510 )   PDF (1196KB) ( 870 )  
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    太阳最后会变成一个黑洞吗?答案是:不会。因为太阳的质量比较小,不会演化为黑洞。太阳将在几十亿年后,经过“体积巨大、光芒四射”的红巨星阶段,最后形成一个致密的白矮星。白矮星密度极高,一个质量和太阳差不多的白矮星,大小却只有地球那么大,即太阳直径的百分之一。

    科学人物
    近代解剖学之父——维萨里
    顾凡及
    2016, 38(6):  461-466.  doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2016.06.010
    摘要 ( 1219 )   PDF (1293KB) ( 1357 )  
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    像哥白尼和伽利略这样的近代科学开创者已经为绝大多数公众所熟知,但是和他们同时代的另一位可以与之比肩的科学巨匠维萨里,一般公众却很少听说。因此,
    向广大读者介绍一下他的生平事迹还是很有意义的。