自然杂志

田地，严正兵，方精云

2018, 40(4): 235-242. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2018.04.001

摘要 ( 992 )

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生态化学计量学是研究生物有机体的化学元素组成和生态系统能量平衡的科学。氮和磷是植物生长发育所必需的两种关键元素，这两种元素的含量之间存在怎样的计量关系？这种关系在不同生活型和不同地区的植物之间是否变化？植物氮和磷元素含量之间的计量关系，与植物生长和功能属性间有何内在关联？全球变化是否会改变植物原有的氮磷计量关系？这些都是植物氮磷计量学所要研究的主要问题。文章用简短的语言分别回答

黑洞信息丢失之谜

何东山，蔡庆宇

2018, 40(4): 242-244. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2018.04.002

摘要 ( 698 )

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量子力学要求封闭系统必须遵循幺正演化，即封闭系统演化信息守恒。黑洞信息丢失问题与量子力学幺正性产生了冲突，暗示了量子理论可能无法正确地描述引力。文章介绍了黑洞信息丢失问题的来源，以及可能的解决方法。

“人造精子”介导半克隆技术的建立与应用

晏萌，李劲松

2018, 40(4): 245-252. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2018.04.003

摘要 ( 911 )

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“人造精子”，也即单倍体胚胎干细胞，为正向遗传学和反向遗传学的研究提供了巨大的帮助，使得研究对象从细胞层面，扩展到更为可信的动物层面。作为胚胎干细胞的一种，“人造精子”拥有着胚胎干细胞可以无限扩增，且保持着很高的多能性的优势；同时，它具备精子的特性，携带有稳定的单倍体基因组遗传信息，能够与卵细胞融合为合子，并发育成健康的半克隆个体。“人造精子”的技术不仅推动了基础研究的速度，而且对医学遗传病的研究和治疗提供了革命性的工具。文章主要讲述了“人造精子”的起源、半克隆技术的实现，以及“人造精子”目前最新的应用研究。

从蝾螈到克隆猴：核移植研究90周年记

秦逸人

2018, 40(4): 253-264. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2018.04.004

摘要 ( 741 )

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从第一例核移植动物到第一例体细胞核移植灵长类动物，核移植研究恰好迎来90周年。在这近百年的研究历程中，核移植研究不仅回答了一系列重大科学问题，且在许多方面已投入到实际应用。文章详述了核移植研究的发展历程、实际应用及其发展现状。

百年动物克隆

付国斌

2018, 40(4): 265-269. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2018.04.005

摘要 ( 535 )

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生物学里有很多非常专业的词汇，其中只有为数不多的一些能够进入大众视野，而克隆就是这为数不多中的之一。克隆起源于发育生物学，其发展可以追溯到一个世纪前。文章简单介绍了克隆的含义和百年发展历史中的一些重要突破，并讨论相关的伦理问题及其发展过程对我们的启示，让大家可以对克隆有一个基本的认识。

外太空冶金

宋云峰，赵中伟，刘旭恒

2018, 40(4): 270-279. doi:0.3969/j.issn.0253-9608.2018.04.006

摘要 ( 503 )

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探索浩瀚宇宙，发展航天事业，建设航天强国，是我们不懈追求的航天梦。随着地球矿物资源的禀赋下降和日益枯竭，以及航空航天技术的飞速发展，外太空资源开发已成为国际宇航界热议的话题。在太空资源的开采和基地的建设中，冶金工业是必不可少的。但是，外太空物理化学环境与地球有着极大差异，甚至是迥然不同的，比如超高真空、失重、超重，以及天体化学环境组成等，而迄今为止冶金理论都是在地球表面的特定环境中建立的，一旦应用到外太空环境中，面临的压力、温度、重力加速度，以及所在星球化学组成等不同，都会导致已有冶金规律的失效。因此需要因地制宜地考虑外太空条件下的冶金过程及其规律。针对这一问题，拟做一个初步探讨。

一杯咖啡背后的拓扑

顾险峰

2018, 40(4): 280-284. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2018.04.007

摘要 ( 649 )

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日常喝咖啡，可以使我们感悟到奇妙的拓扑学原理。我们均匀搅拌咖啡，咖啡静止后会有一个分子回到初始位置，这是经典的布劳威尔不动点定理，我们用代数拓扑的方法加以证明；咖啡拉花经过搅拌后变得愈发复杂，但是咖啡拉花的抽象模式保持不变，这反映了曲面同胚映射的动力学特性，可以用泰希米勒空间和布劳威尔不动点定理加以证明。

听黄土粒儿说滑坡

彭建兵，段钊

2018, 40(4): 285-289. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2018.04.008

摘要 ( 517 )

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黄土受自身结构属性影响，在自然或人为外力的作用下易诱发滑坡灾害。据统计，中国至少有1/3的滑坡灾害发生在黄土高原，滑坡发育密度已经高达每平方千米6个，每年新增滑坡灾害百余起。黄土滑坡已成为黄土高原最具代表性的地质灾害。从黄土的基本属性入手，通过拟人表述，重点介绍了黄土滑坡的自然与人为诱因，并对黄土滑坡与人类的协调方式进行讨论，以期能让大众了解黄土滑坡灾害，提高灾害防控意识。

智人进化三部曲：自然选择·文化进化·人工智能设计

吕宝忠

2018, 40(4): 290-296. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2018.04.009

摘要 ( 770 )

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为揭开在被野兽猎杀的威胁下而胆战心惊生存的原始人是如何成为“万物之灵”的，简述了智人进化的历程，指出此过程是由自然选择、文化进化和人工智能设计的进化三部曲所构建的。最后，展望了人类乐观和悲观的未来。

雷帕霉素靶蛋白：细胞生长调控之门

郭晓强

2018, 40(4): 297-304. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2018.04.010

摘要 ( 2715 )

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雷帕霉素(rapamycin)是一种大环内酯类化合物，最初于1972年由塞加尔从复活岛吸水链霉菌中成功分离。1991年，霍尔首次从酵母中鉴定出雷帕霉素靶蛋白(TOR)，从而打开细胞生长和发育机制研究之门。TOR或mTOR是一种重要的分子整合器，可感知来自生长因子、激素、氨基酸和氧状态等的信号，并通过调节下游因子而影响蛋白质、脂类和核苷酸等的合成。TOR/mTOR信号通路在生长和代谢中发挥着重要作用，它的调节紊乱可导致癌症、衰老和糖尿病等多种疾病的发生。雷帕霉素及类似物(rapalogs)已被美国FDA批准应用于预防器官移植排斥反应和治疗肾细胞癌和神经内分泌肿瘤等癌症。文章介绍雷帕霉素和TOR的发现历程以及TOR信号通路的生理作用、机制和临床应用等。

开放合作共享太空

关毅

2018, 40(4): 305-312. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2018.04.011

摘要 ( 358 )

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中国常驻维也纳联合国和其他国际组织代表团与联合国外层空间事务办公室2018年5月28日在维也纳共同举办中国空间站国际合作机会公告发布仪式，正式开启中国空间站国际合作。这是历史上此类项目首次向所有联合国会员国开放。中国空间站向世界打开合作大门，展现了中国开放、和平、共赢的外空国际合作理念，为今后世界各国在空间探索领域的实践提供了新的国际合作模式。1967年外空条约庄严宣告，外空探索和利用是全人类共同的事业并应为全人类谋福利。开放空间站合作，是中国对这一国际条约精神和构建人类命运共同体理念的真诚践行。中国空间站不仅属于中国，也属于世界。中国愿秉持人类命运共同体理念，将中国空间站打造成全人类在外空共同的家，让开放合作、互利共赢理念绽放太空，让中国航天国际合作造福世界。

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