自然杂志

邓兴旺

2018, 40(6): 391-399. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2018.06.001

摘要 ( 780 )

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地球上的生命经过漫长的演化，形成了目前的动物和植物。通常，动物可利用眼睛感知光线，然后将光信号转换为电脉冲传送到大脑来解释所看见的东西。此外，动物还能根据环境的变化和自身的需求自主移动。植物的生长发育和生活方式与动物存在显著差别，它们没有眼睛和大脑，终生固着在一个地方生活而不能自主移动。然而，植物拥有自己的优势。它们生命力旺盛，繁殖力超强，可拥有动物难以企及、高达几千甚至几万年的超长寿命。除了使地球丰富多彩以外，植物还为动物提供赖以生存的食物。植物虽然不会动，却也能洞悉世间万象变化，并且不同植物之间还存在着竞争与合作。更神奇的是，植物虽然没有眼睛，但也能看见光，甚至能看见我们人类眼睛看不到的光，并对不同的光照周期作出反应。

从啁啾脉冲放大到强场激光物理——2018年诺贝尔物理学奖解读

冷雨欣

2018, 40(6): 400-406. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2018.06.002

摘要 ( 2760 )

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1985年，Donna Strickland和Gérard Mourou等提出了啁啾脉冲放大(chirped pulse amplification，CPA)技术的概念，这是超高峰值功率超短脉冲激光技术发展的一个重要里程碑，直接推动了超强超短激光和强场激光物理等研究领域的诞生。目前，利用CPA技术已经可以获得峰值功率达到10拍瓦(PW，1 PW =10¹⁵ W)量级的激光脉冲，被认为是“将影响从聚变到天体物理的每一项研究”的成果。也正因此，发明啁啾脉冲放大(CPA)技术的法国科学家Gérard Mourou和加拿大科学家Donna Strickland，获得了2018年诺贝尔物理学奖。首先，初步介绍了Strickland和Mourou提出的啁啾脉冲放大(CPA)技术；然后，结合上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点室在超强超短激光技术和强场激光物理研究等方面的成果，以及承担的国家重大科技基础设施项目“上海超强超短激光实验装置”，简单介绍了Gérard Mourou和Donna Strickland 获奖的意义；最后，对相关领域未来发展进行了初步的展望。

免疫疗法可望治愈肿瘤——解读2018年诺贝尔生理学或医学奖

李丹, 王晓霞, 李斌

2018, 40(6): 407-410. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2018.06.003

摘要 ( 2893 )

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2018年诺贝尔生理学或医学奖授予了两位科学家，用于表彰其在“抑制负向免疫调节用于肿瘤治疗”方面的发现与贡献。文章回顾了两位科学家所发现的免疫检查点从机制发现到临床应用的发展历程，并详细说明了这些原创性发现对于肿瘤治疗产生的深远影响。

定向进化和噬菌体展示：生物方法开启化学新时代——2018年诺贝尔化学奖简介

郭晓强

2018, 40(6): 411-419. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2018.06.004

摘要 ( 1044 )

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进化是生命多样性形成的重要动力和基础。1993年，阿诺德首次引入酶定向进化技术，而该技术制备出的酶在生物燃料和药品制备等方面均得到广泛应用。1985年，史密斯首次实现在噬菌体表面表达外源蛋白的噬菌体展示技术；1990年，温特首次将噬菌体展示技术用于抗体制备。噬菌体展示技术制备的阿达木人单抗于2002年批准应用于多种免疫性疾病的治疗。因此，酶定向进化和抗体噬菌体展示已为人类带来巨大利益，并为将来的化学革命奠定了坚实基础。阿诺德、史密斯和温特三位科学家由于这些奠基性贡献而分享2018年诺贝尔化学奖。文章介绍这些技术的发明过程和广泛应用，同时回顾多位科学家的重要贡献。

从碳到氢能源：昨天、今天、明天

BASHIR Sajid，甄强，李榕，李翠霞，刘静波

2018, 40(6): 420-426. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2018.06.005

摘要 ( 757 )

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简述了近期能源的发展动向，特别以氢能源为重点，就产氢、储氢及利用氢三个方面进行阐述。氢气作为高能量密度的燃料载体在提供能量的过程中可实现或接近实现无碳排放。作者及团队发现，将分散式电解水产氢技术应用在燃料电池模型汽车上，模型车的运行速度及里程可提高30 %以上。

海洋运载平台控制技术的发展趋势

杨毅，江涛，柯俊，陈汇资

2018, 40(6): 427-437. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2018.06.006

摘要 ( 369 )

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海洋运载平台作为我们认识、开发、利用海洋的一种途径，目前正广泛应用于海洋生物观测、深海打捞等领域。然而，现有的海洋运载平台普遍存在着惯性大、高度非线性等问题。基于海洋运载平台的实际控制需求，深入探讨面向恶劣海况、复杂多任务条件下平台控制技术的重要性与可能性，并提出未来海洋运载平台应具备的功能和控制技术需着重发展的方向。最后，结合国家颁布的与海洋运载平台相关的政策，提出了海洋运载平台控制发展路线图。

Na_v1.7离子通道作为疼痛的药物靶标：向精准医学迈进

刘雅梅，刘玉霜，张精亮，王静，李敏，陈付学，杨洋

2018, 40(6): 435-444. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2018.06.007

摘要 ( 524 )

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安全有效地治疗慢性疼痛是全球性尚未解决的医疗难题，现有的治疗或是部分有效，或是因其副作用而被限制使用。对慢性疼痛病理学相关的特定基因功能研究的快速进展，例如阐明编码外周电压门控钠通道的基因功能，能够推进疼痛药物治疗的发展。以电压门控钠通道Na_v1.7为例，综述了对患者细胞进行特异性诱导多能干细胞(iPSCs)操作并分化成感觉神经元，以及在结构建模方面取得的进展，展示了从基础研究到临床转化的可能性。这些新的方法将有望实现从试错治疗到基因引导的疼痛精确药物治疗的转变。

关于美丽中国体系建构的思考

邓伟，宋雪茜

2018, 40(6): 445-450. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2018.06.008

摘要 ( 2861 )

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“美丽中国”是国家生态文明建设的具体化目标。习近平总书记在十九大报告中指出，加快生态文明体制改革，建设美丽中国，并要融入到经济建设、政治建设、文化建设、社会建设各方面和全过程。这充分体现了国家高尚而鲜明的可持续发展情怀与时代先进思想。建设美丽中国是一个完整的体系，是由自然系统、经济系统、社会系统构成的，并直接受文化和科技力量的推动。只有深刻解读建设美丽中国的内涵，才能在美丽中国体系建构上充分体现科学性，才能针对性施策
和精准发力，才能做到时空有序且高效地推进美丽中国的建设，最终实现中华民族的伟大复兴。

“深时”古气候对现代全球变暖及不确定性的启示

魏军晓，岑况

2018, 40(6): 451-458. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2018.06.009

摘要 ( 2524 )

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为了客观评价当前全球变暖的原因和不确定性因素，厘清影响全球变暖的主要因素，分析了“深时”(前第四纪)时期的古大气成分、古温度等气候参数和极端气候事件，同时还总结出当前全球变暖中7个不确定性因素。分析指出，研究第四纪以来的气候变化尤其是当前全球变暖，首先应该与“深时”古气候有机结合为一体；其次应该考虑大气圈-水圈-生物圈-土壤圈-岩石圈之间的耦合和反馈，而太阳活动、地球轨道变化等地外因素也不能忽略；再次，在不否认人类活动对当前
气候造成重大影响的同时，也需正视当前全球变暖过程中存在的诸多不确定性因素；最后，对中国二氧化碳减排和应对全球变暖提出对策建议，指出坚持“共同但有区别的责任”的国际谈判原则的重要性。

告别的时刻

关毅

2018, 40(6): 459-466. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2018.06.010

摘要 ( 533 )

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这是一个告别的时刻。曾经给我们带来无数新奇与惊喜的开普勒太空望远镜与黎明号探测器先后挥手离去，然而它们为科学作出的巨大贡献将激励后来者继续前进。

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