这本杂志,讲述了生命的无限可能 | 《环球科学》新刊导读

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封面故事 COVER STORY

埃迪卡拉纪:生命大爆发的序幕

来自寒武纪之前的生物群化石在世界各地不断被发现,克劳德管、纳玛高脚杯虫和纳玛集群虫是其中的代表。这些生物的结伴亮相表明,在寒武纪之前就出现了一大批宏体生物——它们的存在究竟意味着什么?生命大爆发的序幕,还是说生命大爆发其实发生于寒武纪之前?



生物学 BIOLOGY

中性理论:完善达尔文演化论

1968年,日本遗传学家木村资生提出了一种全新的演化理论——分子演化的中性理论。这一理论认为,基因突变是随机的,并且大部分是中性的和有害的,只有很小一部分是有利的。与达尔文的演化论把自然选择作为生物演化的驱动力不同,中性理论认为生物演化的驱动力是随机性和遗传漂变。



动物 ANIMAL

它们只用一半大脑睡眠

对动物来说,睡眠几乎是必不可少的。但在睡眠时,动物的各种感官会失去感知周边环境的能力,使得自己很容易被捕猎者抓住。为了平衡这一矛盾,有些鲸豚类、鸟类动物演化出了一种独特的睡眠方式 :它们可以只用一半大脑睡眠,同时让另一半大脑保持清醒。探索这种睡眠机制,也许可以找到治疗睡眠障碍和某些大脑疾病的方法。



对话 DIALOG

沃伦-罗兹:寻找“外星生命”

数十年来,很多天体生物学家都在尝试搜寻外星生命存在的证据。他们有的在深邃的宇宙背景中搜寻地外生命存在的信号,而有的则像沃伦 - 罗兹一样,在地球上生存环境最严峻的地方,寻找一些极端生命。在极端环境中,每发现一种生命体都意味着,在地外行星上可能也栖息着同样顽强的生命体。在接受《环球科学》的专访时,沃伦 - 罗兹谈到了一段不同寻常的“外星生命”探索旅程。



生物技术 BIOTECHNOLOGY

一千克DNA,存储全世界

其实,生物世界早就找到了一个良好的数据存储工具,那就是DNA。它的存储密度极高,又能在合适的条件下数万年不遗失数据。虽然存储和读取DNA还比较麻烦,它不能代替一般的硬盘,但在生物、化工和材料科学领域,已经有很多研究者在利用它们生成和记录数据了。



免疫学 IMMUNOLOGY

疫苗具有“万能”效应?

1978 年,在非洲麻疹疫情暴发的前一年,彼得·奥比被派驻到非洲小国几内亚比绍开展健康监测项目。之后几年里,他发现注射了麻疹疫苗的儿童,不仅麻疹的致死率下降,而且其他感染性疾病的发生率和致死风险都降低了。



物理学 PHYSICS

窥探质子内部

我们知道,质子和中子不是真正的基本粒子,它们具有内部结构,是由更小的夸克组成的。但夸克究竟是如何组成质子的,科学家却一直都不太清楚。根据量子力学,质子不是由三个夸克简单组合在一起,事实上,它们是一锅“粒子汤”,内部有数量众多的夸克和胶子不断出现又消失。为了窥探这锅汤里面到底是什么样子,科学家需要用电子去撞击质子,让两者交换的虚光子充当探针。



军事 MILITARY

美国导弹防御系统无效

为了尽快部署导弹防御系统,小布什任内的美国国防部批准导弹防御项目无需遵守传统的武器监管规则。这一豁免导致美国导弹防御系统还存在许多缺陷时就匆忙进行部署,因此后期测试一直无法达到预期的拦截效果。但是,美国导弹防御系统的存在,却可能刺激其他国家发展更复杂的导弹,进一步恶化全球安全局势。



环境 ENVIRONMENT

极端风暴的背后推手

近几年,多场极端风暴袭击了美国东北部。这些风暴不仅带来了强劲的风力、持续不断的大雪,还带来了汹涌的海浪。每次过境,极端风暴都可能造成多人死亡,长时间断电,甚至大片社区陷入瘫痪。而极端天气的出现很有可能与全球性变暖、区域性气候特征改变,以及很多周期性的天气现象叠加有关。这些现象已经导致了很多极端天气,如果不加以解决,未来可能会面临更加多变和极端的天气现象。




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