孔明已矣,人类如何呼风唤雨?|新刊
环球科学
2014-06-30
环球科学微信号:huanqiukexue
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封面故事
上云端,改变天气
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西得克萨斯人工影响天气协会的播云者们在空中点燃碘化银焰棒,希望增加降雨,滋润下方干涸的土地。人工增雨已经有数十年的历史,但对于云层中隐藏的秘密,我们却从未真正弄清。今天,利用卫星、雷达、计算机模型等高科技手段,以及大气电离等新理论,我们或许可以更精确地控制降雨时间、降雨量以及降雨次数。
深度
行星科学 PLANETARY SCIENCE
2020,找到火星生命?
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盖尔撞击坑曾经是生命宜居的淡水湖泊环境,但现在已经干旱。“好奇”号的继任者也许会开展一些实验,从而确定火星上是否存在生命迹象。“好奇”号的自拍图片显示了其第一次钻孔取样的位置。微生物也许只能在火星地表以下很深的地方存活。
寻找火星生命的科学家可能一直走错了方向,无论是最初的微生物培养法,还是稍后的气化法,都存在根本性缺陷——即便火星存在微生物,也很可能无法在人工条件下生长;而气化法是在高温下让有机物气化后进行探测,但在高温下有机物很容易被破坏。现在,科学家转变思路,准备用免疫学方法在火星上寻找氨基酸、蛋白质或多糖。利用这种方法,我们有望在2020年左右,确定火星上到底有没有生命存在。
行为科学 BEHAVIORAL SCIENCE
调控大脑 重塑习惯
科学家发现,当我们的某些行为逐渐形成习惯时,大脑中某些区域的神经元会形成一个回路,让我们在无意识中完成习惯性动作。反过来,当科学家试着去调控这些“习惯回路”时,竟然能让实验动物在短时间内就改掉相应的习惯。这意味着,我们将来可用类似的方法,去治疗拥有药物成瘾、强迫症、恐惧症等极端行为习惯的患者。
流行病学EPIDEMIOLOGY
搭建流行病探测网络
(回复标题,阅读更多精彩内容)一种新型生物传感器不仅可以快速检测病原体的类型,还能给出具体特征,帮助医生在最短时间内选择正确疗法,医治病人。而且,即便在一个较大的国家中,也只需200家医院安装这类传感器,就能组建一个传感器网络,用于快速追踪疾病始发地,预测流行病的爆发与发展趋势,将大规模流行病掐灭在萌芽状态。
1854年,伦敦医生约翰·斯诺通过霍乱病例的分布图(如上),找到了该病的起源。如今,很多地方仍在用类似方法来追溯疫情和生物恐怖袭击的来源——建立一种基于病原探测仪的网络,可以改变这一现状。
经济学ECONOMICS
庞氏骗局的“新装”
拆东墙补西墙,承诺高额回报、不断诱人投入资金——这些都是典型的庞氏骗局,我们似乎也能轻易识破。但在现代经济中,庞氏骗局经过长时间演化,已经穿上了很多伪装,甚至合法的外衣,在伪装的掩护下,别说普通公众,就连金融管理者都很难应付。
药学 PHARMACY
草药:药学的机遇还是歧途
(回复标题,阅读更多精彩内容)找不到合适的合成药物,其他方法研制新药又太慢、成本太高。这是一些科学家在非洲遇到的困境。
为了摆脱困境,他们寄希望草药,提出了一种新的研究方式:先在人体中开展临床试验,确定草药的疗效后,再从中提取活性成分,开发新药。这种方法很可能会给草药带来新的机遇,加快药物研发,但这足够科学,并且符合伦理吗?在马里的一项草药试验中,患有疟疾的孩童正在服用由一种带刺的墨西哥罂粟制成的汤药(左图);很早以前,当地的传统医师就开始使用这种植物治疗疟疾(右图)。
心理学PSYCHOLOGY
自主意识不存在?
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每个人或许都下意识地认为,我们的每个动作,每次行为,都是由自己的大脑在控制,但实际上,一些神经科学家和心理学家告诉我们,所谓的自主意识其实只是一种“幻觉”,在很多时候,操纵我们行为的,都是无意识的思维。
生物学 BIOLOGY
“剪辑”基因
机器人 ROBOTICS
章鱼:机器人的未来形态
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最新的章鱼机器人具有柔软的身体和四条可弯曲的腕足,它还能喷射水流。理想的章鱼机器人可以收缩身体,钻过直径仅为两三厘米的孔洞。原型章鱼机器人具有一系列不同的腕足,腕足可以产生高达数百千克的拉力,皮肤也能瞬间改变颜色和纹理。
观察 OBSERVATION
菲律宾的转基因征途
本刊记者 刘洋
对话 DIALOG
重塑能源
本刊记者 刘洋
自然新闻
一个婴儿,两位生母
从一名细胞质有缺陷的女性的卵子中,提取出遗传物质,移植到健康女性的卵子中,由此诞生的孩子,就不会患上遗传病。可问题是,这个孩子将会有两名生物学意义上的母亲,这会给生物伦理和孩子的安全性带来怎样的挑战?
垃圾变燃料
无论是玉米秸秆、木屑还是城市垃圾,几乎所有的有机废料都可用来生产合成气体或液体燃料。2015年起,伦敦城市机场起飞的所有飞机都将采用由垃圾精炼的航空燃料,生物质能源即将展翅高飞。
科研评估,谁说了算?
对科学家来说,论文发表在不同的地方,会在科学界引起不一样的反响。当开放获取的网络期刊面对早已占据优势地位的顶级期刊,当新的评价体系面对业已成熟的影响因子体系,谁才能更好支撑如今科学研究的进步?
修路毁掉亚马孙
“连洋高速公路”让秘鲁亚马孙雨林的森林砍伐现象变得更加严重。连接巴西最东段与最西部边界的一条公路,在给人们带来便利的同时,也让亚马孙雨林陷入困境:伐木工、农民、牧场工、淘金者蜂拥而至,制造出大片裸露荒地,影响了当地的大气循环模式,破坏了生态环境。由此对气候产生的影响,甚至会蔓延至全球。
前沿 ADVANCES
核物理
输出大于输入:核聚变迎来里程碑
医学
更有效的糖尿病药物
大数据
社交网站成科研数据重要来源
合成生物学
合成酵母菌2.0计划
法医学
CT扫描有助法医辨认尸骨
技术
黑客工具隐匿手机数据
空间科学
土卫六上有波浪
泰坦上的湖泊到底有多深?
数学
向马丁·加德纳致敬
材料科学
“光学镊子”夹起纳米颗粒
生态学
蜜蜂用人类垃圾筑巢
采访实录
仿真技术走进生活
植物学
植物也有保护色
地质学
地幔之下,隐藏新矿
专栏 COLUMN
技术档案
TECHNOFILES
智能手表不靠谱
撰文
戴维·波格(David Pogue)
科学评论
COMMENT
研究恐龙化石有何用
撰文
玛丽·H·施魏策尔(Mary H. Schweitzer)
大数据科学
BIG DATA SCIENCE
从大数据看星座
撰文
周涛
健康科学
THE SCIENCE OF HEALTH
移植细菌,遏制肥胖
撰文
克劳迪娅·沃利斯(Claudia Wallis)
反重力思考ANTI GRAVITY
在墙上赛车
撰文
史蒂夫·米尔斯基(Steve Mirsky)
怀疑论者SKEPTIC
世界可以无核吗
撰文
迈克尔·舍默(Michael Shermer)
读来编往
FEEDBACK
经典回眸
50,100&150 YEARS AGO
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SCIENTIFIC AMERICAN
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