封面故事
COVER STORY
培养迷你大脑
用小鼠来研究人类大脑和神经疾病常常失败，因为小鼠和人类的大脑存在关键的区别。为了跨越这个障碍，科学家开始在培养皿中培养小型的人类大脑，通过这个迷你版的人类大脑，科学家不仅可以探索关于大脑发育的种种谜题，还可以更清楚地研究多种神经疾病的发病机理，找到更有效的治疗方法。
物理学 PHYSICS
时空本源是量子纠缠
撰文
克拉拉·莫斯科维茨（Clara Moskowitz）
一些研究者怀疑，时空可能是由信息片段通过量子纠缠构建出来的。为了探索这种可能性，量子信息科学家与研究广义相对论和弦理论的物理学家展开了合作。他们希望通过两个领域的结合，来理解时空是如何从纠缠中诞生出来的。这样的尝试如能成功，就会给我们的时空观带来一次新的革命，并建立起物理学家追寻多年的量子引力理论。
机器人 ROBOTICS
拒绝人类指令：机器人会更好
撰文
戈登·布里格斯（Gordon Briggs）
马赛厄斯·朔伊茨（Matthias Scheutz）
机器人会威胁人类？其实，它们的创造者和拥有者，才是机器人出错的问题根源。因为人类有可能发出错误的指令，或有意无意地欺骗、利用机器人，以达到自己的目的。所以机器人不能绝对服从人类，我们有必要教会机器人学会推理，正确判断哪些指令会对自身、环境甚至主人造成伤害。
演化 EVOLUTION
鸟类起源：始祖鸟之前的一亿年
撰文
斯蒂芬·布鲁萨特（Stephen Brusatte）
虽然鸟类是从恐龙演化而来，但这种长着羽毛，与其他所有动物都迥然不同的物种并不是突然出现在这个生态系统中的。通过分析研究中国最新出土的化石，探寻始祖鸟出现前近亿年中的恐龙样本，科学家发现，羽毛、翅膀、中空的骨骼，高效率的肺脏都不是在短时间内出现的，这些特征早就潜伏在一些远古的恐龙身上了。
生物学 BIOLOGY
把蟑螂变成傀儡的泥蜂
撰文
克里斯蒂·威尔科克斯（Christie Wilcox）
扁头泥蜂堪称动物界的精神控制大师，通过把毒素注入蟑螂脑部，它能操控蟑螂的行为。受害的蟑螂会进行异常挑剔的自我清洗，然后来到扁头泥蜂为它准备的地穴——待扁头泥蜂在它身上产卵，幼虫破壳而出时，蟑螂就成为它们的鲜食。
法医学 FORENSIC SCIENCE
动物法医：找出虐杀动物者
撰文
贾森·伯德（Jason Byrd）
娜塔莎·怀特林（Natasha Whitling）
在美国佐治亚州的一片荒野上，警方发现了数十只被禁锢、瘦弱不堪的比特犬，以及几十具比特犬的遗骸。这些犬类受到了怎样残忍的虐待？通过对这些受害者和现场的细致检查，动物法医团队找出了嫌疑人利用它们进行斗狗比赛的完整证据——与调查人类犯罪现场的法医一样，动物法医也能利用受害或受伤动物身上或周围的细微信息，锁定施虐者。
环境 ENVIRONMENT
解救非洲土壤
撰文
约翰·P·雷诺德（John P. Reganold）
杰里·D·格洛弗（Jerry D. Glover）
世界上8亿营养不良的人中，有2.2亿生活在非洲撒哈拉沙漠以南地区。到2050年，当地人口数量还会再翻一番，需要更多的粮食。但是，这里的耕地状况十分越糟，完全无法为当地人提供足量的粮食和营养。不过，一些简单有效的方法，却可能帮助非洲走出困境：在庄稼中种植能够固氮的植物，几年后，就能让产量增加数倍。
医学 MEDICINE
让心脏长出新血管
撰文
加博尔·鲁巴尼（Gabor Rubanyi）
冠状动脉堵塞常常会危及患者的生命，部分患者需要通过搭桥手术绕开堵塞部位。而现在，研究人员正在尝试用一种全新的治疗手段绕开堵塞区，从而保障心脏的血液供应：让心脏再生出新的侧支血管。在过去20年间，科学家运用蛋白、基因和细胞手段进行了大量尝试，这种方法在动物试验和小规模人体试验中已经初见成效。
心理学 PSYCHOLOGY
肉食悖论：吃下我们所爱的动物
撰文
玛尔塔·泽拉斯卡（Marta Zaraska）
当你在吃糖醋排骨时，想到猪所具有的心智和情感，还能心安理得地吃下它吗？事实上，几乎所有人都会吃肉，但很多人又不希望动物受到伤害，出现这种被称作肉食悖论的现象的深层原因是什么？人们又是通过哪些心理调节方式克服心理障碍，吃下餐盘里的肉食呢？
考古学 ARCHAEOLOGY
死海古卷：最古老的圣经
撰文
弗雷德里克·叙金－永布鲁特（Friederike Schücking-Jungblut）
20世纪中叶，考古学家在死海沿岸的洞穴中发现了有两千年历史的古老卷轴。一些卷轴上抄录的圣经旧约是迄今发现的最古老的版本。这些卷轴出自何人之手，又为何存放在这些山洞中仍是一个未解之谜。有的学者认为，这些山洞附近可能就是一个抄写制造书卷的“印厂”；也有人认为，一些犹太人在躲避罗马入侵时把宝贵的经卷藏到了这里。
科学史 HISTORY
摩尔定律简史
撰文
伊森·莫里克（Ethan Mollick）
今天，我们熟知的摩尔定律是，芯片上可容纳的晶体管数目，约每隔18个月便会增加一倍。但在“18个月”这个时间点为大众熟知，并作为芯片行业的指导原则之前，它还曾出现过多次变化：一年、两年、26个月，最后才变成18个月。为什么会发生这样的变化？又是谁主导了这些变化？摩尔定律的简史并不简单。
前沿 ADVANCES
猴子也能制造石器，需重新制定人造石器标准
打造太空“虚拟”望远镜
美国性传播疾病感染率上升
不为人知的药品副作用
全球科技热点
虎鲸的更年期
白血病新疗法：特殊饮食替代化疗
绿色屋顶为蝙蝠提供栖息地
美国发射新一代气象卫星
植物拥有类似眼睛的器官
海豹的精准计时本领
中国首颗碳卫星成功发射
专栏 COLUMN
《科学美国人》国际版本速览
全球学术期刊概览
健康科学
THE SCIENCE OF HEALTH
冷冻疗法真的有奇效？
撰文
蒂娜·法恩·马龙（Dina Fine Maron）
技术档案
TECHNOFILES
邮箱密码永无宁日
撰文
戴维·波格（David Pogue）
科学评论
COMMENT
美国医院配枪之后……
撰文
纳撒尼尔·P·莫里斯（Nathaniel P. Morris）
反重力思考
ANTI GRAVITY
明明能变聪明，却硬要保持愚蠢
撰文
史蒂夫·米尔斯基（Steve Mirsky）
怀疑论者 SKEPTIC
认知失调与逆火效应
撰文
迈克尔·舍默（Michael Shermer）
图书 BOOKS
2016年最美科学阅读
策划
《环球科学》编辑部
经典回眸
50,100&150 YEARS AGO
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