封面故事 COVER STORY
解构大脑:宇宙中最复杂的网络
结合数学和神经科学的方法,科学家解析并绘制了大脑中数百万亿的突触连接点和突触之间的连接网络。这幅大脑网络图谱,称得上是宇宙中最复杂的网络结构。每一个点,每一条线都成就了世上独一无二的个体。利用这幅大脑网络图,科学家正尝试解开意识起源的谜题,并通过复杂的网络结构解决许多棘手的神经疾病。
数学
MATHEMATICS
解答三体问题
对于三体问题,迄今只有欧拉和拉格朗日找到了 5 类轨道的显式表达式,想要完全解开三体问题,似乎没有可能。不过,在数学家朋友的启发下,本文作者放弃了 17 年来的研究方向,利用简单的默克尔图,找到了三体问题的新解。
物理学
PHYSICS
马赫推进器:进入星际空间?
航天领域有个尴尬的事实 :自上世纪中期之后,推进技术就再也没有什么真正的重大进步了。为此,NASA 正在资助科学家开发一些奇异的推进技术。其中,一个异想天开的方案打算利用让物体获得惯性的马赫原理,让飞船获得前往星际空间的动力。
空间科学
SPACE
在太空中建造望远镜
即便是最大的火箭,也无法一次性地将大型太空望远镜运载到地球轨道,因此,科学家正在发展“在轨装配技术”,通过火箭把各种部件发射到太空,由机器人或宇航员完成望远镜的组装。
医学
MEDICINE演化论:抗癌新思路
为了消灭癌细胞,现代医学策略都是向患者体内输送大量的化疗药物。但是,就像用杀虫剂消灭害虫,一旦耐药种群出现,肿瘤将变得无药可治。现在,一种抗癌新思路正在兴起,它的核心思想来自于达尔文的演化论。为了不让耐药癌细胞不可控,科学家选择低剂量给药,留下一些对药物敏感的癌细胞,让癌细胞互相竞争、互相压制,从而将肿瘤维持在可控的大小,患者预期寿命也会显著延长。
精神病学
PSYCHIATRY
躁狂症是抑郁症的另一面吗?
在精神病学中,躁狂症作为双相障碍的“正极”,一直被认为是抑郁症的另一面。但当抑郁症单独划分一个病种后,精神病学家也开始怀疑躁狂症是否也是一种单独的疾病?已有大量研究开始证实,躁狂症在发病症状和用药效果上与双相障碍具有明显差异,而躁狂症患者也用他们的患病经历证明,躁狂症或许需要单独诊断和治疗。
动物 ANIMAL
动物竞争:一场只有自己的战斗?
在野生动物纪录片中,总会出现同种动物相互打斗的画面,它们的目标可能是食物、配偶或者群体内的地位。原本,大量科学家都认为在竞争时,动物会主动评估双方的能力,然后再决斗。但最新的研究却发现,很多动物完全不顾及对方的能力,只要觉得自己的体型足够大,战斗力足够强,就会与对方战斗到底。
科学史
HISTORY
营养学史上的明胶论战
150 多年前,法国科学界、医学界和工业界就明胶的营养价值和食用价值开展了一场影响深远的大争论,促进了营养学的研究和发展。
地球科学
GEOSCIENCE
月球引发火山喷发?
月球能引起潮汐,但能引发火山喷发吗?答案似乎是肯定的。本文作者从火山震动记录中发现,在火山达到临界状态时,火山内部发生的震动与月球的运行存在同步现象。如果能在更多火山上观察到这种现象,科学家将能够开发出监测工具,利用月球预测火山喷发。
能源
ENERGY
核电站的退役之路
全世界反应堆的平均年龄已经超过 30 岁,很多反应堆即将走到寿命的终点,而如何处理退役的核设施,却成为了一个难题。
人类学
ANTHROPOLOGY
中国人起源史
当古 DNA 技术被引入人类学研究后,一系列新的成果逐渐揭开了中国人的起源之谜。我们的祖先在 5 万年从非洲走出后,带着优异的素质迅速取代了沿途的古人类,迁徙到长江流域和黄河流域,独立发展出了农业文明。而随后的扩张和融合,则奠定了整个中国,甚至东亚的格局。