2021年一月刊新刊来了。本期杂志将呈现多维度、多个科学视角的精彩故事。在“大”和“小”的空间维度上，科学家将捕捉瞬时的超新星爆发，绘制最大的宇宙图谱；解析380万亿个和人体共存的病毒；并通过精巧的技术实现神经、血管等的连接，成功实现手移植。在“过去”和“将来”的时间维度上，生命曾经历过多次大灭绝后，而在当前的第六次大灭绝之后，生命将如何重启？
超新星爆发是宇宙中最剧烈的天体现象之一，科学家也曾根据以往的观测经验建立起超新星模型。但伴随着望远镜的升级，天文学家发现了越来越多模型之外的特殊超新星，它们极为明亮却转瞬即逝。为此，天文学家需要完善超新星模型，而这甚至有可能让我们预测出超新星爆发。
近十年来，一个新兴的名词逐渐进入人们的视野——人体病毒组。据科学家估计，人体内正生活着380万亿个病毒，其数量是细菌的10倍，它们几乎遍布人体的每个角落。许多病毒并不会让人患病，人体只是它们狩猎适合寄生的细菌的场所；但除此之外，还有一些病毒时刻威胁着我们的生命健康。如何发挥“好”病毒的益处，以及抑制“坏”的病毒，是当前的一项重大挑战。
在瑞士泰利山下，来自世界各地的科学家建造了一个岩石实验室，他们的实验目标是：找到能在很长一段时间安全储存核废料的地方。就目前的分析数据来看，硬泥岩粘土层是最有希望的候选项。搭配上金属制的核废料储存容器以及膨润土颗粒，这块区域或许能保证核废料在相当长的时间里不发生泄漏，但它能否真正坚持100万年？
虽然手移植术的首次成功实施要追溯到超过20年前，但直至今日，这依然被视作一种高风险手术。接受手移植术的截肢患者需要逆转截肢带来的神经结构重组，以适应他们的新手，但这一点却尤为困难。令人意外的是，一些接受手移植术的人能迅速适应他们的新手，这些案例揭示了神经系统惊人的适应性。
每当大灭绝事件发生后，全球的生物多样性都会遭受灭顶之灾。但是，地球上的生命总是顽强的，能以不同的方式复苏，形成一个与过去截然不同的新世界。如今，我们正面临第六次大灭绝事件，不同以往的是，这次的地球已经经过人类科技的深度改造，生物和生态都受到了非常明显的影响。这一次大灭绝事件将如何发生，又将如何决定幸存生物的命运？
在网络环境中，人们寻找、阅读和分享信息的过程，似乎都会受到某些操纵。算法会给用户提供喜欢的信息，而网络机器人会诱导人们去分享低质量的信息。受此影响，人类的认知越来越极端化，甚至社会被割裂成了不同的群体。但最底层的原因其实是人脑的认知偏差——当信息过载时，人们倾向于听从信任的人和支持自己观点的信息，而网络操纵扭曲并且放大了这一过程。
2020年7月，ITER终于迎来了历史性的一刻。在各种配套设备按序就位的情况下，这项耗资巨大、影响深远的国际科技合作项目已经正式宣布进入总体安装阶段。我们也有幸借此一睹ITER核心设备的细节。
弦论是现代物理学史上被研究得最为深入，但仍未被证实的理论。它们的特性勾起了理论物理学家以及数学家极大的兴趣。这些模型的一大显著特征是一类此前从没有人注意过的数学对称性。正是这种对称性促使理论物理学家提出了超对称的概念。这种对称性光芒四射，在数学和物理学中都非常有用，因此，很多理论物理学家都觉得这一定是大自然宏伟计划的一部分，哪怕实验学家找不到证明它存在的任何直接证据。
在过去20年间，通过一个口径只有2.5米的小型望远镜，斯隆数字巡天计划（SDSS）通过对多种天体的观测与定位，让我们重新认识了宇宙的膨胀历史。就在2020年7月，SDSS的四期项目发布了迄今最完整的宇宙三维地图，我们得以首次追溯110亿年前的宇宙演化。对于宇宙学家而言，SDSS及其“继任者”正为我们揭开宇宙最神秘组分——暗能量——性质的冰山一角。