在演化史上，我们的祖先长出遍布全身的汗腺。这个转变帮助它们捕猎并走出非洲，但也让它们变得更容易脱水，必须及时补充干净的水。因此，人类演化出了极强的取水能力。从在原始森林中寻找含水的树藤，到修建遍布城市的取水系统，我们与水一直密不可分。
当下，一种全新概念的疫苗正以意想不到的速度出现，它不再使用天然蛋白的组分激活免疫系统，而是将人工设计蛋白用作免疫原。理解和还原蛋白质结构原本是研发这类疫苗的最大阻碍，但人工智能的崛起一举打破了这一壁垒。在可预见的时间内，更高效、安全和廉价的疫苗很可能出现在每个人身边的诊所中。至少，基于此技术的新冠疫苗和药剂已经在路上。
最近一个世纪，粒子加速器已经成为最成功的科学探索工具之一。科学家需要更强大的粒子加速器，但随之而来的高昂造价却成了横亘在物理学家面前的最大难题。等离子体给了物理学家新的希望，利用脉冲穿过等离子体时产生的尾流，科学家能以较低的成本建造更强大的下一代加速器。或许未来，等离子体加速器能帮我们发现更多基本粒子，拓宽物理的边界。
石油行业为阿曼带来了惊人的财富，而现在，为了重新收集大气中的碳、遏制气候变化，人们再次将目光投向这个国家。在这里，一种特殊的地幔岩石可以与二氧化碳和水反应，将二氧化碳固定在岩石中。虽然这种天然的化学反应过程比预期的更快，但要达到人类期待的固碳速度，依然需要工程学的介入。
运用长基线干涉技术，射电天文学家将分布在全球各地的射电望远镜组合起来，拍摄了首张黑洞照片。但在光学波段实现类似的观测则要难得多。最近，量子通信领域的快速发展给了天文学家一丝希望。或许在未来，天文学家可以将观测到的光存储在量子硬盘中，或者利用量子中继器将远距离的望远镜连接起来。这类技术若能走向现实，将在光学天文学领域掀起一场量子革命。
全世界生活着将近3400种蝉，但每17年或13年大量出现一轮的周期蝉却是美国东部独有的。今年，X号共殖群在蛰伏17年后破土而出，再次以声势浩大的方式展现生命的奇观。这种周期固定的循环意味着，这些周期蝉无论在什么时候发育到了极限，都必须在地下停留固定的时间，然后一同羽化。有很多理论试图解释这种现象，但它们已经接近真相了吗？
流感病毒是人类社会的常客，它们在人群中肆虐时，常会导致大量的人患病和死亡。从20世纪30年代开始，科学家对这类病毒有了更清晰的了解。在这篇写于70年前的文章中，诺奖得主伯内特讲述了当时的科学家如何逐步破解这种微小生物的结构、繁殖以及感染人体的方式，并从中找到对抗其他致命病毒的方法。
在大约1.3亿年前的白垩纪早期，一次影响深远的转变在陆地上悄无声息地发生了。在很短的时间内，被子植物诞生，并且迅速演化出了所有主要的被子植物类别。被子植物为什么会突然集中出现，它们又是如何演化而来的？这个被达尔文称作“讨厌之谜”的问题，始终困扰着演化生物学家。最近，一支研究团队从保存完好的盔籽植物化石中，找到了揭开“讨厌之谜”的线索……
近百年前，土壤退化在美国造成了严重的尘暴事件；今天，一场更加严重的土壤危机正在重演。为了缓解土壤侵蚀，同时减缓气候变化的步伐，耕作方式的革新势在必行。从免耕种植法到穿插种植草本植物，再到再生型放牧，这些从不同角度出发的替代方案将有助于土壤固碳。与此同时，美国政府需要制定相应的政策，确保这些新方法能够被采用。
作为常见的癌症疗法，放疗或化疗本身也会成为一种选择压力，筛选出那些能够卷土重来的癌细胞。因此，彻底消灭癌细胞虽然是一条行之有效的道路，但是对于那些难以应对的癌症，我们需要换一种思路，将这种迅速发展的疾病转化成可控的慢性疾病。又或者，我们可以从演化的角度入手，为控制癌症找到更多的可能性。