量子计算：化学的未来

量子计算：化学的未来

经典计算机很难精确模拟具有量子特性的化学反应，这阻碍了学界从原子层面认识物质相互作用的过程。为了精确地模拟化学反应，科学家或许需要借助量子计算机，因为量子计算机中的每个量子比特都可以映射某个特定电子的自旋轨道以及其他量子特性，无需近似。

游戏：动物的生存之道

在大多数人看来，游戏仅仅是一种娱乐活动；但在动物行为学家眼里，多种类型的游戏行为对于动物的生存起着至关重要的作用：它们能增强动物的生存技能，还有利于修复破裂的家庭关系。对于人类而言，游戏也赋予了我们创新的天性和高度适应环境的能力。

褐矮星：恒星与行星的桥梁

褐矮星质量比行星大，但又不足以点燃核聚变，这种神秘的天体自诞生之后就一直在变冷、变暗。目前，还有很多褐矮星等待发现、很多理论亟待完善；另一方面，天文学家已经有了观察褐矮星的趁手工具。而褐矮星形成过程中的秘密，或许能为我们揭开更多关于行星、恒星演化的谜团。

阿尔茨海默病：被遗忘的致病机理

在发现阿尔茨海默病100多年之后，科学界突然开始注意到一个存在于患者大脑中，却一直被忽视的现象：一种名为小胶质细胞的非神经元细胞的形态出现了异常。让科学家意外的是，这种在大脑先天免疫中具有关键作用的细胞，在阿尔茨海默病的两个病理阶段中发挥着近乎矛盾的作用。但正是这样的矛盾，让他们重新理解了多种致病机制之间的关联。

地质中的几何学

古希腊哲学家柏拉图在《蒂迈欧篇》中将立方体和土元素相匹配，巧合的是，今天的研究也证明，构成我们世界的基本碎块的形状，平均而言就是立方体。这个地质学的结论甚至用不到多少物理上的计算，仅仅通过几何学的推理就能得出。从单块岩石的碎裂到整个地壳的板块构造，这个结论的适用范围之广，甚至超出了地质学家的预期。

口吃：毫秒级的神经缺陷

直到现今，人们才认识到口吃在本质上是一种神经发育障碍。受遗传和环境因素的影响，在口吃者脑部，一个控制语言表达的神经环路存在一些结构缺陷，这使得他们参与语言表达的多个脑区无法在毫秒尺度上实现精准配合，因而无法流畅地表达。基于这个新理论开发的疗法正在帮助他们缓解症状，并消除长期以来遭受的污名。

古老化石揭开玻璃的秘密？

在非晶态材料的定义中，最引人注目的一点就在于它或多或少地暗示了，这种固体能表现出液体的典型特质。我们常见的玻璃就是典型的非晶态材料，它会在自身重力的作用下发生形变吗？为了研究这个问题，科学家不仅深入还原了非晶态材料的形成过程，还分析了在自然界中存在了上亿年的非晶态材料：琥珀。

细菌拯救加勒比土壤

在加勒比群岛的两座岛屿上，一类含有十氯酮的杀虫剂曾被广泛应用于香蕉种植产业。20世纪90年代，这些对人体具有毒性的杀虫剂终于被禁止使用，但这时，这两座岛屿的土壤早已遭受污染，居民也开始患上疾病。由于性质稳定，人们认为十氯酮带来的问题可能会持续数个世纪。但在最近，从当地的两种细菌中，研究人员看见了快速分解十氯酮的曙光。

用磁场重现太阳星云演化

在研究太阳系的起源时，天文学家通常会通过望远镜观察其他正处于行星系统早期阶段的原行星盘，或者通过理论建模来推导相关的影响因素。但是离我们最近的原行星盘都在200光年之外，要想通过望远镜探测到其中的细节，仍然是世界性的难题。于是，科学家将目光投向了陨石。如果可以通过陨石回溯来自太阳系早期的古地磁信息，那就有机会重现太阳系起源和演化的宏大场景。

睡眠剥夺治疗失眠？

在全世界范围内，有大量人群受失眠问题的困扰。失眠不仅本身就是一种问题，通常还是其他疾病的症状。实际上，有一半失眠患者都诊断出了精神类疾病。为了治疗失眠以及相关问题，有很多患者都尝试过药物，但是依赖问题和戒断反应又成了新的麻烦。为此，科学家正在研究新的疗法，其中有一种甚至希望通过有计划地遏制睡意来规范睡眠时间。

南极鱼的多样化之谜

南极鱼科的鱼类生活在冰冷的南大洋中，这个科不仅拥有十分庞大的物种数量，不同物种间的染色体数目也相差巨大。遗传学家一直认为，这种多样性的成因是非同源染色体重组，但这种机制与新物种形成之间的关系一直备受争议。现在，一项新研究通过检测染色体上的转座子，提出了南极鱼科染色体分化的路线图。