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2022年01期

专题 | 寻找健康“密钥”：从基因组到表型组

基因测序和表型测量是遗传学研究的基础。在人类基因组计划的助推下，生命科学领域开启了遗传研究的新纪元，系统解析基因和表型之间的关系成为新的前沿方向。 1911年，丹麦哥本哈根大学遗传学家约翰森（W. Johannsen）提出“表型”（phenotype）概念。1996年，美国加州大学珈蓝（S. Garan）首次提出“表型组学”（phenomics）的概念。经过多年的探索和实践积累，

专题 | 皮肤上的“生态系统”：皮肤微生物组

人类基因组计划在2003年完成以后，科学家意识到解密人类自身基因组并不能完全解决疾病与健康的关键问题。人体表面和体内存在着数量巨大的共生微生物，它们与人体细胞数量大致相当，但其基因总数庞大，可达人类基因数目的几百倍，而人类却对这些共生微生物知之甚少。鉴于此，美国国立卫生研究院（NIH）于2007年底率先启动 “人类微生物组计划”（Human Microbiome Project， HMP），包括中

专题 | 探索精神世界的轨迹：心理表型组

人类表型组（human phenomics）研究，是由我国复旦大学、美国系统生物学研究所及澳大利亚莫道克大学国家表型组学中心的科学家们共同发起的一项国际大科学计划[1-4]。它的实施将使基因、表型和环境的研究形成闭环，成为继基因和环境研究之后又一科学战略制高点和原始创新源，将深刻地改变生命科学领域的科研面貌，引领生命科学的范式变革。近日，国际人类表型组协作组第三次理事会宣布，由中国科学家设计、采集

专题 | “数字化”人体的“可视化”：表型影像学

请各位读者想象一下，当您面前放一个装满东西的黑盒子，如何在不打开它的前提下知道里面装的是什么？这也许并不重要，但是当一个人身体中出现了病灶，您准备用什么办法去找到它？自古以来，人们一直都在尝试各种办法去了解自己身体内部的结构。人体解剖是人类最早了解自身结构的方式，并且在中西方都有较早的记载。早在我国的战国时期，医者通过尸体解剖，将人的五官、大脑、内脏、骨骼、肌肉等结构进行测量并绘制

专题 | 表型组学与中医药创新发展

中医药学作为中华民族与疾病斗争的宝贵结晶，经过数千年的传承发展，已形成独特的理论体系和思维模式——较之现代医学，更强调整体观、个体化和治未病。时至今日，中医药学仍在我国临床诊疗中扮演着重要角色，但其背后的生物学机制尚待深入阐释；面对临床难题，中西医亦亟待通过取长补短，来弥补现有诊疗模式的缺陷。人类表型组学是生命科学领域中的新兴研究方向，自1996年其概念被首次提出后，发展突飞猛进，为精准医学的进步

前沿 | 新冠病毒超级突变株：奥密克戎

从2019年开始至今，新冠病毒引发的肺炎（COVID-19）在全世界已肆虐两年多了，造成全球累计3亿多人感染、550多万人死亡。全世界科学家在应对致病元凶——新冠病毒（SARS-CoV-2）的同时，新冠病毒自身也处在不断的变化之中，产生了多种突变株（亦称变异株），其中，世界卫生组织（WHO）密切关注的突变株是alpha、beta、gamma、delta和omicron（名称以希腊字母表依序命名）。

论坛 | 中亚地区城镇化进程中的水安全格局与挑战

中亚地处亚欧大陆腹地干旱区，是典型的温带大陆性气候，雨水稀少、蒸发旺盛。中亚地区的水安全问题一直受到广泛关注[1]，特别是苏联解体后，哈萨克斯坦等中亚五国独立之后各自谋求发展，中亚国家水资源可支配量与需求量矛盾突出，中亚水安全问题更加凸显。例如，咸海自中亚五国独立之初的1992年至2015年间，面积减少了约40 000千米2，产生了严峻的区域性生态问题。相关研究

贮存·检索 | 不对称有机催化：手性分子合成新工具

我们的生活和工业生产都离不开各种化学合成产品，催化剂是化学家用来合成各种化学产品的基本工具之一，它可以用来调控化学反应速率，让反应变得更高效、能源消耗更低，从而降低生产成本。但长期以来，在手性化学品合成中主要有两大类催化剂可用：金属和酶。有机催化剂，作为第三类手性催化剂，是一类基于有机小分子的催化剂。利斯特和麦克米伦在2000年左右各自报道了使用有机催化剂催化不对称反应。有机催

贮存·检索 | 统计物理、无序系统和神经网络

2021年，诺贝尓奖委员会决定将物理奖颁发给研究复杂系统的三位科学家，一时引起无数诧异和哗然，这是诺贝尔奖首次颁发给复杂系统研究领域。帕里西（G. Parisi）因其对无序和随机现象理论的革命性贡献而独享一半奖金，诺贝尔奖委员会给他的颁奖词是“他发现了从原子到行星尺度的物理系统中无序与涨落的相互作用”。帕里西是非常典型的理论物理学家，由于他研究的领域数学物理味道较浓，并且十分抽象，故即使在理论

贮存·检索 | 透视全球变暖的气候大师

复杂系统由许多存在着相互作用的部分组成，或是由某种随机性主导，或是组分数量庞大，或是具有混沌的特点——若是系统受到一点扰动，就会产生巨大的改变。2021年诺贝尔物理学奖授予三位 “对我们理解复杂的物理系统做出开创性贡献”的科学家，他们是发展出首个气候模式的真锅淑郎、提出气候变化归因检测方法的哈塞尔曼（K. Hasselmann）和在自旋玻璃问题上做出创新的帕里西（G. Parisi）。复杂系统

贮存·检索 | 我们如何感知热、冷和力

1932年的诺贝尔生理学或医学奖得主谢灵顿爵士（Sir C. S. Sherrington）在他发表于1906年的经典神经生理学著作《神经系统的整合作用》中，把感觉器官分为三类：外感受器，介导如视觉、听觉、嗅觉及触觉等感觉；内感受器，感知身体里各种内脏器官活动及变化；本体感受器，存在于肌、腱、关节等运动器官中感知身体的位置、姿态和动作。感觉信息在被人体的感受器接收后，会通过神经通路传递到大脑中与感

贮存·检索 | 经济学研究因果关系实证方法论上的新突破

2021年 10 月 11日，瑞典皇家科学院宣布，将今年诺贝尔经济学奖颁给卡德（D. Card）、安格里斯特（J. D. Angrist）和因本斯（G. W. Imbens），以表彰卡德对“劳动经济学实证方面的贡献”，同时表彰安格里斯特和因本斯对“因果关系分析的方法论贡献”。在此之前，1989年诺贝尔经济学奖获得者哈维尔莫（T. Haavelmo）、2000年诺贝尔经济学奖获得者赫克曼（J. He

科学书屋 | 从《身边鸟趣》窥见鸟性轶事

我是一个学社会学的人，以前从未有意识地去涉猎动物学相关的书。近几年机缘巧合，通过读一些科普书在这方面受益良多，深刻了解到我们所有人都避免不了直接或间接与野生动物发生联系。比如，从《想象的力量：透过黑猩猩看人类》感受自然科学与人文科学融合的魅力，人类心理与黑猩猩等动物不同之处在于，人类具有想象未来的能力，并在想象的驱使下抱有希望；通过《我的野生动物邻居》知道城市里就有许多近在我们身边却被“视而不见”