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2022年04期

专题 | 全球科技创新中心：内涵特征与评价体系

本世纪以来，知识化与全球化迅猛发展，两者互为因果，又互相促进。这两大趋势正在重塑世界城市功能，重构全球科技和经济版图，加速形成全球创新网络（GIN）。全球科技创新中心是全球创新网络中的枢纽性节点城市，代表着所在国家在世界分工体系中所能达到的最大高度。当前，世界百年变局与世纪疫情叠加，新一轮科技革命和产业变革深入发展，国际力量对比深刻调整，经济全球化遭遇逆流，全球产业链供应链面临重塑，但大国间的科技

专题 | 全球科技创新中心：构成要素与创新生态系统

作为人类新知识、新技术和新产业的策源地，全球科技创新中心是伴随着科技创新的不断突破而逐步发展起来的。其构成要素可分为核心要素、驱动要素和支撑要素三个基本层次：人才是最高层次的要素，它渗透到其他各个要素之中，是全球科技创新中心形成的核心要素；驱动要素包括大学、企业和政府，全球科技创新中心的形成需要若干世界一流大学的支撑，需要一批科技“引擎”企业的引领，需要一个奋发有为的政府的推动；支撑层次的环境要素

专题 | 全球科技创新中心：发展模式与中国实践

在全球一体化背景下，任何科技创新中心的形成和发展都是创新主体与创新环境、地方创新系统与全球创新网络相互作用的结果，其各自发展特征和态势既因其自身地域性特征的差异性而具有独特的个性，不同城市之间也因其发展路径的相似性而表现出相对一致的共性。发现和总结全球科技创新中心的共性特征即发展模式，是深刻认识全球科技创新中心发展规律的基本内容，也是研究制定全球科技创新中心发展战略的基础。全球科技创新中心形成

前沿 | 光合作用研究动向

在地球和生命的演化过程中，光合作用产生的氧和碳水化合物不仅为高效的有氧呼吸作用和多细胞大型生物出现创造了条件，而且氧在太阳紫外辐射作用下形成的高空臭氧（O3）层有效地防止了紫外辐射对地球表面生物的伤害，保证生物得以从水生到陆生，直至遍布全球，形成生物圈。人类从18世纪发现光合作用开始，经历了19世纪的生态学研究、20世纪的生理学与生物化学研究，再到21世纪初以来的分子生物学研究，光合作用研究发展迅

前沿 | 体外仿生胃肠道模型的开发与应用

常言道：“民以食为天”。吃饭看似是一件很平常的事，但其中却蕴含着许多知识和学问。近年来由于膳食的不平衡和营养过剩导致的肥胖症、高脂血症、糖尿病和心血管疾病等现代“富贵病”的发病率居高不下。以糖尿病为例，目前我国糖尿病患者总数居全球首位，预计到2045年将达到1.98亿，平均每10个人中将至少有1个人是糖尿病患者。因此，从食品工程的角度来看，未来食品产业发展的重点是既要满足人们对于食

前沿 | 从怪兽到长颈鹿：獬豸盘角鹿研究漫谈

极端的事情总能引起人们极端的兴趣。生物演化中出现的极端的形态，以及极端的行为，无一例外会成为学者和公众关注的焦点，而长颈鹿又是这一系列关注焦点之翘楚。自19世纪初的拉马克时代起，长颈鹿就成为物种不变论被撬开的第一块瓷砖，而正是长颈鹿极端伸长的脖子，给了拉马克自由的灵感，谱写了生物演化理论的一个序曲：短颈鹿抬头仰望星空，看到了枝头大把甜美的树叶，心里种下了一个脚踏实地的梦想……至

论坛 | 关于巴甫洛夫条件反射学说的新思考

从1903年巴甫洛夫（I. P. Pavlov， 1849—1936）发现条件反射及创立条件反射学说至今，已经历了一个多世纪，而我个人从事条件反射的行为研究也已走过了半个多世纪。在这一个多世纪里，关于脑功能的研究虽然已有了引人瞩目的进展，已能在分子水平上来阐明脑细胞的某些活动，在脑细胞间的连接及神经回路等方面也都有了重要突破，然而对脑的高级功能，或者说脑的认知功能方面还了解得十分不够。新中国成

知识讲堂 | 量子孔径：原子无线电技术

孔径，即无线电接收装置，在经典无线电科学中，孔径指无线电接收系统的有效接收面积，用于表征其接收无线电波的能力。而在美国国防部高级研究计划局提出的“量子孔径”（quantum apertures）计划中，孔径被用来指代无线电接收装置，本文沿用这种用法。孔径已普遍存在于移动电话、雷达、射电望远镜等无线通信、遥感、侦测系统中，是人类生存和发展必不可少的工具之一。自1888年德国物理学家赫兹（H. R.

知识讲堂 | 多光子成像技术：解析大脑深部的利剑

1590年，詹森父子（H. Jannse和Z. Jannse）发明了世界上第一台显微镜，虽然看不见微生物，但在科技上是一个巨大的突破。1665年，胡克（R. Hooke）发表了利用显微镜观察的微小生物，人们开始认识微观世界。17世纪下半叶，“显微镜之父”列文虎克（A. Leeuwenhoek）首次用自制显微镜观察到活细胞。19世纪，“现代神经科学之父”卡哈尔（S. Cajal）运用

知识讲堂 | 铁蛋白：疫苗设计新平台

疫苗是人类预防传染病的重要医疗手段，接种疫苗能诱导机体产生特异的免疫反应，增强对特定疾病的免疫力。铁蛋白（ferritin）广泛存在于生物体中，凭借其独特的笼状结构和优良的生物特性，在众多疫苗载体中脱颖而出。铁蛋白铁蛋白结构保守，高等真核生物的铁蛋白或重组铁蛋白可由轻链和重链两种亚基以不同的比例共同组装而成，通常由24个亚基自组装成一个中空球形的纳米结构。人源铁蛋白球形结构的外径为12纳米

科学源流 | 硝板上的文明

盐池与运城池盐是我国早期先民最早食用的盐类。中国最古老的盐池，当属位于山西南部古河东地区解州和安邑一带的盐池，旧称河东盐池、解州盐池、安邑盐池、潞池等，今名运城盐池或运城盐湖。它是世界上最早开发的盐池及盐产地，据现代考古测算，形成于距今约五亿年前的新生纪初期，产盐史达四千年以上，孕育出我国上古文明的最初格局，并在之后数千年文明演进的诸多时期扮演了重要角色，具有不可忽视的历史地位

科学源流 | 发现脉冲星的女天文学家——贝尔

1943年6月15日，乔瑟琳·贝尔·伯内尔（J. B. Burnell， 1943—）出生在英国北爱尔兰贝尔法斯特。她从小就对自然科学知识感兴趣，并立志成为一名科学家。她曾在南安普顿大学、穆拉德空间科学实验室、爱丁堡皇家天文台等高校与研究机构从事研究工作，担任过爱丁堡皇家学会（RSE）主席、英国物理学会（IOP）的首位女性主席、牛津大学天体物理学客座教授等职位。2018年，基础物理特别突出奖颁发给

科学源流 | 中国光学天文学的发展：兼论我国西部天文选址

我国光学天文学发展的历史使命我国古代的天文学成就辉煌，然而最近300多年来的发展严重滞后。伽利略发明天文望远镜，观测能力一下子提高了100倍。清朝康熙和乾隆皇帝虽然关注天文，但拒绝引进先进的天文望远镜。他们亲自策划为北京观象台研制八大天文仪器，前后花了80多年，研制出来的都是直接用肉眼观测的仪器，面对欧美光学望远镜的迅速发展，我国天文观测的能力与之相比差距越来越大。民国时期，从西方国家学习

跟踪·扫描 | “中国复眼”重庆开建：构建世界上探测距离最远的雷达

[本刊讯] 2022年7月8日，北京理工大学重庆创新中心与重庆云阳县人民政府签署全面战略合作协议，双方将充分发挥各自优势，共同建设“超大分布孔径雷达高分辨率深空域主动观测设施” 项目（又称“中国复眼”）。该项目由北京理工大学牵头，北京理工大学重庆创新中心、中国科学院国家天文台、清华大学、北京大学等单位共同参与建设，拟研制世界探测距离最远的雷达，可高分辨率观测1.5亿公里范围内的小行星。这是

跟踪·扫描 | 南京大学研究团队发现肝纤维化的潜在治疗靶点

[本刊讯] 南京大学华子春团队与江苏省血吸虫病防治研究所合作研究发现，受体相互作用蛋白激酶3及其信号通路可能是致病性肝纤维化的新药物靶点，相关成果于6月27日在线发表在Signal Transduction and Targeted Therapy上。血吸虫病的主要病理损伤是肝脏纤维化，临床表现为肝纤维化、肝硬化等。血吸虫病肝脏纤维化可并发门脉高压、脾脏肿大、肝昏迷和肝腹水，对人体健康产生极大

跟踪·扫描 | 揭示新冠遗传易感性根源于人群演化历史中的谱系特异性自然选择

[本刊讯] 复旦大学人类表型组研究院徐书华团队与国内多家单位合作，系统研究了血管紧张素转化酶2（ACE2）的编码基因ACE2的群体多样性特征，鉴别出了在地理人群间差异性分布的ACE2基因谱系，发现了在东亚人群中尤为显著的谱系特异性自然选择印迹，并进一步揭示了ACE2基因谱系与新冠病症轻重程度的统计学关联。相关成果于2022年7月1日发表于《国家科学评论》（National Science Revi

跟踪·扫描 | 首个原子级量子集成电路诞生

[本刊讯] 澳大利亚硅量子计算公司SQC（Silicon Quantum Computing）宣布制造出世界上第一个原子级量子集成电路，这是一个包含经典计算机芯片上所有基本组件的电路，但体量却是在量子尺度上的。成果于6月23日发表在《自然》（Nature）周刊上。常见的量子计算芯片，无论是超导、离子阱，还是光子芯片，都是肉眼可见的。而该原子级量子集成电路则需要通过扫描隧道显微镜等工具才能一探究

跟踪·扫描 | 微纳塑料污染对人工湿地微生物群落及其脱氮功能的影响

[本刊讯] 西湖大学工学院鞠峰团队与重庆大学陈一团队利用人工湿地小型试验装置模拟湿地净水系统，运用高通量测序和网络分析等分子生态学与生物信息学方法，解析了微纳塑料污染对人工湿地微生物群落及其脱氮功能的影响，相关成果于5月19日发表在Water Research上。微纳塑料是指粒径从几十纳米到几毫米的塑料颗粒、薄膜、碎片、球团以及纺织纤维。人工湿地作为污水处理系统或河岸缓冲区，被认为是拦截微纳塑

跟踪·扫描 | 纪念希格斯玻色子发现10周年

[本刊讯] 在欧洲核子研究组织（Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire， CERN）大型强子对撞机（large hadron collider， LHC）首次宣布发现希格斯玻色子10周年之际，《自然》（Nature）周刊于7月4日在线发表了LHC 上的超导环场探测器（a toroidal LHC apparatus， ATLAS）和紧凑缪子线圈（c

跟踪·扫描 | 发现新的奇特粒子结构

[本刊讯] 欧洲核子研究中心7月5日宣布，该机构的大型强子对撞机（LHC）上的底夸克探测器（LHCb）合作组发现了新的奇特粒子结构，包括首次发现的五夸克态粒子和第一对四夸克态粒子。夸克是一种基本粒子，是构成物质的基本单元。已知夸克有6种，分别称为上、下、奇、粲、顶和底夸克。通常情况下，2个或3个夸克结合在一起可以形成强子，而强子是一种亚原子粒子，如构成原子核的质子和中子都是由3个夸克组成的强子