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2022年03期

卷首语 | 根深叶方茂

基础研究到底可以给大众生活带来哪些实际用处？龙龙的经历或许能帮我们找到些许答案。 4年多前，龙龙出生了，一家人喜笑颜开。然而这种喜悦的心情持续了仅仅一年，就因为龙龙身上出现的奇怪症状戛然而止。经医生诊断，龙龙患上了科凯恩氏综合征，又称早衰症，是一种罕见病，寿命通常在7到20岁。因为这是一种基因变异导致的疾病，常规方法无法治疗。几年间，一家人四处求医。就在近乎绝望之时，医生告诉龙龙家人，这

前沿 | 科学家发现指纹密码，未来或可早筛部分疾病

肤纹表型是人体外观表型的重要组成部分，而指纹，因其恒定性及高遗传性，已成为目前研究最广泛的肤纹类型。不过，人类对指纹形成的生物学机制仍知之甚少。为解开谜团，中国科学院上海营养与健康研究所汪思佳研究员团队、爱丁堡大学丹尼斯·赫顿教授团队和复旦大学金力院士团队联合国内外十余家科研机构展开深入研究。他们从定位与指纹纹路表型相关的遗传变异入手，面向23000多例个体进行全基因组关联扫描与多群体

前沿 | 细菌让作物在火星长得更好

向火星送外卖，成本有点过于高昂。因此火星的第一批移民者，将要考虑如何在火星上种植食物。特别干燥和多尘，是火星上土壤的特点。风化层缺少向植物和动物提供营养的有机物质。氮对植物来说是最重要的营养物质，但火星土壤含氮分子缺失，是个沉重打击。据国外媒体报道，美国科罗拉多州立大学研究人员决定通过土壤细菌从空气中固定氮气的方式，让氮气回到火星。研究小组在模拟火星土壤上种植三叶草，把一些称为苜蓿中华根瘤菌的

前沿 | 第四剂新冠疫苗对奥密克戎毒株有效性较差

以色列哈伊姆·谢巴医疗中心1月17日公布的一项初步研究报告显示，接种第四剂新冠疫苗在抵御变异新冠病毒奥密克戎毒株的有效性方面较差。报告援引该研究负责人、谢巴医疗中心感染预防和控制部门主任吉莉·雷格夫-约凯的话说，从参与试验的医务工作者接种第四剂疫苗后的奥密克戎毒株感染率来看，虽然接种第四剂疫苗后抗体水平显著提高，但这种抗体水平提供的保护对于奥密克戎毒株只能说“有一定效果”。雷格夫-约凯

前沿 | 为什么上了年纪人会变矮？

生活中，我们经常会发现一些上了年纪的人似乎变矮了。身高真的会随着年龄的增长而下降吗？答案是肯定的。一项发表在《美国流行病学杂志》上的研究得出的结论：男性和女性的身高都会随着年龄的增长而下降。与男性相比，女性随着年龄增长，身高下降的速度会更快。值得一提的是，对于男性来说，身高下降的速度取决于他们的初始身高。这意味着个子较高的人身高下降得更快，不过，这一情况并不适用于女性。身高之所以随

前沿 | 大熊猫告诉你吃素为啥也能胖？

对人类来说，“高纤低脂”的饮食结构是减肥秘诀，但熊猫每天都吃这样的“减肥餐”，却依旧长得胖乎乎。为什么呢？北京时间1月19日，中国科学院动物研究所魏辅文院士团队在《Cell Reports》发表文章，从保护宏基因组学视角揭示了野生动物食性与肠道微生物的互作机制，揭示了这个秘密。此次，研究团队联合中国人民解放军陆军军医大学教授魏泓首次利用粪菌移植方法和无菌小鼠，分别构建了大熊猫食叶季肠菌和食

前沿 | 人瘦也患脂肪肝原因找到

近日，德国和英国的科学家合作研究发现，基因RNF43和ZNRF3的缺失或突变会触发一个脂质代谢的调节信号，进而导致肝脏中脂质的积累和炎症。这一研究结果可以解释为什么有的人很瘦，却还是会患脂肪肝。相关成果发表在《自然·通讯》杂志上。此前的癌症基因组研究已经将RNF43和ZNRF3确定为在结肠癌和肝癌患者中发生突变的基因。德国马克斯普朗克分子细胞生物学和遗传学研究所梅瑞特谢尔·胡赫博士领导的研究小

前沿 | 全球生物多样性第六次“大灭绝”正在进行

地球生命已历经5次由极端自然现象引起的生物多样性大规模“灭绝”事件。现今，许多专家警告说，第六次大灭绝危机正在发生，而这一次完全是由人类活动造成的。美国夏威夷大学马诺阿分校和法国巴黎国家自然历史博物馆的生物学家最近在《生物学评论》杂志上发表了对这一持续灭绝事件证据的全面评估。通过对陆地蜗牛和蛞蝓的估测值推断，研究人员估计，自1500年以来，地球可能已经失去了200万种已知物种的7.5%

科学探奇 | 猪心脏成功植入人体

美国马里兰大学医学中心的外科医生最近透露，一位晚期心脏病患者于2022年1月7日接受了基因修饰猪心脏移植手术，病人术后情况良好，可检测到正常的心跳、脉搏和血压，且没有明显的排斥反应。这是人类首次成功将基因修饰猪心脏移植到活着的患者体内，标志着异种器官移植新时代的开始，将为大批缺乏人源心脏供体的心脏病患者带来希望。但专家也坦言，现在说美国这例手术取得成功还为时过早，需要确保患者在未来几个

封面故事 | 基础研究

科技是第一生产力，基础研究是科技创新的总开关。我国科技发展已经站在了新的历史起点，加强基础研究是提高我国原始性创新能力、积累智力资本的重要途径，也是跻身世界科技强国的必要条件。什么是基础研究？基础研究有什么用？中国基础科学研究在世界上到底处于什么水平？要实现高质量基础科学研究的突破，我们还有哪些难题待解？

封面故事 | 一块“嫦娥钢”

天问一号“着巡合影”图。距离地球3.2亿公里的遥远星球上，在约9分钟的时间里，从约2万公里/小时减速至0，在陨石、沙尘暴等恶劣环境威胁下自主完成一系列复杂降落动作，在着陆缓冲机构的保护下抵达星球表面。这是探测器着陆火星所需要经历的过程。通信信号由火星传到地球至少要十几分钟，无法实时监控，因此，这段异常复杂危险的着陆过程，也被称为“恐怖9分钟”。迄今为止，人类已经发射了50多个火星探测器

封面故事 | 基础科学

实施基础研究十年规划、推动国家实验室体系有效运行、实施科技支撑碳达峰碳中和行动、实施科技体制改革三年攻坚方案、高水平建设国际科技创新中心和区域科技创新中心……1月6日召开的2022年全国科技工作会议透露，今年，我国科技领域将启动实施多项重大规划和行动方案，从科技规划、基础研究、战略科技力量等10个方面发力，发挥科技对国家发展和安全的战略支撑作用。随着中国载人飞船、月球探测、量子通信等科技成

封面故事 | “网红院士”汪品先

去年夏天，85岁的著名海洋地质学家、中国科学院院士、同济大学海洋与地球科学学院教授汪品先成为备受欢迎的“科普老顽童”。 2021年6月9日，汪品先入驻B站（哔哩哔哩）。截至9月6日，他已经收获百万粉丝，其首条视频《我60岁以后才出成果，我们要把中国大洋钻探做到国际前列！》的播放量达300多万次，获赞近50万次。成为“网红院士”，汪品先很高兴。因为越来越多的人，尤其是年轻人开始关心海洋、学习海

封面故事 | 北京生命科学研究所

基础研究是科技创新的源头。我国科技创新取得了巨大成就，但基础科学研究这个短板依然突出，重大原创性成果缺乏，许多关键核心技术受制于人。怎样才能让科研人员心无旁骛地投身基础研究，创造更多引领性原创成果，进而夯实我国建设世界科技强国的根基？由科技部等7部委和北京市联合创建的北京生命科学研究所（以下简称北生所），被誉为“科技体制改革试验田”。北生所成立15年来一直潜心原创性基础研究，不仅取得诸

封面故事 | 李政道研究所

在20世纪，世界上有两大举世瞩目的科学研究中心，吸引了全球最杰出的科学家在一起探索自然界的奥秘：一个是成立于上世纪20年代的丹麦玻尔研究所，另一个是成立于上世纪30年代的美国普林斯顿高等研究院。进入21世纪，能否有一家研究机构再现这样的学术“盛景”？在这里，全球顶尖科学精英纷至沓来，青年科学家来此历练，并产出世界知名的重大原始创新成果。这正是李政道研究所的“雄心”所在。作为上海科创中心建设

封面故事 | 让人才潜心基础研究

基础研究是科技创新的总开关，是一切科学技术的源头。这些年，“天宫”、“蛟龙”、“天眼”、“悟空”、“墨子”、大飞机……随着一批重大科技成果相继问世，我国科技在部分领域实现从跟跑到并跑、领跑的转变，一些领域甚至率先进入“无人区”，这对我国基础研究提出了更高的要求。要实现高质量基础科学研究的突破，人才是关键。现实之中，由于基础研究周期长、不确定因素多、出成果较慢、成果转化难等原因，基础研究人才

封面故事 | 基础研究成果

我国已成为世界科研论文发表量第一大国，持有专利数也高居全球第二。但很多时候，守着“金山银山”却只能卖出石头的价钱，拿着研究成果仍迈不开前行的脚步。与此同时，不少企业在解决生产难题的过程中，由于无法找到合适的技术，只能把目光投向国外。科研机构的研究成果难寻下家，企业急需的技术求而不得，矛盾直指成果转化。基础研究成果转化难是个老问题。在中国工程院院士、中科院化学物理研究所所长刘中民看来，如

寰宇内外 | 不会飞的鸟

非洲鸵鸟非洲鸵鸟属鸵形目鸵鸟科，是世界上最大的鸟类。其主要特点是龙骨突不发达，不能飞行，是世界上现存鸟类中唯一的二趾鸟类，在它双脚的每个大脚趾上都长有长约7厘米的危险趾甲，后肢粗壮有力，适于奔走。鸵鸟的祖先也是一种会飞的鸟类，但受环境影响，在开阔草原和荒漠环境中逐渐向高大和善跑方向进化，飞行能力逐渐减弱直至丧失。它跳跃可腾空2.5米，冲刺速度在每小时70公里以上，同时粗壮的双腿还是非洲鸵鸟

真相 | 为啥人老腿先老

我们的膝关节是人体中最大的关节，当我们平地行走、上下楼和蹲起时，主要都是膝关节在发挥作用，膝关节的屈伸是完成上述动作的关键因素。我们每个人的膝关节出现疼痛症状的时间会早于其他关节。到了50岁，膝关节或多或少有点疼痛，甚至有些人不到50岁，就出现了双膝疼痛。恰恰迎合了那句老话：“人老腿先老”。为什么恰恰是这么重要的关节更容易出现老化呢？如果我们知道了个中原因，就可以有针对性地去保养膝关节，预

聚焦 | 奥密克戎大流行

在圣诞新年双节的加持下，经过一个多月的传播，目前，奥密克戎变异株在美国新增感染者中的占比从1%飙升到95.4%，毫不费劲地取代了已经流行了大半年的德尔塔。1月3日这一天，美国当日新增感染人数超过100万，创造了世界上所有国家自新冠肺炎流行以后的最高每日统计数。不仅美国，在英国、法国、意大利、澳大利亚等诸多国家，奥密克戎的冲击使得它们面临着新冠肺炎疫情以来最严重的大流行，新增病例数呈指数级增

聚焦 | 毒性是否减弱？

1月8日24时，天津市新增2例本土病例确认为奥密克戎变异株感染。9日7时起，天津启动全员核酸检测。10日，河南省安阳市确认当地此前发现的2例病例为奥密克戎变异株感染，与天津疫情属同一传播链。随着奥密克戎成为部分国家主要流行毒株，我国“外防输入”压力持续增大。奥密克戎在全球迅速扩散的同时，毒性是否有所减弱？已有疫苗效果是否依旧？未来如何更好地进行精准防控？来自全球不同地区的多项研究显示，奥密

专栏 | 上海“最小中风险区”彰显科学精神

近日，上海“最小中风险区”上了多个热搜。新增的疫情中风险地区“静安寺街道愚园路228号”，实际上是一家奶茶店，面积20平方米，是迄今最小的一个风险区。上海市新冠肺炎疫情防控工作领导小组办公室介绍说，他们最近将确诊病例的工作地愚园路228号列为中风险地区，上海市其他区域风险等级不变。作出这个决定，理由是5名感染者都和1月11日上海1例境外输入感染者关联，确定了同一传播链，而且都在隔离管控期间

专栏 | 医生直播妇科手术，谁给的“自信”？

发自山东省日照市公安局东港分局微信公众号的一则情况通报，将男医生直播妇科手术的话题送上社交网络热门话题榜。据1月18日通报称，该局于同天下午接群众举报一医生疑似在网上直播妇科手术片段，随即对涉事医院相关人员进行调查。目前，涉事医生已被抓获，案件正在进一步侦查中。紧随其后，涉事网络平台也作出回应称，对涉事直播账号已做永久封禁处理。对于一个具备基本互联网生存经验的人来说，人们默认其对基本的

专栏 | 家暴不是家务事，这样的常识还要重申多少遍？

陕西一公司职员在1月19日当着孩子面家暴妻子，相信大多数看过这则家暴视频的人，都会产生强烈的生理不适感。据媒体报道，视频开始，只见一名男子疯狂用重拳击打女子的头部，下手极其残暴，而旁边就站着一名大喊着“妈妈、妈妈”的幼童。更让人五味杂陈的是，被男方暴打的女方，在被暴打之时还不忘安慰孩子说：“宝宝，莫害怕。”然而，在此情况下，男方丝毫没有收手的意思，依旧不管不顾，继续把女方拖到沙发上抡拳

专栏 | 让努力生活的人得到温暖对待

北京市朝阳区在1月18日发现一例核酸检测阳性人员，后经进一步检查和专家会诊，诊断为新冠病毒无症状感染者，有关部门因此公布了其流调信息。该无症状感染者的活动轨迹显示，从1月1日到1月18日，18天时间里，他先后辗转了20多个不同的地点打零工，其中多日凌晨上工。尽管流调信息并未过多提及他的个人情况，但这份“打工记录”，已经足以为我们勾勒出一个勤恳、忙碌的劳动者形象。一时间，对其辛勤工作的钦佩，

专栏 | 校园冰雪运动未来可期

随着新材料、新设备的研发应用，冰球运动门槛正在降低，吸引了更多青少年参与。前不久举行的2021年河北省“心向冬奥”校园冰雪季里，石家庄桥西外国语小学的学生们向人们展示了陆地冰球的魅力。冰球在中小学体育课中的普及，让孩子们轻松体验到冰雪运动的乐趣。青少年是实现“带动三亿人参与冰雪运动”的生力军。推动冰雪进校园，既能提升冰雪人口数量和质量，夯实我国冰雪竞技项目发展基础，又能带动社会参与，拉动冰

专栏 | 在哪里过年都应有一份亲情相伴

今年春运大幕开启后，有人搭乘风驰电掣的列车回到暌违已久的家乡，正享受醇厚的亲情、浓烈的乡情;还有的人则在“是回家过年还是就地过年”的选择中，不停纠结，不断权衡。当前，我国面临德尔塔和奥密克戎毒株输入疫情的双重挑战。随着全国范围内的人员流动和聚集大幅增加，疫情防控形势严峻。在这种情况下，就地过年不失为一种可行且明智的选择。作家冯骥才说：“过年是放大的生活，也是情感的总爆发。”无论在哪里过

地球故事 | 念青唐古拉

西藏念青唐古拉山。西藏的雪山几乎都是5000米以上的极高山，是岩石与水的完美结合，因为有固态水的加盟，山便有了生命的律动。西藏是一个雪山和冰川荟萃的地方，有冰川21873条，无论冰川的数量、面积还是储量几乎都占全国冰川的半壁江山。尽管西藏拥有丰富的冰川资源，但拉萨市却是一个意外，在西藏的7个地区（市）中，拉萨市冰川覆盖率1.6%，仅高于那曲地区;冰川数量742条，也是西藏最少的。但是尽

万象 | “天才译者”金晓宇

金晓宇搀扶着父亲走路。他是躁郁症患者，病魔像甩不掉的阴影常年尾随身后;他一生没有朋友，父亲是他最好的知音和助手;他有翻译的天才，看过他译作的人这样评价：文字细腻，比原文还好。他叫金晓宇。在1月17日之前，除了22本出版书籍的封面，译者处印着他不起眼的名字，人们尚不知晓他更多的故事——他的苦难、他的挣扎、他的天赋以及他背后伟大的父亲和母亲（父亲称金晓宇为小宇，下文统一作“小宇”）。 6岁那

万象 | 古人是怎样通信的

当今社会，互联网成为信息时代的新兴通讯工具，使得我们能够随时随地接收到海量信息。大街小巷到处是疾驰而过的快递小哥，他们风尘仆仆地把物品送到寻常百姓家。往事越千年，“千里眼”“顺风耳”曾经是我们遥不可及的梦想;即使一封普通的家书，也很难做到朝发夕至，因此有“烽火连三月，家书抵万金”之说。私人通信马上相逢无纸笔，凭君传语报平安。我国古代老百姓之间除了口头传递信息之外，主要通过书信来传递信息

人物 | 施一公

首次发现次要剪接体的高分辨率三维结构——2021年他带领团队再获剪接体结构的重大突破; 在《自然》杂志最新发布的2021年度年轻大学自然指数中，他带领的西湖大学是上升最快的25所年轻大学中最年轻的; 出顶尖成果，带拔尖人才，向世界一流研究型大学迈进……54岁的西湖大学校长、中国科学院院士施一公，一次次挑战极限。 “心有大我，科学报国”——在中华民族走向伟大复兴的征程中，闪耀着以施一公为代

科学课堂 | 听话的小球

“听话的小球”是科技馆展品中让学生倍感兴趣的一件展品。展台下方有一个风机，按下启动按钮，风机会沿着右边的竖管向上吹风，竖管里的空气快速流动，压力就变小了。而外界空气压力是正常值，与之形成压力差，空气会从压力大的位置向压力小的位置流动，所以空气就沿着C形管被源源不断地吸进了竖管里。小球则顺着气流的运动沿着C形管跑圈，周而复始。小球为什么能够沿着C形管跑圈呢？这就涉及流体力学中的一条著名定律——伯

阳光童书 | “我”是独一无二的

图书名称：《有趣的人体：什么组成我？》作者：英国DK出版社出版社：科学普及出版社定价：29.80元你是否也跟我一样曾在内心深处思考过这些问题——“为什么他的手指比我的长”“为什么她长得比我高“为什么我不喜欢吃蘑菇而他喜欢”“为什么她的想法总是跟我的不一样”……那到底是什么造就了这些差异呢？《有趣的人体：什么组成我？》一书将在充满乐趣的故事中同我们一起寻找答案。这是一