阿奇博尔德•希尔与有氧恢复热的发现

英国杰出的生理学家阿奇博尔德·希尔因有关肌肉产热的研究荣获1922 年的诺贝尔生理学或医学奖。他所发现的恢复热使研究者们对肌肉活动的生理过程产生了全新的理解,并对肌肉的生物化学研究产生了重要影响,为在当时最终建立起肌肉工作的全新模型奠定了坚实的基础。笔者对希尔荣获大奖这一历史事件进行了回顾与评述,以纪念希尔卓越的科学工作和不朽贡献。     

•编者按•

今年是北京直立人(俗称北京猿人)第一个完整头盖骨发现80周年. 北京直立人的第一件化石出土于1921或1923年, 1926年在运往瑞典的标本中鉴定出一枚属于人类的前臼齿从而使其出土地周口店闻名于世, 1927年发现了1枚保存完好的臼齿, 由此提出Sinanthropus pekinensis这个新属新种, 中译为中国猿人北京种, 1929年12月2日发现了第1个完整的头盖骨, 与爪哇猿人并立为当时已知的最初人类, 1931年, 从这个遗址出土的石片被鉴定为人工制造的工具, 一些遗物被鉴定为人类用火的余烬, 更坚实地确立了这种古人类在人类进化上的重要地位. 1959年东非坦桑尼亚奥都威峡谷发现170多万年前的石器, 大大地延长了人类历史的记录, 北京直立人不再是最早的人类. 但是由于这个遗址不但出土了大量的人类化石, 还伴存有丰富的石器、用火遗迹、哺乳动物和其他脊椎动物化石, 20世纪80年代应用新技术测年进一步认识到古人类在这个遗址生活的时间跨度很大, 所有这些与众不同之处使它的研究价值在更新世古人类遗址中仍然具有无与伦比的重要位置.......     

•编者按•

非常荣幸能够参与《科学通报》专题“高速光电子”的出版工作. ......     

可逆磷酸化发现者——埃德温·格汉德·克雷布斯

蛋白质是生命的结构和功能基础,几乎参与了生命的每一个过程,如新陈代谢、物质转移、细胞通讯等,为了紧密的完成这些过程,蛋白质本身的功能必须受到严格的调节.     

评弗兰克·威尔茨克的《存在之轻》——一本关于物质起源, 以太以及统一场论的书

<存在之轻>("The Lightness of Being")是当代物理学家弗兰克·威尔茨克2008年推出的一本新书.弗兰克·威尔茨克是2004年度诺贝尔物理学奖得主,他得奖的理论是量子色动力学(OCD:Quantum Chromodynamics).     

试管婴儿技术的发展与探讨

 2010年诺贝尔生理学或医学奖授予了“试管婴儿之父”罗伯特·爱德华兹。试管婴儿技术是一项影响深远的重要技术,为人类辅助生育技术带来了重大变革。试管婴儿技术主要是融合了体外受精技术与胚胎移植技术,旨在帮助各种不孕不育症夫妇繁育后代。30多年来,在原有基础上,试管婴儿技术还发展演变出了胞内单精子注射以及胚胎移植前遗传诊断等其他方法,使得其功能大幅扩展。本文将对试管婴儿技术,发展历程和引发的伦理社会问题作一个简要介绍。     

岩浆与岩浆岩：地球深部“探针”与演化记录

岩浆是在地下形成的含挥发分的高温粘稠的硅酸盐或碳酸盐熔融体,由岩浆凝固而成的岩石称为岩浆岩或火成岩。用科学的方法来观察和解释它们,它们就不是一堆死气沉沉、枯燥无味的石头,而是一部引人入胜的“无字天书”。地球系统是一个整体,它是由从地心到地表的多个层圈构成的。岩浆是地球各层圈之间相互作用的产物,是地球各层圈之间物质和能量交换的重要使者。研究岩浆作用与岩浆岩有三个方面的意义：①岩浆岩及其所携带的深源岩石包体可以被称作探测地球深部的“探针”（lithoprobe）和“窗口”(window)。②岩浆岩也是板块运动与大地构造事件的记录,通过岩浆岩的研究,可以恢复古板块构造格局,追溯大地构造演化历史。③归根到底,是服务于人类社会对于合理利用资源,改善环境,减轻自然灾害的需求。     

小麦-冰草附加系1•4重组P染色体对Ph基因的抑制作用

冰草属(Agropyron Gaertn.)的P组染色体被推测可能携带有抑制小麦Ph基因的遗传系统, 但是相关的研究很少. 本研究发现, 在小麦-冰草附加系Ⅱ-21-2(附加1•4重组P染色体)的减数分裂中存在染色体联会异常的现象. 对该附加系进行细胞遗传学和Ph1基因扩增等分析与检测, 结果表明附加系Ⅱ-21-2的Ph1基因扩增正常, 未见缺失; 小麦-冰草附加系Ⅱ-21-2减数分裂中期每个花粉母细胞出现六价体或四价体的数目分别为0.41和0.13, 而附加系受体小麦Fukuho减数分裂无染色体异常联会. 双色GISH/FISH检测表明, 附加系Ⅱ-21-2的P染色体不直接参与多价体的组成, 多价体为小麦自身染色体构成. 附加系Ⅱ-21-2的1•4重组P染色体能够抑制小麦Ph基因的作用, 从而引起小麦部分同源染色体之间的联会, 并造成包括小麦3B-3D等部分同源染色体之间的易位. 小麦-冰草附加系的P染色体促进小麦部分同源染色体联会的作用或特性在未来小麦的遗传改良中具有潜在应用价值.     

西去泥河湾——解读古人类与燕山隆升的历史

燕山山脉何时隆升?中国古人类何时出现?古黄河故道从何处入海?都是地学界、人类学界长期关注的科学问题。作者在考察泥河湾剖面的过程中,发现北京西山坡脚和延庆盆地都出露着上更新统马兰组的湖相地层,说明延庆涿鹿盆地是晚更新世之后大约2万年才抬升成海拔1km的高台,永定河、潮白河的上源白河在山区都呈深切河曲的特征也佐证了北京西山的快速隆升。考察途中所见下花园鸡鸣山推覆构造和盆山间隔地貌,是晚中生代燕山运动形成的推覆褶皱造山带遗留的痕迹。阳原附近的"泥河湾盆地",因1923年英国地质学家巴尔博发现相当于欧洲早更新世"维拉弗朗动物群"的"泥河湾动物群"而闻名于世。所考察的阳原化稍营郝家台台儿沟剖面包含了从上新世到第四纪晚更新世的全套地层,是全球最好的第四纪剖面之一,剖面岩性和生物化石表明这里从上新世到第四纪晚更新世一直保持着湖盆沉积的环境,有利于古人类生存繁衍。近年闵隆瑞等在小长梁下更新统泥河湾组中发现了古人类化石(腿骨),使距今40万年的"北京猿人"向前推进到距今150多万年的"泥河湾人",是古人类研究的重大突破。从上新世到第四纪晚更新世,由大同蔚县阳原和涿鹿延庆盆地组成的"泥河湾盆地"一直和华北冲积平原保持着近于同一水准面,古黄河北支故道很可能自西向东从大青山南古河套盆地经上述盆地群沿白河向东注入渤海,它们现在的千米海拔是晚更新世末快速隆升造成的,这次快速隆升也同时造成了燕山山脉的整体隆升,以致成为现今分隔辽河水系与黄河水系的分水岭。     

铅酸蓄电池的发展、现状及其应用

铅酸蓄电池(简称铅酸电池)从问世至今已有150多年的历史,因其价格低廉、技术成熟、性能可靠等优势,已成为目前化学电源中产量最大、应用最广的二次电池,长期以来被广泛应用于社会生产和生活的多种场合。本文介绍了铅酸电池的工作原理、发展历史、技术演化、结构组成和应用现状。在此基础上,展望了铅酸电池的未来发展方向和应用前景。     

冯·卡门与卡门涡街

美国宇航局2009年5月公布了自1959年8月14日拍摄第一张卫星照片以来,所选出的50年十佳地球卫星照片,排在十佳照片第一张的是"冯·卡门涡街",从而引起了人们对冯·卡门和卡门涡街的兴趣和关注.     

二氧化碳电化学还原概述

在过去的几十年里,二氧化碳(CO_2)电化学还原技术的迅猛发展越来越引起国际国内的广泛关注。此技术可以利用太阳能、风能、潮汐能等可再生能源及核电/水电的弃电,将温室气体CO_2还原为低碳燃料和有经济价值的化学品。这一技术可以促进废弃物(气体)利用以实现能源储存与转换,变废为宝,被认为是一种绿色环保、有发展潜力的CO_2处置方法。使用的催化剂和电解质不同,CO_2电化学还原过程给出的产物也不尽相同。本文概述了CO_2电化学还原的原理以及催化剂、电解质和反应器的发展现状。     

当代科学和社会视角下的地理学

地理学长期关注的人类与环境之间的相互关系,以及地球表层重要特征及其空间结构变化,正逐渐成为当代科学和社会的核心议题,直指今天大众和决策者的紧迫关切。然而,社会对地理学的认识还很不充分,以至于在应对环境变化、资源稀缺、发展失衡、国家冲突等重大问题上受到很多限制。因此,很有必要以当代科学和社会的视角来重新认识地理学。笔者以全球变化和可持续发展的新视角,论述了地理学的研究对象、认识途径、核心概念、在科学知识体系中的地位、在满足社会需求中的作用,以及在国家科技发展中的作用。     

太阳系演化的插曲

太阳系经历了约50亿年的演化史。在这漫长的时期中,短时标的灾变事件可能对一些太阳系天体（包括行星、月球和其他卫星、小行星以及行星环等）的形成和演化起了某种决定性的作用。     

巨噬细胞及其表达和分泌产物在类风湿性关节炎发病中的作用

巨噬细胞分化自外周血单核细胞,二者在类风湿性关节炎（rheumatoid arthritis, RA）的发病过程中起着关键性的作用。这些细胞参与了炎症的启动和维持、白细胞的黏附和迁移、基质的降解和血管新生。巨噬细胞表达黏附分子、趋化因子受体（chemokine receptor,CR）和其他表面抗原;它们还分泌趋化因子、细胞因子、生长因子、蛋白酶和其他介质。这些炎症介质是关节炎中炎症和血管新生发生的重要病理机制。近年来,巨噬细胞移动抑制因子（macrophage migration inhibitory factor, MIF）受到研究者们的广泛关注,这种细胞因子可由包括巨噬细胞在内的多种细胞产生,它反过来可以促进巨噬细胞的活化和细胞因子的产生;同时,它可以调节机体对糖皮质激素的敏感性;并且将类风湿性关节炎与动脉粥样硬化等炎症疾病联系在一起。在类风湿性关节炎发病过程中,巨噬细胞还可以产生多种蛋白酶（如组织蛋白酶G,cathepsin G）,这些蛋白酶促进了炎症和血管新生的发生。鉴于巨噬细胞及其表达和分泌产物在类风湿关节炎致病机理中具有关键性作用,它们已成为治疗类风湿性关节炎的一个理想靶点。     

面向下一代光伏产业的硅太阳电池研究新进展*

以晶体硅为代表的第一代太阳电池和以非晶硅薄膜为代表的第二代薄膜太阳电池目前是光伏市场主流。第三代纳米结构太阳电池研发目标是在维持现有第二代薄膜电池沉积技术的经济性和环保性基础上显著提高电池性能及稳定性,进一步降低太阳电池的价格至每瓦0.5美元,甚至0.2美元及更低。笔者将简要综述近年来国际上面向下一代光伏产业的硅太阳电池研究新进展,内容集中在纳米硅薄膜叠层太阳电池、硅纳米线（包括轴向、径向和单根）太阳电池和基于多重激子效应的纳米硅热载流子太阳电池等三个方面。     

后基因组时代十年志——兼论十年间生命科学的发展及所面临的挑战

   十年前,“人类基因组计划”这一耗资30亿美元、耗时十余年的伟大科学工程完成之际,人们以为得到了揭开自身生命奥秘的天书,生命科学也划时代地进入了后基因组时代。十年间,一方面,人类基因组的后续工作陆续展开,生命科学持续蓬勃发展的态势;另一方面,基因药物却迟迟不能问世,基因产业逐渐沦为泡沫经济。2010年恰逢人类基因组草图完成10周年,回顾十年间生命科学取得的伟大成就,分析生命科学当下面临的挑战,或许更能理清后基因组时代现代生命科学的发展脉络与走势。     

假如我是他——曾溢滔院士的科学道路

医学遗传学家曾溢滔1939年5月27日生于广东顺德.1965年复旦大学遗传学研究所研究生毕业.现任上海交通大学医学院教授、上海交通大学医学遗传学研究所所长,兼卫生部医学胚胎分子生物学重点实验室和上海市胚胎与生殖工程重点实验室主任.1994年当选为首批中国工程院院士. 曾溢滔长期从事人类遗传疾病的防治以及分子胚胎学基础研究和应用研究,是我国基因诊断研究和胚胎工程技术的主要开拓者之一.     

卓然超群的天文学家——纪念哈勃诞生120周年

1953年9月28日,美国天文学家埃德温·鲍威尔·哈勃(Edwin Powell Hubble)因脑血栓猝死于加利福尼亚州的圣马利诺.其夫人格雷斯·伯克·哈勃(Grace Burke Hubble)曾听说,两位诺贝尔奖委员会委员--费米(Enrico Fermi)和钱德拉塞卡(Subrahmanyan Chandrasekhar)已和他们的同事选举哈勃为诺贝尔物理学奖得主.