2017年第6期目录

封面故事 COVER STORY

技术的起源：330 万年前的石器

关于人类演化，一个广为接受的故事是，大约280万年前，最早的人属成员出现，随后我们的祖先开始学会制造石器，而制造石器的能力则让古人脑量增长，愈发聪明，石器制作技术也越来越纯熟……但在不久之前，科学家在肯尼亚找到了330万年前的石器——比人属的诞生还早50万年。在那样一个连人属都还未出现的远古时代，到底是谁发明了石器制造技术？

 

 

30 合成人类声音

撰文 尼古拉·欧斌（Nicolas Obin）  阿克塞尔·罗贝尔（Axel Roebel）

语音合成技术已经在生活中触手可及，但当前的合成语音还非常生硬，我们几乎一听就知道自己在跟没有生命的机器交流。法国科学家试图改变这一点，他们利用恰当的数字工具，可以创造或改变语音的特征，合成出以假乱真的语音。利用这种技术，我们可以随心所欲地创造或转换一个人的语音，让失声的人再度说话。

 

化学 CHEMISTRY

38 10飞秒，看清生命过程

撰文 彼得拉·弗鲁姆（Petra Fromme）  约翰·斯彭斯（John  Spence）

在最细微的尺度上，生命过程中的很多秘密仍然不为科学家所知。但利用加速器和激光，科学家可以在千万亿分之几秒的时间里，看清楚最复杂的生命化学反应，比如在光合作用过程中，关键蛋白是如何发生结构上的改变，如何捕捉光子，进而把二氧化碳转化为生物分子。

 

遗传学 GENETICS

44 驯化狐狸：一场60年的演化实验

撰文 柳德米拉·特鲁特（Lyudmila Trut）  李·杜盖金（Lee Dugatkin）

我们的祖先是怎样把狼变成狗的？为了寻找答案，俄罗斯科学家开展了一场跨越60年的实验，以快进的速度再现这个驯化过程。他们从狐狸中选出最温驯的个体，不断繁育，十几代后，就开始出现喜欢与人亲近，甚至能和人建立起情感纽带的驯化狐狸。这些狐狸不但性情和外貌与狗相似，在基因水平上也有了同样的变化。

 

神经科学 NEUROSCIENCE

50 精神分裂症：遗传因素重要吗？

撰文 迈克尔·巴尔特（Michael Balter）

一项历时数年的大规模遗传学研究表明，共有108个基因与精神分裂症相关，但这些基因中的每一个，都只会带来很小的患病风险。这推翻了研究人员早前认为的精神分裂症源于一个或几个基因突变的想法。一些研究人员甚至认为，与这些基因相比，生活习惯、情感创伤、性虐待等环境和社会因素，可能会带来更大的患病风险。

 

生物学 BIOLOGY

58 全功能体：超越有机体

撰文 马克－安德烈·瑟罗斯（Marc-André Selosse）

每个人体内都有超过1000种细菌和酵母，它们的总重量超过了1千克。这些寄宿在人体内的细菌有着多种功能——帮助消化、促进神经细胞发育等。如果离开它们，人体的基本生理功能都将受到影响。所以，“全功能体”的概念由此而生，因为科学家认为，一个生物与寄生在生物体上的所有微生物才算是一个真正的整体。

 

天体物理学 ASTROPHYSICS

62 1000光年外的恒星，存在高级文明？

撰文 金伯利·卡蒂埃（Kimberly Cartier）  贾森·T·赖特（Jason T. Wright）

开普勒望远镜发现的一颗恒星让天文学家伤透了脑筋。这颗看似平常的恒星时而略微变暗，时而大幅变暗，现有的所有理论，甚至很多奇特的理论，都不能完美解释这颗恒星的亮度变化。排除所有可能后，科学家想到了美国物理学家戴森在多年前的一个预言：如果一个文明发展到较高程度，就有可能用特殊装置把恒星围起来，让恒星的所有能源为己所用。

 

气候 CILIMATE

68 印度能源政策决定全球命运

撰文 瓦伦·西瓦拉姆（Varun Sivaram）

作为世界上发展最快的主要经济体之一，印度的能源需求正在迅速攀升。莫迪政府在巴黎气候大会上承诺大力发展清洁能源，但在减少碳排放上仍然决心不足。在《巴黎协定》中，印度设定了极高的碳排放上限，同时无力进一步提高国内煤炭、石油价格。如果未来几年，印度的能源政策不作出重大改革，其他国家遏制全球变暖的努力将付诸东流。

 

演化 EVOLUTION

74 这些消失的DNA，让人类脱颖而出

撰文 菲利普·L·雷诺（Philip L. Reno）

使人类区别于黑猩猩、倭黑猩猩等近亲的一些重要特征，并不像我们所预料的那样，来自于人类祖先后来获得的基因，而是由于我们失去了某些关键的DNA片段。这些消失的DNA片段具有基因开关的作用，使得某些在动物发育中极为关键的基因在人体中“沉默”了。正因为如此，我们才有更大的大脑、可以直立行走，能与配偶建立非常亲密的关系。

 

医学 MEDICINE

80 裴钢：用30年挑战阿尔茨海默病

本刊记者 刘洋

在老龄化日趋明显的背景下，阿尔茨海默病发病率越来越高，然而我们却拿它没办法。解决这个对个人、社会、国家来说都很重要的问题，这是中国科学院院士裴钢的努力方向：他已在开展一项大规模研究，希望在不断加深对大脑健康和衰老奥秘的理解的同时，帮助老年人尽可能地远离阿尔茨海默病的困扰。

 

生物学 BIOLOGY

86 物理作用力：掌控生物命运的另一把钥匙

本刊记者 吴兰

物理作用力对生物体有何影响？上世纪80年代兴起的一门由物理学、生命科学、工程学交叉的前沿学科——力学生物学，正在探究外界的机械刺激对细胞、组织及个体命运的重要影响，帮助解开生物发育的各种谜题。

 

前沿 ADVANCES

反中微子监测器：探测被藏匿的核武器

如何让信教学生接受演化论？

利用盐度差发电

精准预报滑坡灾害

全球科技热点

婴儿一出生就能建立语言认知

从遗骨推断中国古代女性地位

会跳高的机器人

用太阳能制备氢气

NASA新技术减少航班延误

更灵巧的仿生手

防晒霜成分nZnO损伤毛囊干细胞

 

 

专栏 COLUMN

09 《科学美国人》国际版本速览

10 全球学术期刊概览

健康科学 THE  SCIENCE  OF  HEALTH

88 神药阿司匹林

撰文 薇薇安·卡列尔（Viviane Callier）

 

技术档案 TECHNOFILES

90 更好的电池要来了

撰文 戴维·波格（David Pogue）

 

科学评论 COMMENT

91 给特朗普的谏言

撰文 乔纳森·弗利（Jonathan Foley）

 

反重力思考 ANTI GRAVITY

92 枪支和大麻是研究禁区？

撰文 史蒂夫·米尔斯基（Steve Mirsky）

 

怀疑论者 SKEPTIC

93 酷刑逼不出真相

撰文 迈克尔·舍默（Michael Shermer）

 

图表科学 GRAPHIC SCIENCE

94 哈勃不朽

撰文 凯蒂·皮克（Katie Peek）

 

95 读来编往 FEEDBACK

 

96  经典回眸 50,100&150 YEARS AGO

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