为什么要关注地球上的碳？因为碳无处不在，不可或缺，又神秘莫测。在一颗碳行星上，碳贯穿着生命的始终，没有任何其他元素对我们这些碳基生物如此重要。地球从哪里来的，最终会变成什么样？该怎样应对全球气候变化？碳科学或将为人类的一些重大问题提供答案。从某种意义上说，碳的故事就是一切的故事。

本文节选自《碳如何玩转地球》（江苏凤凰科学技术出版社2022年7月版），标题、插图为编辑所加，有删节。

撰文 | 罗伯特·哈森...

编译 | 叶凌远

超环面仪器（ATLAS）是大型强子对撞机的四个主要探测器之一，已经针对新一轮的对撞实验进行了升级。图片来源：MAXIMILIEN BRICE/CERN

十年前，粒子物理学家让整个世界为之振奋。欧洲核子研究组织（CERN）的大型强子对撞机（LHC）是世界最大的粒子加速器。2012年7月4日，在这里工作的6000多名研究人员宣布，他们发现了希格斯（Higgs）玻色子的踪迹。这是一种质量极高、寿命极短的粒子，是解释其他基本粒子如何获...

我们生活在浩瀚的声音海洋中，绵延不绝的波浪以无数错综复杂的模式和振动在我们意识的海岸上荡漾，渗透进我们的身体，直至我们的心灵。

撰文 | WYR

两千余年前的爱琴海畔，毕达哥拉斯拾起石头对他的追随者说：“这是一块凝固的音乐。”

五十余年前的苏黎世湖畔，汉斯·詹尼印证了创世神话中古老的传说：“世间万物皆由歌声汇聚形成。”

瑞士自然科学家汉斯·詹尼（Hans Jenny）创造了Cymatics（音流学）一词来描述声...

DeepMind的一款预测蛋白质3D结构的软件彻底改变了生物学。

撰文 | Ewen Callaway

翻译 | 施普林格·自然上海办公室

十多年来，分子生物学家Martin Beck和同事一直在尝试完成世界上最难的拼图之一：一个描绘人体细胞最大分子机器的高分辨率模型。

这个庞然大物名为核孔复合体（nuclear pore complex），它控制着分子从基因组所在细胞核的进进出出。每个细胞内都有数百个这种复合体，每个复合体由1000多个蛋白组成，这些蛋白在...

交流、讨论、争论，阐述观点、碰撞观点、需要说服对方的情形几乎无处不在。哪怕今晚吃什么这种事儿，也是需要一番挣扎的。遇到这种情况，在理性的、讲道理的前提下，如何才能更清晰、更合理、更可理喻地支持或反驳对方的观点呢？

来呀，教你吵架呀（并没有）

咱们先把华强买瓜这种情况排除一下子

撰文 | 李庆超（山东师范大学）

当我们在试图说服别人，或被别人说服的时候，什么是整个沟通过程中最有价值的信息？是晓之以...

文章概览：我们从初中的历史课上就知道一件事：指南针是中国古代的四大发明之一。指南针的发明和传播对文明的发展产生了很大的影响，让航海时代和世界范围的交流成为可能。但是在科技高度发达的现代社会，指南针在人类世界中已没有了用武之地，导航和定位都是通过卫星来实现的，即使是手机上的“指南针”APP，其原理也换成了“霍尔效应”。

但是对于动物来说，特别是每年要往返数千公里南北迁徙的候鸟，它们在没有科学技术辅助的情...

撰文 | Frank Wilczek

翻译 | 胡风、梁丁当

中文版

想象世间万物可能或应该如何运作，可以帮助我们揭示真实的规律，反之亦然。

18世纪的哲学家戴维·休谟（David Hume）有一个论断：不可能用逻辑的方法从“是什么”推论出“应该是什么”，反之亦然。休谟的论证非常有力，通过区分“事实”与“价值判断”，对科学的范畴与法律、道德的范畴做了清晰的划分，这被哲学家戏称为“休谟的断头台”。

但是逻辑并非一切。为了...

十年前，2012年7月4日，欧洲核子研究中心（CERN）宣布发现希格斯粒子。这个俗称“上帝粒子”的基本物质对学术界和公众都产生了巨大影响——它最终的发现印证了60年前的理论预言，被认为填补了粒子物理标准模型最后一块空白；同时登上世界各地媒体的头条，宣告了基础物理学的又一次胜利。然而，标准模型的不完美使许多问题仍未有答案，十年间粒子物理学家并没有再次迎来这样的胜利，只是看到些许“裂痕”，他们还在期待希格斯粒子能...

眼泪、呼吸、流汗和心跳……身体反应构成了情绪体验中的重要一环。但情绪和身体有着什么样的关系？如果说情绪可以引起躯体的反应，那身体的变化是否也能影响到大脑和情绪？为了带大家深入了解情绪及其背后的机制，我们以情绪领域的问题进行追问，以多人联动的方式，带领大家了解情绪的原理以及目前的最新进展。

在公众号“nextquestion”的追问专访活动中，马克斯·普朗克神经生物学研究所Alexandra Klein博士将带领我们了解岛...

奋力击水的时候，别忘了抬头看看心中原本的目标，避开那些逼人转向的风浪，否则越卷越远。

撰文 | 卡洛

学会了自由泳之后，开始从泳池走向大海，才发现在海里游泳和在泳池里十分不同，风浪中体会到的大自然的野性和力量，非池中物所能领略。常和几个同好于午后奔向沙滩，感受大自然的召唤，净化身心。

当然能否游得，也需要看老天的恩赐，端午前后天公洒下连绵的龙舟水，出行不便，等了好多天，待雨水将将收住，就迫不及待...

“及时建立科学、有效的“中国模式”诊疗防控体系，是我国应对新发突发疾病的明智选择。”

撰文 | 杨洋、李太生（北京协和医院感染内科）

根据世界卫生组织最新数据统计提示，截至2022年7月8日，全球共有35个国家和地区陆续报告了1010例病因不明的儿童严重急性肝炎病例[1]。病例涉及地域较广、新发病例仍不断涌现、潜在致病原因尚不确定、重症率较高，引发国际社会广泛关注。目前，我国尚未报道类似病例，但此次新发突发疾病形...

如果有人对你说，把一个苹果切成有限份，通过平移和旋转将其重新组合起来，可以得到两个和原来体积完全相同的苹果，这样反直觉的结果你会相信吗？尽管这种操作在现实中不可能，但在数学上是可以能的——这就是Banach–Tarski定理。本文将详细介绍这一定理的证明，特别是其依赖的选择公理，并详细谈谈如何理解这一定理背后所折射出的不同数学思想。

撰文 | 叶凌远

‍‍‍引言

当你饥肠辘辘身处绝境，手中只有一个苹果，你会...

作者 | LAMOST运行和发展中心

近期，科学家基于LAMOST中分辨率光谱，一次性发现了九颗锂元素含量极端高的尚未演化的恒星，即超富锂矮星。其中一颗超富锂矮星的锂元素含量达到太阳的31倍（4.8 dex），这一发现刷新了此类恒星的锂元素含量纪录，成为矮星界的“锂王”。

在此之前，天文学家仅发现过四颗类似的超富锂矮星。LAMOST中分辨率光谱是什么，为什么能取得如此高显示度的成果？这一发现能否揭示超富锂矮星中锂元素的起源与演...

曾经，他们偶然地、或被裹挟着踏上了学术打假的道路。彼时的高歌猛进充满了激情，有些还遭遇了恐吓。时过境迁，他们还在继续么?

编译 | 周立新

Jennifer Byrne从未想过自己人生的高光时刻是被选入Nature（《自然》）杂志“2017年度十大人物”[1]，而上榜的原因竟是“论文打假”：她的战绩是让Nature撤回了5篇含有基因序列错误的文章。在杂志刊登的照片上，你能从她的脸上看出一种执着的态度：“零容忍”。

Jennifer Byr...

意识和底层的神经活动之间如何联系起来？试图解释这一问题的意识理论层出不穷。然而，随着实验数据积累，众多的意识理论并没有被逐渐证伪，反而数量持续增加，这种现象促使人们对现有理论进行整合。

2022年5月发表于 Nature Reviews Neuroscience 的综述文章，回顾了四类重要的「意识理论」：高阶理论、全局工作空间理论、整合信息论和复馈/预测处理理论。通过经典的实验争论说明这些理论的联系与区别，从而为理解意识科学的研究现...

药物研发的性质决定了药物研发不可能达到90%的成功率。但如果从目前大约10%-15%的成功率提高到30%-40%，就足以显著减少药物研发的资金成本和时间成本。我们相信，从研发的最初阶段改进药物优化的方式，能够提高成功率并最终找到更佳的药物。

撰文 | 孙笃新（美国密歇根大学药学教授）

翻译 | 阿饼成功研发一款新药通常需要花费10到15年的时间，投入大约10亿美元。尽管付出了高昂的时间成本和金钱成本，仍有90%的候选药物会在临床...

撰文 | Frank Wilczek

翻译 | 胡风、梁丁当

中文版

对于很多现代技术而言，一种空缺反而成了技术得以实现的关键，这种空缺正是被称作“空穴”的粒子。

一种被称为“空穴”的粒子，促成了现代技术，也让人们对未来充满了遐想。理解它们是什么、怎么产生的、如何去应用，是上世纪的一项重大科学成就。这个过程也昭显了受好奇心驱动的基础研究在应用中的长期价值。

假想我们从材料的某个原子中，突然挪走一个电子。原子...

1891年，伟大的数学家索菲亚·柯瓦列夫斯卡娅猝然离世，留给人间无尽的叹惋。这位数学天才，陪着表哥读书才有机会学数学，没有家人支持，靠“假结婚”才有机会读大学，这一切，只因为她是一名女性。
 

在索菲亚之后，女性进入数学领域已经越来越普遍，但她们所面临的不平等还需要进一步根除。希望有一天，女性在数学领域不再是边缘化的群体。
 

本文节选自《数学那些事儿》（人民邮电出版社，2022年3月版），标题为编者所加。

从此以后，

我们下了一个“死命令”：

走之前不允许和实验柜再见，

不允许合影，

就让它默默地走吧！

演讲 | 张璐（中国科学院空间应用工程与技术中心研究员）

大家好，我是张璐，来自于中国科学院空间应用工程与技术中心。非常感谢格致论道讲坛的邀请，今天我分享的题目是《空间科学实验柜“炼”成记》。

为什么要去太空做实验？

大家都知道，2021年是咱们空间站的建设元年。2021年4月29日，天宫空间站天和核...

撰文 | 马立平

一个多月前，人教社小学数学教材的插画引起了热议。在此笔者拟指出小学数学教材中一个比插画更为严重的问题，即2001年以来，因为“取消被乘数和乘数的区别”而导致的算术算理体系的垮塌。

一套教材的插画若有问题，其影响毕竟只限于使用该版本教材的学生，影响的时间计十来年，一旦需要可以在数月内完成撤换。可是，因为取消被乘数乘数区别而导致的算术学科概念体系的垮塌，影响到的是二十多年里发行的所有版本的小...