在互联网上看新闻、收发邮件、查阅资料、购物、挂号、看视频、打游戏、用即时通讯软件聊天……7亿中国网民每天自觉或不自觉地被裹挟在网络洪流中，互联网已经改变了我们的生活方式。互联网的影响力、渗透力无可比拟。那么，回到最初，互联网是如何在中国燃起星星之火的?

大自然的美丽在于一年有春夏秋冬4个季节，而花儿是最能代表季节个性的植物。

中国葡萄栽培历史悠久，但葡萄产业以鲜食和制干为主。直到20世纪80年代，国内外普遍认为只有地中海式气候才适宜栽培酿酒葡萄，而中国以大陆季风性气候为主，没有酿酒葡萄适生区。当时，中国的葡萄酒以勾兑酒为主（表1），不符合国际标准。在此背景下，我们致力于用现代科学技术来解决中国传统葡萄酒面临的艰巨难题。经过几十年的发展，中国葡萄酒产业取得了很大进展。

自工业革命以来，在人类活动和自然因素的双重影响下，全球气候状况正经历着全球增温、海平面上升、极端气候事件频发等一些列变化，严重影响了人类的生产生活，全球气候变化受到世界的广泛关注。气溶胶和云相互作用因对地气系统的辐射平衡、水循环和能量循环有着重要影响而成为气候和天气预测中的重要组成部分，但因缺乏对其辐射过程、与大气环流作用等的深入了解，也使其成为了不确定性最大的部分，是未来全球气候变化研究领域的重点。

世界卫生组织指出，8000万欧盟公民生活在超标的环境噪声水平下，交通噪声的社会成本可达GDP的0.2%~2%。英国环境部的数据表明，英国每年噪声造成的损失高达70~100亿英镑。在中国，环保部指出环境投诉中噪声占35%，高居环境问题的榜首。噪声不仅干扰睡眠，还会造成听力损伤，引发心血管疾病等，导致社会交流障碍、学习与工作效率下降、事故率提高以及房价降低等。

传统生物标本馆（biological collec-tion）通常是指系统化储存各种动植物标本的贮藏库。与人体生物样本库（bio-bank）的日渐火热相比，很多生物标本馆正面临资助经费危机，甚至一些标本馆已因经费削减而关闭。近年来，生物标本馆对科学和社会的贡献越来越大，它不仅在环境安全和流行病学的科学研究中扮演着关键角色，还能在国土安全方面为预防、检测和调查各种生物恐怖主义提供重要依据。生物标本馆面临的经费危机，主要源于社会对生物标本的重要性未充分认识。笔者从多方面论述生物标本馆的重要性。

当代科技艺术发生存在于当代艺术生态系统中。一般认为艺术与科学是两种根本对立的文化形式。科学使用抽象概括和数学公式，而艺术使用具体形式和特殊形象。本文仅把艺术生产作为社会和历史情境中的一部分加以分析，藉此探究艺术与科学的真实关系。

20世纪60年代，一部荣获奥斯卡最佳视觉效果大奖的科幻电影《神奇旅程》描述了科学家驾驶"微型潜水艇"在人体内的冒险之旅，将大众的视线转移到了神奇的微观世界。现实世界中，在微观领域进行探索和操作需要一类小的机器人作为帮手，它们的尺寸要小到能够在微米甚至是纳米尺度执行特定任务，这就是微型机器人。微型机器人由于个体太小，在研制过程中主要面临3个方面挑战：能源、驱动和控制。微型机器人不能像宏观机器人那样外接电线或携带电池为其供能；也不能装载电机来产生运动；此外，如何无线遥控微型机器人在小尺度空间按指令运动及作业也是需攻克的难题。

最近一段时间，源于国际期刊对中国论文大规模撤稿事件，有关期刊及论文流向的争论不断^[1-2]。尽管撤销107篇中国医生论文的期刊《Tumor biology》（《肿瘤生物学》）最终被SCI除名^[3]，但中国科技期刊究竟应如何发展，依旧是我们挥之不去的忧虑^[4-5]。基于各自不同的背景和立场，有关主管部门、科技界及出版界各抒己见的言论层出不穷、莫衷一是。如何实事求是地看待这一问题，笔者仅从资深办刊人的立场发表自己的管见，以期抛砖引玉。

结合我参与中国载人潜水器研制工作经历，谈谈对中国未来科技与教育发展的看法，期望引发国内同行探讨，促进科技教育管理体制机制改革，加快中国科技发展步伐。

在哈佛大学300多年的历史里仅仅取消过一个学科——地理学。1948年，哈佛大学在校董会上宣布解散地理系。哈佛大学地理系的“倒下”在学术界引起了巨大震动。哈佛大学的地理系可谓是全美历史最悠久的地理系，师资力量也最强，是地理学科领域内的权威。这样的一个系为什么要解散呢?这还要从头说起。

眼睛是人类认识客观世界的第一架“光学仪器”，但它的能力却是有限的，通常认为人眼睛的分辨率为0.1 mm。

在公众的传统印象中，科研人员就像陈景润那样，“躲进小楼成一统，管他春夏与秋冬”。但如今，网络、微信、博客等新媒体和报刊、电视等传统媒体无孔不入地渗入科研人员的工作和生活，成为一种“不可忽略的存在”。这对科研人员提高媒体素养提出了新的要求。

泊松比（Poisson's ratio）是力学中的一个概念，它的定义是材料受到纵向压力（或拉力）的时候，在弹性范围内它的横向变形量与纵向变形量的比值，泊松比也叫横向变形系数。人们在日常生活中所见到的大部分材料的泊松比都在0~0.5之间，例如：空气的泊松比为0，铝的泊松比为0.33，水的泊松比为0.5。传统材料受到外力挤压的时候，在压力作用的方向会收缩，而同时在垂直于压力的方向会发生膨胀。而负泊松比材料则正好相反，当负泊松比材料受到外界压力的时候，其同时会在平行与垂直于外力的方向发生收缩。负泊松比材料在军事、航天航空、汽车、船舶、医疗、体育用品等各个行业有着广泛用途。负泊松比特性很大程度上是由其微观几何结构所决定。所以可以通过设计其微观结构来获得所需的材料特性，这也催生了一个新兴的研究领域——超材料设计（meta-material design）。心脏支架就是一个几何、材料、机械和医学等多个学科结合的例子。

日前，我国科技界最吸引人眼球的新闻事件就是施普林格出版集团发布声明，撤销其麾下期刊《肿瘤生物学》所刊登的107篇论文，创下了正规学术期刊单次撤稿数量之最。

2017年2月，中国航空工业研制的多用途无人机——翼龙II成功首飞，标志中国成为继美国之后具备新一代察打一体无人机研制能力的国家。

皮肤是一种集感知触碰、拉伸、温度等信号于一体的器官，它不仅能够将感知到的外界信息转换为电信号发送给大脑，从而使后者做出进一步的数据处理，而且会据此对外界刺激做出相应的反应和调整。从功能上讲，皮肤是一种智能的传感系统，具有可拉伸、检测精度较高、适用范围广等特点。受生物皮肤的启发，人们希望能够发明出性能可与之相媲美可采集多种信号（如力学、温度等物理信号，PH 值、特定物质组分浓度等化学信号）的传感系统——电子皮肤（e-Skin），同时还希望它具有柔性或可拉伸性、透明性、自驱动、自修复、生物兼容性等优异的性质，以期能够在人工智能领域和仿生学修复术等领域拓展出更加广泛的应用。

大自然在亿万年的漫长演变历程中，逐渐形成了五彩缤纷、大小各异的生命，它们各自占据着属于自己的领域，并在激烈的生存斗争中完成自己的生活史，代代相传延续着本家族的“香火”。遗憾的是，在大浪淘沙的生命演变进程中，很多物种退出了历史的舞台。很幸运的是，也有很多物种在经历亿万年的风雨洗礼之后，依然坚强的在大自然的舞台上演绎着生命的赞歌。更为奇特的是，生命世界里还有一群独行者，它们亿万年来依然栖息在极端恶劣的生境下，默默无闻，而这种环境又极似地球形成早期的恶劣条件。他们就是生命世界里最古老的生命体之一——古细菌。

2017年1月9日，美国国家情报委员会（NIC）发布了每4年一度的全球趋势预测报告《全球趋势2035——进步的悖论》（《Global Trends 2035：Paradox of Progress》）。报告主要采用情景分析方法对2035年前可能出现的世界性趋势进行综合预测，为美国新任总统特朗普及政府提供未来全球战略的评估框架和决策基础。该项研究用时两年，汇聚了美国以及全球30多个国家的战略专家智慧，调查了超过2500人的意见。

2017年2月22日，美国国家航空航天局（NASA）宣布，一个国际天文研究小组借助斯皮策太空望远镜和地面观测等方式，发现了7颗围绕矮星TRAPPIST-1运转的行星（图1），其中3颗已确定位于宜居带，可能含有液态水。

作为一位科技工作者，无论研究的领域是什么，有关健康的话题永远如影随形、挥之不去。习近平总书记多次强调：没有全民健康就没有全面小康，要把人民健康放在优先发展的战略地位，努力全方位、全周期保障人民健康，为实现两个一百年奋斗目标，实现中华民族伟大复兴的中国梦打下坚实健康基础。

唐山地震发生在1976年7月28日凌晨3点多。当时我住在北京前门附近一个非常破旧的二层木制结构的楼房里，楼房至少有50年历史，除了外墙是砖砌的，地板和骨架都是木质的，走起路来地板会发出“咯吱咯吱”的呻吟声。那时正好是夏天，天气出奇的闷热，难以让人入睡。我刚躺着一会儿，迷迷糊糊中就觉得床有些大幅度上下跳动，地板甚至整个楼房都发出“嘎吱”的声音。

2016年12月，中国青年学者邢立达与加拿大学者McKellar等在国际著名期刊《当代生物学》上报道了一块发现于缅甸克钦邦胡康河谷的白垩纪中期距今约9900万年的琥珀，这块拇指大小的琥珀保存了一段尾巴，尾巴上有序地丛生着有明显羽干和羽枝分化的羽毛，它的保存状态非常好，极为精细的羽毛结构都得以完美保存^[1]。

新年刚刚开始，中国超导界就迎来了喜讯。中国科学院物理研究所研究员、中国科学院院士赵忠贤以其在钇钡铜氧的发现和铁基超导体等方面的突出贡献获得了国家科技成就奖。赵忠贤院士获奖是对他几十年来在高温超导体研究中孜孜以求、不断求索的认可，是实至名归。

传统的胶体化学研究简单分散体系的稳定、絮凝、沉淀或电泳等物理化学现象，而溶胶-凝胶化学则不同，溶胶本身包含“由溶液到胶体”的意思，即从单相的溶液体系通过一定的化学反应逐渐生成胶体粒子，从而形成胶体分散体系。如果化学反应持续进行，胶体粒子就会不断长大直至溶胶失去流动性形成凝胶。

最近，亚马逊公司旗下的云计算服务平台（AWS）发布了Amazon Polly和Amazon Lex。Amazon Polly的发音与人声已经非常相像，很多时候很难分辨机器与人声的界限。Amazon Lex是亚马逊的人工智能助手Alexa的内核，而Alexa已经被应用于亚马逊的Echo系列智能音箱。

在中国近现代教育史上，国立西南联合大学（以下简称西南联大）是一个耀眼的焦点。西南联大为什么在特殊的时期能够创造辉煌业绩?这是引人深思的重要话题。任继愈先生的看法是：“如问西南联大何以能创造奇迹，可以明确回答：这奇迹来自1919年‘五四’爱国运动，西南联大关心天下大事（外抗日寇，内争民主），实事求是的科学精神，尊重别人的民族传统，‘五四’的火炬在联大师生手中传承下来^[1]。”除却肯定西南联大的民主校风外，还有学者将自由氛围视为西南联大取得卓越成绩的重要原因，如有学者认为“自由散漫”“学术自由”才保证西南联大人才辈出^[2]，也有学者将此描述为西南联大“学术自由、兼容并包的办学理念^[3]”。

2016年是信息科学突飞猛进的一年。AlphaGo战胜人类围棋冠军的消息让普通大众第一次感觉到人工智能带来的挑战。通过深度学习的不断应用，人工智能在各种模式识别领域出现了众多突破，自动购物、自动驾驶等技术不断走向成熟，比以往任何时候更接近实现科幻世界里所描述的人与计算机的自然互动。中国超级计算机继续保持世界领先地位。人脑模拟取得了重要进展，通过植入芯片实现人脑与机器的耦合变为可能。微软首先将增强现实眼镜推向市场。以虚拟现实技术为代表的三维眼镜市场则出现了各大公司自由竞争的局面。区块链从比特币的核心技术演变为金融、保险、法律等行业的新一代关键技术。量子信息技术从理论逐渐变成现实，各大科技公司纷纷研发量子计算机，中国在量子通信领域保持世界领先水平。

历史中，我们的先祖曾使用石块或者石碑来记录信息。很多年后，虽然石块上的符号仍然存在，但是我们已经不知道怎样去理解上面的文字了。生活中有很多信息的存储介质，如图1中的羊皮、纸张等。很多信息存储介质都具有一定的物理形态，也有一些存储介质并不具备物理形态。

举世瞩目的美国大选终于尘埃落定，唐纳德·特朗普当选为美国新一任总统。而在美国新总统上台之前，《Science》已经为其准备了6堂重要的科学课：危险的进化，病原体的变化比我们的防御快；基因编辑，该技术引起了棘手的伦理问题；海平面上升，大西洋沿岸已经有被淹没的危险；大脑健康，有关阿尔兹海默病等疾病的个人、政府预算支出负担沉重；聪明的人工智能，飞速发展中期望与风险并存；风险评估，不要高估我们的能力，直觉判断会带来糟糕的政策。这些问题涉及今后4~8年中，美国总统办公室可能最应关注的6个方面的科学政策问题，它们也可能是值得中国科技工作者密切关注的与全球社会、经济及民生发展密切相关的科学议题。限于个人的学识与认知，在此仅就危险的进化方面陈述自己的管见，以求教于大家。

基础研究是非常重要的，它是应用研究的基础。在医学方面，应用研究早期的疗法、早期检测和疾病预防等都是基于基础研究的发展。基础研究对应用研究有很大的推动作用，对社会发展非常重要。然而，它也是一项长远的投入，一般来说，基础研究的进展速度不会太快，像我所从事的关于蛋白质的研究，可能需要30年才能有重大突破。

在20世纪80年代中期，关于物质的结构及其属性有3个发现，分别是：1984年，我与Ilan Blech、Denis Gratias和John Cahn教授发现的准周期性晶体；1985年，Herold Kroto、JR Heath、SCObrian、Robert Curl和Richard Smalley发现的富勒烯；1986年，Georg Bednorz和Alex Muller发现的高温超导性。这3个发现均获得了诺贝尔奖。

2015年5月，在广州举行的第17届中国科协年会“国际科学大师论坛”邀请数位诺贝尔奖获得者作了精彩的学术报告。这些报告或涉及某一重要科学问题的发展、或涉及科学家的某一段科研心路历程，也不乏科学家的研究心得。《科技导报》整理了其中的4篇报告，自本期开始在“科技纵横”栏目刊载，每期1篇，以飨读者。

物理学的目的是研究探索自然界万物的结构及运动规律。万物运行的规律是什么？物质由哪些基本成分构成？物质的结构是否无限可分？物质之间如何相互作用？物含妙理总堪寻，物理学家希望能建立一个统一的理论框架，最好可以囊括所有的基本现象，解释自然界的本质规律。从古希腊的“原子说”、道尔顿的原子模型，到元素周期律的发现，再到基本粒子的标准模型，都是基于追求“统一”的愿望。追求统一也就是追求完美，这种愿望促使人们努力奋斗，孜孜以求，推动科学革命，产生新理论，从而造福社会、造福人类。

2015年生命科学领域里最热门的话题自然是基因组编辑技术，尤其是被科学家称为“基因手术刀”的CRISPR（Clustered regularly interspersedshort palindromic repeats）基因组编辑技术。CRISPR的意思是规律成簇的、间隔短回文重复序列，源自于古细菌及细菌中的后天免疫系统，能帮助细菌有效抵抗病毒等入侵者造成的损伤。当重复序列与入侵病毒“遭遇”时，细菌就会产生一段与病毒序列相匹配的RNA，它被称为“向导RNA”，能够同负责切割DNA的Cas酶结合在一起，二者的职责就是发现并“隔离”病毒序列，从而阻断病毒复制。在细菌这套“防御”系统的基础上，科学家发展出一种新技术即CRISPR基因组编辑技术——通过“修饰”Cas酶与“向导RNA”，促使二者的联合体与他们想要在细胞基因组里“剔除”的某一DNA相匹配，从而“诱导”DNA进行修复。该技术是一种能够对基因组进行精确编辑的分子生物学利器，如同我们可以在电脑上对WORD文档中的文字按照我们的需要进行编辑一样。由于CRISPR基因组编辑技术不受物种限制，因此科学家已经成功在许多动植物中实现了基因编辑。从2012年开始，已有科学家将该技术应用于成人体细胞基因组中，从而为阻断遗传病延续以及治疗基因缺陷疾病打开了通道。至2013年初，有关编辑人类干细胞基因组技术方面的论文开始陆续问世，我国科学家也积极投入到相关研究中。

提及古代中国“四大发明”，人们自然会联想到其提出者——英国著名汉学家、中国科技史家李约瑟。实际上，在李约瑟于20世纪40年代提出这一说法之前，一些外国学者已然将目光投诸中国古代科技史上的重要发明，如哲学家弗兰西斯·培根、传教士麦都思、思想家卡尔·马克思等均曾指出过古代中国火药、印刷术和指南针这三大发明，而英国传教士汉学家艾约瑟于20世纪初又添加上造纸术这一项发明^[1]，由此完整提出了“四大发明”。以上说法在学界基本已达成共识，但殊为遗憾的是，在“四大发明”的提出进程中有一位关键性人物长期以来一直被湮没于历史长河中，其便是美国传教士汉学家丁匙良。

引力波的发现意外地令民间科学家（简称民科）现象在中国再度成为热门话题。国外也有民科。有趣的是，美国物理学会（American Physical Society，简称APS）年会上还有民科的报告[1]。根据APS 网站上的资料，笔者研究了1994 年以来的APS 年会中的民科情况。

数学符号的科学意义就是选用恰当的对应方式，把复杂事物用简便形式表示出来，故数学符号是数学思维的结晶。数学符号能节省人类思维劳动，巧妙运用符号技巧是数学研究成功的关键之一。正是数学概念和运算的深入符号化，极大促进了数学发展。现代数学符号可谓经过了千锤百炼，逐步演进而成。如平方根号，从古埃及人、罗马人、印度数学家婆罗摩笈多（Brahmagup-ta），直到法国数学家笛卡儿（R.Des-cartes）创建现代符号,历经了4000 余年的演进历程。

中国科幻小说发展到现在,已经十分繁荣。如何进一步繁荣,是一个新的课题,需要探索新的途径。如今一派热闹中,尤其需要保持冷静,仔细思考一些问题。

2014年3月26日,FaceBook宣布以26亿美金收购初创公司Oculus,犹如一枚核弹,引爆了人类对虚拟现实新一轮的狂热。