2019年第12期杂志

封面故事 COVER STORY

2019年全球十大新兴技术

《科学美国人》联合世界经济论坛，评选出了2019年全球十大新兴技术。今年的榜单包含可循环的生物塑料、远程协作、DNA储存技术、区块链食品追踪系统等极具前景的技术革新。它们正蓄势待发，有望改变现状，带给我们全新的未来世界。

医学 MEDICINE

噬菌体疗法：杀灭耐药菌

耐药菌对人类健康的威胁愈发严重，在抗生素逐渐失效的情况下，噬菌体疗法开始兴起。虽然这种疗法的治疗效果才初见端倪，但已经吸引了大量对耐药菌无计可施的医疗机构和患者：由于噬菌体是专门针对细菌的病毒，因而可以特异性地杀死人体内的特定病菌，不会误伤其他有益菌。将来，噬菌体或许也能像商用的抗生素一样，切实可行地帮助人类抵御有害细菌。

生物学 BIOLOGY

人类婴儿期何这么长

到目前为止，人类可能是在演化上最成功的哺乳动物。我们不仅遍布全球，还发展出了非常精尖的科学技术。但是，这种成功的物种在婴幼儿时期，却需要父母付出大量的时间和精力来照顾。不然，连存活都是一个巨大的问题。究竟是为什么，我们无法像山羊或者黑猩猩一样，在出生时就能独立行动？又是为什么，我们到7岁时，还无法独立生存？

神经科学 NEUROSCIENCE

意识起源之争

人类的意识从何而来？这是现代科学界面临的一大关键难题。以哲学家为首的一方，坚持认为意识来自外部环境，而与大脑本身无关，一切意识都是人类与世界互动的产物。而在神经科学家看来，意识来自大脑内部的神经活动模式、神经元信号的相互竞争，以及信息在神经网络中的整合过程。目前，争论还在继续。

教育 EDUCATION

游戏和对话：颠覆传统幼儿教育

为了让孩子赢在起跑线上，很多家长不遗余力地把孩子送进各种学前班。然而，一项最新研究表明，一味地向孩子灌输知识的传统教育模式并不能给孩子带来成功。寓教于乐，在游戏和对话中提高孩子的专注能力和语言能力，也许让他们在未来的学习生活中表现得更好。

物理学 PHYSICS

埋在山下的引力波探测器

世界上已经有三台引力波探测器正在运行，其中两台分别位于美国华盛顿州汉福德和路易斯安那州利文斯顿，另外一台是位于意大利比萨附近。而位于日本的神冈引力波探测器（KAGRA）将在今年年底投入运行，这将是第一个完全在地下建造的引力波探测器，远离了地面的背景噪音。也许，KAGRA会带给世界更多重大发现。

生态学 ECOLOGY

哥伦比亚：生态经济是否可行？

在结束长达半个世纪的战乱后，哥伦比亚已经迎来了一个难得的和平时期。但是，发展问题同样尖锐。如果通过开矿、砍树或者毁林造田等粗放的方式发展经济，很有可能彻底破坏当地难得的生物多样性。为此，一些科学家提出了生态经济模式，比如引导游客在当地观鸟，或者把放牧的场地和林场结合在一起，在快速发展经济的同时，最大程度保护生物多样性。

演化 EVOLUTION

鸣禽为什么这么多

科学家一直比较好奇，鸣禽为什么这么多？许多研究人员提出了大量有关鸣禽演化的理论，把气候变化、板块构造和性选择视为关键因素，但都没有直接证据。最近的一个发现或许可以破解谜团：所有鸣禽都有一条不存在于其他鸟类的奇怪染色体。

数学 MATHEMATICS

追寻梅森素数

第二次世界大战结束时，已知的最大素数只有 39 位。但当数学家发现了一种巧合的梅森素数后，如今最大的素数已经超过1000万位。未来，这个纪录还将不断被打破。

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