本文来自“科学美国人”中文版《环球科学》http://www.huanqiukexue.com/html/benqimulu/2014/2014/0828/24751.html

[封面故事  COVER STORY]

 

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时间始于黑洞

有四个空间维度的超宇宙，可能在我们熟知的大爆炸之前就已经存在。我们可以想象，这个四维超宇宙充斥着四维恒星和四维星系。当高维恒星耗尽燃料的时候，就会像我们的三维恒星一样，塌缩成黑洞，而我们这个宇宙的一切，包括时间，也许就始于这个四维黑洞。

 

[特别报道 SPECIAL REPORT]

 

30  水的重生：从污水到饮用水

撰文?奥利芙·赫弗南（Olive Heffernan） 

现有的净水技术，足以将肮脏的污水——哪怕它来自厕所，净化得比自来水还干净，而且每吨净化水的成本不到1美元，甚至不到海水淡化的一半。这样的污水回用技术，无疑为水危机提供了一个解决方案，但现在的问题是，如果知道水龙头中的水来自污水，你还会喝吗？

 

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38  与干旱作战

编译 易小又

 

[教育 EDUCATION]

 

40  用科研改造教育

撰文?芭芭拉·坎罗威茨 （Barbara Kantrowitz）

在传统教育的模式下，我们很难评判一个学生到底学得怎样，一种教学方法效果如何。科学家希望，能用科研的手段，去验证一些教学方法的科学性与合理性，更准确地评估教学效果与学生的知识水平——就像通过临床试验检验一种新药的效果一样。

 

[健康 HEALTH]

 

46  瘟疫逼近北极

撰文?克里斯托弗·所罗门（Christopher Solomon）

在遥远的北极，寄生虫使麝牛患病；蜱虫让病毒在人类中传播；随着海冰的融化，大西洋海豹也能将一种致命的病毒传染给太平洋海豹——气候变暖影响的不仅仅是环境，一些难以察觉的危险也在威胁地球。

 

[网络安全  CYBERSCURITY]

 

68  斯诺登之后：数据安全三原则

撰文?亚历克斯·“桑迪”·彭特兰（Alex “Sandy” Pentland）

斯诺登事件的爆发，使我们意识到，之前在信息安全领域，我们很多习惯性的做法都是错误的。要想在大数据时代确保信息安全，防止个人隐私被侵犯，我们必须遵循三大原则：分散数据资源，让不同的机构来监管不同的数据库；每一个拥有或分享个人数据的实体，都必须对数据的传输和储存进行加密；不断开展透明的试验，寻找更有效的保护措施。 

 

[天文学?ASTRONOMY]

 

72  地球是否独一无二

撰文?凯莱布·沙夫（Caleb Scharf）

大约500年前，哥白尼提出了自己的理论——日心说，那时我们就清楚认识到，地球并不是宇宙中心，只是一个平凡而渺小的存在。但地球环境的特性，又让我们有充足的理由认为，地球及其生命是特殊的。我们该如何认识自己在宇宙中的意义？

 

[生物学 BIOLOGY]

 

76  环境伤害会遗传

撰文  迈克尔·K·斯金纳（Michael K. Skinner） 

你在不经意间接触的环境污染物，造成的危害也许远远超出你的想象：农药、空气污染物、环境压力等外界因素也许不会改变你的DNA序列，却会使DNA的表观标记发生变化，并遗传至你的后代——动物试验中，表观标记已可遗传至第5代。

 

[神经科学  NEUROSCIENCE]

 

84  大脑创伤造就“天才”

撰文?达罗·A·特雷费特（Darold A. Treffert）

有极少数人，在大脑受到创伤或患上痴呆后，反而会在音乐、数学、记忆等方面表现出惊人的才能，尽管他们之前根本没有接受过这方面的训练。这一事实，让科学家产生了大胆的想法：对这些患者进行研究，或许可以找到一种方法，在大脑健康的情况下，激发出人们的内在潜能。

 

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[自然新闻  nature news]

 

54  胃旁路手术：减肥通道？

撰文?弗吉尼亚·休斯（Virginia Hughes）

目前最流行的减肥手术——胃旁路手术可将胃缩小到一个鸡蛋大小，不仅可以帮助大多数人成功减肥，还可大大降低心脏病、中风、癌症甚至死亡的发生风险。但是，这种手术是如何起作用的，仍如雾里看花。

 

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58  科研圈的爱情故事

撰文?克里·史密斯（Kerri Smith）

合作是科研过程的关键环节，但当合作伙伴同时也是一对爱侣时，还会带来一些其他关系所不具备的优势。我们一起看看那些著名的科研爱侣是如何将科学与生活融为一体的。

 

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62  诡异的系外行星

撰文?安·芬克拜纳（Ann Finkbeiner）

随着科学家观测到的系外行星越来越多，科学家发现，很多系外行星都与太阳系内的行星有着很大差异，比如轨道形状、行星大小、存在位置、起源方式……宇宙中的真实情况与最初的推测有着太多不同。

 

65  补充维生素有用吗

撰文?梅琳达·温纳·莫耶（Melinda Wenner Moyer）

 

补充维生素到底有没有用？目前“最准确”的回答只能是，某个剂量下，对于某些个体“或许有用”，但在其他情况下则“可能没有用”。 

 

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 [专栏  COLUMN]

 

技术档案  TECHNOFILES

11  科技产品众口难调

撰文?戴维·波格（David Pogue）

 

科学评论  COMMENT

12  “未来科学家”被忽视

撰文?雷娜·F·苏博特尼克（Rena F. Subotnik）  

???葆拉·奥尔谢夫斯基－库比留斯（Paula Olszewski-Kubilius）  

???弗兰克·C·沃雷尔（Frank C. Worrell） ?

 

图表科学  GRAPHIC SCIENCE

52  全球移民地图

撰文?马克·菲谢蒂（Mark Fischetti）

 

健康科学  THE  SCIENCE  OF  HEALTH

90  激活棕色脂肪

撰文?梅琳达·温纳·莫耶（Melinda Wenner Moyer）

 

反重力思考  ANTI GRAVITY

92  给野生动物让路

撰文?史蒂夫·米尔斯基（Steve Mirsky）

 

怀疑论者?SKEPTIC

93  气候灾变，是个紧要问题吗？

撰文?迈克尔·舍默（Michael Shermer）

 

94  读来编往?FEEDBACK

 

 

96  经典回眸?50,100&150 YEARS AGO