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世界一流科技期刊文章精选

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来源：《科学中国人上半月》·2022年第06期

泡泡铸造软体机器人技术

《自然》封面：人造肌肉和夹具。《自然》杂志第7884期封面文章报道了泡泡铸造软体

机器人新技术。软体机器人能执行多种复杂任务，包括抓握、爬行或游泳等，近年来泡泡铸造

软体机器人受到学术界的普遍关注。但是，制造此类软体致动器一直较为烦琐。科学家们开发

了一种基于泡泡的方法，能用来制造各种基于弹性聚合物的致动器。他们先将液态弹性体注入

模具，随后注入空气，从而得到一个拉长的泡泡。这个泡泡会在重力作用下上升，并形成致动

器的内部腔室，通过改变模板和流动过程，就能得到各种各样的复杂结构。

心咽部结构拆解与原始被囊动物的固着生活方式

《自然》封面：住屋“”是一类生物特有的一种胶质滤食结构。《自然》杂志第7885期封

面文章报道了被囊动物的演化研究。被囊动物（如海鞘）与脊椎动物的亲缘关系最近。这类海

洋生物大部分在幼体时能自由游动，但在变成定栖的成体后会固着、无法移动。然而，尾海鞘

纲的被囊动物不会发生这种转变，终生都能自由游动。研究团队聚焦尾海鞘纲的心脏发育，发

现它们的心咽部基因调控网络因大规模基因丢失而拆解“”。这种拆解导致其失去了原始被囊动

物特征性的固着生活方式。这或许与住屋“”这类帮助尾海鞘纲从固着生活方式演化适应有关。

山岳地形对北美季风的机械强迫作用

《自然》封面：一场季风暴雨穿过亚利桑那州东南部时的一道闪电。《自然》杂志第

7886期封面文章报道了北美季风的差异。在夏季，一个强降雨帶沿墨西哥西海岸延伸至美国

西南部、长达一千多公里，构成了北美季风。一般认为季风是太阳对海洋和陆地加热不均所

致。这会导致气压变化，最终形成的风会拖动凉爽潮湿的海洋空气在陆地上产生降雨。研究表

明，墨西哥的马德雷山脉令急流转向，抬升了暖湿空气，形成对流型降雨。虽然地面加热也会

发生，但其影响不足，北美季风应该是在机械强迫作用下形成的。

人类直觉与AI推动数学进步

《自然》封面：人工智能引导的直觉。《自然》杂志第7887期封面文章提出采用一种机

器学习模型来发现数学对象之间的潜在模式和关联，用归因技术加以辅助理解，并利用这些观

察指导直觉思维和提出猜想的过程。AI（人工智能）技术已经足够先进，足以有力地推动许多

不同学科的发展进步。其中，纯数学就是一个典型案例。研究者们通过AI技术，发现纯数学

拓扑学和表象理论的新见解，寻找到数学不同领域间意想不到的关联，首次证明AI技术可以技术可以

站在纯数学的前列，加速证明数学猜想正确与否。

木星的气象学研究进展

《科学》封面：木星大气层的光学图像，由朱诺号“”宇宙飞船拍摄。《科学》杂志

期封面文章报道了朱诺号“”宇宙飞船研究木星的必威体育精装版成果。木星的大气层有一个由大小旋涡组

成的区域和带系统，其中最大的是大红斑。大红斑是太阳系中最大的大气旋涡，已经被观测了

至少两个世纪。目前还不清楚旋涡在可见云顶下延伸到多深。研究者使用朱诺号“”宇宙飞船的

微波辐射计对大气旋涡进行了观测，利用12次朱诺号“”探测器与木星相遇的数据，包括两次

直接飞越这一旋涡的数据，检查了木星的重力特征。

炎症研究

《科学》封面：炎症。《科学》杂志第6571期特刊报道了近年来对炎症生物学的认识，

特别是炎症在内环境稳定、细胞死亡、器官间相互作用和病毒感染中的作用。传统意义的炎症

由感染或组织损伤引起的主要体征（如发红、肿胀、发热和疼痛）来定义。炎症是许多人类疾

病的共同特征，也是各种核心生物学过程的组成部分，包括新陈代谢、伤口愈合和神经发育

等。炎症反应在个体间表现出很大的可变性，这种可变性揭示疾病的驱动因素和决定因素，并

促进针对细胞死亡途径和伴随炎症信号的药物的开发。

森林大战

《科学》封面：巴伐利亚森林国家公园遭受树皮甲虫侵害。《科学》杂志第6572期封面

文章报道了森林死亡与未来管理。在德国，气候的变化导致树皮甲虫的暴发，蹂躏了挪威的云

杉林。德国发明了科学“”林业，但由气候变化引发的大规模枯死引发了一场关于国家应如何管

理树木的激烈辩论。分歧往往很激烈，对立双方在媒体上互相辱骂，甚至举行森林峰会。研究

者认为加强森林可持续管理，木材的收获应该限制在土地所能生产的范围内，应该重新积极种

植树木，以确保未来的供应。

草叶进化

《科学》封面：从叶鞘中出现的草茎。