由诺贝尔奖获得者John.E.Sulston热忱向您推荐，本书曾荣获省优秀科普图书一等奖，全国优秀科普图书二等奖。只要您亲历实践和用心思考，你就能从书中感受到乐趣和启迪，并且能够真正的去了解和掌握它！

第1讲生命的天书…………………………张猛(1)

第2讲解码生命：人类基因组计划及其深远影响…………………………………张猛(14)

第3讲小鼠身上的大文章…………………张猛(31)

第4讲干细胞：人类健康的新希望…………孙可一(43)

第5讲SARS：21世纪人类生命面临的第一场挑战…………………………………孙可一(61)

第6讲小干扰RNA的大作用………………郭金虎(74)

第7讲人类的起源与演化…………………刘 武(86)

第8讲探测宇宙早期的信息………………萧耐园(100)

第9讲挑战火星的"勇气"和"机遇"………卞毓麟(113)

第10讲反物质世界的丰碑………黄艳华 江向东(128)

第11讲中微子家族及其在宇宙天体中的重要作用…………………………………彭秋和(140)

第12讲"太阳中微子失踪案"和中微子振荡…彭秋和(162)

第13讲实验发现多夸克态新粒子……………………………江向东黄艳华(189)

第14讲实验发现引力的量子效应……………………………江向东黄艳华(197)

第15讲铷原子气的新物态………黄艳华 江向东(203)

第16讲科学家发现暗能量存在的直接证据……………………………江向东 黄艳华(210)

第17讲热核聚变研究取得新突破……………………………黄艳华江向东(219)

第18讲纳米科学技术………………………林鸿溢(228)

第19讲2002年诺贝尔物理学奖："透视"天体的高能现象…………………………萧耐园(240)

第20讲2002年诺贝尔化学奖：生物大分子真面目的质谱观测……………………林鸿溢(253)

第21讲2002年诺贝尔生理学或医学奖：细胞凋亡的故事…………………………郭金虎(265)

第22讲2003年诺贝尔物理学奖：畅通无阻的流动…………………………………江向东(281)

第23讲2003年诺贝尔化学奖：水通道与离子通道…………………………………张猛(290)

第24讲2003年诺贝尔生理学或医学奖：核磁共振成像技术窥视生命奥秘………林鸿溢(301)

第7节细胞凋亡的研究对许多研究领域都有重要意义

线虫的发育过程的阐明对于理解其他多细胞动物的发育及调控有重要的借鉴意义。例如，通过线虫揭．示出的细胞程序性死亡的规律对多细胞生物的发育生物学和不同信号通路的功能分析都是正确的。对线虫细胞凋亡控制的研究很快使得在人类基因组中鉴定出具有类似功能的基因成为可能。

细胞凋亡对生物的发育有非常重要的作用(彩图21-6)。比如蝌蚪尾巴在变态发育过程中消失而长成成年的青蛙；在人的手指和脚趾的发育过程中，胚胎时期指之间和趾之间的蹼状连接物逐渐消失而形成灵活的双手；在女性月经期开始时子宫腔内皮细胞的凋亡与脱落；在大脑里神经细胞之间的突触连接的形成是由于多余的神经细胞要经历凋亡而被去除的缘故(彩图21-7)。在哺乳动物性别发育过程中，早期的胚胎是同时含有初始状态的雌性和雄性生殖系统的，但在后来的发育过程中雄性体内雏形的雌性生殖器官及雌性体内雏形的雄性生殖器官的消失都是凋亡这只无形的手在起作用的缘故。

在人类的免疫系统中，淋巴细胞的成熟需要经历成熟和分化的过程。由于免疫系统的选择作用，在此过程中有95％的淋巴细胞要经过凋亡而死去，而成熟的淋巴细胞一般也只有一天的寿命，称得上是"朝生暮死，，了，死一批，再有一批新的成熟起来，新陈代谢，井然有序。可是如果细胞凋亡出了故障，淋巴细胞的成熟与分化就会失控，罹患白血病、艾滋病等疾病。

细胞凋亡对清除威胁生物整体性的细胞是十分必要的，比如被病毒侵染的细胞、免疫系统的细胞等。一旦细胞调节的免疫反应结束了，免疫过程中产生的一些免疫细胞必须被清除掉，否则它们可能会攻击正常机体。如果体内免疫系统正常的细胞凋亡出了问题，就可能引发一些自身免疫性疾病，如风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等。在肿瘤治疗中一些细胞可因化疗和放疗，损伤生长"旺盛"的肿瘤细胞而使肿瘤细胞发生凋亡。道高一尺，魔高一丈，一些病毒也具有侵入细胞后防止细胞凋亡的机制。

细胞凋亡与艾滋病(获得性免疫缺陷综合征)也具有重要联系。艾滋病的一个重要标志就是患者体内CD4T细胞数目的减少，这种细胞在正常人体内每微升(大约一粒油菜籽那么大的体积)血液里大约含有1 00C)个，这种细胞直接或间接对多种免疫反应都有重要作用。当这种细胞的数目下降到每微升只有200个时，病人就不再具有有效的免疫力，从而很容易遭受各种危险的感染。那么CD4T细胞是如何消失的呢?元凶当然是HIV(人类免疫缺陷病毒，即艾滋病病毒)感染而引起的CD4T细胞凋亡。

凋亡与器官移植也具有密切关系。多年以来，人们已经知道眼球的前房是不受免疫系统辖制的，如同大使馆具有许多的"豁免权"。这些部位即使存在抗原，也不能引起免疫反应。现在已揭示这些具有豁免权的部位的细胞中．FASL基因的表达水平很高，因此表达FASL基因、可对抗原产生反应的T淋巴细胞一旦进入这些部位，这些不速之客就会被FASL诱发而发生凋亡。这一发现对防止器官移植时发生排斥反应提供了一种新的思路，如果在肾脏、肝脏、心脏等器官的移植过程中，能让这些器官里的细胞表达很多的FASL，基因，就有可能保护这些外来的器官免受机体自身的T淋巴细胞的攻击。如果这样的方案可行，那么在移植手术时病人也就可以免遭服食大量抑制免疫反应的药物之苦了。

细胞凋亡现象不仅在动物中存在，细胞凋亡在植物的发育过程中也是起着重要作用的。但是植物的细胞凋亡研究得远没有在动物中那么深入，许多有趣的问题还亟待研究，比如植物没有专门的吞噬细胞，并且植物细胞间有厚厚的细胞壁，那么在植物细胞凋亡时死亡的细胞是如何被清除的呢?第8节疾病和细胞凋亡

程序性细胞死亡已经帮助我们理解了一些病毒和细菌侵入我们细胞的机制。我们也知道艾滋病、神经退行性疾病、中风和心肌梗死等疾病中，细胞由于过度的凋亡而丢失了。其他一些疾病，比如自身免疫性疾病及癌症，细胞死亡有所减少，导致正常情况下本该死亡的细胞也继续存活而对机体造成危害。

将细胞程序性死亡的研究成果运用于包括肿瘤在内许多疾病的治疗，是非常具有挑战性的工作，而且具有广泛的应用前景。到目前为止，针对许多疾病的治疗策略都是对疾病相关的细胞凋亡进行控制或加以改变。肿瘤细胞常呈凋亡不足，化疗和放疗可诱导肿瘤细胞进入凋亡，通过活化胱冬肽酶系统或活化死亡受体启动胱冬肽酶系统，还可以进一步促进肿瘤细胞的凋亡。在治疗脑缺血时，可以用胱冬肽酶抑制剂来防止本不该发生的神经细胞的凋亡。新生儿窒息以及老年痴呆症等疾病也可以使用药物预防细胞凋亡，从而达到治疗目的P.277-279

喻纬(江苏教育出版社)敬告读者

此时捧在各位读者手中的是《最新科学报告》第2版。它的第1版出版于2002年12月。

《最新科学报告》第1版在出版不久就引起专家的重视和读者的欢迎。2003年，它先后荣获第三届江苏省优秀科普图书一等奖，第五届全国优秀科普图书二等奖(见《中国新闻出版报))2003年9月11日第2版)，第六届国家图书奖初评入选(见《中国新闻出版报))2003年9月12日第3版)。书店也乐于销售：在北京西单图书大厦，它被放在"科普园地"专柜中最醒目的位置；浙江省的一家市级书店销售了2 200册……台湾的一家出版社--未来书城股份有限公司从第1版的30讲中选取了10讲，于2004年5月出版了中文繁体字版的《最新科技：你不能不知道的科学大件事》。

第2版的选材，依据下列评选：《科技日报》主办评选的2002年和2003年"世界十大科技新闻"；中国科学院和中国工程院的568位院士投票评选的"2002年世界十大科技进展新闻"和582位院士投票评选的"2003年世界十大科技进展新闻"(这项评选是由中国科学院院士工作局、中国工程院学部工作局和科学时报社共同主办的)；2002年和2003年的诺贝尔科学奖--物理学奖、化学奖和生理学或医学奖。本书共24讲，前18讲介绍上述前两项评选涉及的内容，后6讲介绍诺贝尔科学奖。

我们非常感谢国内两项年度性世界十大科技新闻评选的主办者和评选者。时间一年一年地过去，每年涌现出的世界性科技成果，真是多得令人目不暇接，其中哪些成果是最为重大的，是最能代表科技发展趋势的，一般人很难正确把握。有了这两项评选，我们才可能将目光锁定在最重大、最具代表性的十几项成果上(多年的评选结果表明，每年都会有若干项科技成果被两项评选同时选中，因此每年被这两项评选选中的科技成果总共不到20项，而只有十几项)。

许多热心读者希望《最新科学报告》能够每两年出一本，成为"普及性解读世界最新科技成果的双年鉴和一本通"。将本书的第2版与第1版相比较，仅从选材的依据来看，你就不难知道，第2版不是第1版经由小幅度修订而成的，它是一本全新的书。从目录上看，你会发现，在第2版的24讲中，有6讲的标题与第1版中的相同，它们主要涉及人类基因组科学、干细胞研究、太阳中微子研究和纳米科学技术。这些领域的成果连续多年都在国内上述两项评选榜上有名，当第2版在作后续性介绍时，对有关的基础知识仍然得从头讲起，所以将第1版中的有关经典内容移入第2版，读者便无须到第1版中去查找了。当然，第2版中的这6讲都是经过作者认真修订与增补的。

国家科技部部长徐冠华在谈及当代科技发展趋势时，指出了6个方面的特点：科学技术加速发展，呈现知识爆炸的现象；科学技术更新的速度加快，科技成果商品化周期大大缩短；各学科、各技术领域相互渗透、交叉和融合；科学技术与人文、社会科学的结合；研究与开发的国际化趋势明显加快；科学技术，特别是高技术成为经济和社会发展的主导力量。

在2004年12月的一次报告中，中国科学院院长路甬祥对世界科技发展的现状和趋势作了精辟的分析。我们可以从5个方面了解当今世界科技发展的现状：信息科技仍然发挥主导作用，在向深亚微米、大规模集成、网格化、智能化方向发展；生命科学和生物技术正酝酿一系列重大突破，生命科学、物质科学、信息科学与复杂系统科学融合发展；物质科学焕发新的生机(微观物理学致力于四种基本相互作用统一理论；宇宙学深入探讨宇宙起源和演化；新的量子现象不断发现；材料分子尺度的设计和组装已经成为可能)；超级结构材料、纳米材料和隐身材料等新材料继续成为人类文明的基石；资源环境科学技术发展迅速，环境技术已成为许多国家优先发展的重点高技术领域。我们还可以从5个方面把握当今世界科技发展的趋势：科技创新、成果转化和产业化的速度不断加快，原始科学创新、关键技术创新和系统集成的作用日益突出；科技突破呈现出群体突破的态势；学科交叉融合加快，新兴学科不断涌现；科技与经济、社会、教育、文化的关系日益紧密；国际科技交流与合作日益广泛。

我们在这里摘引徐冠华部长和路甬祥院长的报告要点，就是为了帮助读者更好地通过阅读本书欣赏世界科技发展的全景。

在本书的组织编写工作刚刚启动的时候，恰逢2002年诺贝尔生理学或医学奖得主约翰·苏尔斯顿博士来华访问。在上海复旦大学优美的校园里，苏尔斯顿博士欣然为本书题词。题词言简意赅、意味隽永，足以引发我们的深思。

"对每件事情只有亲历实践和用心思考才能真正理解和掌握它"，这句话讲得何等好啊!本书10位作者的撰稿过程就是对这句话的生动验证。一位作者曾十分动情地谈起他写稿的过程。他说，介绍一项科技成果的科普稿件，要写得能让中学生也看得懂，最好这方面的基础知识有一本大学教材可供参考，因为教材的编写总是循序渐进的，沿着大学教材的知识线索追本溯源，便容易摸清中学文化程度读者的知识起点，再自这个起点从头开始讲，就容易把科普文章写得通俗易懂了。可是本书介绍的是世界最新科技成果，并不是每一个最新研究领域的基础知识都可以在一本相应的大学教材里找到的，因为这样的大学教材有的根本还没有问世呢。为了撰写本书中一篇几千字的文章，他翻译美国《科学》和英国《自然》杂志上的最新文章就达数万字之多，这些快报性质的文章也没有现成的段落可以借用。只有在充分调动过去的知识积累(包括他本人多年的科研积累)和大量阅读最新科技文献之后，经过反复深入的思考，科普文章的选材和写作思路才逐步明晰起来。他撰写一篇科普文章所耗费的精力和时间，是他驾轻就熟地写一篇科研论文的几倍甚至十几倍。介绍世界最新科技成果，只有深入之后才能浅出，这句话说说容易，真正做到是非得下苦功夫不可的。

在本书第1版的《敬告读者》中，我指出存在着大众对涉及世界最新科技成果的名词术语"耳熟不能详"的现象，并谈到了本书作者在帮助读者变"耳熟不能详"为"耳熟能详"方面所做的努力。在那篇《敬告读者》中，我还建议广大读者，特别是青少年读者，面对科普和科技书刊，要知难而进，不要知难而退，"不要轻易丢弃阅读科普的兴趣，更不要轻易丢弃学习科学技术的兴趣和志趣。否则，你的终身发展将不得不受到许多限制，你也不得不放弃许多机会。"在最近读了几份调查报告之后，我更加确信，我们的努力是有意义有价值的。

2004．年12月3日，中国出版科学研究所公布了第三次全国国民阅读与购买倾向抽样调查结果。2003年，在接受调查的识字城乡居民中，每月读一本书的人为51．7％，其中农村的阅读率为45．3％。我国国民中有读书习惯者仅占5％。我国国民阅读率在1998～2003年的5年中持续走低，呈总体下降的趋势。我国61．6％的识字国民家庭中有藏书，其中藏书在50本以内的占37．2％，藏书在50～100本的占14．3％。这也就是说，近四成识字的家庭无藏书。据调查结果分析，1998～2003年的5年来我国国民读书的功利实用性目的走强，知识性目的减弱，追求消遣和娱乐性表现越来越明显。

2005年1月10日的上海《文汇报》公布了在上海市进行的一项"高中生课外阅读现状"的小型问卷调查结果。当前高中学生的课外阅读比例失调，总体层次不高，呈现出"二多二少"的特点，即时尚类多，名著类少；教辅类多，文学类少。对高中生课外阅读持"无所谓"和"反对"态度的，分别占教师(不含语文教师)的47％和20％，语文教师的22％和5％，家长的49％和20％。

看了这两项调查结果，你是不是会发出"读书的人少，为求知读书的人更少，为热爱科技而读书的人更是少而又少"的感叹呢?

我和本书全体作者绝不会因得知这两项调查的结果而变得消沉悲观。"国民阅读率呈总体下降的趋势"这一严酷的现实，只会激发起我们坚持科普创作与出版的斗志。在与广大读者的几十年接触中，我们亲眼看到，在我国老中青少各种人群中，都拥有科普和科技读物的热心读者。科学的魅力是科学与生俱来的，它只会随着科技的发展而愈发浓郁、强烈和诱人，而绝不会衰减和消逝。更深更广地挖掘出蕴含在科学之中的魅力，让它的芳香成为更多的普通读者的享受，是作者们不懈的追求。写到这里，我不禁想到本书作者之一、南京大学天文系教授彭秋和的一席话。他是我国为数不多的、从事太阳中微子研究的专家。一次，他在谈了他本人青少年时期的艰苦求学经历之后，深情地说："如果有那么一两个中学生在看了我的文章后，立下了从事太阳中微子研究的志向，那我就心满意足了。"多么殷切的希望，又是多么执著的追求啊!

在本书付印前夕，我们又欣喜地读到路甬祥院长关于科学教育的一次谈话(见2005年3月4日《科学时报》)。现谨将谈话中关于"我国下一阶段科学教育的主要任务"的阐述抄录如下，敬献给本书的广大读者：

"在强调素质教育的同时，强调开发人的智力，培养和提升人的创造力、学习的能力、独立思考的能力、与人合作的能力、实践的能力。如果没有自学能力，没有实践的能力，将来到社会上仍然很难适应。课程设置上，不能否定学科教育，但应加上科学史和技术史的教育，科学与社会、科学与人文、科学与艺术的融合，从而让人们对科学技术以及科学技术与社会文明进步的关系有全面的了解和把握。

"此外，不能把大学教育当作学习的终点，应作为新的基础与起点，不断学习，建立学习型社会。"