一、卷首语、专稿、前沿
科学在疫情和流言中经受考验......................................................................................................... [1-1]
空间站内的宇宙..................................................................................................................................... [2-1]
社会经济对心理健康之意义.............................................................................................................. [3-1]
巨镜“韦布”今秋上天....................................................................................................................... [4-1]
新冠一年：不平衡、合作与共赢..................................................................................................... [5-1]
理解自由意志的多重视域................................................................................................................... [6-1]
捕捉生命演化的瞬间............................................................................................................................ [7-1]
“龙人”身份为何仍然存疑.............................................................................................................. [8-1]
让AlphaFold的力量为全世界所用.............................................................................................. [9-1]
气候变化之知、信、行、达............................................................................................................. [10-1]
感觉系统研究可能再获诺奖青睐................................................................................................... [11-1]
什么是芳香性？一个变得混乱的概念.......................................................................................... [12-1]
《科学》2020年度十大科学突破.................................................................................................. [1-4]
《自然》2020年度十大人物.......................................................................................................... [1-10]
太空史诗：国际空间站载人运行20年........................................................................................ [2-4]
证据与机制：贫穷与抑郁、焦虑的因果关系............................................................................. [3-4]
黄金冲浪者詹姆斯 · 韦布望远镜等待升空................................................................................. [4-4]
新冠之战的漫长一年............................................................................................................................ [5-4]
发条宇宙：自由意志是不是一个幻象........................................................................................... [6-4]
预防大流行，我们要做最坏的打算............................................................................................... [4-12]
为何人脑并非电脑................................................................................................................................. [5-4]
消除宫颈癌，全球在行动................................................................................................................... [6-4]
从“垃圾”变来的我们：基因是怎样诞生的............................................................................. [7-4]
人类进化的故事如何继续开枝散叶................................................................................................ [8-4]
中国“龙人”头骨或为人类系谱树增添新人种......................................................................... [8-8]
人工智能预测蛋白质结构................................................................................................................... [9-4]
炙热的未来............................................................................................................................................. [10-4]
60年气候变化的警告——那些我们没有注意到和故意无视
的气候变化迹象.................................................................................................................................... [10-8]
伴随错愕和激动，2021年斯德哥尔摩之旅开启..................................................................... [11-4]
为什么mRNA新冠疫苗没能获得2021年诺贝尔奖？....................................................... [11-6]
追寻芳香性的大一统........................................................................................................................... [12-4]
《科学》2021年科学事件展望....................................................................................................... [2-8]
《自然》2021年值得关注的科学事件....................................................................................... [2-11]
二、天文学、物理学、化学、计算科学、人工智能、新能源
嫦娥五号带回最年轻的月壤............................................................................................................. [1-13]
去哪了？一个100亿太阳质量的黑洞不知所踪...................................................................... [3-14]
毅力号之眼............................................................................................................................................... [4-8]
射电天文学是怎么揭开宇宙奥秘的？.......................................................................................... [6-11]
外星植物.................................................................................................................................................. [7-11]
引力波天文学的新浪潮...................................................................................................................... [8-10]
揭秘火星内部构造................................................................................................................................. [9-7]
庞大的气球帮助天文学家清楚地观测太空................................................................................. [9-10]
NASA露西探测器准备飞掠特洛伊小行星............................................................................... [10-15]
撕裂宇宙的暗能量.............................................................................................................................. [12-15]
中国物理学家挑战谷歌“量子优越性”..................................................................................... [1-15]
氢动力飞机载客起飞指日可待........................................................................................................ [1-16]
物理学已经终结了吗？...................................................................................................................... [2-13]
凝聚态物理学的喜悦........................................................................................................................... [4-11]
威士忌之网蒸发显形的波本酒指纹............................................................................................... [4-14]
在全球最深的湖泊之下搜寻幽灵粒子........................................................................................... [5-9]
物理学标准模型路在何方？............................................................................................................. [6-14]
车内空气传播的流体动力学............................................................................................................. [9-11]
冰川是怎么造出桌子的？................................................................................................................ [10-18]
物理学探索未来 ——拜拜，小苏西............................................................................................ [11-7]
热力学中萦绕不散的“哲学之妖”............................................................................................. [12-13]
首次测量人造原子与天然原子之间的键..................................................................................... [7-15]
锂电行业新星崛起：稳定的固态锂金属电池............................................................................ [7-16]
盘点改变科学的十大计算机代码................................................................................................... [4-24]
探索6G通信网络的可能性和挑战性........................................................................................... [8-29]
美国最快的超级计算机能永久性打败新冠病毒吗?............................................................... [11-25]
AlphaFold即将解决生物学最大挑战之一................................................................................ [2-24]
机器人的智慧生活............................................................................................................................... [5-23]
与人类唇枪舌战的论证技术............................................................................................................. [5-25]
脑机接口新突破：瘫痪人士可用意念写字了............................................................................ [6-25]
未来无人机通过“听声辨位”助力灾后救援工作................................................................... [8-28]
以蜻蜓大脑为师的快速高效神经网络......................................................................................... [10-25]
ARPA-E探索零排放金属加工技术................................................................................................ [9-26]
三、生命科学、医学与健康
代谢组学揭示人类饮食惊人的细节............................................................................................... [1-19]
自闭症与肠道菌群——微生物组可能很快会带来新的疗法............................................... [2-15]
影响太空中宇航员健康的关键因素............................................................................................... [3-17]
科学家利用人类皮肤细胞创造早期胚胎..................................................................................... [4-16]
从大脑提取记忆？神经连接组研究正在兴起............................................................................ [5-13]
地球上最性感鸟类背后的基因........................................................................................................ [5-17]
最强幸存者：水熊虫........................................................................................................................... [6-16]
单细胞会学习吗？............................................................................................................................... [7-17]
微生物指纹：城市的独特名片........................................................................................................ [7-22]
超越CRISPR的新型基因编辑技术RLR..................................................................................... [7-23]
自我认知的力量.................................................................................................................................... [8-13]
揭示鸟类磁感之谜............................................................................................................................... [8-16]
冠状病毒之外：改变生物学的病毒新发现................................................................................. [9-13]
首次揭示嗅觉感受器的隐秘工作机制......................................................................................... [10-19]
实验室培养人类胚胎的下一步是什么？.................................................................................... [11-11]
人类基因组计划的遗产..................................................................................................................... [12-18]
表观遗传的误区和未来..................................................................................................................... [12-21]
环境污染与帕金森病........................................................................................................................... [3-19]
人体新陈代谢的秘密........................................................................................................................... [4-17]
噪音如何伤害心脏............................................................................................................................... [5-18]
运动使骨骼中的免疫细胞增殖........................................................................................................ [5-20]
“运动模拟药”是不可阻挡的潮流吗？..................................................................................... [6-19]
光遗传学改造蛋白帮助盲人重见光明.......................................................................................... [7-25]
大规模新基因编辑项目有望粉碎阿尔茨海默病....................................................................... [8-18]
饮食保护心脏，胆固醇罚不当罪？............................................................................................... [8-20]
肺结核：被遗忘了的流行病............................................................................................................. [9-18]
寻找控制体重的基因........................................................................................................................... [9-24]
“致命的、有缺陷的”范式如何破坏肥胖科学 .................................................................... [11-15]
四、冠状病毒危机、生态与环境、考古学、地球科学
以科学为武器，看冰岛如何抗击新冠.......................................................................................... [1-23]
如何正确理解新冠大流行的风险................................................................................................... [2-26]
追踪SARS-CoV-2新型变种........................................................................................................... [3-23]
谨慎地看待新冠久病不愈................................................................................................................. [5-21]
肠道微生物可能是对抗新冠病毒的新方式................................................................................. [6-22]
疫苗效力的真实含义是什么？....................................................................................................... [10-22]
默克公司新药能否给新冠病毒致命一击.................................................................................... [12-23]
冠状病毒通用疫苗研发竞赛已经开始......................................................................................... [12-24]
为什么2021年会成为应对气候变化的转折点........................................................................ [2-19]
生物降解塑料无法解决塑料污染危机.......................................................................................... [2-21]
塑料漂流物：外来入侵物种搭上海洋垃圾的便车................................................................... [8-25]
阻止全球变暖，我们可能忽略了甲烷......................................................................................... [10-24]
应对气候危机，土壤会有什么作为？......................................................................................... [11-21]
利用激光扫描天空中的空气污染和温室气体........................................................................... [12-26]
古人类DNA揭秘加勒比两波人口迁徙潮.................................................................................. [2-22]
尼安德特女人的一生........................................................................................................................... [3-44]
一次不可思议的跨洋漂流造就了人类起源的可能................................................................... [6-46]
丹尼索瓦人长啥样............................................................................................................................... [9-44]
DNA分析揭示新疆小河古墓木乃伊的血统............................................................................. [12-42]
地下生命靠什么活着？...................................................................................................................... [8-22]
五、走近科学、大家 · 科技前沿、今日启明星
视频压缩显神通，金箍棒也能变成绣花针................................................................................. [1-27]
废物？宝物？污泥脱变的一场修行............................................................................................... [2-29]
惜，“美国天眼”终成历史；盼，中华利器开拓未来............................................................ [3-27]
一个“异端邪说”如何一步步走到聚光灯下？....................................................................... [4-30]
经典文献寻内核，实践本源求真谛
——指导不相干材料相融的杂化策略是怎样形成的............................................................. [5-27]
奔跑在边缘计算的赛道上，他想让每一个终端拥有智能..................................................... [6-26]
太空垃圾越来越多了，科学家怎么清理？................................................................................. [7-33]
探索世界的进程中，有一束不可替代的光................................................................................. [8-30]
“三磅宇宙”的说书人——试析顾凡及教授的科普之道.................................................... [9-29]
乙肝药物研发简史，中国在这一领域逐渐扮演重要角色................................................... [10-29]
如果肿瘤不幸长在了骨盆上，该如何治疗？........................................................................... [11-30]
中国肺癌诊治发展到了哪一步？.................................................................................................. [12-27]
关注儿童早期发展，从根子上脱贫
——儿保专家、上海交通大学医学院副院长 江帆教授访谈录........................................ [1-30]
地外星球的全球变化........................................................................................................................... [2-32]
量子模拟洞悉世界............................................................................................................................... [3-31]
金属有机框架化合物在气体存储和分离方面的研究进展..................................................... [4-35]
膨胀宇宙的几个未解之谜................................................................................................................. [5-30]
多媒体信息检索研究进展：从检索到推荐再到生成.............................................................. [6-29]
生命的开路先锋蓝细菌...................................................................................................................... [7-37]
将碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局....................................................................... [8-33]
基因技术助力对抗新型冠状病毒................................................................................................... [9-32]
航天——想象是唯一的限制........................................................................................................... [10-34]
海洋智能无人艇................................................................................................................................... [11-33]
生态学视角下的城市更新
——基于本土生物多样性恢复的近自然型都市生命地标构建......................................... [12-30]
赋结构以更多韧性、智能，护卫滨海城市平安
——访2020级星友，中船第九设计研究院工程有限公司 高级工程师朱艳............. [1-33]
让中国高温超导产业蓬勃发展是我一直坚持的梦想
——访2020级星友，上海超导科技股份有限公司副总裁朱佳敏.................................. [2-35]
在量子层面探索超冷化学奥秘的年轻人
——访2020级星友，中国科技大学上海研究院特任副研究员杨欢............................. [3-34]
为脱贫攻坚做出独特贡献的启明星
——访2011级星友，复旦大学附属儿科医院 主任医师孙金峤.................................... [4-37]
期待中西医两大系统殊途同归
——访上海中医药大学脊柱病研究所所长梁倩倩研究员.................................................... [5-33]
坚持做有意义的、有创新的工作
——访2020级星友， 同济大学副教授齐鹏.......................................................................... [6-32]
建立起科研与成果转化自信尤为重要
——访2020级星友，东华大学材料学院副研究员成艳华................................................ [7-39]
为城市和制造业保驾护航
——访2019级星友，上海化工研究院有限公司首席专家、高级工程师肖秋平...... [8-36]
既静心专注学术，又不失济世情怀的数学研究者
——访2019级星友，上海财经大学数学学院教授刘可伋................................................ [9-35]
中医药是能解决问题的，因为确实有用
——访2017级星友，曙光医院肝病科副主任医师余卓................................................... [10-37]
奋战在空间结构设计前沿的启明星
——访2017级星友，华建集团科创中心结构分析与设计研究所所长崔家春......... [11-36]
太赫兹生物医学应用的探索者
——访2017级星友、上海理工大学彭滟教授...................................................................... [12-32]
六、科学家在工作 、科学家访谈、科学人物
mRNA疫苗的故事.............................................................................................................................. [1-42]
林间哨兵.................................................................................................................................................. [6-38]
追踪裸鼹鼠漫长而奇怪的生活........................................................................................................ [8-46]
感受压力................................................................................................................................................. [11-42]
脑让人每日耳目一新........................................................................................................................... [1-46]
AI预测蛋白质结构，哈萨比斯认为这一切只是开始............................................................. [2-42]
人类基因组计划启动30载，前路如何？.................................................................................. [3-41]
特定性别行为背后的大脑回路........................................................................................................ [4-43]
雪莉 · 特克谈远程生活、孤独感和她的日记........................................................................... [5-41]
弗兰克 · 维尔切克的迷人生活....................................................................................................... [6-42]
科学和灵性——寻找火星上的生命.............................................................................................. [8-43]
训练AI的类比能力............................................................................................................................. [9-42]
是什么助燃了如今的极端火灾事件？
——地球物理学家解密野火火灾产生因素............................................................................... [10-45]
总觉得末日要来了？史蒂芬 · 平克认为这是错觉.............................................................. [11-46]
即将看到“系外地球”天空的天文学家.................................................................................... [12-39]
马里奥 · 莫利纳（1943—2020）............................................................................................... [1-64]
亚瑟 · 阿斯金（1922—2020）................................................................................................... [2-64]
杰克 · 施泰因贝格尔（1921—2020）..................................................................................... [3-64]
有马朗人（1930—2020）.............................................................................................................. [4-64]
乔治 · 卡拉瑟斯（1939—2020）............................................................................................... [5-64]
刘易斯 · 沃尔珀特（1929—2021）.......................................................................................... [6-64]
袁隆平（1930—2021）.................................................................................................................. [7-64]
奥斯汀 · 安吉尔（1933—2021）............................................................................................... [8-64]
根岸英一（1935—2021）[9-64]
保罗 · 克鲁岑（1933—2021）.................................................................................................. [10-64]
史蒂文 · 温伯格（1933—2021）........................................................................................... [11-64]
埃德蒙德 · 费舍尔（1920—2021）......................................................................................... [12-61]
七、智库观察、科技政策
2020全球十大新兴技术................................................................................................................... [1-37]
科研诚信：从言至行的九种方法................................................................................................... [2-39]
2020全球竞争力报告........................................................................................................................ [3-37]
重塑美国创新体系的五大核心议程............................................................................................... [4-40]
欧盟委员会发布《2030年数字指南针》规划......................................................................... [5-36]
世界知识产权组织发布《2021技术趋势：辅助技术》报告............................................. [6-35]
未来20年全球技术创新的趋势与影响新经济下的数据科学............................................. [7-42]
迈向青年科学家心目中的科技创新“理想之城”................................................................... [8-39]
为什么美国需要国家先进产业技术局？..................................................................................... [9-38]
欧盟石墨烯旗舰计划开花结果....................................................................................................... [10-42]
欧盟绿色协议：经济和社会转型，以实现改善气候 的雄心............................................ [11-39]
小数据人工智能的巨大潜力........................................................................................................... [12-36]
拜登任命遗传学家埃里克 · 兰德为总统科学顾问.................................................................. [3-48]
阿隆德拉 · 纳尔逊担任OSTP副主任......................................................................................... [3-50]
美国2021年十大科技政策............................................................................................................. [5-44]
中国科技：自立自强........................................................................................................................... [5-47]
更多的洪水、火灾和飓风——科学防灾以实现联合国可持续发展目标........................ [6-51]
美国如何实现拜登的新气候目标................................................................................................... [7-49]
美国不再生产太阳能电池板............................................................................................................. [9-50]
没有讲求科学方法的默克尔， 政治将会更加乏善可陈...................................................... [12-59]
八、科学史专栏、科学史、科学与社会、科学评论、书评
引以为戒，不忘病毒学史上的丑陋事件..................................................................................... [3-57]
吴健雄为何错失诺贝尔奖................................................................................................................. [5-57]
久久为功的坚持获得的重要科学发现.......................................................................................... [6-56]
杨振宁对西南联大的新回忆............................................................................................................. [8-52]
细推物理须行乐，何用浮名绊此身——记次年轻的诺贝尔科学奖得主李政道.......... [9-55]
在科学思想指引下做出的重大发现............................................................................................. [10-54]
鲜为人知的诺贝尔奖......................................................................................................................... [11-59]
物理学的美与真：杨振宁的科学贡献......................................................................................... [12-50]
欧内斯特 · 卢瑟福的梦想................................................................................................................ [7-53]
历史能否预测未来？........................................................................................................................... [2-50]
一场跨越25年的赌约尘埃落定：科技将社会摧毁了吗？.................................................. [3-53]
对波普尔的滥用.................................................................................................................................... [5-53]
社会大众对于科学家的真正看法................................................................................................... [9-53]
福岛事件十年，核能何去何从........................................................................................................ [4-52]
学术出版的“流行病........................................................................................................................... [7-51]
UFO陷阱................................................................................................................................................ [8-50]
怀疑精神：一个无法回避的话题.................................................................................................. [10-52]
生物学必须兼顾思想和数据........................................................................................................... [11-58]
创新之书.................................................................................................................................................. [1-56]
诺贝尔奖工厂的女性分享她们的故事.......................................................................................... [2-57]
精神自由与C模式思维..................................................................................................................... [3-60]
当解梦遭遇现代科学........................................................................................................................... [4-59]
与不确定性共舞——读《生物学是什么》有感....................................................................... [5-60]
永恒的黑暗............................................................................................................................................. [6-59]
预言现代神经科学的文学教授........................................................................................................ [7-59]
曼哈顿计划中的医生........................................................................................................................... [8-56]
海上《徐霞客游记》........................................................................................................................... [9-58]
海上奥杜邦............................................................................................................................................ [10-57]
九、创新启示录、科学教育、微科幻、科苑
战前的科学............................................................................................................................................. [1-50]
日益崛起的创造力............................................................................................................................... [2-46]
加州梦....................................................................................................................................................... [4-47]
航空母舰一飞冲天............................................................................................................................... [5-39]
对锂供应短缺问题的担忧可能被夸大了..................................................................................... [6-48]
越来越多国家希望“克隆”DARPA............................................................................................. [7-47]
太空的“亚马逊化”盛大开始........................................................................................................ [9-47]
技术转移：引导发明从实验室走向市场.................................................................................... [10-49]
芯片紧缺时............................................................................................................................................ [11-50]
从学术到创业之路.............................................................................................................................. [12-44]
新冠疫情下的《量子计算与量子信息》网络课程................................................................... [3-51]
在科学家与艺术家之间建立卓有成效的合作............................................................................ [4-55]
怎样成为天才？.................................................................................................................................... [5-49]
改进科学教育：这不是火箭科学，但这更加难！................................................................. [11-53]
旅游陷阱.................................................................................................................................................. [1-62]
圣诞老人的名单.................................................................................................................................... [2-62]
梦之同业联盟......................................................................................................................................... [3-62]
开普勒站上的占卜师........................................................................................................................... [4-62]
脉冲鱼的奥秘......................................................................................................................................... [5-62]
小绿人....................................................................................................................................................... [6-62]
此号错误.................................................................................................................................................. [7-62]
恐龙刺客.................................................................................................................................................. [8-62]
看看你的口袋......................................................................................................................................... [9-62]
无权选择的纠缠................................................................................................................................... [10-62]
瓶中世界................................................................................................................................................. [11-62]
你孤单的八个原因.............................................................................................................................. [12-59]
外星人隐藏在众目睽睽之下吗？................................................................................................... [1-59]
剑桥三一语丝......................................................................................................................................... [2-59]
美国发行邮票纪念华裔物理学家吴健雄..................................................................................... [4-60]
地质学：我们的宿命........................................................................................................................... [8-60]
生物的数学............................................................................................................................................. [9-59]