【序】集成再創(chuàng)新的有益嘗試
　　
　　歐陽自遠(yuǎn) 中國(guó)科學(xué)院院士　中國(guó)繞月探測(cè)工程首席科學(xué)家
　　
　　
　　《環(huán)球科學(xué)》是全球頂尖科普雜志《科學(xué)美國(guó)人》的中文版，是指引世界科技走向的風(fēng)向標(biāo)。我特別喜愛《環(huán)球科學(xué)》，因?yàn)樗L(zhǎng)期以來向人們展示了全球科學(xué)技術(shù)豐富多彩的發(fā)展動(dòng)態(tài)；生動(dòng)報(bào)道了世界各領(lǐng)域科學(xué)家的睿智見解與卓越貢獻(xiàn)；鮮活記錄著人類探索自然奧秘與規(guī)律的艱辛歷程；傳承和發(fā)展了科學(xué)精神與科學(xué)思想；閃耀著人類文明與進(jìn)步的燦爛光輝，讓我們沉醉于享受科技成就帶來的神奇、驚喜之中，對(duì)科技進(jìn)步充滿敬仰之情。在輕松愉悅的閱讀中，《環(huán)球科學(xué)》拓展了我們的知識(shí)，提高了我們的科學(xué)文化素養(yǎng)，也凈化了我們的靈魂。
　　《環(huán)球科學(xué)》的撰稿人都是具有卓越成就的科學(xué)大家，而且文筆流暢，所發(fā)表的文章通俗易懂、圖文并茂、易于理解。我是《環(huán)球科學(xué)》的忠實(shí)讀者，每期新刊一到手就迫不及待地翻閱以尋找自己最感興趣的文章，并會(huì)懷著獵奇的心態(tài)瀏覽一些科學(xué)最前沿命題的最新動(dòng)態(tài)與發(fā)展。對(duì)于自己熟悉的領(lǐng)域，總想知道新的發(fā)現(xiàn)和新的見解；對(duì)于自己不熟悉的領(lǐng)域，總想增長(zhǎng)和拓展一些科學(xué)知識(shí)，了解其他學(xué)科的發(fā)展前沿，多吸取一些營(yíng)養(yǎng)，得到啟發(fā)與激勵(lì)！
　　每一期《環(huán)球科學(xué)》都刊載有很多極有價(jià)值的科學(xué)成就論述、前沿科學(xué)進(jìn)展與突破的報(bào)告以及科技發(fā)展前景的展示。但學(xué)科門類繁多，就某一學(xué)科領(lǐng)域來說，必然分散在多期刊物內(nèi)，難以整體集中體現(xiàn)；加之每一期《環(huán)球科學(xué)》只有在一個(gè)多月的銷售時(shí)間里才能與讀者見面，過后在市面上就難以尋覓，查閱起來也極不方便。為了讓更多的人能夠長(zhǎng)期、持續(xù)和系統(tǒng)地讀到《環(huán)球科學(xué)》的精品文章，《環(huán)球科學(xué)》雜志社和外語教學(xué)與研究出版社合作，將《環(huán)球科學(xué)》刊登的科學(xué)前沿精品文章，按主題分類，匯編成“科學(xué)最前沿”系列叢書，再度奉獻(xiàn)給讀者，讓更多的讀者特別是年輕的朋友們有機(jī)會(huì)系統(tǒng)地領(lǐng)略和欣賞眾多科學(xué)大師的智慧風(fēng)采和科學(xué)的無窮魅力。
　　“科學(xué)最前沿”系列叢書包括七個(gè)分冊(cè)：
　　1. 天文篇——《太空移民，我們準(zhǔn)備好了嗎》
　　2. 醫(yī)藥篇——《現(xiàn)代醫(yī)學(xué)真的進(jìn)步了嗎》
　　3. 健康篇——《誰是沒病的健康人》
　　4. 環(huán)境與能源篇——《拿什么拯救你，我的地球》
　　5. 科技篇——《科技時(shí)代，你OUT了嗎》
　　6. 數(shù)理與化學(xué)篇——《霍金和上帝，誰更�！�
　　7. 生物篇——《誰是地球的下一個(gè)主宰》
　　當(dāng)前，我們國(guó)家正處于科技創(chuàng)新發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，創(chuàng)新是我們需要大力提倡和弘揚(yáng)的科學(xué)精神�！翱茖W(xué)最前沿”系列叢書的出版發(fā)行，與國(guó)際科技發(fā)展的趨勢(shì)和廣大公眾對(duì)科學(xué)知識(shí)普及的需求密切結(jié)合；是提高公眾的科學(xué)文化素養(yǎng)和增強(qiáng)科學(xué)判別能力的有力支撐；是實(shí)現(xiàn)《環(huán)球科學(xué)》傳播科學(xué)知識(shí)、弘揚(yáng)科學(xué)精神和傳承科學(xué)思想這一宗旨的延伸、深化和發(fā)揚(yáng)。編輯出版“科學(xué)最前沿”系列叢書是一種集成再創(chuàng)新的有益嘗試，對(duì)于提高普通大眾特別是青少年的科學(xué)文化水平和素養(yǎng)具有很大的推動(dòng)意義，值得大加贊揚(yáng)和支持，同時(shí)也熱切希望廣大讀者喜愛“科學(xué)最前沿”系列叢書！
　　
　　
　　
　　【前言】科學(xué)奇跡的見證者
　　
　　陳宗周 《環(huán)球科學(xué)》雜志社社長(zhǎng)
　　
　　
　　1845年8月28日，一張名為《科學(xué)美國(guó)人》的科普小報(bào)在美國(guó)紐約誕生了。創(chuàng)刊之時(shí)，創(chuàng)辦者魯弗斯?波特（RufusPorter）就曾豪邁地放言：當(dāng)其他時(shí)政報(bào)和大眾報(bào)被人遺忘時(shí)，我們的刊物仍將保持它的優(yōu)點(diǎn)與價(jià)值。
　　他說對(duì)了，當(dāng)同時(shí)或之后創(chuàng)辦的大多數(shù)美國(guó)報(bào)刊都消失得無影無蹤時(shí)，快滿170歲的《科學(xué)美國(guó)人》卻青春常駐、風(fēng)采迷人。
　　如今，《科學(xué)美國(guó)人》早已由最初的科普小報(bào)變成了印刷精美、內(nèi)容豐富的月刊，成為全球科普雜志的標(biāo)桿。到目前為止，它的作者，包括了愛因斯坦、玻爾等148位諾貝爾獎(jiǎng)得主——他們中的大多數(shù)是在成為《科學(xué)美國(guó)人》的作者之后，再摘取了那頂桂冠。它的讀者，從愛迪生到比爾?蓋茨，無數(shù)人在《科學(xué)美國(guó)人》這里獲得知識(shí)與靈感。
　　從創(chuàng)刊到今天的一個(gè)多世紀(jì)里，《科學(xué)美國(guó)人》一直是世界前沿科學(xué)的記錄者，是一個(gè)個(gè)科學(xué)奇跡的見證者。1877年，愛迪生發(fā)明了留聲機(jī)，當(dāng)他帶著那個(gè)人類歷史上從未有過的機(jī)器怪物在紐約宣傳時(shí)，他的第一站便選擇了《科學(xué)美國(guó)人》編輯部。愛迪生徑直走進(jìn)編輯部，把機(jī)器放在一張辦公桌上，然后留聲機(jī)開始說話：“編輯先生們，你們伏案工作很辛苦，愛迪生先生托我向你們問好！”正在工作的編輯們驚訝得目瞪口呆，手中的筆停在空中，久久不能落下。這一幕，被《科學(xué)美國(guó)人》記錄下來。1877年12月，《科學(xué)美國(guó)人》刊文，詳細(xì)介紹了愛迪生的這一偉大發(fā)明，留聲機(jī)從此載入史冊(cè)。
　　留聲機(jī)，不過是《科學(xué)美國(guó)人》見證的無數(shù)科學(xué)奇跡和科學(xué)發(fā)現(xiàn)中的一個(gè)例子。
　　可以簡(jiǎn)要看看《科學(xué)美國(guó)人》報(bào)道的歷史：達(dá)爾文發(fā)表《物種起源》，《科學(xué)美國(guó)人》馬上跟進(jìn)，進(jìn)行了深度報(bào)道；萊特兄弟在《科學(xué)美國(guó)人》編輯的激勵(lì)下，揭示了他們飛行器的細(xì)節(jié)，刊物還發(fā)表評(píng)論并給萊特兄弟頒發(fā)銀質(zhì)獎(jiǎng)杯，作為對(duì)他們飛行距離不斷進(jìn)步的獎(jiǎng)勵(lì)；當(dāng)“太空時(shí)代”開啟，《科學(xué)美國(guó)人》立即濃墨重彩地報(bào)道，把人類太空探索的新成果、新思維傳播給大眾。
　　今天，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展更加迅猛，《科學(xué)美國(guó)人》的報(bào)道因此更加精彩紛呈。新能源汽車、私人航天飛行、光伏發(fā)電、干細(xì)胞醫(yī)療、DNA計(jì)算機(jī)、家用機(jī)器人、“上帝粒子”、量子通信……《科學(xué)美國(guó)人》始終把讀者帶領(lǐng)到科學(xué)最前沿，一起見證科學(xué)奇跡。
　　《科學(xué)美國(guó)人》追求科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)與科學(xué)通俗相結(jié)合的傳統(tǒng)也保持至今，并與時(shí)俱進(jìn)。于是，在今天的互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，《科學(xué)美國(guó)人》及其網(wǎng)站，當(dāng)之無愧地成為報(bào)道世界前沿科學(xué)、普及科學(xué)知識(shí)的最權(quán)威科普媒體。
　　科學(xué)是無國(guó)界的，《科學(xué)美國(guó)人》也很快傳向了全世界。今天，包括中文版在內(nèi)，《科學(xué)美國(guó)人》在全球用15種語言出版國(guó)際版本。
　　《科學(xué)美國(guó)人》在中國(guó)的故事同樣傳奇。這本科普雜志與中國(guó)結(jié)緣，是楊振寧先生牽線，并得到了黨和國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人的熱心支持。1972年7月1日，在周恩來總理于人民大會(huì)堂新疆廳舉行的宴請(qǐng)中，楊先生向周總理提出了建議：中國(guó)要加強(qiáng)科普工作，《科學(xué)美國(guó)人》這樣的優(yōu)秀科普刊物，值得引進(jìn)和翻譯。由于中國(guó)當(dāng)時(shí)正處于“文革”時(shí)期，楊先生的建議6年后才得到落實(shí)。1978年，在“全國(guó)科學(xué)大會(huì)”召開前夕，《科學(xué)美國(guó)人》雜志中文版開始試刊。1979年，《科學(xué)美國(guó)人》中文版正式出版�！犊茖W(xué)美國(guó)人》引入中國(guó)，還得到了時(shí)任副總理的鄧小平以及國(guó)家科委主任方毅（后擔(dān)任副總理）的支持。一本科普刊物在中國(guó)受到如此高度的關(guān)注，體現(xiàn)了國(guó)家對(duì)科普工作的重視，同時(shí)，也反映出刊物本身的科學(xué)魅力。
　　如今，《科學(xué)美國(guó)人》在中國(guó)的傳奇故事仍在續(xù)寫。作為《科學(xué)美國(guó)人》在中國(guó)的版權(quán)合作方，《環(huán)球科學(xué)》雜志在新時(shí)期下，充分利用互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代全新的通信、翻譯與編輯手段，讓《科學(xué)美國(guó)人》的中文內(nèi)容更貼近今天讀者的需求，更廣泛地接觸到普通大眾，迅速成為了中國(guó)影響力最大的科普期刊之一。
　　《科學(xué)美國(guó)人》的特色與風(fēng)格十分鮮明。它刊出的文章，大多由工作在科學(xué)最前沿的科學(xué)家撰寫，他們?cè)趯懽鬟^程中會(huì)與具有科學(xué)敏感性和科普傳播經(jīng)驗(yàn)的科學(xué)編輯進(jìn)行反復(fù)討論。科學(xué)家與科學(xué)編輯之間充分交流，有時(shí)還有科學(xué)作家與科學(xué)記者加入寫作團(tuán)隊(duì)，這樣的科普創(chuàng)作過程，保證了文章能夠真實(shí)、準(zhǔn)確地報(bào)道科學(xué)前沿，同時(shí)也讓讀者大眾閱讀時(shí)興趣盎然，激發(fā)起他們對(duì)科學(xué)的關(guān)注與熱愛。這種追求科學(xué)前沿性、嚴(yán)謹(jǐn)性與科學(xué)通俗性、普及性相結(jié)合的辦刊特色，使《科學(xué)美國(guó)人》在科學(xué)家和大眾中都贏得了巨大聲譽(yù)。
　　《科學(xué)美國(guó)人》的風(fēng)格也很引人注目。以英文版語言風(fēng)格為例，所刊文章語言規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)，但又生動(dòng)、活潑，甚至不乏幽默，并且反映了當(dāng)代英語的發(fā)展與變化。由于《科學(xué)美國(guó)人》反映了最新的科學(xué)知識(shí)，又反映了規(guī)范、新鮮的英語，因而，它的內(nèi)容常常被美國(guó)針對(duì)外國(guó)留學(xué)生的英語水平考試選作試題，近年有時(shí)也出現(xiàn)在中國(guó)全國(guó)性的英語考試試題中。
　　《環(huán)球科學(xué)》創(chuàng)刊后，很注意保持《科學(xué)美國(guó)人》的特色與風(fēng)格，并根據(jù)中國(guó)讀者的需求有所創(chuàng)新，同樣受到了廣泛歡迎，有些內(nèi)容還被選入國(guó)家考試的試題。
　　為了讓更多中國(guó)讀者能了解到世界前沿科學(xué)的最新進(jìn)展與成就，開闊科學(xué)視野，提升科學(xué)素養(yǎng)與創(chuàng)新能力，《環(huán)球科學(xué)》雜志社與外語教學(xué)與研究出版社合作，編輯出版了這套“科學(xué)最前沿”叢書。
　　叢書內(nèi)容從近幾年《環(huán)球科學(xué)》（即《科學(xué)美國(guó)人》中文版）刊載的文章中精選，按主題劃分，結(jié)集出版。這些主題匯總起來，構(gòu)成了今天世界前沿科學(xué)的全貌。
　　叢書的特色與風(fēng)格也正如《環(huán)球科學(xué)》和《科學(xué)美國(guó)人》一樣。中國(guó)讀者不僅能從中了解到科學(xué)前沿，還能受到科學(xué)大師的思想啟迪與精神感染。
　　在我們正努力建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家的今天，編輯出版這套“科學(xué)最前沿”叢書，無疑具有很重要的意義。展望未來，我們希望，在“科學(xué)最前沿”的讀者中，能出現(xiàn)像愛因斯坦那樣的科學(xué)家、愛迪生那樣的發(fā)明家、比爾?蓋茨那樣的科技企業(yè)家。我們相信，“科學(xué)最前沿”的讀者會(huì)創(chuàng)造出無數(shù)的科學(xué)奇跡。
　　未來中國(guó)，一切皆有可能。
　　
　　【文摘】禁售藍(lán)鰭金槍魚
　　
　　撰文：邁克爾?莫耶（Michael Moyer）
　　翻譯：蔣青
　　
　　INTRODUCTION
　　藍(lán)鰭金槍魚的經(jīng)濟(jì)價(jià)值在金槍魚甚至全魚類中首屈一指，是最受歡迎的食用魚之一。由于生長(zhǎng)緩慢和過度捕撈，如今全球藍(lán)鰭金槍魚的數(shù)量已經(jīng)大大減少。歐盟漁業(yè)專家警告說，如果不限制捕撈，藍(lán)鰭金槍魚可能會(huì)滅絕。一項(xiàng)擬議中的貿(mào)易禁令或許可以讓藍(lán)鰭金槍魚“走出”我們的菜單。
　　
　　2010年1月，日本東京筑地魚市一條重321.8千克的巨大藍(lán)鰭金槍魚賣出了17.5萬美元的高價(jià)。售出當(dāng)天下午，魚市不遠(yuǎn)處一家名為“久兵衛(wèi)”的米其林星級(jí)餐廳里，食客們濟(jì)濟(jì)一堂，大快朵頤，享用著從全世界最昂貴的魚身上切下的最肥美的魚腩——“吞樂”（toro，日文中指藍(lán)鰭金槍魚的肚皮肉，此處為音譯）。
　　過不了多久，日本的食客們就要為金槍魚支付更昂貴的賬單了。2010年3月，在卡塔爾多哈舉辦的一次瀕危物種國(guó)際貿(mào)易公約（Convention on International Trade of EndangeredSpecies，CITES）會(huì)議上，人們計(jì)劃推出一項(xiàng)提案，要求禁止所有針對(duì)北方藍(lán)鰭金槍魚（Thunnusthynnus）的貿(mào)易行為，將這種魚與白犀牛、亞洲象之類的大型動(dòng)物明星同等對(duì)待。日本進(jìn)口的藍(lán)鰭金槍魚數(shù)量占到大西洋和地中海藍(lán)鰭金槍魚漁獲總量的大約80%，與此同時(shí)，這種魚的種群數(shù)量已經(jīng)大幅下降到了一個(gè)極低的水平，以至于許多科學(xué)家推測(cè)它們正走向滅絕（參見《環(huán)球科學(xué)》2008年第4期《拯救藍(lán)鰭金槍魚》一文）。
　　對(duì)這樣一種具有重要商業(yè)價(jià)值的動(dòng)物施行國(guó)際貿(mào)易禁令是一項(xiàng)前所未有的舉措，提案方已經(jīng)做好了迎接強(qiáng)烈反對(duì)聲浪的準(zhǔn)備。按照CITES的要求，一個(gè)物種的數(shù)量要降至不足歷史水平的20%，或者短期內(nèi)數(shù)量下降率高得異常，才能對(duì)其實(shí)行全面貿(mào)易禁令。在藍(lán)鰭金槍魚長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年的一生當(dāng)中，它們會(huì)從地中海巡游到墨西哥灣，要想統(tǒng)計(jì)它們的總數(shù)絕非易事，但最近由聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織（UnitedNations Food and AgricultureOrganization）和國(guó)際大西洋金槍魚保護(hù)委員會(huì)（International Commission for theConservation of AtlanticTunas，ICCAT）組織的多個(gè)科學(xué)委員會(huì)都一致認(rèn)為，北方藍(lán)鰭金槍魚符合這一標(biāo)準(zhǔn)。
　　CITES列出的另一個(gè)條件是：執(zhí)法人員必須能夠識(shí)別出不同種類的金槍魚。這項(xiàng)任務(wù)幾乎與查核種群數(shù)量一樣困難。藍(lán)鰭金槍魚有三種，分別是北方藍(lán)鰭金槍魚、太平洋藍(lán)鰭金槍魚和南方藍(lán)鰭金槍魚。然而，就連訓(xùn)練有素的分類學(xué)家都很難將北方藍(lán)鰭金槍魚和太平洋藍(lán)鰭金槍魚區(qū)分開。這個(gè)問題一直延伸到人們的餐桌上。2009年末，美國(guó)哥倫比亞大學(xué)和美國(guó)自然歷史博物館的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)檢查了從紐約和丹佛兩個(gè)城市的壽司餐館里偷偷帶出來的68份金槍魚樣品。他們發(fā)現(xiàn)，31家餐館中有19家都認(rèn)不出或認(rèn)錯(cuò)了他們所提供的金槍魚種類——比如把大眼金槍魚（bigeye）當(dāng)成藍(lán)鰭金槍魚（或把藍(lán)鰭金槍魚當(dāng)成大眼金槍魚）。他們還發(fā)現(xiàn)，在9份被宣傳為“長(zhǎng)鰭金槍魚”（wh i t e tu n a） 的樣品中，有5份根本不是金槍魚，而是玉梭魚（escolar，也叫蛇鯖）。這種魚含有一種不可食用的蠟脂（waxester），能夠引發(fā)腹瀉，在意大利和日本已被禁售。
　　傳統(tǒng)的DNA分析手段無法識(shí)別不同種類的金槍魚，因?yàn)樗鼈兊幕驅(qū)嵲谔嗨屏�。因此，研究人員引進(jìn)了一種新方法。傳統(tǒng)的DNA條形碼（DNAbarcoding）技術(shù)將DNA序列打碎成由堿基對(duì)組成的雜亂的包，然后比較這個(gè)包與對(duì)照包的相似度。新方法則著眼于全基因組中一個(gè)特殊位置處DNA序列的核苷酸順序。這種方法能夠明確無誤地鑒別任何金槍魚樣品——哪怕它們被擺在壽司飯團(tuán)上面。
　　“某些基于DNA的識(shí)別方法將成為確保CITES禁令得到有效執(zhí)行的重要組成部分，”這項(xiàng)研究的合作者之一雅各布?洛溫斯坦（JacobLowenstein）說，“它有可能在不久的將來成為監(jiān)管機(jī)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)方法�！奔词笴ITES的提案失敗了，仍有大量監(jiān)管工作要做。
　　ICCAT負(fù)責(zé)設(shè)定大西洋和地中海海域藍(lán)鰭金槍魚的捕撈配額，可以說，他們的工作做得相當(dāng)糟糕�！敖饦岕~捕撈者因?yàn)槠毡閾?dān)心藍(lán)鰭金槍魚減產(chǎn)，所以在20世紀(jì)60年代組建了ICCAT，并定期召開會(huì)議，”美國(guó)藍(lán)色海洋研究所（BlueOcean Institute）所長(zhǎng)卡爾?薩菲納（CarlSafina）說，“從它成立之日起，金槍魚的數(shù)量除了下滑外，還是下滑。”
　　盡管ICCAT設(shè)定的捕撈配額已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其科學(xué)顧問團(tuán)建議的數(shù)值，偷捕和走私的行為卻依然猖獗。以2007年為例，盡管科學(xué)家建議ICCAT在金槍魚產(chǎn)卵期內(nèi)應(yīng)暫停地中海的漁業(yè)活動(dòng)，并將漁獲量控制在1.5萬噸以下，ICCAT還是規(guī)定“東大西洋、地中海海域漁獲上限為2.95萬噸”。結(jié)果，漁民當(dāng)年的捕獲量約達(dá)6.1萬噸，而且大多數(shù)都捕自地中海的產(chǎn)卵區(qū)。用薩菲納的話來說，“這根本是在對(duì)藍(lán)鰭金槍魚發(fā)動(dòng)全面戰(zhàn)爭(zhēng)�！�