这本论文集，集中展示了过去十年来若本领域的科学家创新性的有价值的进展和重要见解。文章共计31篇，涉及学科包括：细胞和分子生物学、生物化学和医学，化学和材料科学，生态、环境科学和行星科学，物理学和工程学等领域。目的是向公众宣传前沿科学的进展，并指导年轻学者和研究生的科研工作。

　　本书由中国科学院和美国科学促进会联合出版，选取并翻译了近十年来在美国《科学》杂志上发表的引用频次较高的31篇文章，涉及学科包括：细胞和分子生物学、生物化学和医学，化学和材料科学，生态、环境科学和行星科学，物理学和工程学等领域，目的是向公众宣传前沿科学的进展，并指导年轻学者和研究生的科研工作。

前言

社会与经济

跨人类社会的高成本惩罚

制裁性制度的竞争优势

物理

操控电磁场

半导体量子点中耦合自旋的相干调控

半导体氧化物纳米带

双脉冲星系统：相对论引力与等离子体物理实验室

半导体中自旋霍尔效应的观测

化学与材料

以水为试剂的不对称催化——通过催化水解实现的端位环氧化合物的高效动力学拆分

具有相同网格结构的金属有机骨架材料的孔尺寸、功能性的系统设计及其在甲烷储存方面的应用

生物与医学

一种可用于蛋白与细胞光标记的光激活GFP

人类乳腺癌和结直肠癌的共有编码序列

老年黄斑患者中的补体因子H多态性

补体因子H突变提高了老年黄斑变性的患病风险

水稻基因组草图序列（Oryza sativa L. ssp. indica）

钾通道的结构：钾离子传导和选择性的分子基础

来自人类囊胚的胚胎干细胞系

核糖体肽键合成活性的结构基础

人类基因组序列

G蛋白偶联受体视紫红蛋白的晶体结构

翻译组蛋白密码

核糖体大亚单位2.4A分辨率的原子水平全结构

新的SARS相关冠状病毒基因组特征鉴定

RNAi调控异染色质沉默和组蛋白H3 Lysine-9甲基化

异染色质结构域的建立和维持

鉴定编码表达小RNA的新基因

秀丽新小杆线虫中可能具有调控作用的一类丰富的微RNA

地球科学

地球能量不平衡：证实与含义

全球大洋增暖

中国葫芦洞晚更新世绝对测年的高分辨率季风气候记录

稳定楔：用现代技术解决未来50年的气候问题

早期动物进化：基于比较生物学和地质学的新观点