《科学》杂志每期内容精选

chemytwei

2006年5月12日
封面专题：利用病毒

   病毒被称为“完美的寄生物”，因为它们大多数具有极为简单的不足以被划分为活的生物体的部件。虽然病毒学领域研究的重点是它们如何致病，但是研究人员开始对病毒的其他功能越来越感兴趣。本期封面显示的是植物的豇豆萎黄斑病毒打开和关闭的形态，关闭形态的病毒糖衣的一部分被去掉，以便显示其内腔。这个病毒能被用作基于病毒的纳米材料应用的生物模板，有关的介绍见本期的一篇研究评述。该研究评述与两篇综述文章及一篇新闻报道构成本期的专题部分，介绍了人类健康以外的病毒研究。

   大脑中的燃料感应器

   科学家发现了调节体重的大脑系统中的一个新组分。大脑的丘脑下部中有一群感应身体中燃料多少的神经元，并根据感应结果影响胃口和代谢。Daniela Cota和同事报告说，除了监测碳水化合物和脂肪的水平外，这个神经回路还响应蛋白的组成部分氨基酸的信号。科学家过去曾发现，大脑外的“mTOR信号通路”结合营养信号与激素信号来控制生长和发育。他们还发现氨基酸亮氨酸增加mTOR信号作用。在这项新研究中，当研究人员将亮氨酸注射到锯齿类动物的大脑中时，激活了下丘脑的mTOR信号作用，降低了食物的摄取和体重。文章作者推测，大脑中与身体其他部分燃料感应通路的不平衡也许使人易患肥胖症或糖尿病。一篇相关的研究评述讨论了这项研究。

   地球磁场并未快速消失

   来自历史记录和古地磁学测量的新数据显示，地球磁场强度最近的衰减也许是一个近期现象而不是一个固定趋势。自1840年首次精确地测量了地球磁场以来，地球的磁场以每世纪5%的速度在减弱。如果这个趋势继续下去，在本千年中的某个时刻地球磁场或者消失或者转换方向。这个强度减弱不可避免吗？David Gubbins和同事现在表示，与近期强度的大幅度减弱相比，地球磁场强度在1590年到1840年间相对稳定。这些研究人员在老航海记录的帮助下给地球磁场增加了250年的测量记录，老航海记录中的磁场方向对重建磁场强度有用。Gubbins和同事的分析提出，近期磁场强度减弱中的大部分来自南半球的反向磁通量块的增长和移动。

   碳保存的无机路径

   对瑞士一个湖底挖出的淤泥的实验室分析显示，作为石油和天然气原料的有机碳是首先通过大部分无机硫化物反应而保存在沉积物中的。这一发现推翻了人们长期认为的一个观点，即涉及细菌的生物过程在碳保存的早期过程中起主要作用。大多数碳保存研究的重点是其晚期阶段，这是碳转化为石油、天然气和煤的阶段。现在，Yanek Hebting和同事用来自瑞士Cadagno湖的沉积物显示，富碳沉积物中的早期还原反应纯粹是化学的，是在无机硫化物的帮助下进行的。

   中风打开细胞死亡通道

   中风使大脑细胞失去关键的氧气和葡萄糖，导致细胞混沌，可以在几分钟内造成细胞死亡。现在，研究人员找到了响应中风应激的关键离子导电通道，该通道促进细胞死亡。Roger Thompson和同事说这些被称为“半通道”的通道也许是预防中风时神经细胞死亡的一个重要的药物靶标。这些研究人员发现，低氧和低葡萄糖的结合打开了大脑的锥体细胞中由Pannexin 1蛋白组成的半通道，从而打开了细胞膜中钙、钠、钾离子功能异常流动的大门，导致细胞死亡。

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我编辑这个帖子的意思是从2006年5月12日以后，希望有人坚持每期发布，而不是对以前各期的追溯。所以，请其他人不要再对以前各期的追溯（其他会员发过了的）。
再在此帖里面追溯补发5月12日以前《科学》者，视为灌水。

chemytwei

美国Science杂志2006年5月26日精选
封面文章：癌症的个体化治疗  

   癌症治疗的进展到底如何？一方面，近50年来癌症的死亡率基本没有变化；另一方面，有导向的癌症疗法、肿瘤生物标记以及基因组医学等正在从天花乱坠的宣传变成临床现实。随着对肿瘤基因基础了解的进展，出现了有希望的新疗法，也带来了对未来癌症治疗模式的讨论，是否应该按个体患者的分子特征来指导治疗。本期专题部分讨论了这个新模式以及癌症治疗研究方面的新课题。

   隐形披风的科学

   谁不曾设想有了哈利·波特的隐形披风生活将会多么简单呢!不过也许并不需要去霍格华兹魔法与巫术学校就可以学如何制作隐形披风，至少在理论上。两项英国的研究为隐形设备如何工作提供了假说性解释。这个招数是引导光波（或其他类型的电磁波）绕过一个物体时使其好像完全没有被物体散射似的。什么材料能够做到这一点呢？文章作者John Pendry和同事以及Ulf Leonhardt提出用超颖物质，这是一种粒子复合材料，其电磁性质由材料的形状(比如它们的纳米结构)决定，而不是由其化学性质决定。这种材料的性质能够被调节，当用该材料制造的披风碰到电磁波时，披风能够既不产生反射也不形成影子。

   过度捕捞是对海草丛的最大威胁

   美国加州南部的沿海生态系统，比如海草丛，正在受到污染排放和过渡捕捞的威胁，新研究提出，过度捕捞生态系统的危害更大。这可能意味着旨在“自上而下影响的保护措施——比如限制捕鱼——对沿海生态系统，尤其是海草丛的作用比以前认为得更重要”，Benjamin Halpern和同事说。Halpern和同事跟踪了46种加州海洋物种好几年，用得到的数据得出结论，大螯虾和Kellet\'s蛾螺等关键捕猎者的消失，比化肥污染给沿岸海水造成的富养，对海草丛动物种类的影响高7到10倍。

   喷流向极地移动

   被称为“喷流”的大气层中的快速风流既推动气象模式的变化也推进飞机飞行，本期一篇“简报”提出喷流似乎在向极地移动。Qiang Fu和同事说，判断全球变暖是否是这个趋势的原因还为时过早，但是这个变化仍可能带来社会影响，因为与喷流相对应的地面干燥带也许也在移动。文章作者分析了大气的对流层和平流层从1979年到2005年的测量结果。他们发现对流层在两个半球都变暖了，而平流层在中纬度附近相对于其他纬度变冷了。基于这些观察，文章作者估计两个半球的喷流分别在这26年中向极地移动了大约1纬度。

   用纳米管挤压固体

   一个国际研究小组报告说，电子辐射能把一个装满比如钴这样的硬材料的纳米管变成一个将钴向牙膏那样从管中挤出来的高压腔。Litao Sun和同事发现，辐射在纳米管壁中制造缺陷，导致纳米管因需要容纳缺陷而收缩。只比地球中心处的压力低一个数量级的极高压力在收缩的纳米管中积累，由此产生的力量能使管中的任何固体变形、被压出以及破碎。Sun和同事说，挤压纳米管也许有朝一日能在纳米工程或用来研究高压下材料性能的微小试验腔中被用作挤压器。Zhongwu Wang和Yusheng Zhao在一篇相关的研究评述中讨论了这些结果。

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美国Science杂志2006年6月2日精选

脊索侧索硬化症的两个步骤

   一项用选择性基因沉默的方法作的研究提出，神经元变性疾病——脊索侧索硬化(ALS)的发作和进行是由神经系统两个不同类型的细胞控制的。人们已经知道一个名为SOD1酶的突变是导致ALS的原因之一。Séverine Boillée和同事在小鼠不同的细胞类型中控制突变SOD1的表达，来准确地确定带有突变SOD1的细胞类型是如何影响疾病过程的。他们发现，运动神经元中突变的SOD1通过启动这些神经元的损伤触发ALS，使疾病开始。当突变的酶在脊髓中围绕运动神经元的发炎细胞中也出现时，这个疾病迅速地发展。研究人员说，如果这些结果被证明与人类的该疾病相关，它也许提示了一个针对非神经元细胞（比如发炎细胞）的、可能的ALS治疗方法。

无花果是最早家化作物

   一项新研究提出，在约旦谷的一处11400年前的房屋中发现的无花果样品也许标志着农业最早的形式。Mordechai Kislev和同事描述了在Gilgal I考古点发掘出来的残留无花果，显示出这些无花果属于没有授粉就可结果而成熟的那种。这种果子不从树上掉下来，而且成熟时变得软和甜，可以吃。造成这种“单性果实”的突变在某些无花果树上能发生，但是相当罕见。残留的无花果的丰富程度意味着人类发现了这些罕见的树，并通过种植树枝来繁殖它们。

   蝗虫何时成群飞行

   研究人员准确地确定出了兜圈飞的沙漠蝗虫形成有序的集体祸患的临界昆虫密度。这个用无序和有序粒子的统计物理模型预测的临界点也许能用于控制毁坏庄稼或带来疾病的虫害的爆发。Jerome Buhl和同事把蝗虫放在一个体育馆内，然后在有越来越多的昆虫加入进来时，拍摄它们运动的电影，以此检验了模型的预测。在昆虫的密度较低时，个体蝗虫各行其道。在中等密度时，虽然蝗虫聚集起来但飞行的方向不确定。但是当30只左右蝗虫进入体育馆后，它们很快地组成队列并且挑选一个固定的飞行方向。Daniel Grünbaum在相关的研究评述中讨论了这些实验。

   气溶胶大小对云的形成很重要

   被统称为气溶胶的微小大气粒子中，哪些将成为形成云的种子，主要取决于粒子的大小而不是化学成分。这一发现也许使模拟气溶胶对云的形成和气候变化的影响变得更容易，因为粒子大小比其化学成分要容易测量得多。在德国非城市地区的上空仔细测量了从污染到灰尘等促成新云形成的不同气溶胶后，Ulrike Dusek和同事作出结论，粒子大小的不同能够解释云凝结核心密度变化的80%到96%。在一篇相关的研究评述中，Daniel Rosenfeld讨论了这些发现与全球变暖趋势的可能关系。

   小行星、月球与早期地球形成

   研究人员报告说，与地壳不同，月亮外壳的同位素特征和小行星的类似。所以形成月球外壳的过程可能发生的相对要早，在形成月球的主要撞击之前。目前被广泛接受的地球—月球系统形成的理论涉及一个巨大撞击模型，在地球增长的晚期地球曾与一个和火星差不多大的物体相撞，月球是由这次撞击产生的热残骸形成的。Kai Rankenburg和同事分析了来自6块月球岩石的钐—钕同位素数据，显示这些岩石的同位素比与较早的球粒状陨石的类似，而不同于地球的。这些结果支持月球与地球分离要早的解释，而且意味月球上大范围的融化也许在太阳系形成后持续了约2.2亿年。

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Science杂志2006年6月9日精选美国

像人手一样敏感的传感器

   一种新型的传感器朝着给机器人以具有人敏感触觉的手的方向迈出了第一步。这个装置的触觉灵敏度比得上人的手指，应该能用于下一代的微创手术。这个由Vivek Maheshwari和Ravi Saraf设计的 “电致发光” 的薄膜响应外力而发光，发出的光由一个特制的照相机捕获。为了演示这个薄膜如何工作，文章作者把一个一美分硬币按在装置上，传感器形成的图案有足够的细节能看出硬币上林肯总统服装的皱纹。(在此之前，把触觉传感器做成超过毫米的尺度是一个大难题。)该薄膜是由被介电膜分开的交替的金与半导电的镉—硫纳米粒子层组成的。在偏压大于8伏时，给膜施加压力增强层之间的电子隧道效应，产生与压力成正比的电致发光响应。




   双语大脑中的语言转换

   说多于一种语言的人在不同语言之间流畅地交换时用的是同一个大脑回路，新研究显示了为什么出现这种情况。Jenny Crinion和同事报告说，当一个双语言的人转换语言时，大脑中叫“左尾状”的控制中心将语言处理回路调节到不同的模式。他们研究了双语言的人听两个语言的一对单词时的大脑活动，这对单词有类似或不同的意思。结果显示，当一对单词在意思或语言上无关时，左尾状的活动增加。这个大脑区域能够监视语言的刺激，并根据语言的不同转换处理的方法。为了支持他们的结论，作者发现了一例左尾状受损的能讲三种语言的病例，这位患者懂她知道的三个语言的词汇，但是在说话时不由自主地从一种语言换到另一种语言。

   早期免疫应答是抵抗SIV的关键

   新研究指出，接种了抗SIV疫苗的猴子比没有接种的猴子对病毒有更强的免疫应答而且存活的时间更长，这也许给研究HIV疫苗带来一些线索。Norman Letvin 和同事给猴子接种一种抗猴免疫缺陷病毒 (SIV) 疫苗，导致T细胞的强免疫应答。过去用HIV和SIV做的研究提出，感染后的强T细胞应答能降低病毒水平，从而减慢感染的进程。接种了疫苗的猴子在感染850天之后，仍具有高的存活率。重要的是，猴子存活时间的延长很可能是最初更强的T细胞应答以及重要的“中心记忆”T细胞保存的结果，研究人员说，两者对考虑未来HIV疫苗来说都可能很重要。

   回到一个更暖的世界

   随着大气中温室气体的增加使我们的行星变暖，地球上的气候在不远的将来将是什么样呢？一个猜测是也许气候会像距今500万到300万年前早上新世的温暖期。那个时期全球的平均温度比现在高很多，而其他决定气候的因素比如太阳光强度和大气层二氧化碳浓度与现在的类似。在本期这篇综述文章中，Alexey Fedorov和同事讨论了早上新世气候，从而帮助了解我们目前的变暖趋势。早上新世的温暖气候表现在北半球没有冰架，而且太平洋中大概有一个永久的厄尔尼诺效应。研究人员说，当代的类似变化可能会恢复这些暖气候条件。

   HIV检测在中国

   据联合国和中国官员估计，截至2003年底，中国约有840000人被人类免疫缺陷病毒(HIV)感染。世界各地的专家们担心这个估计偏低，他们警告说到2010年，中国可能会有1000万人被HIV感染。为了控制这个流行病在中国的传播，中国政府正在积极地鼓励高危人群做HIV检测，而且把HIV检测作为监狱等公共机构提供的护理服务的日常程序。正如吴尊友和同事在本期《政策论坛》中指出的，中国政府的这一政策受到国际社会的一些批评，但是中国公共健康官员们认为这样做是为了保护未受感染的人群，也能为被感染的人群提供医疗和社会服务。

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美国Science杂志2006年6月16日精选

新的鸟类化石暗示鸟的水生起源
来自中国新发现的并保存完好的玉门甘肃鸟(Gansus yumenensis)的化石支持了现代鸟的祖先是水鸟的想法。这些1.1亿年前的甘肃鸟骨骼保存相当完整，大部分没有被压碎，它的碳化羽毛和足部的蹼显示，这种鸟也许像现代的潜鸟或鹈鹕一样潜水觅食，虽然可能效率不如现代鸟的高，尤海鲁和同事说。甘肃鸟是包括现代鸟和其化石祖先所有鸟类中最古老的成员，新化石的发现也许能帮助人们早日理解现代鸟是如何以及什么时候开始统领天空。

肝脏与脂肪间的信号通路
日本研究人员发现了一个在肝脏与末梢脂肪组织之间传递信号的神经元通路，帮助调节身体的能量平衡。在大脑和其它组织之间有两个通讯系统，最终帮助控制胃口以及脂肪代谢。一个系统涉及血液中循环的分子，另一个涉及神经系统。Kenji Uno和同事研究了小鼠肝脏中PPARg受体的作用，该受体过去被认为与肥胖症有关。他们发现这个蛋白参与一个涉及调节能量开销、系统胰岛素敏感性、葡萄糖代谢、以及肝脏和的末梢脂肪之间的脂肪分布的通路。该通路也许能帮助保护动物不受过多脂肪贮存而导致的代谢混乱的影响。

远古的胚胎发育
中国研究人员报告说，一些最早的动物用了与某些现代动物类似的发育战略。一个细胞的核一旦在细胞分裂中劈开，统称为“胞质”的细胞成分也必须分开。包括软体动物和蜗牛的某些动物的早期胚胎，充满胞质的被称为极叶的结构从正在分裂的细胞的一端凸起。最终它们被掐断，分别到两个分裂出来的细胞中。这个过程最终帮助产生具有特定功能的细胞。陈钧远和同事在年代为晚前寒武纪(距今约5.8亿年)的岩石中发现了许多看似极叶胚胎的化石样品。这些发现意味着这个发育战略的起源很早，几乎是在最早的动物出现时。

发炎增加脊髓中的疼痛感
炎症和创伤能增加一个人对疼痛的敏感性，部分地因为发炎能改变脊髓如何处理疼痛感。Hiroshi Ikeda和奥地利的同事 现在发现了脊髓中的一个疼痛“放大器”，它能被模仿炎症的低水平和无规律的疼痛输入启动。这种无规律的疼痛输入能提高脊髓中感觉疼痛的神经元的钙离子水平，导致长时程增强(LTP)或突触强度的增强，这也许会改变这些神经元与疼痛通路下一步的其它脊髓神经元的最初关键突触。研究人员说，突触的变化放大了疼痛信号，潜在地增加了一个人对疼痛的敏感性。

确定塔克拉玛干沙漠的年代
对来自中国西北部塔克拉玛干沙漠下风口的一个1626米厚的岩石序列的分析表明，塔克拉玛干至少有500万年的历史。塔克拉玛干是世界上第二大的沙丘沙漠（仅次于阿拉伯半岛的"空域"沙漠）。孙继敏和刘东生分析的岩层序列含有能跟踪沙漠随时间形成的风化黄土。他们说，全球气候事件，比如560万年到530万年前的大洋循环改变引起的变冷以及青藏高原上升引起的大气循环变化，使塔克拉玛干沙漠得以形成。

在基因组时代研究自然选择
正如查尔斯•达尔文和阿尔弗雷德•华莱士首先明确有力地表述的，正选择是有益的特征在种群中的出现随时间变得更频繁的原理。构成其基础的基因在人类进化中经历了正选择，它们能够为形成人类这个物种的事件以及至今仍在困扰我们的疾病提供深刻的了解。直到不久以前，唯一可行的确定人类中正自然选择例子的方法是分析每个可能的候选基因。在本期这篇综述中，Pardis Sabeti和同事描述了基因组范围的序列以及多态性数据如何为寻找在人类进化种经历了正选择的基因提供了全新的方法。


　

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美国Science杂志2006年6月23日精选
可能的最早的已知珠子
在以色列和阿尔及利亚考古地点发掘出来的中心有钻小孔三片贝壳也许是个人装饰的最早的已知证据。这些新发现的贝壳是10万年前的珠子，支持了现代人类行为是逐渐出现的想法，而不是后来在欧洲突然出现的。在此之前，研究人员通常认为现代人类文化的最早迹象出现在4万年前，那时候解剖学上的现代人来到欧洲。在一篇过去的研究中，研究人员曾描述了来自南非布隆伯斯洞穴的7.5万年前的带孔贝壳(见《科学》2004年4月16日)。 在本期发表的研究中，Marian Vanhaeren和同事搜索了博物馆的收藏，发现了来自以色列Skhul 考古点、以及阿尔及利亚Oued Djebbana 考古点的象珠子的贝壳。这些贝壳与来自布隆伯斯洞穴的同归Nassarius属，而且钻孔的方式也类似。Skhul考古点的年代测定表明来自该地的两块贝壳的年代在10万年前。根据Oued Djebbana 发现的工具的类型，作者说来自该地的贝壳的年代可能是9万年前。虽然样品的数量很少，但是文章作者认为Skhul和Oued Djebba离海的距离很远，所以贝壳很可能是被有意地带到这些地方的，很可能是为了做珠子用的。通过研究现代的Nassarius贝壳，他们还确定出孔自然形成的概率极低。

蜘蛛圆形网的起源
蜘蛛像车轮状的圆形网也许有同一个晚侏罗纪的起源。Jessica Garb和同事说，来自巨眼蛛科(包括撒网蛛)织圆形网的蜘蛛的新遗传证据确实了这群蜘蛛，与园蛛科(包括普通金丝蛛)有共同的关键丝蛋白。基于化石证据，这两类蜘蛛的共同祖先大概生活在距今1.36亿年前。在另一项研究中，Enrique Penalver和同事描述了一个镶嵌在琥珀中的一个1.1亿年前的蜘蛛网碎片，网上还缠着甲虫、小虱以及黄蜂的部分。这个化石网的设计提出，它也许曾是一个圆形网，这就意味着织圆形网的蜘蛛影响飞行昆虫的进化达上亿年之久了。

沿海生态开发的历史记录
新发现提出，不论人类在世界海岸线的什么地方定居下来，其定居点有极为类似的生态模式。对人类如何影响沿海生态系统的研究主要集中在去过去的50年，但是自从史前时代以来，世界各地的海岸线一直是人类的最好地产。Heike K. Lotze和同事汇集了北美、欧洲、以及澳大利亚人类首次出现以来的12个入海口和海岸生态系统生态变化的数据，说有这些地点有类似的变化模式。过度开发和栖息地消失这两个变化能解释95%的物种衰落和灭绝以及生态系统功能的变化。作者报告说，20世纪的保护措施部分地是成功的，尤其是对大的生物体来说，但是这些努力还远不能恢复人类到来之前的生态系统。这些结果对为未来的保护努力提供了可能有用的定量基准。

在世界范围研究惩罚的代价
在全球不同地区的小型社会中，随着人们参与“游戏”的结果越来越不公平，个人会变得越来越积极地惩罚他人，同时也给自己带来更多的代价。这是Joseph Henrich 和同事对世界各地社会的研究得出的结论之一，他们测试的人群来自非常不同的地方：西伯利亚、加纳、巴布亚新几内亚、以及厄瓜多尔。研究人员用当地的工资水平改编了通常让西方大学本科生参与的三个经济学游戏，游戏参与者决定一笔钱的不同分法。不同的社会在愿意惩罚上不同，有的很愿意惩罚，有的完全不惩罚，有的惩罚过于大方的分钱提议，有的惩罚过于小气的分钱提议。研究人员还注意到有强的惩罚的社会同时也是最可能有强的利他冲动的社会。

小鼠消耗脂肪的一个新通路
含过量名为TRB3蛋白的小鼠能吃更多的东西，但是体重不比正常的小鼠增加得更多。导致禁食时消耗脂肪的步骤之一是名为ACC酶的激活，该酶在脂肪酸的合成中起作用。TRB3的量也在禁食时增加，现在Ling Qi和同事发现了一个平行通路，TRB3在这个通路中通过在脂肪组织中降解ACC刺激脂肪的消耗。在脂肪组织中过度表达TRB3的转基因小鼠受到保护不至于因为饮食而肥胖，因为它们有增强的脂肪氧化功能。这些小鼠将更多的脂肪转化成能量，看起来以热的形式释放，一篇相关的研究评述指出。该评述还讨论了这些结果能如何帮助搞清楚控制脂肪代谢的信号系统。

DNA转录和修复的联系
一个通过切开DNA股来改变DNA排列从而帮助DNA复制以及染色体分离的酶也在转录激活中其作用，转录激活是为下一步的蛋白生产将DNA转变为RNA的过程。Bong-Gun Ju和同事现在显示，通过核受体和其它类型的转录因子的基因转录激活需要拓扑异构酶topoisomerase II-beta，该酶在基因的特定位置产生双股DNA的断裂。研究人员发现，DNA断裂发生后，其它DNA修复酶参与进来帮助将基因暴露给转录机器。Jean-Francois Haince和同事在一篇相关的研究评述中讨论了这一发现。

chemytwei

美国Science杂志2006年6月30日精选

质疑二氧化碳增加给作物带来的好处
一篇新分析指出，与全球气候变暖有关的大气二氧化碳的增加给农作物带来的好处可能不像以前所认为的那样。比如，过去政府间气候变化专门委员会(IPCC)曾作出结论说，高二氧化碳量有肥料的作用，能够抵消在全球更暖气候下由于高温和土壤水分降低造成的产量的下降。但是IPCC的数据来自在温室和大棚的老的作物试验，这些试验没有很好地反映大田的情况，Stephen Long和同事说。他们对大田试验的分析的结论是，高二氧化碳量带来的作物的产量只是温室试验的一半。他们指出，在热带地区，二氧化碳的增加也许完全不会使玉米和高粱等作物增加产量。David Schimel在一篇相关的研究评述中写道：这些发现“也许会提高对农业的影响问题在气候变化所带来的紧迫问题清单上的位置”。

基因相互作用增加患皮肤癌的风险
太阳造成的损伤是浅肤色人群患皮肤癌的一个已知风险因素，但是在皮肤损伤不多的情况下，患黑色素瘤是什么因素的作用呢？Maria Teresa Landi和同事现在显示，继承了一个色素受体的突变版本的白皙皮肤的人，患带有BRAF癌症基因突变的黑色素瘤的风险增高。BRAF癌症基因与没有慢性皮肤损伤的黑色素瘤有关。Landi和同事提出，带来白皙皮肤、雀斑、以及红头发的黑素皮质素受体1的变异，提高了没有慢性皮肤损伤的人患BRAF癌症基因突变的黑色素瘤的风险，连接这两个基因变异的确切机制现在还不清楚。
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肺结核菌株成功的代价低
新研究指出，临床肺结核中最常见的类型是由那些突变的既抗药又不给自身带来多少适应度代价(fitness cost)的肺结核细菌引起的。Sebastien Gagneux和同事说，这可是一个环消息，因为看起来最新的抗药肺结核菌比上几代的细菌还更适应。这些研究人员显示，抗利福平的突变的适应度代价在不同的肺结核菌中不同，取决于具体的突变以及菌的遗传株。Gagneux和同事做出结论：对已经在患者身上繁荣的菌株的适应度没有影响或影响不大的突变最可能再进一步扩散。



沙漠蚂蚁的步程计
一个不同寻常的试验证实，沙漠蚂蚁用某种内在的“步程计”来测量准确的行程。研究人员知道蚂蚁在它们回蚁巢的路途中用来自天空的光线索给自己定位，但是它们是如何确定准确的距离的问题一直不清楚。Matthias Wittlinger和同事有这样一个想法：蚂蚁靠步的长短这样的内在步程计来测量距离，他们用改变蚂蚁腿长短的方法检验了这个想法。他们在试验中给一些蚂蚁上了“高跷”-将猪鬃黏接到蚂蚁腿上使其增长，用部分切断的方法使另一些蚂蚁的腿变短。腿变短的蚂蚁的步子小了，在前行的试验中没有到达目的地；而踩高跷的蚂蚁的步子大了，在前行的试验中，它们做过了目的地。这些蚂蚁能够适应新的腿，从而准确地达到目的地，这意味着它们用步子的长短做为步程计，研究人员说。



小鼠也有通情？
研究人员报告说，小鼠有类似同情的感情并且响应其它小鼠的疼痛，但只是在它们认识这些其它小鼠的情况下。真正的通情被认为是高级灵长类独有的，而且也许只有人类才有，但是Dale Langford和同事说，其它动物也许能感受到低等的类似现象，比如“感情的传染”。这些研究人员用小鼠做了一系列的试验，发现仅仅观察到另外一只小鼠感受疼痛，改变了小鼠自身对疼痛的敏感性。尤其有意思的是，这个作用只在相互熟悉的小鼠之间发生，尽管这些小鼠之间不一定有亲缘关系。文章作者宣称他们的发现不能简单地用比如应激、模仿、或条件反射作用解释。

专题部分：生命周期的社会科学研究
本期《科学》专题部分介绍了社会科学家对人类从儿童到老年的生命周期不同阶段研究的一些结果，包括7篇研究评述以及一篇有关人类繁殖力下降和政府如何响应的报道。比如，一篇研究评述讨论了这样的问题：如果你更富有你会更幸福吗？大多数人认为如果他们更富有，他们会更幸福，但是在许多国家作的问卷调查的结果正相反。但是在某些情况下，生命的满足的确看起来是随着家庭收入的增加而增加的。Daniel Kahneman和同事解释说，这是因为当人们考虑任何单一因素对他们的福利的影响时，他们倾向于夸大这个因素的重要性。作者把这个趋势称为“焦点幻觉”，他们提出，收入对人幸福的影响不大，因为随着收入的增加，人们的对时间的利用看起来没有转移到使他们得到幸福的活动上去。美国全国范围的一个代表性的采样显示，有更高收入的人花更多的时间在给他们带来压力的活动上，比如工作、采购、照管儿童、以及锻炼。

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2006年7月7日  美国《科学》

用化验血来检测克雅氏病?
新发现向用化验血来检测人类版本疯牛病克雅氏病迈进了一步。人类非常需要一个简单的检测克雅氏病的方法，尤其是在发现了看起来是通过输血传染的病例之后。传染该病以及某些其它致命的神经退化性疾病的病原体被认为是异常折叠的朊蛋白。Paula Saá和同事描述了一个他们在仓鼠没有表现出症状之前，用来检测其血液内感染性朊的技术。在疾病早期，朊在进入大脑之前看来先要复制。在疾病晚期，也就是症状期，朊看来从被感染的大脑组织中渗漏出来。在另一项研究中，Matthew Trifilo和同事制造了血液中有很多朊的转基因小鼠。这些小鼠患心脏病，而不是神经系统疾病。文章作者说，因为这个小鼠模型可靠地产生血液中能测到的感染朊，该模型应该对用来确定新的诊断或治疗方法的敏感性有用。
毛象和小鼠皮毛的颜色
科学家报告说，一个控制小鼠皮毛颜色的基因也使有的毛象有深色毛皮、有的有浅色毛皮。人们已经知道这个名为Mc1r的基因在几种哺乳动物中帮助决定毛的色泽，比如低的Mc1r活性是人类红头发的原因。Holger Rompler和同事在从来自西伯利亚的毛象骨头中提取出DNA后，测序了该基因的毛象版本。基于序列中的变异，作者确定出毛象的该基因大概有两个版本，一个本版具有全活性、一个有部分活性。他们提出，有部分活性版本基因的毛象很可能具有浅色的皮毛，但是不清楚这是否给该动物带来了进化好处。
Mc1r 基因也控制佛罗里达海滩鼠皮毛的颜色，而且皮毛色泽看起来帮助这些鼠的生存，另一项研究指出。海滩鼠生活在佛罗里达海湾岸屏障岛的海岸沙丘中，它们是猫头鹰和老鹰捕猎的对象，天然保护色帮助鼠存活，所以这些鼠与它们在大陆生活的亲戚相比有更浅的皮毛而且有不同的颜色图案。Hopi Hoekstra和同事显示，由Mc1r生产的蛋白的一个氨基酸的改变在深颜色与前颜色色素的转换上起作用。奇怪的是，佛罗里达达西洋海岸的海滩鼠没有这个基因变异，意味着它们的浅色皮毛是独立进化出来的。
音乐的几何
巴赫的赋格曲有几何形状吗？Dmitri Tymoczko说，把和弦和旋律作为在一种名为欧本体(orbifold)的数学空间的点和线来看待，可能给西洋音乐的组织原理提供深刻的理解。西方音乐的作曲家面临一个挑战：他们需要将和声(harmony: 两个或多个调音组成的一个和旋)与对位旋律(counterpoint: 连接和旋序列中的音符产生同步的旋律)结合起来。Tymoczko显示，通过将和旋之间可能的连接映像到几何空间，显示出和声与对位旋律的确切关系，和旋是否能被有效地连接起来形成悦耳旋律的"规则"能够被数学地表达出来。他说，作曲家也许能通过探索这个"空间"来产生新音乐。Julian Hook在一篇相关的研究评述中讨论了其它探索音乐空间的尝试
用偷来的基因抵御抗生素
暴露在抗生素下给肺炎链球菌带来的应激，能使该细菌杀死肺炎球菌同伴并从中给自己的基因组获取基因。这一现象也许能帮助细菌获取新的抵御抗生素基因或获得新的毒性基因，两者都能帮助抵抗大多数抗生素的“超级细菌”的形成。Marc Prudhomme和同事说，设计新抗生素疗法的研究人员应该考虑到细菌响应抗生素应激时能加快它们的基因交换率的能力
分子自组装的步骤
荷兰的一项研究演示一类合成化合物在溶液中冷却时是如何形成螺旋组合的。生物系统中，分子组成部分的相互作用导致极为错综复杂结构的自然形成。近来，化学家开始尝试用类似的自组装战略在纳米到微米的尺度制备合成结构。Pascal Jonkheijm和同事用光谱仪器探测了一类简称OPV的分子形成螺旋组合的步骤。他们的发现显示，20到40个OPV二聚体“种子”引起螺旋的合作组装。文章作者说，他们的发现可能与纤维、凝胶、以及其它超分子结构的形成过程有关。一篇相关的研究评述讨论了这些发现。
捕获光能
研究人员制造了一个人工系统来捕获和存贮光能，朝着实现类似光合作用的生物光收获系统的能量效率迈进了一步。Sheshanath Bhosale和同事制造的这个合成系统用裹在脂膜中的吸收光子的、自组装的超分子结构。该结构将可见光产生的电荷在它们再结合之前分离开（这在生物系统中是关键的一步），把分离开的电荷用在脂膜内外的两个不同化学反应中。在这个混和中添加另外一个分子能重组这个系统，制造一个释放化学方应产物的通道。Kazushi Kinbara和Takuzo Aida在一篇相关的研究评述中讨论了这个系统的各种可能性

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2006年5月5日Science中文摘要
2006年5月5日  美国《科学》周刊312卷  第5774期  提要


土卫六上的沙丘
科学家报告说，土卫六（泰坦）上有许多沙丘，它们与地球上非洲的撒哈拉、纳米比沙漠以及澳洲和阿拉伯沙漠中的沙丘有许多类似之处。这项新研究用的是来自卡西尼无线电探测和测距仪(RADAR)拍摄的土卫六的图像。土卫六的沙丘高达150米、长度达几公里。它们占据了土卫六表面很大的面积-在卫星赤道附近几千公里都有沙丘。沙丘由什么材料构成现在还不清楚，比较大可能是有机的固体或水冰。文章作者说，土卫六上沙丘的存在表明其上有产生沙子大小颗粒的地质过程，以及没有的可作为沙陷的持久赤道表面液体的存在。这些沙丘大约东西向排列，它们表现出的其他流动特性提示，沙丘是由表面的东风和由土星引力驱动的南北方向的潮汐涨落共同作用形成的。相关研究评述的作者Nicholas Lancaster 指出，土卫六上的沙丘的几何形状-它们的宽度、长度、以及丘顶到丘顶的间距与纳米比沙漠和阿拉伯Rub al Khali沙漠的线性沙丘很类似。
报告：The Sand Seas of Titan: Cassini RADAR Observations of Longitudinal Dunes, R. D. Lorenz, et al.
研究评述：Linear Dunes on Titan, Nicholas Lancaster


寒武纪之前的动物化石
尽管地球上最早动物中的大多数可能在埃迪卡拉(Ediacaran)纪后消失了，但是研究人员发现了一个看起来存活到寒武纪动物的新化石，这也许能为动物进化这个转变时期提供一点线索。这些被称为"vendobionts"的动物是埃迪卡拉纪的几种神秘动物之一。人们不清楚它们与后来动物的进化关系；其实许多埃迪卡拉纪动物似乎都没有后来的亲戚。舒德干和同事现在描述了来自中国寒武纪早期的新vendobiont化石，并提出这些vendobionts是从埃迪卡拉纪存活下来的。这个叶状化石被定为Stromatoveris 属，它保存得极为完整，能看到内部的软组织。这个动物看起来是靠一个茎依附在海洋底生活的。
报告：Lower Cambrian Vendobionts from China and Early Diploblast Evolution, D.-G. Shu, et al.


循环宇宙与宇宙学常数
宇宙的一个循环模型也许能帮助解释为什么现在宇宙空间的能量密度很低，与物质的能量密度可比。(在循环模型中，宇宙经历了几次大爆炸和大紧缩。)这就是所谓的"暗能量"，在数学上表现为一个宇宙学常数。最近的观察表明宇宙在膨胀，意味着宇宙真空中小的、正的几乎是常数的能量加速这一膨胀。Paul Steinhardt 和Neil Turok在他们的心计算中提出，这个宇宙学常数自最近的一次大爆炸以来不断地减小，但是这一减小在常数趋于零时几乎停止。这意味着宇宙将"与达到这个宇宙学常数的时间相比相对永久地"处于一个极小的宇宙学常数的水平，作者说。但是这个过程所需的时间之长，将使宇宙中所有的其他物质耗散掉，除非宇宙是循环的，不断地通过一系列的大爆发产生新物质。Steinhardt 和Turok描述的这个新情景也许能解释为什么我们看到的宇宙是这个样的-具有小的宇宙学常数和相对稀疏的物质。在此以前，一个解释宇宙为什么是这样的主要理论是所谓的"人择原理"，也就是说宇宙的物理测量之所以是这样的，是因为如果不是这样的，人类就不会存从而能观察之。在一篇相关的研究评述中，Alexander Vilenkin指出人择原理也许仍是为什么宇宙学常数的可能最小值与宇宙现今密度可比的最好的解释。
科学特快研究文章：Why the Cosmological Constant Is Small and Positive, Paul J. Steinhardt and Neil Turok
科学特快研究评述：The Vacuum Energy Crisis, Alexander Vilenkin


用移动电话网络监测降雨
研究人员说，移动电话公司收集的有关大气层的信息也许比现有的气象学方法提供了更好的降雨测量。降雨、降雪、以及大气条件的其他变化引起无线通讯网络中传送的无线电信号强度的变化。Hagit Messer和同事说，这些变化为大范围、实时地监测降水提供了一个方法，而不需要过多的人工干预和额外的费用。为了演示这个想法，研究人员用一场暴雨期间每15分钟从一个以色列蜂窝电话网络收集的数据计算了表面降雨量。他们的结果与计雨量器和气象雷达测量的结果相当。
简报：Environmental Monitoring by Wireless Communication Networks, Hagit Messer, Artem Zinevich, and Pinhas Alpert


免疫B细胞的伸展与抗体生产
免疫系统的B细胞搭乘在其它细胞的表面巡逻搜索异种蛋白，新研究说，这些B细胞伸展出去包住其它细胞，将侵犯蛋白收集成一个中心块。Sebastian Fleire和同事说，这个伸展和收集的应答也许帮助细调B细胞的激活。这些研究人员用实时实验观察了B细胞在其它细胞的表面伸展它们的细胞膜，然后在收缩时收集刺激B细胞受体的任何异种蛋白。研究人员发现，这个伸展行为由B细胞受体与异种蛋白作用的强度、以及异种蛋白的密度控制。Margaret Harnett在一篇相关的研究评述中指出，这个敏感的过程帮助B细胞估计需要多强的抗体应答。
报告：B Cell Ligand Discrimination Through a Spreading and Contraction Response, S. J. Fleire, J. P. Goldman, Y. R. Carrasco, M. Weber, D. Bray, and F. D. Batista
研究评述：B Cells Spread and Gather, Margaret M. Harnett


动物照料指导方针
本期政策论坛的作者指出，有关动物照料的国际指导方针对在全球基于动物的科学研究中促进适当的行为与保护用于实验动物的福利很重要。作者没有提出建立一组世界范围的规则，而是描述了一个旨在“和谐”动物照料和使用指导方针的动议，其中每个国家保持自己的依照文化、传统、宗教、法律和条例的针对科学用动物的监督机制。各国机制的和谐将会改善目前由于对动物照料和使用的不同标准给比较动物实验研究结果以及重复这些结果时的复杂性，这些复杂性给国际科学合作带来麻烦。作者介绍了国际实验动物科学理事会的一个工作组关于建立动物研究和动物安乐死仁慈终点的原则。仁慈终点第一原则陈述，强有力的证据表明动物在与给人带来疼痛和痛苦相当的条件下也感受疼痛和痛苦。动物安乐死第一原则陈述，每当需要结束动物的生命时，应该用最敬重生命的方法来做。

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2006年5月19日Science中文摘要
2006年5月19日  美国《科学》周刊312卷  第5776期  提要


猩猩能预先计划
收拾行李准备去阳光明媚的地方度假吗？你大概不用多想就能记住带上遮阳镜和凉鞋，因为你能预知这些东西在海滩上用得上。现在看来，我们人类不是唯一能做这种预先准备的动物，靠一点“心理时间旅行”来想像未来需要的东西。用倭黑猩猩(bonobo chimpanzees)和猩猩(orangutans)做的新研究提出，提前计划的技能至少在1400万年前就出现了，这是倭黑猩猩、猩猩、和人类最后的共同祖先生活的时间，Nicholas Mulcahy和Josep Call说。他们发现，倭黑猩猩和猩猩能够选择一个合适的工具来取一个好吃的东西，把工具带走，几个小时后再把同一个工具带回来取好吃的。研究人员说，看来猩猩为未来的奖赏作了准备。但Thomas Suddendorf 在一篇相关的研究评述中指出，“还需要做更高明的试验来确定猩猩有什么样的远见，什么是它们这个能力的限度”。
报告：Apes Save Tools for Future Use, Nicholas J. Mulcahy and Josep Call
研究评述：Foresight and Evolution of the Human Mind, Thomas Suddendorf


西丛鸦记得别的鸟
西丛鸦储藏食品以备未来的需要，但是它们在藏食品时从翅膀上方左顾右望，担心别的比自己更厉害的鸦来偷窃它们藏的食品。现在，Joanna Dally和同事做的研究首次得到证据表明，西丛鸦能记住它们第一次藏食物时哪个鸟看到了它们，并用这一信息来决定是否应该把食物藏到一个不同的地方来避免被偷。这是否意味着西丛鸦有认知研究人员称为“心理理论”的理解其它生物体思想和意图的能力呢？Dally和同事说，“记住谁在看它们”不一定需要心理理论。反之，这些研究人员提出，这种行为可能是具体的有关未来风险的学习模式或预测。Thomas Suddendorf 在一篇相关的研究评述中讨论了这项研究。
科学特快报告：Food-Caching Western Scrub-Jays Keep Track of Who was Watching When, Joanna M. Dally, Nathan J. Emery, and Nicola S. Clayton


马达加斯加的动物多样性
马达加斯加的某些森林地区比该岛上其他森林地区有更多的本地特有的动物，科学家在一项新研究中为这个使人困惑的现象提出了一个解释。Lucienne Wilmé和同事提出，靠近低纬度的河流或源头地区的森林，比靠近高纬度河流的森林，在气候涨落中变得更隔离。这个隔离会在地区尺度上产生适合新物种形成的条件，文章作者说。在河流和森林分布在较大唯独范围的区域，森林生活的物种，在气候涨落时期，也许有更多的撤退和分散的选择。这可能减少了隔离以及与此有关的促成新物种形成的影响，文章作者提出。这些发现是分析了物种分布与和流河分水岭关系得出的。
报告：Biogeographic Evolution of Madagascar's Microendemic Biota, Lucienne Wilmé, Steven M. Goodman, and Jorg U. Ganzhorn


带有碳纳米管孔的膜
科学家制造出含有单壁和多壁纳米管细孔的膜，并测试了这些膜。这项工作的进一步研究也许能带来可用于从发电厂排放气体中廉价分离二氧化碳或能完成其他任务的膜，一篇相关研究评论说。这些纳米管孔的直径小于2微米，跨越不渗透的表面，能帮助分子传输。Jason Holt和同事观察到的通过纳米孔的气体流动速度，比扩散的预测高出一个数量级。而且通过纳米孔的水的流速超过流体动力学计算的值。这个增强的传输也许是因为纳米管内表面十分光滑，作者说，这与计算机模拟的结果一致。下一步应该是制造既允许高流量、又有高度选择性的膜。本期封面与这项研究有关。
报告：Fast Mass Transport Through Sub-2-Nanometer Carbon Nanotubes, Jason K. Holt, et al.
研究评述：Making High-Flux Membranes with Carbon Nanotubes, David S. Sholl and J. Karl Johnson


用光将氢原子从硅表面撬下来
研究人员用红外激光脉冲有选择地将附着在硅表面的氢原子释放了出来，这是靠激发硅和氢化学键的一个特有频率，这个技巧在过去的试验中没有做出来过。用被称为振动激发的方法有选择地切断化学键也许有商业应用，比如在硅芯片处理中。但是在大多数情况下，红外和可见光不能比较长时间地处于一个化学键的能量范围内来影响原子间的具体化学反应，用简单热能来切断化学键的选择性不高。Zhiheng Liu和同事显示，振动激发能将结合在硅表面的氢原子释放出来，释放的原子数与表面加热的情况下释放的不成比例，但是研究人员还不完全清楚切断化学键的确切机制。John Tully在一篇相关的研究评述中讨论了这些结果。
报告：Desorption of H from Si(111) by Resonant Excitation of the Si-H Vibrational Stretch Mode, Zhiheng Liu, L. C. Feldman, N. H. Tolk, Zhenyu Zhang, and P. I. Cohen
研究评述：Mode-Selective Control of Surface Reactions, John C. Tully


大脑中的“自己”和“他人”
当一个人为另一个人开门时，只要每个人知道他或她的角色，这个过程就能够顺利地进行。（否则会出现像喜剧中常见的场面。）能够作出角色的区别，不仅对温文尔雅的举止来说不可缺少，而且对计划如何与伙伴合作更是至关重要的，Damon Tomlin和同事说。他们的新研究帮助演示了大脑如何区分究竟是自己还是他人的行为对社会相互作用的后果负责。研究人员让志愿者玩一个信任游戏，其中由一个游戏人决定投资多少钱，由另一个游戏人决定给投资人多少倍的回报，研究人员监测了玩游戏人的大脑活动。他们的结果提出，大脑一个叫“扣带回皮层”的区域登记“自己”和“他人”的概念。在试验中，当游戏人做出自己的决定时，他们扣带回皮层的中部变得活跃。当游戏对方的选择被揭示时，游戏人大脑的前叶和后叶区域变得活跃。
报告：Agent-Specific Responses in the Cingulate Cortex During Economic Exchanges, Damon Tomlin, et al.

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2006年7月14日  美国《科学》
霸王龙的生命史
霸王龙也许有与长寿的鸟类和哺乳类类似的生命史：它们很可能活过了未成熟期，大多数是在中年和晚年死亡的。人们对恐龙的生命史知之甚少，所以Gregory M. Erickson 和同事描绘的霸王龙的生命史也许能为了解恐龙行为提供线索，而且也许能解释为什么博物馆中几乎没有未成年恐龙的样品。研究人员分析了加拿大阿尔伯达省附近丰富的霸王龙化石沉积，这些化石代表了短时间段内死亡的一个种群，他们提出霸王龙的身体超过一定大小后活过未成熟期的可能性增加。中年阶段交配和掠食的压力增加了该阶段霸王龙死亡的可能性，而且最年长的化石表明，与不如类动物以及其它长寿物种类似，恐龙也受到衰老所带来的衰弱的影响。

大猫鼬教小猫鼬捕猎
有关野生猫鼬的新证据提出，人类也许不是主动教育下一代的唯一物种。动物世界中几乎看不到教育行为：一个个体传递给另一个个体技能的指导机制。Alex Thornton和Katherine McAuliffe现在显示，年长的猫鼬教幼小猫鼬如何抓取食物，老猫鼬用把美味推到里小猫鼬更近的地方、甚至把蝎子的螫针先摘掉再让小猫鼬试着抓等来增加猫鼬崽触摸活的被捕食动物的机会。随着猫鼬崽的长大和变得更熟练，老猫鼬也随着时间改变它们的行为。研究人员发现，教育对年长猫鼬来说是一种代价，因为它们从中得不到直接的好处，而且它们在这个过程中花不少的时间和力量。
报告：Teaching in Wild Meerkats, Alex Thornton and Katherine McAuliffe


找金矿的细菌
澳大利亚的金沙为细菌能对天然金块的形成有直接贡献提供了迄今为止最有力的证据。Frank Reith和同事显示，在两个金矿中，细菌生物膜与土壤中发现的几乎所有的金沙有关联，但与土壤本身没有关联。DNA测试表明这种探矿微生物大概是一种名为Ralstonia metallidurans的细菌。这种细菌也许通过沉降金作为一种给它们的环境解毒的方法，从而使金在细胞内积累，或者在某些情况下使细胞膜外镀一层金。
报告：Biomineralization of Gold: Biofilms on Bacterioform Gold, Frank Reith, Stephen L. Rogers, D. C. McPhail, and Daryl Webb


云、气溶胶、和气候
新的测量结果也许能帮助研究人员更好地了解气候变化中最大不确定因素之一：污染和烟雾气溶胶如何影响云覆盖？云覆盖的变化对降雨、海洋温度、以及其他气候变量能有很大的影响。Yoram Kaufman和Ilan Koren用一个叫AERONET的全球气溶胶遥感仪器网显示，云覆盖在有来自污染的烟雾的气溶胶浓度较高的地方增加。但是，增加的云覆盖意味着被气溶胶吸收的日光的减少。研究人员发现，气溶胶的类型以及它们的地理位置不影响这些关系。

在纳米尺度控制摩擦力
本期有两项研究提出了在纳米尺度设备降低摩擦的不同方法。摩擦是机械设备中最古老的问题，在纳米尺度这个问题变得更为突出，在这个尺度的材料大多部分都受到表面磨损，而且在小关闭空间中润滑剂会变得稠和黏。现在，Anisoara Socoliuc和同事显示，通过垂直于界面的一个摩擦力显微镜的硅探针滑过氯化钠晶体时产生的小振动力，如何能在这样的系统中降低摩擦。在一个类似的系统中，Jeong Young Park和同事通过用施加给参杂的硅表面不同的电荷量来控制摩擦。这两种技术降低了在原子尺度表面间相互作用中常见的粘住-滑动运动。在一篇相关的研究评述中，Robert Carpick讨论了为什么在纳米和微米尺度设备中必须克服摩擦才能使这些设备在商业意义。

将隧道结研究提到新水平
隧道结由两个金属电极和一个将其隔开的绝缘材料组成，电子能从一个电极穿越过障碍到另一个电极，本期一篇研究评述说，绝缘材料的性质是新型隧道结的关键。Evgeny Tsymbal 和Hermann Kohlstedt讨论了新隧道结的一种：铁电隧道结，这种隧道结用铁电材料作为绝缘层。该材料中的电子极化能通过一个外加电场来控制，这个隧道结增加了一个新的性质，而且可能带来全新的电子部件。如果将这种隧道结中的普通金属电极改为铁磁金属，则能产生更多的可能性，使这些隧道结同时具有铁磁和铁电的性质。

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2006年7月21日  美国《科学》

蜜蜂和其授粉的植物的多样性在下降
科学家报告说，不列颠和荷兰的蜜蜂以及这些被蜜蜂授粉的植物的多样性已经减少了。许多农作物和天然植物种群依赖野生昆虫的授粉。虽然研究人员和政策制定者曾对授粉“服务”的丢失表示担忧，但是迄今为止没有多少授粉昆虫减少的证，Jacobus Biesmeijer说。他和同事们分析了不列颠和荷兰数据库中1980年以前与以后的蜜蜂和食蚜蝇的观察记录。文章作者发现，两个国家当地的蜜蜂密度都有所下降，但食蚜蝇的变化没有固定的趋势。Biesmeijer和同事报告说，靠蜜蜂授粉的植物物种相对其他植物物种也有所下降。作者说，现在还不清楚是植物还是蜜蜂先减少的，或者两者是否都是在响应某种其它因素，但是它们的下降是并行发生的
古萨哈拉的定居点随降雨的变迁
新研究显示，史前人类如何在几千年前的东撒哈拉追踪雨水，后来在该地区干旱后离开了那里。撒哈拉地区包括埃及、苏丹、利比亚、和乍得，现在那里极端干旱，几乎没有人烟。但是在大约9500到5300年前，那里的气候要潮湿得多，有过分布广泛的人类定居点。德国研究人员Rudolph Kuper和Stefan Kropelin将他们自己采自近150个考古地点的近500个同位素碳测定的年代与已发表的相结合，描绘出在过去10,000年间居住点如何随降雨模式的变化而改变。他们描述了该地区的定居点如何随降雨的突然增加而增加，然后随着干旱从北向南扩展，定居点减少，直到5300年前基本消失了。
与果蝇心脏发育和心脏病有关的基因
新研究发现，与哺乳动物的胆固醇生产的分子通路有关的基因也对果蝇的心脏发育至关重要。Peng Yi和同事说，这些发现也许给包括人类在内的哺乳动物的心脏发育和先天性心脏病提供了线索。研究人员筛选了大量的果蝇从中找到心脏发育的早期通路，发现了被他们命名为“心碎的”突变果蝇，这些果蝇的收缩心脏细胞与周围的支持功能与分泌功能的细胞分离开。心碎的果蝇的关键突变似乎与哺乳动物胆固醇生产早期阶段的基因有关。他汀(Statin)类药物也产生心碎的果蝇，这也许能解释曾有过的妊娠期服用这种降胆固醇药物导致先天性心脏病的病例报告，研究人员说
染色体数目是真菌抗药性的关键
白色念珠菌对药物不断增长的抗药性对免疫系统减弱的病人尤其有害，该真菌抗药的能力似乎与这个微生物改变其细胞内染色体数目的能力有关。白色念珠菌是人类最普遍的真菌病原体，通常用唑类药物来治疗这种真菌的感染，唑类药物的副作用很少。白色念珠菌对唑类药物的抗药性正在不断增长，但是现在没有多少可以取代唑类药物的抗真菌药物。这个病原体有一个能适应细胞分裂中出现多余的染色体数的灵活的基因组，这种现象被称为“非整倍体”。Anna Selmecki和同事报告说，这种真菌对唑类药物不同程度的抗药性与不同程度和可逆的非整倍体有关，尤其是5号染色体的左臂，该染色体区域有表达作为唑类药物靶标的酶的基因。
设计安全的抗体治疗
今年3月，六位健康人在接受一个试验抗体注射后受到立刻的和严重的副作用，这个抗体是被设计来激活正常情况下抑制免疫系统的一小类T细胞的。在本期的一篇研究评述中， Ellen Vitetta和Victor Ghetie讨论了应该如何避免未来的不幸事故，以及如何优化涉及这类单克隆抗体的新治疗方法。答案在于抗体和临床试验的涉及上，应该将抗体组建成或是杀死肿瘤细胞、或是修饰免疫系统，但不两者兼顾。而且，研究人员必须意识到用实验鼠或猴子做的动物试验的结果可能会产生与用人做的试验不同的结果。
有关美国国家补充与替代医学中心的争议
Donald Marcus和Arthur Grollman在本期一篇政策论坛中说，是独立评价美国国家补充与替代医学中心(NCCAM)的时候了。他们声称NCCAM支持“价值值的怀疑”的研究提案，其研究议事日程更多地被政治、而不是科学决定，而且其章程排除了对中心工作进行独立的评价。文章作者赞成应该检验各种替代治疗的有效性与安全性的观点，但是他们说NCCAM管理的研究没有达到国立健康研究院(NIH)的标准，而且这些研究在NIH的其他机构内也能做。
Stephen Straus和Margaret Chesney在另一篇政策论坛中为NCCAM作了辩护，声称该机构为公众、行医者、以及研究人员提供了替代治疗的重要循症信息。他们指出，NCCAM的顾问委员会表现了NIH的“用跨学科的方法解决当今复杂的科学问题”的做法，而且该中心的同行评议过程与其他NIH研究所的一样。他们援引了几个NCCAM的研究，作为例子描述了这些研究如何为公众提供了人们已经在用的、确少有效性和安全性证明的替代治疗提供科学信息。

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2006年7月28日  美国《科学》
HIV/艾滋病
研究人员在本期专题部分的一篇综述中指出，一段长时间以后，人类也许能向其他灵长类那样，最终进化出对HIV或艾滋病的一定程度的抵抗力。Jonathan Heeney与荷兰和英国的同事讨论了人类的HIV，探讨了一些个体的免疫系统的小变化如何开始对抵抗该病毒的进化起一些作用。总体来说，这个过程会在进化的时间尺度上发生，但不是在较近的未来。与此同时，对这些变化的进一步了解也许能为新的治疗方法提供线索。
专题部分还包括一篇Anthony Fauci 撰写的社论、以及获奖记者Jon Cohen撰写的有关HIV/艾滋病在拉丁美洲和加勒比的10篇报道。Cohen 在10个月的时间里去了墨西哥、中美洲和南美洲、以及加勒比海的12个国家，访问了诊所、妓院、实验室、注射吸毒场所、各国的公共卫生部门、同性恋者俱乐部、大学、贫民窟、民工聚集的铁路小站、监狱、以及许多在HIV病毒困扰下生活的人们。

小鼠大脑中的焦虑
新研究指出，小鼠的焦虑看起来至少部分地由大脑的"较高"区域中的5-羟色胺受体控制。Noelia Weisstaub和同事说，这些发现也许能帮助揭示焦虑、恐惧和抑郁的神经化学，并可能带来针对焦虑的药物靶标。研究人员显示，没有神经递质5-羟色胺受体的小鼠表现出较少的焦虑，而且在遇到新的、有潜在危险的情况下（比如在一个高架迷宫中跑或是在新环境中吃东西），表现出较少的退却。但是这些小鼠的被恐惧制约的和与抑郁有关的行为没有受到影响。在大脑皮层，而不是皮层下区域中，恢复受体功能，使小鼠恢复了正常的焦虑状态。研究人员说这也许提示了焦虑响应是在大脑负责复杂功能的部分作出的风险和威胁估计的帮助下产生的。
天花病毒的遗传多样性很低
新研究指出，安全实验室保存下来的天花正式消灭前历年的样品显示，天花的遗传多样性很低。Joseph Esposito和同事说，45个分离出的不同天花病毒株的DNA序列几乎是一样的。尽管有高度的类似性，但是他们的分析也提出了病毒的三个主要进化分支：西非洲、亚洲、和南美洲。通过重建这些进化分支以及确定这些毒株导致不同死亡率的蛋白差异，研究为改进诊断化验以及药物治疗提供了基础数据。
免疫系统的蛇咬解毒剂
新研究提出，名为肥大细胞的免疫细胞帮助保护小鼠不受某些毒蛇咬和蜜蜂蜇的危害。虽然目前最清楚的是肥大细胞在帮助产生过敏性休克、哮喘和过敏的症状上的作用，但是科学家也认识到这些细胞在免疫系统对付感染上的其他辅助作用。许多昆虫和爬行类的毒液含有能激活肥大细胞的化学物质，所以研究人员通常认为肥大细胞的作用是恶化毒蛇咬或毒虫蜇的危害。但是，Martin Metz和同事的一项新研究显示，蛇和蜜蜂的毒液对缺少肥大细胞的小鼠比对正常小鼠的害处更大。用以色列鼠毒蛇毒液做的试验提出，肥大细胞通过释放羧肽酶A提供保护作用，该酶降解毒液的一个危险成分，这给解毒研究提出了可能的新方向。蛇咬含有不同量的毒液，肥大细胞对低于或接近致命量的毒液的作用最大，文章的通讯作者Stephen Galli说。
气候变化是否增加了暴风的强度？
强烈的热带暴风比如2005年的飓风卡特里纳和2006年的暴风拉里过去几个飓风季节中变得更为常见，使一些研究人员把剧烈暴风与全球气候变化导致的海水表面温度升高联系起来。在本期一篇研究评述中，Christopher Landsea和同事提出，全球热带暴风数据不够完整可靠，还不能使人们得出暴风强度的长期趋势，这使确定最近的极端暴风是否是全球变暖的结果变得比较难。研究人员说，在能够恰当评估热带暴风趋势前，首先需要解决改变卫星监控、世界各地观察站的不同操作标准、以及官方数据中存在的漏洞等问题
教机器识别图案
在大量数据中找到最重要的内在图案，比如识别一个人的面孔或笔迹，是一项巨大的计算问题，研究人员说这样的计算可以用涉及“神经网络”的方法来做。神经网络以人大脑处理信息的方法为模型，由一大批连接的能够学习识别图案的开关组成。神经网络与常规计算机不同，后者按照一组规则来解决计算问题。Geoffrey E. Hinton和Ruslan R. Salakhutdinov 设计了一个用神经网络把 “高维”数据转换为低维码的方法，有点像数据压缩。文章作者显示，他们能比用其它方法重新生成更接近原始数据的反压缩。一篇相关的研究评述指出，神经网络曾经比较热门，但近来不再那么被人注意，这项新研究也许使人们重新对其感兴趣。

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2006年8月4日  美国《科学>>
人类大脑中的非理性
如果有人给你50美元，你愿意保留其中的20美元呢，还是丢掉30美元？新研究将某些非理性决定(类似于选择保留20美元，因为“保留”看起来比“丢掉”好)跟踪到大脑中与感情有关的中心。这项研究还把理性的决定(人们意识到保留20还是丢掉30没有差别)与大脑的另一个区域联系起来。Benedetto De Martino和英国的同事研究了所谓的"框架效应," 既用正面或反面的方式给出选择影响一个人的决定。有关经济决策的理论传统地假设人根本上是理性的，所以不会受框架效应的影响。本文作者对参加试验的志愿者在他们选择在两个不同背景下如何处理一笔钱时做脑成像。表现出更易受框架效应影响的志愿者在大脑名为杏仁体的与学习和感情有关的区域中有更高的活性。作者还报告说，他们能够靠测到的大脑另一个区域(腹侧和内侧皮层)中增加的活动来预测哪些志愿者最不易受框架效应的影响，也就是说他们也许是最理性的

月球的一个迷得到了解决？
研究人员提出了一个月球几百年问题的可能解决：为什么月球的背面在其赤道附近凸起？自从数学家拉普拉斯在1799年指出这个问题后，这个奇怪的形状一直在困惑着科学家。对这个“化石凸起”的可能解释是，月球的轨道也许在其历史早期与现在的不同，那时月球的岩浆海洋正在固化。但是这个过程的模型至今未能给出与月球精确尺度相符的结果。Ian Garrick-Bethell和同事现在显示，月球的形状能够用在其形成后的1亿年后，其轨道是椭圆形的来解释。文章作者的模型缩小了具体轨道的可能选择，其中一个与水星的类似。Kimmo Innanen 撰写的一篇相关的研究评述描述了研究人员在地球和月球轨道的重力场三体问题上做得努力

血栓纤维的超弹性
新研究提出，形成血栓的网状母体的纤维出人意料地有弹性。Wenhua Liu和同事在本期的一篇简报中报告说，这种纤维能延伸到其长度的三倍而不失去弹性，而且只有在延伸到其长度6倍时才断掉。当血浆的一个可溶解的成分纤维素原被转变为纤维蛋白的分支网络时，就形成了血栓。文章作者说，对单个纤维蛋白的机械型能过去了解甚少，虽然这种信息对测试血栓的机械模型是必需的。他们用一个原子里显微镜的探针来拉长这些纤维。整体的纤维蛋白栓“只有”百分之100到200的延伸性，意味着血栓变形是通过单个纤维的拉伸发生的，而且栓的破裂一定是纤维连接断开的结果。这个结果出人意料，因为许多网络对张力的响应是首先排列纤维，然后拉伸，这样的网络比单个纤维更有伸缩性。

科学家发现第一对行质天体
轨道运行的质量物体简称“行质天体(planemo)”，天文学家发现了第一对行质天体。这些新发现的褐矮行质天体不完全是恒星，也不完全是行星。这个发现为这些自由运行物体的形成提供了新线索。这些行质天体的色谱和颜色提示它们的年代相同，减少了解释它们如何形成的可能理论的数目。还需要更多的研究才能确定行质天体是更像由破碎的质量云形成的恒星，还是更像由大恒星附近的残留盘状物形成的行星。Ray Jayawardhana 和Ivanov用欧洲南方天文台的新技术望远镜以及特大望远镜UT2捕获到名为Oph 16225-240515AB 对的照片以及光普数据。


抗体的双重作用与发炎
某些抗体有双重身份，它们有时处于支持发炎的状态、有时处于抵抗发炎的状态，新研究显示它们是靠修饰附着在其上的糖来转变状态的。发炎对身体有好处，因为它帮助抵抗感染，但是如果发炎失去控制，它也可能损害身体的组织。类似地，IgG类的抗体通常是不发炎的，但是它们能在感染是帮助补充发炎细胞。Yoshikatsu Kaneko和同事报告，IgG抗体通过修饰抗体上与免疫细胞结合部位的糖体来实现这个转变。通常，免疫细胞的受体与糖增强的抗体形式的结合相对较弱，这就给细胞信号使它们在表面上带很多的抵抗发炎的蛋白。但是在感染时，糖体消失，使抗体与免疫细胞的结合变得很强，这就“上调”了支持发言信号的表达。一篇相关的研究评述讨论了这些发现。


石笋与气候研究
石笋以及岩洞中其他碳酸盐沉积会不会成为21世纪气候变化研究的“冰芯”？从冰芯得来的气候记录在过去20年中彻底改变了气候变化的研究，但是Gideon Henderson在本期一篇研究评述中指出，洞穴碳酸盐结构比冰芯有更多的优越性。冰芯主要在远离人群分布的地方形成，与冰芯不同，世界各地都有洞穴，而且它们能用铀的放射性衰变来精确地测定年代。精确测出年代的洞穴记录能帮助建立跨越地球不同地点气候变化的关联，比如北大西洋的变冷与亚洲干旱，而且还能帮助搞清影响长期冰川周期的因素

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2006年8月11日美国《科学》


格林兰冰架融化加速
格林兰岛冰架正在加速融化-现在融化的速度是过去5年的三倍。Jianli Chen和研究小组报告说，自从2004年起格林兰冰架的融化在加速。研究人员估计冰架在以每年有240立方公里的冰架消失。如果这一发现被证实，它将是近年来全球变暖速度增加的又一个证据，并意味着融化的极地冰架正在使海平面上升。研究人员用GRACE (Researchers used the Gravity Recovery and Climate Experiment) 计划的卫星采集了这个地球上第二大冰架的数据，该卫星测量了格林兰重力分布的变化，研究人员在这篇报告中比较了2002年4月和2005年11月之间的每个月的数据。
蛋白毒性与衰老过程
错误折叠的蛋白的聚集在诸如老年痴呆症和帕金森症等疾病中有毒性作用，这些疾病经常在老年时出现。现在，线虫的新研究提出了一个衰老过程与蛋白聚集毒性之间的重要连接。Ehud Cohen和同事显示，在寿命长、衰老慢的线虫中beta淀粉样肽聚集体的毒性较低。这个作用似乎通过在IIS通路中的两个蛋白调节，IIS是一个与衰老过程有关的胰岛素信号通路。其中一个蛋白降解一些毒性聚集体，另一个蛋白将较小的聚集体组装成大的、但毒性低的大聚集体。研究人员提出，在自然衰老过程中，这些IIS蛋白的变化能降低它们的解毒活性。
科学特快报告

埃特纳火山的断层照相
采集到的2002年埃特纳火山爆发前后的详细地震数据清楚地显示，在火山爆发前几个月中富含气体的岩浆在火山口内上升，最终形成火的喷泉和岩片爆发。这个Domenico Patanè和同事用的地震断层照相术与人体的CAT扫描类似，用多层的图像来产生一个火山岩石体积随时间的空间变化的三维图像。埃特纳火山研究人员产生的这些图像揭示在火山爆发前几个月，火山侧翼中的一些奇特低速区域，意味着充满爆发性二氧化碳的岩浆的形成。Patanè和同事说，他们的方法也许能用来更好地监视爆发，但是他们也指出只有极少的火山像埃特纳火山那样被许多的地震台覆盖。Gillian Foulger 在一篇相关的研究评述中讨论了未来的火山监视。

南极洲降雪没有变化
过去50年间，南极洲降雪的积累没有变化。一些用卫星数据的观测研究曾提出，南极洲的积雪在增加，这个因素也许在较少全球海平面升高上起作用。现在Andrew Monaghan 和一个国际研究小组指出，南极洲积雪没有变化。精确的积雪数剧很重要，因为在预测全球海平面上升中南极冰架的作用是最大的不确定性。研究人员分析了南极洲的16个区域，他们将野外观察站冰芯的数据与模型计算相结合，得出过去50年中的降雪没在统计意义上没有变化。其他研究人员用气候模型计算的结果提出随着全球温度的升高，南极洲降雪应该增加，因为暖空气比冷空气有更多的产生更多的水分。


一种鱼控制一条河的碳生态系统
把一种人们喜欢吃的鱼从南美洲一条河段中拿掉，改变了这条河基本的生态系统过程-碳合成和降解。这种鱼是食物链下层的flannelmouth characin，是一种被高度捕捞的鱼，由于过度捕捞、修水坝以及土地使用的改变，它的数量在下降。对居住在亚马逊和奥利诺科流域的人们来说，鱼是他们主要的蛋白质来源。Brad W. Taylor和他的研究小组在奥利诺科流域一段的中心建了一个210米长的屏障，把这种鱼从屏障的一边全部拿掉。他们比较了河两边以及下游的碳含量。100多种鱼中没有任何其它鱼能补偿该鱼对河生态的这个关键作用，这与人们通常认为的高度多样性使物种作用重叠的观点矛盾。

本期专题部分：迁徙与分散
在生命的进化中，物种的迁徙与分散的能力变得越来越复杂，有的物种行程达到几千公里以上。这些旅行塑造了一个物种的生活史，而这个生活史形成了物种所到地方的生态。不论是为了躲避被捕猎，还是找到更好的繁殖和抚养下一代的地方，或是离开家族，生物体有各种分散和迁徙的方法。正如本期专题部分的论文指出的，研究人员仍在用新的跟踪技术、基因研究、以及全球栖息地的变化，来构建许多物种迁徙和分散的细节。

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2006年8月18日  美国《科学》

越南战争的心理损失
一项新研究证实了越南战争给回来的美国士兵带来了巨大的心理损失，虽然修正的创伤后压力心理障碍症发病率比被人们广泛引用的一项过去研究估计的要低。1980年代后期，两项由美国政府资助的研究对越战老兵中的创伤后压力心理障碍症(简称PTSD)的发病率给出两个不同的结果。由于人们现在将伊拉克战争与越战作比较，对越战的PTSD问题的兴趣也增加了。Bruce Dohrenwend和同事用改进了的诊断方法、军方的纪录(而不是自述)、以及接触战区压力的纪录，重新研究了越战老兵中的PTSD发病率。他们得出老兵终生PTSD 发病率为百分之18.7的结论，在过去两项研究得出的结果之间。文章作者还发现了一个比过去研究得出的更强的“剂量-效应”关系：老兵接触到的创伤越多，就越有可能患PTSD，这表明战争的心理损失是一个实实在在的问题。一篇相关的研究评述描述了这项新研究的设计是如何解决了过去研究中存在的问题的。

与肌肉无力症有关的基因突变
一个国际研究小组报告说，一个帮助连接神经系统与身体的肌肉的蛋白的突变是一种常见遗传的肌肉疾病的原因。先天性肌无力综合征是一组涉及神经元与肌肉连接(即“突触”)的遗传紊乱。一部分患者的肌肉无力主要影响的部位是肩部和髋部。David Beeson和同事研究了一些这类患者，发现他们都有DOK-7蛋白的突变，该突变导致小的、非正常的神经元肌肉连接突触的形成。最近，另外一个小组曾确定出DOK-7是一个信号通道的一个组成部分，该通道引起神经递质受体在肌肉上簇集，在神经接触点形成突触。(见2006年6月23日的《科学》) 文章作者提出，虽然该综合症可能还涉及到有别的基因，但是检查dok-7基因应该能帮助诊断这种疾病。

衰老恒星揭示的秘密
天文学家找到了恒星物理学中与恒星年龄有关的两个基本转变，这也许对更准确地确定银河系的年龄有所帮助。Harvey B. Richer 和同事用哈勃太空望远镜观察了遥远的球状星团NGC 6397中微弱的恒星，用哈勃的高级摄像机给这些微弱的恒星拍照5天，得到了高分辨率的图像。这些图像揭示了决定恒星命运的质量阈值：哪些会通过以氢为燃料的核聚变得以存在几十亿年，哪些则永远不会达到能自我维持的质量。不能自我维持的恒星最多能存在10亿年。研究人员还探测到星团中白矮星颜色变化的一个特征，这个特征与白矮星死亡时周围大气变冷后氢分子的形成有关。这两个效应证实了过去理论的预测。有了这些信息，天文学家能更好地了解低质量恒星和白矮星的物理，也许还能改进对恒星和宇宙年龄的估计。

p53 阻止肿瘤血液供给
Jose Teodoro和同事的新研究提出，肿瘤抑制蛋白p53激发一个阻止肿瘤新血管生成的酶的产生。这些发现给这个常见蛋白的抗肿瘤机制增添了新种类。p53激活一个编码引起从胶原蛋白中释放某种肽的酶的基因。这些肽包括血管内皮抑素和tumstatin，有已知的抑制肿瘤新血管生成的功能。Teodoro和同事还显示，通过增加该酶的表达或是用基因治疗输入该酶后，小鼠的肿瘤生长变慢

植物种群内部的多样性
科学家知道植物物种多样性对生态系统的健康很重要，现在新研究显示，一个物种种群中植物个体之间的多样性也有重要的作用。Gregory Crutsinger和同事研究了菊科植物的野外地块，在地块内改变菊科植物的基因型数量。那些菊科植物基因型多样性最大地块中，昆虫多样性也最大，而且有最大的净初级生产力。文章作者说，这些效应的大小与过去对物种多样性研究得出的结果可比。他们得出结论，昆虫的多样性既来自于不同植物宿主的吸引（因为昆虫在一定程度上有分工），也是植物量增加的结果。

国际干细胞研究合作
来自14个国家的50多位科学家、伦理学家、期刊编辑、律师、以及政策制定者最近在英国开会讨论了有关人类胚胎干细胞研究国际合作指导原则的制定问题。Debra Mathews和同事在本期的政策论坛中总结了这次会议的突出部分。与会者达成共识：法律制定者和科学家必须相互咨询，同时与公众沟通；有关允许什么、不允许什么的法律应该是清晰的。他们还认为，如果科学上和伦理上可以成立的研究在一个国家被允许，来自有不同法律的另一个国家的科学家应该能参与允许国的工作，而不必担心在本国受到惩罚。但是，对这点应该如何延伸，与会者没有达成一致的意见。与会者还讨论了期刊编辑与审稿人促进伦理和科学操守的必要性，他们将建立一个与胚胎干细胞研究的伦理问题有关的信息数据库。

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《科学》杂志8月25日精选
早期哺乳动物的牙齿特征

   来自俄罗斯一考古点的单个牙齿化石提示，一个所有哺乳动物都有的牙齿特征在1.3亿年前的早白垩纪就已经进化出来。哺乳动物上臼齿的尖部与对应的下臼齿的凹部相配，很像研杵与研钵的匹配。这个特有结构给予哺乳动物压碎和研磨食物的能力，同时也使它们能用牙撕裂和切断食物。这个结构的研钵部分已被发现在过去找到的其他早期哺乳动物牙化石上存在，现在Alexey Lopatin和Alexander Averianov描述了新的上臼齿有的重要的研杵部分。在本期这篇简报中，研究人员讨论了这一新发现可能如何改变人们对早期哺乳动物进化的认识。

   被虫子咬过的叶子化石记录了灭绝事件后的进化

   研究人员报告说，在一次大规模的物种灭绝发生后，有些植物和吃植物的昆虫的多样性也许不是相互依赖的。正如R. L. Kitching在一篇相关的研究评述中指出的，过去的研究曾提出，吃植物的昆虫的多样性也许与它们能吃到植物的多样性有直接关系。但是这项Peter Wilf和同事做的新研究使这个问题变得更复杂。文章作者研究了6500万年前白垩纪末期灭绝事件的几百万年后的几千个被虫子咬过的叶子化石。许多食植物的虫子对叶子特有的损坏，从而在叶子化石上留下了它们的标志，使研究人员得以同时分析史前昆虫与植物的多样性。文章作者报告说，在大多数情况下，灭绝事件后植物和昆虫的多样性都相对较低，但是有两个重要的特例，表现出植物和昆虫的相对高的多样性。这使研究人员们得出结论，在有一段时间中在某些地点，植物看起来是在不被昆虫食用的情况下进化的，在另一些地方，尽管没有植物的多样性，昆虫也得以进化。

   “化学伴随物质”类药物能治小鼠的糖尿病

   研究人员报告说，某些帮助细胞完成新合成的蛋白的最后修饰的药物能保护小鼠不患2型糖尿病。如果这些药物在人体中同样工作，它们也许能为治疗人类的2型糖尿病提供新线索。过去的研究发现，肥胖症激发细胞的内质网(ER)的应激，该网在蛋白质折叠和运输上有作用。而ER应激转过来打乱身体的胰岛素信号系统。Umut zcan和同事研究了一类名为“化学伴随物质”的、使ER功能正常化的药物，在2型糖尿病的小鼠模式中是否有治疗作用。在遗传肥胖和患糖尿病的小鼠中，该药物治疗了血糖过高症，恢复了对胰岛素的敏感性，研究人员报告说。他们注意到这些药物在其他临床试验中已被证明是安全的。

   学习加强了神经元的连接

   两项研究也许为我们的大脑通过名为“长时程增强”(LTP)的过程存贮记忆提供了最终的实验证据。LTP指大脑皮层中连接神经元的“突触”强度的持续增加，LTP是30多年前发现的，吸引了众多科学家对其作为学习和记忆机制的研究，但是一直没有人能直接揭示LTP的确是由学习导致的。一篇相关的研究评述简单描述了LTP假说的两个关键的预测：大脑的海马区域中的学习应该带来LTP，而且在学习一个任务后抑制LTP应该将这个任务的记忆消除。Jonathan Whitlock和同事现在为第一个预测提供了证据。他们让大鼠在学习避免进入一个隔间，大鼠在隔间曾受到轻度电击，研究记录了大鼠学习之前与之后的海马电活动。他们在记录电极的一部分中观察到了LTP。在另一项研究中，Eva Pastalkova和同事用一个消除突触增强的名位ZIP的肽来检验第二个预测。他们首先训练大鼠在一个旋转的平台上避免一个受电击的区域，但是在给动物注射ZIP后，它们不再避免这个电击区域。

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2006年9月1日  美国《科学》

基因工程改造的细胞使肿瘤变小
一组研究人员用基因工程将正常免疫细胞改造成专门攻击肿瘤的杀手，首次演示了这些基因工程改造过的细胞能在人体中存留并能使大的肿瘤变小。Steven Rosenberg和同事在17位患有晚期黑色素瘤的患者身试验了这个方法，其中两位的肿瘤缩小，并在这个治疗试验开始的一年半之后被宣布为没有临床症状。研究人员从患者身上取出正常的T细胞，将它们用基因工程的方法改造为携带识别黑色素的细胞蛋白受体，然后把这些“重新武装器来的”细胞放回到患者身上来重建其免疫系统。这些改造过的T细胞在15位患者身上存留下来，在治疗的两个月后，患者T细胞的10%是这种改造过的细胞。

种族、刻版模式、以及学校成绩
研究人员报告说，让7年级学生在学期开始时做一个15分钟的身份申明的写作练习，改进了学期末非洲裔美国学生的成绩，将非洲裔学生和欧洲裔学生的差距缩小了40%。这项研究针对的是“刻板模式威胁(stereotype threat)”现象，是指被反面刻板模式影响的群体担心如果做得不好会证实该刻板模式。文章作者说，如果这个担心过于严重，所产生的压力本身会影响人的能力。Geoffrey Cohen和同事调查了是否能通过做一个练习让学生重新申明他们对自我完整的意识来减少刻板模式威胁。研究人员报告说，一个让学生写为什么某些价值对他们来说是重要的作业，能够帮助非洲裔美国学生在整个学期中保持较高的成绩。作者提出，这个练习起作用部分地因为它打断了刻板模式威胁和表现不好之间的恶性循环，这个恶性循环导致越来越坏的表现。一篇相关的研究评述从教育干预的角度讨论了这些发现，并指出仔细设计实地试验的重要性。

全球变暖引起果蝇遗传变化
西班牙和美国科学家报告说，某些果蝇种群开始表现出看来是气候变化引起的遗传变异。这项跨三个大陆、历时25年的工作是第一次这样大规模的研究。Joan Balanyá 和同事分析了果蝇Drosophila subobscura种群中染色体倒位的记录，染色体倒位是指染色体片段翻转过来。研究人员将这些数据与现在同一地区的对应数据、以及这些时期的温度记录作了比较。他们发现，在几乎所有的果蝇种群中，有较多的染色体倒位的基因型过去在低纬度的地方比较常见，现在在高纬度的地方变得也常见了。遗传变异成为目前全球气候变化所带来的生物影响的不断增加的又一个例子

人类与猿认知的基因联系
一项新研究提出，人类与某些猿有共同的蛋白，这个过去不知道的蛋白也许是认知功能的一个关键。高度的基因复制是进化新奇的主要源泉，Magdalena C. Popesco和同事在人类和大型类人猿种系基因组中寻找在复制数上有很大不同的基因。他们发现最显著的人类种系倍增来自一个以前不知道的基因MGC8902。而且类人猿与人类越近，该基因拷贝的出现越频繁。MGC8902 被预测编码一个名为DUF1220的蛋白质域的多个拷贝，该蛋白质域的功能目前开不清楚。但是研究人员知道DUF1220域在脑皮质新成部很丰富，脑皮质新成部是哺乳动物大脑中与包括人类的有意识思维和语言有关的高级推理的部位。所以文章作者推测DUF1220也许在高级认知功能中起作用。

猴子大脑中处理社会信息的部位
Peter Rudebeck和同事的一项新研究指出，猕猴用大脑一个叫前扣带皮层(anterior cingulate cortex)的部位来正确地识别重要的社会信息，比如看到有吸引力的猕猴、或认出社会地位高的猴子，并对这些信息作出反应。这一发现也许能为破坏正常的社会交际的大脑损伤提供线索。研究还可能帮助澄清猴子是否能察觉到其它猴子的心理状态，这个功能被认为人类独有。研究人员观察了猕猴大脑两个相邻区域(前扣带皮层和眶额皮层)的损坏如何改变这些猴子的社会认知。他们发现，前扣带皮层的完整性对正常的社会反应比不可缺，这些反应包括注意到另一个猕猴。眶额皮层的损坏只影响了对恐惧视觉(比如一条橡皮蛇的移动)的反应。

取代化石燃料的工作应该现在开始
Ruel Shinnar和Francesco Citro在本期政策论坛中写道：现有的化石燃料替代品在今后30年中能取代美国70%的化石燃料，这样做的费用大约是每年2000亿美元。他们认为与其等待新非碳基技术的开发，不如现在就开始使用以被证实能用的非化石资源。文章作者提供了一个用核能、地热、水电、风能、太阳能、以及生物质的混合能源计划。作者说，应该现在就开始投资示范项目，因为大规模的转换需要许多年的时间。他们提议用刺激的方法，比如征收二氧化碳税，来为逐渐转换提供资金，从而使这些技术得以上马和建设所需的基础设施。作者写道，原油价超过每桶70美元后，实施这些技术可能会有竞争性

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2006年9月8日  呢？