《科学》杂志每期内容精选

chemytwei

Science杂志2007年1月5日快讯
候变化危害波罗的海鱼类

   研究人员报告说，更暖的夏季给北海和波罗的海的鲇鱼带来了双重损害：变暖增加了鱼对氧的需求，同时降低了水中氧的含量。Hans-Otto Portner和同事比较了这种鱼的野外观察和实验室数据，该鱼有“生物指示”之称，其丰富程度被认为能反映环境中其他物种的健康状态。他们显示，鲇鱼的大小与丰富程度在高于某个环境温度后都下降，这个温度也是水中氧含量开始降低的起点温度。更暖的温度对海洋的其他区域也许有类似的影响。在一篇相关的研究评述中，Tobias Wang和Johannes Overgaard指出，在研究气候变化如何影响物种分布时，将直接的因果关系（比如这里报告的鲇鱼研究）与间接地涉及捕猎、被猎、病原体或竞争对手的关系区分开来，一直是比较困难的。

   X染色体基因与一种肾癌有关

   研究人员发现了一个新的肿瘤抑制基因，该基因在最常见的儿童肾癌肾母细胞瘤中有突变。Miguel Rivera和同事表示，大约30%的肾母细胞瘤涉及一个名为WTX 基因的突变。虽然人们还不知道WTX编码的蛋白质的生物功能，但是该基因在X染色体的位置具有特别的意义。大多数肿瘤抑制基因的失活需要两个独立的事件的同时发生，通常是抑制基因的一个拷贝或“等位体”因删除而丢失，同时另一个等位体发生了失效突变。但是因为人类所有的X染色体基因只带有一个功能等位体（男性只有一个X染色体，女性X染色体每个基因的一个等位体通过X染色体失活而沉默），WTX肿瘤抑制基因只需一个事件能使其失活。这一发现提出，X染色体基因对癌症的影响也许比过去认为的要重要。

   捕捞鳀鱼威胁巴塔哥尼亚野生动物

   研究人员说，一个新近被批准的开放巴塔哥尼亚沿海允许打捞鳀鱼的计划可能会给企鹅、右鲸、海象以及其他生活在这个海域的大型动物带来严重的影响。在本期的政策论坛中，Elizabeth Skewgar和同事说，2003年阿根廷联邦渔业委员会批准了Chuhut省的一个计划，部分因为海鳕过度捕捞的问题，该计划提出了开发小规模的鳀鱼捕捞场试验项目。这个捕捞场离世界遗产瓦尔德斯半岛很近，该半岛有大陆最大的麦哲伦企鹅群，计划没有给出捕捞对依赖鳀鱼的野生动物的影响作出量化分析的具体机制。本文作者指出，在任何扩大捕捞的投资之前，需要确定捕捞给其它渔业带来的可能损失、对野生动物和生态旅游带来的风险以及食物网的相互作用。

   古生代的温室气体与气候变化

   许多对过去6500万年气候的研究都建立了气候与碳循环的联系。Isabel Montanez和合作者的研究为晚古生代(4.52亿到2.51亿年前)的“冰室”时期提供了难得的一瞥，那是地球上最后一次有大面积冰川覆盖的时期。他们发现，温室气体在那时与在现在一样驱动了气候的变化。这些研究人员探讨了那个时期在地球进入和退出冰川覆盖或完全失去冰川覆盖时，大陆表面温度与大气二氧化碳浓度之间的关系。他们用了在土壤、植物化石以及潜水腕足类动物中形成的矿物质中的一个稳定同位素组分的长达4000万年的记录，揭示出大陆冰体积的变化如何与大气中二氧化碳的偏压存在强的关联，并提供了记叙随气候变化而发生的古热带植物群体重组的古植物数据。

   测量引力常数的新方法

   研究人员设计了一种能更精确地测量牛顿引力常数G的方法，G是一个确定大的物体之间的吸引力的基本物理常数。传统的测量G的方法一般是机械的，比如将一个物体移动经过连接在一根长纤维上的另一个物体，然后测量纤维上产生的力矩。但是因为G是一个相对弱的力，所以这些测量比较难做，因此G是所有基本常数中测得最不准的。Jeffrey Fixler和同事现在描述了一个测量G的方法，该方法基于冷铯原子产生的电磁光谱。文章作者表示，当原子产生的德布罗意波干涉图案在一个沉重的铅测试质量位移的影响下改变时，该变化能被用来确定G。他们称，因为这个方法较少受机械测量不可避免的系统误差的影响，它给更好地确定G提供了一个可能。

   粒子天体物理

   宇宙学家近年来取得了极大进展：他们确定了宇宙的质量、几何以及扩展的速度。但是这些深入的了解也揭示了我们对宇宙仍有许多不知道的东西。研究人员确定了宇宙物质的95%是以两种迄今未知的形式存在的，他们将其命名为暗物质和暗能量。研究暗物质和暗能量的新工具和思想正在出现，本期专题部分就是介绍这一新的被称为粒子天体物理的交叉领域的，该领域旨在捕获宇宙粒子和确定构成宇宙的基本单元。

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2007年1月12日  美国《科学》周刊315卷  第5809期
现代人类走出非洲；走入俄罗斯
本期两篇报告为现代人的起源和分散提供了新信息。现有的证据意味着现代人在大约5万年前从非洲分散出来，导致了遍及欧洲和亚洲的旧石器文化。然而，迄今找到的来自撒哈拉以南非洲的人科化石极少，以至不能对这个观点进行检验。Frederick E. Grine和同事重新分析了1952年在南非Hofmeyr附近发现的一个头盖骨化石。由于化石没有足够的胶原可用于准确的碳定年测定，研究人员用先进的光学和铀方法相结合确定出该头盖骨的年代约为3.5万年前。虽然该头盖骨具有几个比同时期的欧洲头盖骨更原始的特征，但是它看来代表了一个从撒哈拉以南非洲迁徙到欧洲和亚洲的早期现代人。
来自莫斯科以南约400公里的俄罗斯顿河岸的Kostenki考古点的新证据显示，现代人类到达欧洲东北部的时间与他们进入欧洲西部的时间相同或更早。人们过去认为现代人类在大约4万年前迁徙到欧洲中部和西部。 Mikhail V. Anikovich和文章共同作者为在Kostenki找到了的文物提供了改进的、更老的年代，这些文物包括工具、个人饰物、雕刻的象牙等。新确定的年代为4.5万到4.2万年前，与在欧洲西部发现的文物同时，或年代更早。这些文物被认为是现代人制造的，但当地找到的唯一人化石只有一些牙齿。 Ted Goebel在一篇研究评述中讨论了这两篇报告以及Anna Olivieri发表在2006年12月15日《科学》的另一篇报告，称其为仍在形成的人类迁移故事重要的早期篇章。
报告：Late Pleistocene Human Skull from Hofmeyr, South Africa, and Modern Human Origins, F. E. Grine, et al.
报告：Early Upper Paleolithic in Eastern Europe and Implications for the Dispersal of Modern Humans, M. V. Anikovich, et al.
研究评述：The Missing Years for Modern Humans, Ted Goebel


一个性疾病病原体的基因组序列
研究人员测序了阴道毛滴虫(Trichomonas vaginalis)的基因组，这是一种常见的通过性传染的病原体，虽然可以治疗，但是它与宫颈癌、增加HIV的感染、以及早产有关。这个异常大并有许多重复的基因组也许能为该生物体如何适应泌尿生殖道提供线索，也许还能揭示可能的药物和疫苗靶标。Jane Carlton和同事报告说，阴道毛滴虫基因组的大约三分之一由重复序列和“可转座因子”组成，可转座因子指在基因组上移动的DNA序列。文章作者提出，在其历史的某个时刻，该寄生虫从肠道迁移到泌尿生殖道，那时它的遗传材料发生了巨大的扩展。更大的基因组也许导致更大的细胞，这也许给该寄生虫带来了选择优势。基因组为该寄生虫的代谢路径、以及它如何入侵宿主造成感染提供了线索。这些发现也许能为新的疗法和诊断提供切入点。文章作者说，世界范围内，阴道毛滴虫每年造成约1.7亿例感染。
报告：Draft Genome Sequence of the Sexually Transmitted Pathogen Trichomonas vaginalis, Jane M. Carlton, et al.


热带森林砍伐后保留的小片栖息地不帮助鸟类
一项长达13年的研究显示，把亚马孙森林砍伐成小块的、相互隔离的栖息地片对森林中许多当地鸟的物种强的负面作用。Goncalo Ferraz 和同事对巴西的森林片段的生物动力学项目(Biological Dynamics of Forest Fragments Project)做了大规模的实验研究，量化了地片大小与隔离程度对来自亚马逊中部的55种森林鸟类的影响。研究开始时所有23个地片都在连续的森林地带，但后来其中的11个地片被大农场地隔离开。研究方法将地片大小与隔离的作用区分开，并将不同物种的不同检测方式考虑进来。Ferraz和同事发现，地片大小对物种的数量有负面作用：较小的地片中的物种数也少。较大地片与森林的隔离通常也对物种有负面作用，但对不同种类的鸟的作用有很大的不同。这些科学家预测，“森林的进一步破坏会造成更多的物种消失以及更大的隔离作用”。
报告：A Large-Scale Deforestation Experiment: Effects of Patch Area and Isolation on Amazon Birds, Goncalo Ferraz, et al.


大花植物终于有了科
一种有最大单花的开花植物，其花的直径通常有1米，对如何将其放到植物生命之树的合适位置上，科学家曾一直面临困难。这些巨花植物的花不同寻常，它长在葡萄藤科的植物上，颜色是血红的，并具有腐肉的臭味。由于两个主要的挑战，确定该植物所属的科用了近200年的时间。它是一种寄生物，没有诸如叶子和主干等植物结构。而且它具有改变的花型，给分类带来困难。Charles C. Davis和论文共同作者报告，他们用多个分子标志确定了巨花植物rafflesiaceae属于大戟科(Euphorbiaceae),该科的植物通常有小得多的花，包括爱尔兰吊钟和一品红，该科还包括具有重要农业价值的橡胶树、蓖麻、以及树薯灌木。
科学特快简报：Floral Gigantism in Rafflesiaceae, Charles C. Davis, Maribeth Latvis, Daniel L. Nickrent, Kenneth J. Wurdack, and David A. Baum


改进汽车用的燃料电池
两项新研究为改进用于某些汽车的燃料电池的效率提出了建议。这些燃料电池通常用氢燃料和氧反应来产生电，氧在一个铂阴极还原。但是这个氧化过程缓慢的速度是一个主要的局限，而且当开车的人重复加速和刹车时，总在变化的燃料电池负荷使阴极趋于分解。 Junliang Zhang和同事现在报告说，在碳衬底上的铂粒子沉积纳米尺度的金簇，在电化学循环试验中能抑制阴极的分解。出乎意料的是，金没有极大地抑制氧降解，文章作者提出其通过提高铂的氧化电位而起作用。
在另一项研究中，Vojislav Stamenkovic和同事报告，用铂合金制造的催化剂比常规的催化剂可能更有用，因为合金催化剂更稳定也更有活性。文章作者制作了镍-铂合金的单晶表面，发现其活性是传统铂表面的10倍。
报告：Stabilization of Platinum Oxygen-Reduction Electrocatalysts Using Gold Clusters, J. Zhang, K. Sasaki, E. Sutter, and R. R. Adzic
科学特快报告： Improved Oxygen Reduction Activity on Pt3Ni(111) via Increased Surface Site Availability , Vojislav R. Stamenkovic, et al.


新的极小新海洋浮游生物
欧洲的研究人员在北部海洋浮游生物中找到一群极小的海藻。Fabrice Not和同事通过分析采集到的海水中的DNA发现了这些生物体。在研究了基因组信息后，这些研究人员在海水中检测到一些细胞，并称其为“皮浮游生物(picoplankton)”因为它们极小。这些海藻包含名为藻胆素的色素，在蓝光下产生橙色荧光。文章作者推测这些生物体是内共生体，既它们生活在其它生物体内，也许为其提供能量。
报告：Picobiliphytes: A Marine Picoplanktonic Algal Group with Unknown Affinities to Other Eukaryotes, Fabrice Not, et al.

chemytwei

1月19日美国《科学》杂志内容精选
耐甲氧西林金葡菌可能导致致命肺炎

   研究人员确定了携带毒素Panton-Valentine Leukocidin(PVL)的金黄色葡萄球菌的病理特征，PVL毒素能引起致命的坏死性肺炎，与甲氧西林耐药金黄色葡萄球菌(MRSA) 在社区暴发有关。MRSA正在从医院的病房传播到更广泛的社区，在健康人口中导致严重的疾病。据美国疾病控制和防治中心的资料，与社区有关的MRSA占所有MRSA病例的12%。Maria Labandeira-Rey和同事发现，该细菌的致病情况比过去认为的要复杂。小鼠模式的研究揭示PVL本身就能导致肺炎。这个葡萄球菌将表达毒素成分的两个基因插入生物体，这些毒素分别抑制总体和肺脏的炎症。这种葡萄球菌大大增加了被与社区有关的MRSA 感染的人群患致命肺炎的风险。

   色泽鲜明的白色甲虫壳

   一项新研究指出，金龟属(Cyphochilus)甲虫白色的壳比牛奶和牙釉等自然界白色材料的色泽更鲜明，而且厚度仅为鲜艳的白色合成材料的几分之一。研究人员也许能从这种壳结构中获取灵感来增强合成物体(比如发白光的器件)的白色。Pete Vukusic和英国的同事在本期一篇简报中描述了覆盖这种甲虫的躯体、头部和腿部的平的相互重叠的壳。与其他的颜色不同，白色在动物中不常见，因为物体必须能散射所有波长的可见光才会看上去是白色的。研究人员显示，甲虫壳的结构，与其他白色的天然或合成的“光子固体”一样，能散射所有波长的可见光。

   走神的大脑什么样

   一项用大脑成像技术做的研究揭示了走神时大脑的活跃区域，提出走神看来是人类大脑没有面临挑战时的默认反应。在大脑受到挑战时，不同的区域变得活跃。Malia F. Mason和同事通过用功能性磁共振成像(fMRI)技术，在试验对象从事简单的重复性任务时，观察了他们没有受到刺激的思维过程。研究人员也观察了试验对象进行挑战性的新任务时的大脑活动。

   他们确定了在从事经常性的工作时大脑处于休息或做白日梦时皮层区域的一个默认网络。当试验对象从事新任务时，他们的大脑在默认皮层网络的活动有变化。除了fMRI的测试，试验对象自己报告说，在做单调工作时他们更容易走神。Mason和同事显示，在从事挑战性的任务的间隙，大脑进入白日梦的默认活动。

   枯枝落叶层的腐烂与氮释放

   一个新模型使研究人员能够预测枯枝落叶层腐烂引起的氮释放的全球模式，这个过程对地面植物生长有重要的影响。虽然该过程对地面生态系统很重要，但是人们对枯枝落叶层腐烂与氮释放的大尺度、长时间的模式了解甚少。气候研究人员也希望能更好地了解枯枝落叶层的腐烂，因为该过程每年比化石燃料燃烧释放的碳要多。William Parton和同事分析了来自一个10年期全球规模实验的数据，发现在大多数情况下，枯枝落叶层腐烂所释放的氮主要与腐烂植物组织和腐烂物质中原来含有的氮有关，与气候或其他条件无关，这与过去认为的不同。

   评估农田的鸟类风险

   科学家用一个新的风险评估框架来预测农业变化对生物多样性和生态系统服务的影响。农业对许多生态系统中生物多样性的消失起主要作用，2050年农业产量将是现在的两倍的预测意味着农业给生态将带来深刻的影响。Simon James Butler和同事设计了一个基于特征的风险评估框架来预测环境变化的作用，并用已经在英国被观察的57种农田鸟类的样品检验了他们的方法。研究人员用6个关键环境成分来评估鸟类风险，这些成分被认为造成了自1970年以来一半的农田鸟类的消失，它们包括从秋季播种改为春季播种、农业化学物使用的增加以及非作物栖息地的消失等。框架得出的结果与农业进一步强化带来的鸟类种群的变化吻合。Butler和文章共同作者通过计算两种可能的变化的影响，演示了这一工具的有效性。他们发现，引入两种基因工程改造的耐除草剂的作物对鸟类的影响不大。他们还发现，作物用地造成的食物和栖息地的消失将减少农田鸟类的种群数。这个风险评估工具可以用来帮助制定政策和作出决定。Tim G. Benton在一篇相关的研究评述中讨论了这项研究。

   可用电场调制的磁性

   当一个铁磁薄膜浸没在电解质溶液中时，它的磁性能用一个小电场来控制。Martin Weisheit和同事在一个氧化镁的衬底上制造了2纳米厚的有序的铁—钯薄膜，然后将其浸没在液体电解质中，电解质为薄膜的铁磁层提供了一个势垒。通过在势垒间施加一个电压，科学家能相当大程度地调节与电解质接触的薄膜层中的铁磁磁化。这个发现可能应用于低电压消耗和快速的存储部件中。

ivy

2007年1月26日  美国《科学》周刊315卷  第5811期
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某些大脑受损患者比较容易戒烟
科学家找到维生素A受体
跳跃蜘蛛求爱需要紫外光
火星的水和二氧化碳可能在表面下
大脑响应输赢区域的成像研究
针对类风湿性关节炎的潜在的药物靶标


某些大脑受损患者比较容易戒烟
研究人员发现，大脑岛叶中的一个直径4厘米大小的区域与烟瘾密切相关，该结构的损伤能完全消除身体对吸烟的欲望。虽然伤害大脑不可能成为治烟瘾的选择，但是这些结果也许能为帮助吸烟者戒烟的疗法或为监测吸烟者采用现有戒烟疗法的进展情况提供线索。岛叶接收来自身体其它部位的信号，并把信号翻译成我们主观感觉到的东西。Nasir Naqvi 和同事做这项研究的主要灵感来自一位参加他们研究项目的大脑受损的患者，该患者曾每天吸40支烟，其间他得了中风使他大脑的岛叶受到损伤。这次中风之后，该患者称他的身体“忘了吸烟的欲望”，他不费力地戒了烟。
之后，研究人员研究了69位有大脑损伤的患者，他们在大脑损伤以前都是吸烟者。19位的大脑损伤包括岛叶，他们中13位戒了烟，而且其中12位说他们的戒烟很快也很容易。一些有其它形式的大脑损伤的患者也不费力地戒了烟，但是总的来说，更容易戒烟的患者更可能有岛叶损伤，而不是大脑其它部位的损伤。论文作者认为，岛叶的损伤降低了患者对吸烟的实际欲望，而不是降低了大脑与吸烟有关的快感或“奖励”。
报告：Damage to the Insula Disrupts Addiction to Cigarette Smoking, Nasir H. Naqvi, David Rudrauf, Hanna Damasio, and Antoine Bechara


科学家找到维生素A受体
在近30年的研究之后，研究人员终于找到了允许维生素A进入身体细胞的蛋白质受体。大多数来自饮食的维生素A储存在肝脏中，当维生素A在血液中运输时，它与视黄醇结合蛋白(简称RBP)结合。科学家早就提出，细胞必须在其表面上有一个RBP受体，使RBP-维生素A复合体得以进入。Riki Kawaguchi和同事现在确定，一个过去知道的蛋白质STRA6就是这个人们寻找了30年的RBP受体，该蛋白质在胚胎发育和成年器官系统中被广泛表达。
科学特快报告：A Membrane Receptor for Retinol Binding Protein Mediates Cellular Uptake of Vitamin A, Riki Kawaguchi, et al.


跳跃蜘蛛求爱需要紫外光
Matthew L. M. Lim 和同事在本期一篇简报中报告，在紫外线照射下，华丽的跳跃蜘蛛Cosmophasis umbratica 的身体部分发出荧光，激发异性的交配兴趣。C. umbratica 具有对紫外线敏感的极好视力，并且雄性和雌性蜘蛛都有反射紫外线的身体部分。在全光谱光线下，两种性别的蜘蛛都采取求爱姿态。研究人员观察了当一个性别的个体处于全谱光下、而异性配偶处于缺少紫外线光下时，雄性-雌性的行为。当雄性不在紫外光下时，雌性对它们没有兴趣，而当雌性不在紫外光下时，雄性或不理她们或对她们以不大的兴趣响应。
简报：Sex-Specific UV and Fluorescence Signals in Jumping Spiders, Matthew L. M. Lim, Michael F. Land, and Daiqin Li


火星的水和二氧化碳可能在表面下
尽管火星探索漫游器确认了火星大气中有水和二氧化碳，但是研究人员用来自环绕火星轨道运转的火星特快飞船的数据确定，与理论的建议不同，火星大气几乎不在太阳风的冲击下逃逸。Stas Barabash和合作者用目前的逃逸速度推算35亿年中有多少火星大气由于太阳风而丢失。他们估计只有0.2到4个毫巴的二氧化碳和几厘米的水在这段时间中 丢失了。这些大气去了哪里，现在还不清楚，文章作者提出，这些丢失的大气可能仍在火星表面以下。
报告：Martian Atmospheric Erosion Rates, Stas Barabash, Andrei Fedorov, Rickard Lundin, and Jean-Andre Sauvaud


大脑响应输赢区域的成像研究
大脑中对潜在的赢钱和输钱敏感的区域对输比赢更敏感。Sabrina M. Tom和同事用功能磁共振成像(fMRI)映射了相关的大脑区域和响应水平。研究人员提出，将行为经济学与认知神经科学方法相结合能为更好地了解性格特征和行为紊乱提供线索。这些fMRIs显示，当潜在赢的数目增加时，该区域的活跃水平也增加。潜在的输表现为这些对赢敏感区域的活性降低。过去对输钱的神经成像研究曾着重于对后果的预期或者实际的决定过程。本文的小组研究了没有马上的赢或输的情况下，大脑对赌博如何评估。试验参加者对每一个赌博的选择不给“是/不是”的决定，而是选四个选项之一：强接受、弱接受、弱拒绝、强拒绝。大脑活跃程度的增加或降低与潜在输赢的大小相关联。这些区域包括过去发现的与接受和期待金钱奖励的有关的区域。
报告：The Neural Basis of Loss Aversion in Decision-Making Under Risk, Sabrina M. Tom, Craig R. Fox, Christopher Trepel, and Russell A. Poldrack


针对类风湿性关节炎的潜在的药物靶标
研究人员发现了一个叫cadherin-11的分子，它控制关节表面软组织的行为。这些软组织为软骨提供润滑和营养，也是类风湿性关节炎进攻的对象，类风湿性关节炎是免疫系统引起的慢性炎症，给患者带来疼痛妨碍他们运动。David M. Lee和同事提出细胞黏附分子是这个过程的关键的假设。通过研究一个没有cadherin-11的小鼠模式，他们发现这些小鼠的软组织发育不完全，而且它们的软骨和硬骨都受到了损坏。给有类似类风湿性关节炎的模式小鼠注射Cadherin-11药物减轻了炎症。这个分子有朝一日也许会成为治疗类风湿性关节炎的靶标。
科学特快报告：Cadherin-11 in Synovial Lining Formation and Pathology in Arthritis, David M. Lee, et al.

ivy

2007年2月2日  美国《科学》周刊315卷  第5812期  提要

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沿海海水上涌的增加与变暖有关联
气候变化比IPCC预测的更大?
血凝素是人类流感传播的关键
嗅觉缩短了果蝇的长寿
有心理是什么意思？
人类胚胎干细胞研究的新指导方针


沿海海水上涌的增加与变暖有关联
新证据提出，摩洛哥海岸冰冷深海水的上涌在20世纪变得异常地强有力，这可能是全球气候变化的结果。海水上涌现象对海洋生物有重要的意义，这个过程把富含养分的海水升到海洋表面。沿海上涌区只占不到全球海洋表面的1%，但是这些区域提供世界上大约20%的鱼产量，所以全球变暖可能会影响沿海区域海水上涌的强度或范围的可能性对经济有重要的意义。Helen Victoria McGregor和同事构造了非洲西北边缘过去2500年的海洋表面温度记录。这些来自罗马尼亚和德国的作者发现在上100年中，表面海水有明显的变冷，他们将其解释为更强的沿海风导致海水上涌的增加。他们还发现，海水表面温度的变化是随着全球表面空气温度改变的，意味着如果气候继续变暖，沿海海水上涌会进一步增加，这对渔场和碳循环有潜在的重要影响。
报告：Rapid 20th-Century Increase in Coastal Upwelling off Northwest Africa, H. V. McGregor, M. Dima, H. W. Fischer, and S. Mulitza


气候变化比IPCC预测的更大?
政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC)2001年的评估报告曾总结了计算机气候模型的预测结论，一项新研究比较了这些预测与实际的气候测量结果，提出预测可能低估了气候变化的程度，尤其是海平面的上升。Stefan Rahmstorf 和同事汇集了1990年至今观察到大气二氧化碳浓度、空气温度、以及海平面等气候趋势的数据，将其与2001年IPCC报告中的模型预测做了比较。 (IPCC将在2月2日发布其最新的报告。) 作者发现，二氧化碳浓度与预测值的符合程度最密切，全球陆地和海洋平均表面温度处于IPCC预测范围的高端，而观察到的海平面上升比模型预测的要快。在本期这篇简报中，文章作者指出，他们的研究涉及的时间段很短，所以因此做出未来海平面将会以同样的速度上升的结论还为时过早。他们说这些发现显示，过去的预测没有夸大气候变化的程度，也许可能低估了某些方面。
科学特快简报： Recent Climate Observations Compared to Projections, Stefan Rahmstorf, et al.


血凝素是人类流感传播的关键
研究人员发现，流感血凝素看起来在流感病毒在人类中高效地传播上起重要的作用。血凝素是流感病毒表面的一个用来与宿主细胞结合的蛋白质，能高效地传播是造成大流行性流感病毒需要具有的关键性质。了解流感的传播将帮助研究人员阻止流感扩大的挑战，人们目前尤其担心的是禽流感在鸡中的流行以及禽流感扩散到人类的可能性。Terrence M. Tumpey和同事研究了他们2005年重建的1918流感病毒表面的血凝素蛋白质。1918年的流感病毒导致一次流感大流行，估计在1918年到1920年间造成了至少5000万人的死亡，而且该病毒有一些与禽流感病毒类似的基因序列。研究人员改变了1918病毒血凝素的两个氨基酸，将其哺乳动物构型改为禽构型，然后接种给雪貂。雪貂为流感病毒的人类传染性起好的预报作用。接种1918“禽”血凝素病毒导致雪貂患重症，但是健康的雪貂与有病的雪貂近距离的接触没有使它们患病。这些发现提出，一个流感病毒要能高效低传播，其血凝素必须偏爱与人类上呼吸道中的宿主细胞结合，而不是喜欢与鸟的宿主细胞结合。
报告：A Two-Amino Acid Change in the Hemagglutinin of the 1918 Influenza Virus Abolishes Transmission, Terrence M. Tumpey, et al.


嗅觉缩短了果蝇的长寿
一项研究指出，食物的嗅觉特征也许是调节寿命的一个关键，食物的味可能是潜在的可得到的营养的信号。过去的研究曾显示，包括啮齿类以及可能包括灵长类的大多数动物，它们射入的热量被严格限制时，寿命会更长。在这些研究的基础上，Sergiy Libert 和同事让两株被严格限制热量的果蝇Drosophila melanogaster闻到酵母的味道，酵母是果蝇食物的主要成分。这些果蝇的寿命被缩短了6%到18%。但是，食物的味没对热量不受限制的果蝇的寿命没有影响。为了证实被严格限制热量的果蝇的缩短寿命与食物气味的关联,研究人员用没有OM83b基因的果蝇做试验，该基因是强嗅觉的关键。他们发现，嗅觉不好的果蝇活得更长。
科学特快报告：Regulation of Drosophila Life Span by Olfaction and Food-Derived Odors, Stas Barabash, Andrei Fedorov, Rickard Lundin, and Jean-Andre Sauvaud


有心理是什么意思？
新研究提出，当我们考虑另一方的心理时，不管该方是人、动物、还是没有生命的东西，我们意识到两种心理特性。Heather Gray和同事指出，过去的研究探索过黑猩猩或年幼的儿童是否意识到其他生物具有心理，但是这些研究只考虑了两种可能性：心理存在或不存在。新的发现表明，我们对某方是否有心理的意识要比这两种可能精细。本文的作者做了一个基于万维网的对2000多人的调查，让他们比较7个不同年龄的人、3个动物、1个死人、上帝、命运、以及爱社交的机器人的心理。本期简报描述了这个调查的结果，表明我们对心理的理解有两个不同的成分，而且其中之一的改变能独立于另一个。一个成分是经验(Experience)，包括感觉饿、恐惧、疼痛、快乐、以及其他感情的能力。另一个成分是作用(Agency)，涉及到自我控制、道德和记忆的能力。比如，上帝被认为具有很大的作用，但是没有多少经验。
简报：Dimensions of Mind Perception, Heather M. Gray, Kurt Gray, and Daniel M. Wegner


人类胚胎干细胞研究的新指导方针
在本期政策论坛中，国际干细胞生物学学会描述了有关人类胚胎干细胞研究的新指导方针。负责产生指导方针的工作组由来自14个国家的科学家、伦理学家、以及法律专家组成。主要指导方针包括：呼吁采用超出现有机构伦理审查委员会(IRB)的监督标准，禁止所有缺乏令人信服的科学根据、或产生强的共同伦理担心的试验-尤其是人类繁殖克隆。指导方针还包括可能携带人类配子的动物繁殖试验、需要明确的知情同意、对卵子贡献者的经济补偿问题（在这个问题上工作组未能达成一致意见）、以及鼓励承诺的方法等方面。
政策论坛：The ISSCR Guidelines for Human Embryonic Stem Cell Research, George Q. Daley, et al.

chemytwei

2007年2月9日  美国《科学》周刊315卷  第5813期


  本期专题部分：能源与可持续性
可持续性与能源有密切联系，可持续性的挑战是用可再生的材料作为能源，而且需要不破坏环境、还要节能、而且成本上有竞争力。但是，这个问题没有简单的答案。来自生物、化学、材料科学、以及政治学的不同领域的专家们在本期专题部分讨论了我们如何以及何时能实现可持续能源目标的问题，专题部分包括7篇研究评述和一组相关的新闻报道。
专题介绍：Energy for the Long Haul, Phil Szuromi, Barbara Jasny, Daniel Clery, James Austin, and Brooks Hanson


基础能源科学研究的需求
能源的生产和可持续性的问题没有单一的解决方案，George Whitesides和 George Crabtree提出，需要不同的方法来对付不断增长的能源需求以及环境问题的挑战。作者提出了8个关键的基础研究问题。他们指出，为了满足眼前的需求，要有一些工程解决方案，但是基础研究才是长远解决方案的关键。我们需要一个对二氧化碳化学的全面了解，因为这是导致全球变暖的一个关键分子。其他的基础能源研究需求包括，改进对光合作用、小分子、氧电极、以及半导体中的电荷和激发的了解。改进与能源有关的系统分析理论与实践也将是有价值的，尤其在使不可预知的后果最小化上。他们还呼吁科学家从事节约能源的研究，包括降低摩擦、侵蚀和磨损、更高效的照明、更好的保温、以及更安全的小型轿车。
研究评述：Don't Forget Long-Term Fundamental Research in Energy, George M. Whitesides and George W. Crabtree


欧盟的可再生能源计划
欧洲联盟正在根据其提出的能源战略一揽子计划形成一个技术方案，来帮助欧盟在2020年实现用可再生能满足其20%的能量需求的目标。对这个方案的资助已经比前些年增加了三分之一。同时，欧盟计划把2020年的能量使用比现在的降低13%，这将每年节省10亿欧元以及少释放780吨二氧化碳。欧洲科学和研究委员会委员Janez Potocnik在本期一篇研究评述中写道，这个能源技术方案将把欧洲带到共同的议事议程，以及集中研究投资，目标是开发可靠的、可持续的能源，使欧盟在不损害环境的条件下，保持其竞争力和财政发展。一个欧洲委员会最近的研究显示，如果不干预，到2050年欧洲的能源需求将是现在的两倍，对电的需求是现在的四倍，所释放的二氧化碳量将增加80%。一项民意调查显示，55%到80%的欧洲公众支持使用可再生能源。
研究评述：Renewable Energy Sources and the Realities of Setting an Energy Agenda, Janez Potocnik


瑞特综合症可能有办法治
瑞特综合症(Rett Syndrome)是幼女的一种罕见遗传疾病，研究人员发现在小鼠模式中，许多瑞特综合的症状能够被逆转，意味着也许该病可能有法治。瑞特综合症是由X染色体上的基因MECP2的一个突变造成的，它导致女童智利落后而且有自闭症症状。现在，研究表明这种疾病不是神经退化类的，也就是说，神经元没有死亡，所以有可能对其治疗。Adrian P. Bird和同事制造了一个模式小鼠，阻止其MECP2基因的表达。研究人员在小鼠的疾病还不明显时，重新激活该基因，防止了症状的出现。在全面表现该症的动物中，重新激活基因在年幼雄性和成年雌性鼠身上，症状也得到了消除。
科学特快报告：Reversal of Neurological Defects in a Mouse Model of Rett Syndrome, Jacky Guy, Jian Gan, Jim Selfridge, Stuart Cobb, and Adrian Bird


四翼昆虫如何保持平衡
新研究显示，蛾子把它们的触角作为类似陀螺的传感器来保持它们在空中的垂直。过去研究人员知道两翼的昆虫用它们单摆状的名为平衡棒(haltere)的退化后翼保持垂直，但是不知道四翼昆虫，比如蛾子，如何保持飞行的稳定性，尤其是当它们盘旋采集花蜜时。Sanjay Sane 和同事现在报告说，鹰蛾的触角起类似平衡棒的功能，它们靠触角底部的毛感觉机械的变化。毛的偏斜被转变为神经信号传输到大脑。一篇相关的研究评述详尽阐述这些发现。
报告：Antennal Mechanosensors Mediate Flight Control in Moths, Sanjay P. Sane, Alexandre Dieudonné, Mark A. Willis, and Thomas L. Daniel
研究评述：Antennae as Gyroscopes, R. McNeill Alexander


冰川的进退
几年的卫星观察显示，格陵兰岛两个最大的注出冰川的进退很像有些堵车的情形。这些冰流将大量的冰从冰架内部运到边缘并注入大海，比冰架本身流动的速度快得多。用Terra卫星上的一种仪器，Ian M. Howat 和合作者检验了格陵兰岛中央东海岸的Kangerdlugssuaq 和Helheim 的速度、几何测绘、以及海洋排入。2000年到2006年之间的观察显示，排入速度可以在很短的时间内有很大的变化。有些排入速度在一年中增加一倍，从而带来气候变暖可能正在比现在认为的速度快得多地在发生的担心。本研究显示，冰流的行为非常动态，冰川排入海洋的速度就像它能增加一样，也能突然降低，这使得将短期趋势长期外推变得困难。
科学特快报告：Rapid Changes in Ice Discharge from Greenland Outlet Glaciers, Ian M. Howat, Ian R. Joughin, and Ted A. Scambos

ivy

2007年2月16日  美国《科学》周刊315卷  第5814期

西部南极洲冰川下湖网的排水和给水
人嗅觉神经元的再生
辣椒考古的发现
火星的堪德峡谷曾有过水？
神经元激发昆虫的导航系统
铁电材料的过去和未来


西部南极洲冰川下湖网的排水和给水
新研究提出，西部南极洲冰流下有一个快速充满、快速流空的湖网。虽然科学家已经发现了100多个冰川下湖，但是这些新湖特别有意思，因为它们在快速运动的冰的下面。而且这些快速运动冰流的行为对预测南极洲对海平面上升可能有什么影响至关重要。Helen Fricker和同事分析了美国航空航天局(NASA)的冰云和地面海拔卫星(ICESat) 2003年到2006年拍摄的图像以及纪录的海拔信息，这些信息采集自Whillans 和Mercer冰流的下游，这两个冰流是从西部南极洲冰架内部向漂浮的罗斯冰架(Ross Ice Shelf)运冰的主要的、快速运动的冰川。文章作者发现了许多这个时间段上升了或下降了地区，可能是因为这些地区有水流入或流出。(水能够流入或流出因为上面冰层重量的压力很大。) 其中三个最大的区域在大约120到150平方公里之间，其它的较小且分布广泛。一个叫Engelhardt 的冰川下湖的大区域在ICESat执行任务的2.7年间水从其中流出，而名为Conway冰川下湖的区域在同一个时期有水流入。
科学特快研究文章：An Active Subglacial Water System in West Antarctica Mapped from Space, Helen Amanda Fricker, Ted Scambos, Robert Bindschadler, and Laurie Padman


人嗅觉神经元的再生
Maurice A. Curtis和其新西兰与瑞典的同事研究了成年人嗅球中的神经生成，发现成年人的大脑能产生新的神经元。过去的研究显示，在大多数哺乳动物的中枢神经系统中神经再生在动物的一生中继续发生，但是不能证明在成年人中也是这样。在大鼠大脑中，过去的研究曾发现一个从喙侧神经干细胞迁移流(rostral migratory stream)到嗅球的神经元前体运动的路径。通过使用包括透射电子显微镜和高分辨率磁共振成像等工具，Curtis和同事在人大脑中发现了这种神经元活动。他们发现了人前脑中的喙侧神经干细胞迁移流，观察到该流分布在一个到达嗅球的侧脑室延伸的附近。
科学特快研究文章：Human Neuroblasts Migrate to the Olfactory Bulb via a Lateral Ventricular Extension, Maurice A. Curtis, et al.


辣椒考古的发现
一项新研究显示，家化辣椒Capsicum来自美洲大陆，其历史早于瓷器。在哥伦比亚之后，这些色彩鲜艳、味道丰富的辣椒被带到世界各地，成为许多文化--尤其是亚洲和拉丁美洲饮食中几百年来不可缺少的成分。Linda Perry和同事之所以可能做这项研究，是因为他们发现了保存在磨石等人工制品上的大量的淀粉微化石，确定出美洲从巴哈马群岛到南美安第斯山脉的7个考古点中有辣椒微化石的存在，并且时间可回溯5000年。研究人员没有发现野生辣椒或Capsicum 从野生到家化过渡的证据，而且在发现辣椒的地方也总是有玉米化石。研究人员做出结论，因为用来作凋料的家化植物存在于瓷器时代之前，所以农业进步和复杂饮食在瓷器发明之前就有了。一篇相关的研究评述讨论了这些发现。
报告：Starch Fossils and the Domestication and Dispersal of Chili Peppers (Capsicum spp. L.) in the Americas, Linda Perry, et al.


火星的堪德峡谷曾有过水？
研究人员提出，水曾在火星的堪德峡谷(Candor Chasma)岩石层的缝隙中悄悄地流过，堪德峡谷是火星Valles Marineris 峡谷系统中较大的之一。他们的证据来自火星侦察轨道器上名为HiRISE (高分辨率成像科学实验的缩写)的摄像机提供的火星的极为清晰的图像。峡谷壁由深浅颜色相交的层组成，有裂缝从中穿过。Chris Okubo和同事描述了名为“光环(halos)”穿过深色层段的浅色图案，它们看起来像由于水沿裂缝流过所造成的渗水或漂白过程而形成的岩石变化带。文章作者指出，火星上的干河、干湖、以及古老的干泉曾引起较大的关注，因为这些区域可能曾经有水流过。他们提出类似堪德峡谷有断裂的层沉积应该被加入火星水的地质史研究的有希望的地点行列。
报告：Fracture-Controlled Paleo-Fluid Flow in Candor Chasma, Mars, Chris H. Okubo and Alfred S. McEwen


神经元激发昆虫的导航系统
一项研究发现，大脑中神经元的地形阵列给蝗虫方向感。许多昆虫用蓝天中的偏振光做为导航的指南信号。Stanley Heinze和Uwe Homberg发现，当蝗虫通过它们眼睛中的光受体接受到偏振光后，线性偏振光的电场矢量(E-矢量)的方向在蝗虫大脑中心复合体的柱体中是以一个地形图来代表的。中心复合体的作用相当于一个内部指南针，它用蓝天的偏振模式来编码空间方向。这些类似地图的E-矢量表象的存在给昆虫神经系统增加了一层复杂性，过去人们认为只有脊椎动物的大脑才具有这样的复杂性。
报告：Maplike Representation of Celestial E-Vector Orientations in the Brain of an Insect, Stanley Heinze and Uwe Homberg


铁电材料的过去和未来
铁电性是指材料的永久电极化或电荷分离的性质，对铁电材料的研究开始于上世纪初，那时只是受好奇心的驱使，现在铁电材料在半导体工业中有广泛的应用。在本期一篇综述中， James F. Scott描述了铁电材料研究的历史、理论、以及应用。铁电材料部件现在被用于电子设备、公交智能卡、以及其它东西。Scott讨论了这些材料与纳米技术结合会带来什么样的未来。铁电材料一个可能的应用是可做不需要电源也能保存数据的计算机内存条，这种内存条能节省电能和时间，因为计算机用户不需要每次开机时等待程序重新装入内存。其它铁电材料未来的应用还包括，更小、使用时间更长的生物医学设备，太空任务的能源，超快开关，廉价的室温磁场探测器，计算机冷却部件，以及先进雷达等。
综述：Applications of Modern Ferroelectrics, J. F. Scott

chemytwei

2007年2月23日  美国《科学》周刊315卷  第5815期


中世纪伊斯兰设计揭示了数学突破
一项新研究提出，中世纪伊斯兰工匠发明的一个用来设计华丽瓷砖表面图案的制造过程，使他们能够生产复杂的图案，而这种图案欧洲在几百年后才了解。许多中世纪伊斯兰建筑的墙上有华丽的几何星形和多边形的girih图案，通常上面还叠加有Z字形的线网。研究人员通常认为中世纪的工匠是用直尺和圆规构造这些图案的。哈佛大学的Peter J. Lu和普林斯顿大学的 Paul J. Steinhardt现在显示，这些13世纪的工匠用的是一组装饰用多边形瓷砖来产生这些图案的，文章作者称之为girih瓷砖。Girih瓷砖的方法比过去的方法效率更高也更精确，这表明伊斯兰数学和设计有重要的突破。到了15世纪这些瓷砖图案变得特别复杂，其中有些图案被现在的数学家称为“准晶体”，也就是1970年代初Roger Penrose首先证明的有名的Penrose图案。在这项研究中，作者显示伊斯兰建筑师在1453年用两种不同尺寸的girih瓷砖创造出重叠的图案，构成几乎完美的准晶体图形，其中的数学步骤直到500年后西方才有搞清楚。
报告：Decagonal and Quasi-Crystalline Tilings in Medieval Islamic Architecture, Peter J. Lu and Paul J. Steinhardt


克洛维斯文化的新年代
对克洛维斯(Clovis)文化物质新的放射性碳年代测定、以及对过去材料的年代的重新评价表明，这个群落在美洲居住的时间比过去认为的要晚、也要短。人们过去曾认为克洛维斯文化是美洲最早的。人类学家Michael Waters和Thomas Stafford Jr.提出，以其特有的打猎用的尖器为特征的克洛维斯人可能不是美洲最古老的居民。研究人员重新估计了所有的克洛维斯考古点发现的材料，排除了其中不能算人工制造的或不能准确定年代的物品。然后他们从五个没有准确年代的地点收集了精确的放射性碳材料，他们还确定了另一个地点的人类遗骸的年代。所有这些年代的测定缩小了过去认为的克洛维斯人的时间区域，1950年前的放射性碳年代测定给出的区间是11,500年前到10,900年前，修正后的年代是11,050年前到10,800年前。研究人员认为，克洛维斯文明持续了几百年，可能不是美洲最早的文明。
报告：Redefining the Age of Clovis: Implications for the Peopling of the Americas, Michael R. Waters and Thomas W. Stafford, Jr.


超新星气体环的来源
非同寻常的超新星1987A的一个三维计算机模型模拟了研究人员认为发生在上万年前的两个恒星的碰撞，并解释了这个三环超新星的许多特征。Thomas Morris和Philipp Podsiadlowski创造了一个两个恒星合并的流体动力学模型，对角动量以及来自两个恒星的气体加积的具体模拟表明发生了两次爆炸：一次爆炸形成了滴漏形状的物质摒弃，第二次爆炸产生了较小的气体膨胀。这些爆炸能解释围绕爆发恒星的三个气体环，其中两个环来自喷发的滴漏，另一个环来自第二次爆炸。这个1987年发现的超新星是自从开普勒1604年观察到超新星后，用肉眼能看到的第一个，今年2月是它发现的20周年。
报告：The Triple-Ring Nebula Around SN 1987A: Fingerprint of a Binary Merger, Thomas Morris and Philipp Podsiadlowski


火山产生的“脏”雷暴雨
研究人员首次直接观察了火山爆发中产生的闪电，为这个人们了解甚少的现象提供了详细的信息。在本期一篇简报中，R. J. Thomas和同事描述了阿拉斯加奥古斯丁火山爆发中闪电活动的两个阶段。第一个阶段来自爆发本身的电荷充电，过去研究人员不知道其存在。第二个阶段涉及火山羽状烟中存留的充电。因为火山爆发还产生大量的水和灰，文章作者提出这些爆发的行为也许像“脏的雷暴雨”。
简报：Electrical Activity During the 2006 Mount St. Augustine Volcanic Eruptions, Chris H. Okubo and Alfred S. McEwen


提高中子源的能量
正当世界上最强的中子源-散列中子源-即将投入使用之际，Andrew Taylor和同事呼吁开展下一代中子源的研究。在本期的这篇综述中，他们提出合并中子散射与快速增长的惯性约束聚变这两个领域，从而在今后几十年中使中子研究的能量增加几个数量极。同步X射线源的能量一直在快速增长，下一步的能量提高看来是在自由电子激光器，文章作者提出中子源将靠实验室产生的热核燃烧研究来提高能量，这种研究现在正在先进的发电厂中进行。中子是X光源的一个宝贵的补偿，因为它们能用来为几乎所有的固体和液体提供结构与动态信息，中子在寻找结构中的氢原子、分辨原子的热运动与结构细节、以及定位材料中的磁性结构上比X光有更大的优越性。改进的中子源将为许多科学领域的进展提供手段，包括凝聚态物理、化学反应、工程、生物、以及地质行星科学。
综述：A Route to the Brightest Possible Neutron Source? , Andrew Taylor, et al.


用透射电子显微镜成像小分子
研究人员在一篇简报中报告，他们用接近原子的分辨率观察到单壁碳纳米管中的单个的、有机小分子。Masanori Koshino和日本的同事测量了直径为0.9到1.2纳米的碳纳米管中的碳氢链，他们用的纳米管的直径与这些分子的大小差不多。研究人员检验了这样一个原理：如果小分子能够被局限在一个适当的视野内，则可以用透射电子显微镜来测量单个分子的结构动力学。科学家过去曾假设碳氢链会被电子的撞击损坏，所以许多人不愿意尝试这个方法。
科学特快简报：Imaging of Single Organic Molecules in Motion, Masanori Koshino, et al.


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chemytwei

2007年3月2日  美国《科学》周刊315卷  第5816期  


提要进入飓风的风眼
一项对飓风"风眼墙"的新研究应该能帮助研究人员预测飓风从形成到消失过程中的强度如何变化，风眼强(eyewall)是环绕暴风平静中心的云。飓风预报的两个基本成分是预测风暴经过的路径 (飓风行踪)和预测风暴的最强风（飓风强度）。飓风行踪的预测在最近几十年中有所进步，但是强度的预测则进展不大。了解风眼墙的行为对强度预测至关重要，因为那里是最强风发生的地方。Robert A. Houze, Jr.和同事研究了飞入飓风丽塔中心的飞机所采集的雷达测量数据，这个飓风风眼墙外的云汇合形成新的风眼墙，最强的风临时减弱，新风眼墙形成后，风暴的强度增加。文章作者确定了新旧风眼墙之间的区域发生了什么，从而为计算机模拟提供了一个概念模型，可以帮助预测飓风强度的变化。一篇相关的研究评述讨论了这些发现。
研究文章：Hurricane Intensity and Eyewall Replacement, Robert A. Houze, Jr., Shuyi S. Chen, Bradley F. Smull, Wen-Chau Lee, and Michael M. Bell


与心脏病和代谢综合症有关的基因
新研究也许能帮助解释为什么冠状动脉疾病经常与高血压、糖尿病、以及合称为"代谢综合症"的其它紊乱有关。冠状动脉疾病导致心肌梗死，是世界范围内导致死亡的主要原因。Arya Mani和同事研究了一个有罕见的遗传性早发冠状动脉疾病的家族，该家族成员表现出不少代谢综合症的特征。研究人员报告说，与这些症状有关的突变发生在LRP6基因上，该基因是 "Wnt信号通路"的一部分。这个通路是涉及多种生物过程的一个复杂的蛋白质网络，人们对其在胚胎发育和癌症中的作用了解得最多。Wnt通路中单个突变能造成与冠状动脉疾病有关的广谱紊乱的发现，也许能帮助解释为什么普通人群中这些紊乱的出现经常相互关联。
报告：LRP6 Mutation in a Family with Early Coronary Disease and Metabolic Risk Factors, Arya Mani, et al.


科学家发现美洲最古老的太阳观察所
Ivan Ghezzi和Clive Ruggles的一篇报告指出，在秘鲁沿海山丘上排列的13个塔楼是美洲最古老的太阳观察所。对考古地点以及文字记录的研究表明，印加人在公元1500年做过仔细的太阳观察。现在，Ghezzi和Ruggles的研究显示，Chankillo的十三座塔在早2200年前就被用于太阳观察，这些塔是秘鲁Casma-Sechin河流域典礼中心的一个部分。它们是在中心一个山丘的从北向南修建的。东西两边的地点有已知的祭祀物装饰，是可能的观察场所。从这些场所的角度来看，塔标志了太阳每年的上升和下降弧。它们做为日历的精确度是以天计的。文章作者写道，这些塔提供了比印加人更早的复杂的太阳崇拜的证据。
研究文章：Chankillo: A 2300-Year-Old Solar Observatory in Coastal Peru, Ivan Ghezzi and Clive Ruggles


多巴胺受体与药物成瘾
在接触可卡因之前多巴胺功能被改变的大鼠比正常大鼠更高水平地自用可卡因。研究人员知道药物成瘾与过渡感觉寻求或冲动性有关联，但是不知道两者如何关联。Jeffrey W. Dalley和同事研究了两者哪个先出现：冲动性还是药物成瘾。人体研究发现成瘾者在行为和生理上有不同，但是科学家不知道这些变化是否与药物有关。这个研究小组发现，与对照组相比，自发冲动的大鼠，在接触可卡因之前，其大脑的依伏神经核上的多巴胺D2/3受体减少。大鼠的冲动性预测了其后这些大鼠静脉自用可卡因的频率更高，研究人员发现多巴胺受体的减少传达药物滥用的易发性，而不是慢性药物接触的结果。
报告：Nucleus Accumbens D2/3 Receptors Predict Trait Impulsivity and Cocaine Reinforcement, Jeffrey W. Dalley, et al.


用第一原理推导的水模型
研究人员报告说，一个完全用第一原理推导出来的水描述，能预测其许多特征。虽然水分子非常简单，但是水的各种形态是极为复杂的物质，有令人困惑的行为，比如水结冰时体积膨胀。正如Anthony J. Stone在一篇相关的研究评述中写道，科学家70年以来都在试图用水分子的基本性质（也就是第一原理）来解释水的行为。理论学家曾试图确定出捕获水中分子之间的作用力的“势能函数”，但总的来说，他们必须靠经验数据来保证函数的准确。现在Robert Bukowski以及美国和荷兰的同事用纯量子力学理论推导出来的水势能函数预测了从隔离的分子对到大体积的液体水的各种形式的性质。
报告：Predictions of the Properties of Water from First Principles, Robert Bukowski, Krzysztof Szalewicz, Gerrit C. Groenenboom, and Ad van der Avoird
研究评述：Water from First Principles, Anthony J. Stone


抗病毒保护的新层次
新的研究准确地确定了一个名为IKKE的酶在转录抗蛋白基因中的重要性。IKKE是宿主病毒响应中涉及抗病毒蛋白干扰素β的一个部分。Benjamin tenOever和同事在他们的小鼠研究中发现，虽然缺少IKKE的小鼠能生产正常数量的干扰素β，但它们的抗病毒响应仍然崩溃了。他们提出，IKKE在这个抗病毒响应路径的另一个部分有起直接的作用，这个部分在转录一组干扰素刺激的基因中是必不可少的。研究人员说，这些结果强调了系统范围抗病毒机理（比如干扰素信号的总体调节）以及依赖具体基因组合的更局部的抗病毒响应的重要性。
报告：Multiple Functions of the IKK-Related Kinase IKKε in Interferon-Mediated Antiviral Immunity, Benjamin R. tenOever, et al.

chemytwei

2007年3月9日  美国《科学》周刊315卷  第5817期  提要
气味帮助在深睡中巩固记忆
来自德国的一篇研究报告指出，给深睡中的人气味暗示刺激新记忆，能巩固这些记忆。Bjorn Rasch和同事教给在有玫瑰味的屋子里工作的试验对象一个任务：记住什么东西放在哪里，这个任务涉及大脑与记忆和空间导向有关的海马区。同一天夜里，研究人员在其中一些实验对象慢波睡眠时，让他们接触到同样的气味。第二天，这些人比慢波睡眠时没有接触玫瑰味的对照组能更好地完成位置记忆任务。研究人员让另一个实验组在浅快眼动睡眠时接触玫瑰味，但是他们没能更好地完成任务。大脑成像显示在慢波睡眠时接触气味暗示，比醒着时接触，对海马区的激活要大。
报告：Odor Cues During Slow-Wave Sleep Prompt Declarative Memory Consolidation, Bjorn Rasch, Christian Buchel, Steffen Gais, and Jan Born


太阳光影响小行星的自转
本期的两项研究证实了太阳光能通过所谓的"YORP效应"影响小小行星的自转。研究人员对此曾做出预测，但在这之前没有观察到过该现象。YORP(四个人名Yarkovsky-O'Keefe-Radzievskii-Paddack的缩写)效应可能能帮助解释小行星行为的几个令人不解的方面，比如为什么某些小行星分裂成更小的碎片。了解这个也许能帮助降低近地球小行星撞击的危险，因为我们需要知道小行星怎样自转才能破碎，或如何使将撞击地球的小行星改变轨道。YORP效应是这样产生的：从小行星表面反射和重新辐射的暖太阳光给其施加一个力矩，对小行星的自转轴产生影响，或加快或减慢其自转速度。两篇由欧洲和美国作者撰写的新研究报告分析了近地小行星54509 (2000 PH5)。Stephen C. Lowry和同事监测了小行星反射的光，显示了小行星的自转如何变慢。Patrick Taylor和同事用雷达观察测绘了小行星的形状，揭示其自转的变慢能用YORP 效应准确地预测。
科学特快报告：Spin Rate of Asteroid (54509) 2000 PH5 Increasing Due to the YORP Effect, Patrick A. Taylor, et al.
科学特快报告：Direct Detection of the Asteroidal YORP Effect, Stephen C. Lowry, et al.


能在游泳和行走之间转换的机器动物
一个装有模仿两栖类脊髓的控制系统的新的、类似蝾螈的机器动物能在游泳和行走之间转换。这个机器动物以及其模型也许能帮助研究人员了解动物在几百万年前到陆地生活后是如何进化出行走能力的。蝾螈的游泳和行走的步态有很大的差别，被认为与第一个在陆地上生活的脊椎动物相当接近。Jan Auke Ijspeert以及瑞士和法国的同事建立了一个理论模型，揭示出一个类似七鳃鳗的鱼的神经回路能被改变，使其在一个类似蝾螈的动物能驱动行走运动，也能使该动物在游泳和行走之间转换。为了证实这个模型，作者们制造了一个类似蝾螈的自动控制装置，这个机器动物能游泳、像蛇那样爬行、还能行走。它携带一个脊髓模型，能接受从计算机无线发出的简单控制信号，信号调节其行动的速度、方向、以及方式，类似于来自脊椎动物神经中枢的信号。
报告：From Swimming to Walking with a Salamander Robot Driven by a Spinal Cord Model, Auke Jan Ijspeert, Alessandro Crespi, Dimitri Ryczko, and Jean-Marie Cabelguen


空气污染减少山丘降雨
研究人员用50多年的纪录显示，空气中的污染颗粒在有薄雾的日子使中国山区的降雨减少了30%到50%。这个现象过去在其他地方观察到过。潮湿的空气被比如山等地形特征挡住从而上升时，空气的变冷引起云滴、后是雨珠的形成，产生一种名为山岳降雨的特别类型的降雨。但是当空气中充满污染颗粒时，会有更多的云滴形成，因为它们更小从而不太可能变成雨珠。研究人员提出，这个过程在全球许多地理条件类似的地方导致干旱，包括美国西部处于城市空气污染下风口的山脉地区。Daniel Rosenfeld和中国科学家合作，研究了自1954年以来在华山上测量的一组气象数据，华山位于如今污染较严重的华中地区。他们揭示，高度污染的空气所提供的山岳降雨只有干净空气提供的一半。
报告：Inverse Relations Between Amounts of Air Pollution and Orographic Precipitation, Daniel Rosenfeld, et al.


设计新抗生素的起点
有关帮助细菌修筑它们细胞壁的蛋白质的新信息也许能帮助研究人员设计新型抗生素。Andrew L. Lovering和同事确定出PBP2的晶体结构，PBP2是金黄色葡萄球菌的一种酶，本期一篇相关的研究评述称其为抗生素药物研究人员的“圣杯”。糖基转移酶(GT)和转肽酶(TP)都帮助修筑细菌细胞壁。青霉素和相关的抗生素通过TP酶起作用，但是细菌对这类抗生素的抵抗力是一个日益严重的问题。GT酶成为新类型抗生素有吸引力的靶标，但是它们的纯化、鉴定、和结晶一直比较困难。Lovering和同事研究的蛋白质PBP2同时据有GT酶和TP酶的功能。有关该蛋白质的数据为细胞壁合成的过程提供了线索，也为基于结构的新抗生素设计提供了起点。
报告：Structural Insight into the Transglycosylation Step of Bacterial Cell-Wall Biosynthesis, Andrew L. Lovering, Liza H. de Castro, Daniel Lim, and Natalie C. J. Strynadka
研究评述：A New Target for Antibiotic Development, Gerard D. Wright


组蛋白置换率高度变化
本期两篇论文揭示基因调控点是动态的，而不是像过去认为的那样是静态的。在真核细胞中，DNA是包装在染色质中的，染色质是由调控基因的组蛋白组成的信息存贮。Yoshiko Mito和同事研究了果蝇染色质中组蛋白H3的置换率，Michael F. Dion和同事在酵母中作了同样的观察。两个小组分别报告了组蛋白H3置换率随调控点的不同而有高度的不同，在基因组的编码区最“安静”，而在已知的染色质边界元件的蛋白质结合点上表现出极高的置换水平。在这些区域，表观遗传标记必须处于不断变化的状态，才能使它们快速和动态的调制成为可能。
报告：Histone Replacement Marks the Boundaries of cis-Regulatory Domains, Yoshiko Mito, Jorja G. Henikoff, and Steven Henikoff
报告：Dynamics of Replication-Independent Histone Turnover in Budding Yeast, Michael F. Dion

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2007年3月16日 美国《科学》周刊315卷  第5818期  提要
本期专题部分：国际极地年
极地储藏了有关过去和现在气候的大量信息，也能为未来的气候提供线索。来自十几个国家的科学家本月启动一个为时两年的名为国际极地年的项目，集中力量来研究北极和南极地区。了解曾经发生过什么将为未来会发生什么提供线索。本期《科学》发表的论文描述了影响我们星球的生态和生物化学循环的极地过程，包括冰盖物质平衡、海平面上升、以及大气化学等。
专题介绍：Momentous Changes at the Poles, Elizabeth Pennisi, Jesse Smith, and Richard Stone


雷达揭示火星表面下的冰层
Jeffrey J. Plaut和一个国际小组报告说，对火星南极堆积沉淀层的雷达分析揭示，这些巨大结构的成分是纯水冰，如果将其分布到全球，足以形成11米深的水层。研究小组用"火星快车轨道器”上的火星地下和电离层探测高新雷达(简称MARSIS)装置穿射到南极沉积层的底部，对该区域做了详细的测绘。该小组过去曾对火星北极做过类似的观察。雷达能基本不衰减地穿过冰层，意味着冰几乎是纯水的。研究人员探测了沉积层的底部，发现在极地300公里以内有一组埋在下面的凹地，可能是过去撞击形成的陨石坑。这些沉积层本身不对称而且不均匀。
科学特快报告：Subsurface Radar Sounding of the South Polar Layered Deposits of Mars, Jeffrey J. Plaut, et al.


自闭症的遗传线索
一项新研究显示，自闭症障碍症候群患者比正常人更可能有某些DNA序列的额外拷贝。这些被称为“拷贝数变异”的突变在不同的患者身上影响不同的基因，意味着自闭症行为能来自许多不同的遗传缺陷。拷贝数变异主要影响偶发病例，也就是兄弟姐妹中只有一人患自闭症的情况，而在家庭病例（多个兄弟姐妹患病）中不太重要。虽然双胞胎研究曾揭示自闭症具有高度遗传性，但是大多数病例没有家族自闭症史。研究遗传模式的连锁和关联分析未能找到强的候选基因，意味着自闭症的遗传风险是一个相当复杂的问题。Jonathan Sebat和同事分析了264个家庭中的拷贝数变异，包括118个有一个自闭症患者的“单纯性”家庭、47个有多个患者的“多发性”家庭、以及99个没有自闭症诊断的对照家庭。他们在10%的单纯性家庭、2%的多发性家庭、以及1%的对照家庭中发现拷贝数变异。文章作者指出，这些变异看来在自闭症中起主要作用，但是不知道变异是如何起作用的。
科学特快报告：Strong Association of De Novo Copy Number Mutations with Autism, Jonathan Sebat, et al.


帮助新的免疫细胞进入循环系统
一项可能帮助为移植患者设计免疫抑制药物的新研究发现，一个帮助新的免疫细胞从脾脏和淋巴结进入身体的循环系统的强有力的信号发生分子有两个不同的来源。统称为淋巴细胞的免疫系统T细胞、B细胞、和自然杀伤细胞在胸腺、脾脏、和淋巴结中发育后进入血液和淋巴循环。一个叫S1P的分子帮助淋巴细胞进入循环，是目前正在临床试验的免疫抑制和自身免疫药物的靶标。Rajita Pappu和同事现在揭示，帮助淋巴细胞进入血液的S1P分子来自红血细胞，而帮助淋巴细胞进入淋巴系统的S1P另有来源。这些供给使淋巴细胞跟随一个淋巴组织和两个循环系统之间的梯度。该发现也许能帮助改进免疫抑制和S1P路径激活的方法。
科学特快报告：Promotion of Lymphocyte Egress into Blood and Lymph by Distinct Sources of Sphingosine-1-Phosphate, Rajita Pappu, et al.


对流层的气溶胶量有所下降
Michael I. Mishchenko和同事在本期一篇简报中报告说，离地球表面最近的大气层-对流层中的气溶胶量在过去十年中降低了。大气气溶胶在气候变化中起重要的作用。为了了解其长期趋势，研究人员分析了全球卫星对海洋上空气溶胶光学厚度(简称AOT)估计从1981年到2005年的最长连续纪录。这些数据来自国际卫星云气候学计划的改进甚高分辨率辐射仪的记录。研究人员估计从1991年到2005年气溶胶层减少了约2%，他们也期待着用美国航空航天局的计划在2008年发射升空Glory项目一部分的气溶胶偏振测量感应器(Aerosol Polarimetry Sensor)来监测人类活动产生的太空气溶胶的趋势。
简报：Long-Term Satellite Record Reveals Likely Recent Aerosol Trend, Michael I. Mishchenko, et al.


生命的第一个遗传分子是什么样的？
新研究为生命的第一个遗传分子可能是什么样的提供了线索。生物都靠由DNA组成的基因和蛋白质酶来实现细胞功能的。大约40年前，研究人员提出“RNA世界”的假说，他们认为在生命的最初，RNA可能出现在基因和酶之前，因为RNA既能催化反应也包含遗传信息，所以第一个遗传分子是能自我拷贝的RNA。虽然自然界中没有能将RNA分子连接起来的RNA酶，而这是RNA世界的一个关键的必要条件，但是研究人员合成了这样一个酶。现在Michael P. Robertson和William G. Scott确定出这个被称为“连接核酶”的结构。其活性点的结构提示，该核酶用已知的自然界核酶所用的生物化学战略。一篇相关的研究评述进一步讨论了这些发现。
研究文章：The Structural Basis of Ribozyme-Catalyzed RNA Assembly, Michael P. Robertson and William G. Scott
研究评述：A Glimpse of Biology's First Enzyme, Gerald F. Joyce


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2007年3月23日 美国《科学》周刊315卷  第5819期  提要
已知的一块最古老的地壳
一个国际小组在格陵兰岛发现了一个岩石系列，它们是在38亿年前海底裂开时形成的，这个发现能帮助确定地球的板块构造系统是什么时候开始的。地壳在海洋中的拓展洋中脊处不断地形成，这些区域的板块隆起裂开，在俯冲带处，下沉板块的材料可能被刮到静止板块的边缘上。科学家一直在争论板块构造是在地球历史的早期就开始的呢，还是在其45亿年历史的后期才开始的。格陵兰岛古老的岩石提示，板块构造系统比较早就开始了。这个岩石系列名为“蛇绿岩”，它含有与新地壳形成有关的几种火山岩。
报告：A Vestige of Earth's Oldest Ophiolite, Harald Furnes, Maarten de Wit, Hubert Staudigel, Minik Rosing, and Karlis Muehlenbachs


更好地预测风暴潮的大小
2005年淹没了美国新奥尔良市的卡特里娜飓风那样的、破坏性极大的风暴潮是由风暴从海洋刮过时向海洋转移的能量造成的。现在一项对这个能量转移是如何发生的研究也许能在暴风登陆前，帮助预测潜在风暴潮的大小。研究人员通常用的估计空气和海洋之间能量转移的方法主要靠观察这个方程中空气的影响：测量表面风速和湍流。但是，一个强风暴中的海洋飞溅和高破浪能影响这些测量，从而导致错误的估计。当2004年的伊万飓风扫过墨西哥湾时，Ewa Jarosz和同事利用这个风暴正巧从一系列测量仪器上方经过的机会，观察了能量转移方程中水的影响。他们对洋流速度的测量显示，最大的能量转移发生在风速在每秒32米（每小时72英里）以下，也就是风速刚好达到飓风水平时。
报告：Bottom-Up Determination of Air-Sea Momentum Exchange Under a Major Tropical Cyclone, Ewa Jarosz, Douglas A. Mitchell, David W. Wang, and William J. Teague


能看到全色的转基因小鼠
虽然人类看到的世界是全色的，但是许多我们哺乳类的亲戚只能感受到有限的色谱。现在，一个新的具有全色视觉的转基因小鼠系揭示，遗传突变也许是如何最终让我们的祖先看到七色彩虹的。大多数哺乳动物具有双色视觉，对人类来说，这些动物能看到黄色、蓝色、和灰色。灵长类动物有三色视觉。三色视觉需要三种名为“感光色素”的光敏分子以及相应的神经连接。新研究提出，一旦遗传突变在灵长类中制造出第三种感光色素，动物的大脑为了处理新的信号，能够重新连接自己，从而使全色视觉成为可能。Gerald Jacobs 和同事在他们的小鼠系的X染色体上引入一个突变，使小鼠中制造出第三个接受更长波长光线的感光色素。当这些研究人员测试小鼠区别不同颜色的壁板和灯时，他们发现这些小鼠具有全色视觉。
报告：Emergence of Novel Color Vision in Mice Engineered to Express a Human Cone Photopigment, Gerald H. Jacobs, Gary A. Williams, Hugh Cahill, and Jeremy Nathans


预测下一个大地震
引起2004年在东南亚造成极大破坏的海啸的苏门答腊-安达曼9级大地震，是从一个过去被认为不大可能破裂的地壳开始的。虽然这种极强地震的发生频率不高，但是2004年的事件使地震学家开始寻找预测大地震多久发生和为什么发生的新方法。苏门答腊-安达曼地震从俯冲带开始，俯冲带是两个板块相撞、一个板块滑到另一个板块下面的地带。Robert McCaffrey在一篇相关的研究评述中指出，板块相撞的速度以及相撞在俯冲带产生的热量是预测地震的两个重要参数。但是，他警告说，苏门答腊-安达曼地震的教训是“每个俯冲带都可能是卡住的、负重的、和危险的”。
研究评述：The Next Great Earthquake, Robert McCaffrey


在应激心脏重构中起作用的微RNA
一个新模型指出，在应激条件下，心脏收缩蛋白质alpha-MHC表达的降低和beta-MHC表达的增加与造成应激心脏扩展和衰竭有关。Eva van Rooij和同事发现编码心脏的主要收缩蛋白质alpha-MHC基因的一个内码子中的一段RNA，是心脏在应激条件下重构的关键。这些研究人员在alpha-MHC基因中找到了一个叫miR-208的微RNA，这个微RNA在过高表达beta-MHC收缩蛋白质的基因上必不可少。缺少miR-208的转基因小鼠没有过多地表达beta-MHC，所以这些小鼠的心脏没有表现出应激条件下常见的扩展和重构。
科学特快研究文章：Control of Stress-Dependent Cardiac Growth and Gene Expression by a MicroRNA, Eva van Rooij, et al.


细菌从敌人那里借防御武器
一项新研究指出，细菌能从威胁它们的病毒上借遗传序列并将其结合到自己的基因组中，从而试图躲避病毒未来的进攻。这种独特的防御涉及名为CRISPR的重复遗传序列，该序列遍布细菌的基因组。CRISPR片段在重复段之间有与威胁细菌的病毒序列类似的“间隔区”序列。Rodolphe Barrangou和同事现在展示，对乳制品生产很重要的嗜热链球菌能从进攻它们的病毒上获得新的间隔区序列。一段时间后，这些新的间隔区序列使细菌对病毒有免疫，可能是通过沉默病毒基因的表达。研究人员提出，其它与CRISPR有关的基因也参与这个抵抗机制。
报告：CRISPR Provides Acquired Resistance Against Viruses in Prokaryotes, Rodolphe Barrangou, et al.

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2007年3月30日 美国《科学》周刊315卷  第5820期  提要
大鲨鱼消失使有壳水生物受害
研究人员报告说，大西洋西北部大鲨鱼的减少导致扇贝、蛤蜊、牡蛎、以及其它有壳水生动物数量的下降。这个方程中的中间成员是大鲨鱼的捕食对象，它们是吃有壳水生物的魟鱼、鳐鱼和小鲨鱼。在这项研究中，Ransom Myers和同事介绍，由于对鲨鱼翅和肉的需求的上升，近几十年来世界范围对大鲨鱼的捕捞在增加，同时，大鲨鱼有时也成为打捞其它鱼类的副渔货物。通过分析汇总的独立研究调查以及渔场记录，作者确定出11种大鲨鱼的减少，导致了被这些大鲨鱼捕食的12种小鲨鱼、魟鱼和鳐鱼数量的上升。其中一种名为牛鼻魟的种群数自1970年以来增加了20倍，而该鱼的捕食对象--双壳软体动物的数量大为下降，致使美国东部海岸的有壳水生动物渔场遭受损失，同时水的质量也有所下降。
报告：Cascading Effects of the Loss of Apex Predatory Sharks from a Coastal Ocean, Ransom A. Myers, Julia K. Baum, Travis D. Shepherd, Sean P. Powers, and Charles H. Peterson


如何使抗疟疾的蚊子传播
新研究提出一个用不能传播疾病的昆虫来取代野生昆虫种群的可能战略。虽然研究人员制造出了转基因蚊子，使它们传播疟疾和登革热的能力大为降低，但是仍需要找到一个驱动这个基因在野生蚊子种群中传播的方法。一种可能是一类被称为“Medea 要素”的自私基因，这些基因诱导没有从母系继承该基因的后代死亡。虽然人们还不知道该基因如何工作，但是估计它同时编码一个毒素和一个解毒剂，如果毒素由于某种原因出现在母体的卵子中，没有解毒剂的胚胎不能成活。Chun-Hong Chen和同事在果蝇中制造了一个类似Medea的自私基因，它可能成为使感染能力低的蚊子在野外快速增加的驱动机制。文章作者还讨论了设计能更稳定地遗传以及在需要的时候能被消除的"驱动"要素意味着什么。
科学特快报告： A Synthetic Maternal-Effect Selfish Genetic Element Drives Population Replacement in Drosophila, Chun-Hong Chen, et al.


评估学生的学习机会
一项新研究报告说，虽然美国小学教师中许多人达到了他们所在州的资格标准，但是这些教师没有为学生提供足够的有意义的学习机会。本期这篇教育论坛文章指出，大多数州“具备高度合格条件”的教师的标准主要强调学位情况，而不是教学表现，从而没有将教师的课堂经验考虑进去，Robert C. Pianta 和同事说。研究人员观察了一年级、三年级、和五年级的2500多个教室中的1000多个学生的课堂经历。他们用行为编号和打分来评估学生学习的机会，研究人员编号了44种行为事件（比如课堂管理、分析、和过渡），然后给观察期间情绪与指导气氛方面打分。教学观察显示，学生的经历中不包括许多科学、技术、以及分析地解决问题这些人们希望的好课堂环境中应有的内容。文章作者提出，需要更多的研究来做进一步的调查以及找到针对问题的更有效的改进方法。
教育论坛：Opportunities to Learn in America's Elementary Classrooms, Robert C. Pianta, et al.


有些珊瑚能在高酸性环境中存活？
新研究提出，石珊瑚也许能经受住海洋酸性的增加。大气二氧化碳水平的增加将导致更多的二氧化碳溶解到海洋中，增加海洋的酸性，从而可能会导致珊瑚的石质骨架的溶解。一项新的实验室研究发现，某些石珊瑚随着软体珊瑚虫的形成，看来能经受增加的酸性，而且当pH值恢复正常时，它们能再次生产硬的骨架。虽然这些新研究显示珊瑚也许能经受住海洋pH值临时的下降，但是文章作者警告说，珊瑚礁的溶解仍会给珊瑚礁的生态系统和它们给人类社会提供的服务带来大的变化。在本期的简报中，Maoz Fine和Dan Tchernov在pH值比它们所在水域低一级的试验环境中，检验了来自5种石珊瑚的珊瑚片。一个月后，珊瑚骨架溶解了，但是珊瑚虫仍连接在石质衬底上。所有的珊瑚片存活到为时12个月的试验结束，而且当恢复了正常条件后，珊瑚虫重新钙化。这些发现也许能帮助解释为什么有些珊瑚在化石记录中消失了，而后来又出现了。
简报：Scleractinian Coral Species Survive and Recover from Decalcification, Maoz Fine and Dan Tchernov


帮助肝脏再生的蛋白质
新研究发现，一个原来已知的调节神经元存活的蛋白质看来也在肝脏修复中起重要作用。这些发现提出，名为p75NTR的蛋白质也许是控制肝脏疾病药物的一个有用的靶标。由于so-hepatocyte增殖和形成新组织的能力，肝脏能非凡地自我再生。这个过程需要肝星状细胞来产生支持肝细胞增殖的基质。生长因子p75NTR在神经系统发育过程中以及受损后表达，其表达也在人与动物模型身上造成肝硬化的增加。为了更多地了解这个生长因子在肝脏再生中的作用，Melissa Passino和同事制造了一个缺少该蛋白质的小鼠家系。他们报告说，这些小鼠制造较少的肝细胞。p75NTR看来激活肝星状细胞，诱导它们分化成其它生长因子和肝细胞需要的细胞外基质，所以p75NTR是肝脏修复过程中两个关间细胞类型间的一个重要的连接。
报告：Regulation of Hepatic Stellate Cell Differentiation by the Neurotrophin Receptor p75NTR, Melissa A. Passino, Ryan A. Adams, Shoana L. Sikorski, and Katerina Akassoglou


更安全和减少环境影响的建筑材料
John E. Fernandez在本期一篇综述中指出，通过先进材料的使用，建筑物能够也应该以对地球资源影响更小方法来修建。建筑商接受新材料的速度比较慢，在新技术（比如PVC管道）已经进入商业应用后，往往还等待几十年的时间才接受它们。Fernandez介绍了现有的改进建筑物性能的技术，比如避免失火时倒塌的新型钢合金、地震易发地区中用橡胶和钢分层叠加的隔震建筑承重、以及增加水泥弹性和抗裂性的新进展。作者展望了一个更智能和高效的建筑物未来，甚至有自我清洁和自我诊断的性能，这个未来将通过材料科学家、建筑设计者和工程师的合作成为可能。他们面临发展高性能、保持人们健康、以及降低对环境影响的安全材料的挑战。
综述：Materials for Aesthetic, Energy-Efficient, and Self-Diagnostic Buildings, John E. Fernández


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4月6日《科学》杂志内容精选
封面文章：

  人类最好朋友的大小

  被称为人类最好的朋友的狗个头有大有小，遗传学家试图发现造成狗大小差别极大的原因。驯化的家犬有的只有玩具大小、有的则巨大无比，在所有哺乳动物中狗的大小差别最大。Nathan B. Sutter和同事发现，所有的小个狗都有DNA的一个特定序列，其中包括编码胰岛素样生长因子-1(IGF1)的基因。IGF1基因已被发现与其他生物体(包扩小鼠和人)的大小有关。文章作者分析了143个品种的3000多条狗的DNA。狗被人类选种培养已经好几百年了，这也许帮助了科学家能比较快地发现IGF1 基因，也可能为今后寻找狗的其他复杂特征(比如行为和疾病)的基因提供了方便。

  真菌坐果与气候变化

  一项新研究发现，许多真菌物种现在每年结两次果，这种对气候变化的响应在其他生物体中还没有被观察到。Gange和一个生态学家小组发现了这一新现象，他说：“一个生物体一年繁殖两次是从来没有听说过的事。”这些研究人员分析了英国南部的蘑菇和毒蕈首次坐果时间的半个多世纪的数据，并将其与当地温度和降雨作了比较。从1950年到2005年的来自近1400个地点的52000个记录显示，有些过去只在10月份坐果的物种，由于春季温度的变暖，现在在4月也坐果。坐果的时间也延长了，在过去的10年中增加了一倍多。比如，过去在9月第一次坐果的物种，现在七八月开始坐果。过去坐果季节在10月结束，现在是12月结束。这些真菌活动的增加可能带来腐烂速度的上升，从而给植物提供更多的营养、增加植物的生长速度。

  气候模型预测美国西南部新尘暴

  科学家用19个气候模型的预测作的研究指出，美国西南部和墨西哥北部本世纪中将会明显地干旱化，而且可能会变得像20世纪30年代北美尘暴时期那样干旱。其实，近来持续较久的旱灾可能就是这种气候变化的开端。这对当地居民靠廉价和现成水源的工农业经济将是很大的挑战。Richard Seager和同事研究了政府间气候变化专门委员会的第四次评估报告用的19个气候模型。这些模型显示，与上次该地区持续多年的旱灾不同，新近的干旱不是由热带太平洋海水表面温度的变化引起的，而是由亚热带的干燥区向极地方向扩展造成的。研究人员预测，这种更干燥的气候将不同于该地区历史上有记录的任何气候状态。

  北大西洋深水也许有助于南极冰架融化

  Jean-Claude Duplessy 和同事的一项研究指出，12.5万年前的北大西洋深水温度比现在的高，那时的温度也许帮助南极洲冰架融化以及使间冰期海平面升高。目前的气候趋势提出，可能在下一个世纪到来的一个更温暖的世界，将有与最近的末次间冰期类似的温度，所以这项新研究也许对考虑这些变化对未来海平面的影响有帮助。Duplessy和同事用来自深海钻芯的氧同位素重构了北大西洋深水温度，估计那时比现在的温度高0.4摄氏度。研究人员说，这些更暖的海水迁移到南部，也许帮助了南极冰架融化

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4月20日《科学》杂志内容精选
小行星上的大震动

  近地小行星Itokawa的高分辨率图像揭示，它的风化层的表面碎石由于全球震动而被“挑选”过。空间科学家想了解在空间低重力环境中进行的粒状过程。Hideaki Miyamoto和一个国际研究组用 “游鹰”航天器于2004年在Itokawa登陆时拍摄的极为清晰的照片分析了该小行星表面大圆石和碎石的分布。这个风化层看起来被震动“挑选”过：最精细的材料聚合在最低局部重力的区域。更大的石头的结堆显示，Itokawa的碎石也通过对流被从下而上地搅动。

  基因和温度决定蜥蜴性别

  生活在澳大利亚中部的有须龙是一种蜥蜴，它通常根据继承的染色体而发育成雄性或雌性，但是新的研究指出，高温能引起一些有雄性染色体的蜥蜴发育成雌性。在这之前，研究人员通常假设，性别或是由染色体上的基因或是在胚胎发育的温度所决定，而不是由两者同时决定的。在本期这篇简报中，Alexander E. Quinn和同事表示，高孵化温度胜过继承一个特定的性染色体组合的蜥蜴的基因型性别。这些发现提出，Z染色体上的一个基因对决定性别起作用，而不是W染色体上的一个决定雌性的基因，而该基因被高温去活。这些发现也提出，其他的爬行动物中表现出与温度有关的性别确定存在性别染色体的可能性。

  水产养殖的增长

  Carlos M. Duarte和同事在本期一篇研究评述中指出，由于作为食物的水生物种的家化每年增长3.3%，水产养殖也许能抵消渔场产量的下降，成为海洋食物的一个主要来源。这个3.3%的增长率比陆地物种家化的速度快好几倍。水产养殖还比较新——97%的水产品是20世纪早期以来家化的。这个趋势在继续——100多个水产品种是上个10年中家化的。海洋生物作为食物供给具有很大的潜力，因为它们的世代短而且产量高。水产养殖正在全球发展，而且许多人都能得到其带来的好处。

  常压下制造硬如钻石的材料

  研究人员报告说，他们在环境气压下制造出一种能在钻石上划痕的超硬材料。超硬材料在工业上被作为研磨料和切割工具，比如用来切割钢材。钻石是已知的最硬的材料，但是它不能用来切割含铁的材料。人们制造出某些钻石替代材料，但是这些材料的制作需要高压，增加了制作过程的成本。为了在常压下制造替代材料，Hsiu-Ying Chung和同事选择了高电子密度和强共价键的材料的结合。他们将铼和硼化物在环境气压下结合，制造了硼化铼，该材料的硬度和压力下的强度能与钻石媲美。

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4月27日美国《科学》杂志内容精选
肿瘤如何击败抗癌药物

  肿瘤通过找到另一条路径刺激癌细胞的失控生长来击败针对肺癌的一种治疗方法。一类包括吉非替尼(gefitinib，商品名Iressa)和埃洛替尼(erlotinib，商品名Tarceva)的新“智能”抗癌药物被用来治疗肺癌，该类药物抑制癌细胞的生长。然而，几乎是不可避免的，这些肿瘤对药物产生了抗药性，又开始重新生长。Jeff Engelman和一个国际小组研究了针对gefitinib的抗药性，发现一组癌症复发的患者中，一个与以前相同的细胞信号发生通道被激活，但通过的是一个名为MET的不同基因的扩增。这项研究也许与某些胃、头颈癌也有关。

  火山触发远古变暖事件?

  研究人员提出，大约5500万年前在格陵兰岛与欧洲附近发生的一次剧烈的火山爆发，也许触发了古新纪—始新世极热时期(简称PETM)。在PETM时期，全球温度上升了5到10摄氏度，导致大量海洋植物的死亡。虽然PETM的原因仍然不清楚，但是这个事件的一个标志是几千年中的大量温室气体(或是甲烷或是二氧化碳)的释放。Michael Storey和文章共同作者将格陵兰岛与欧洲的一次巨大的火山序列的年代测定为与PETM同一时期。在北大西洋开裂出来时形成了火山爆发，爆发带来了含有大量碳的沉积。文章作者提出，这可能使甲烷或二氧化碳释放到大气中，也许至少能解释PETM的一部分。

  人类白血病细胞在小鼠身上生长

  一个新的小鼠模型帮助癌症研究人员识别能在小鼠身上模仿白血病人的细胞类型，并随着疾病的进展监测这些细胞。这项研究也许能带来根绝白血病启动细胞的更有效的白血病治疗方法。小鼠模型在研究白血病上至关重要，但是因为白血病细胞来自小鼠，这些模型的作用有限。Frédéric Barabé和同事报告的这个新模型中，原生人血细胞表达一个白血病融合基因的混合、分化、在小鼠身上扎根、最终导致与骨髓或淋巴有关的急性白血病。因为这些小鼠身上的癌症细胞具有人类疾病的特征，它们也许能为启动白血病和导致其发展的诱因提供新的线索。

  大洋模糊区域碳通量测量

  在大洋中测量经过其“模糊区域”(twilight zone)的碳量的研究人员发现，在太平洋的两个区域中该量有显著的差别，这对大洋碳吸收的计算可能会产生大的影响。大洋的模糊区域是指有阳光照射和光合作用发生的表面海洋与深海之间的一层人们了解很少的区域。科学家对连接海洋表面二氧化碳的吸收与海洋深处的碳储存的过程感兴趣。下沉的颗粒携带一部分碳通过模糊区域，这个过程中的变化会影响全球的碳循环和气候。Ken Buesseler带领的一个国际研究小组发明了名为中性浮力沉积物捕捉器(neutrally buoyant sediment traps)的新测量仪，比过去用的捕捉器能更准确地收集下沉的颗粒。该小组测量了经过夏威夷模糊区域的碳量，发现只有20%的碳沉到500米的深度，80%的碳被浮游生物消耗了。与此相比，在西北太平洋，50%的碳沉到500米的深度。

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5月4日美国《科学》杂志内容精选

    心脏病的遗传关联

  两个独立的研究小组在基因组找到增加白种人群中患冠心病风险的一个DNA片段。某些众所周知的生活因素比如吸烟会增加患心脏病的风险，心脏病是西方国家中第一个导致死亡的原因，但是遗传在其中也有作用。Ruth McPherson和同事在他们的研究中用一个叫基因组范围关联扫描的方法，检测了冠心病患者或有过心脏病发作的人的基因组，以及用作“对照”的健康人的基因组，来分析基因组上的好几千个DNA标记。这些名为SNPs的标记是单个DNA字母的变异。文章作者确定出染色体区域9p21与心脏病有关联。携带这个所谓的“风险等位体”的两个拷贝的个体(占白人人口的25%左右)，比没有这个等位体的个体，患心脏病的风险增加30%到40%。只有一个等位体拷贝的人的风险稍有增加。这个等位体增加冠心病的机制现在还不清楚。有意思的是，同一个染色体区域9p21的序列变异在前不久被发现与患2型糖尿病的风险增加有关。

  水星内核

  研究人员报告说，至少水星内核的部分是融化的。这个微小的行星的内部结构一直是个未解的谜，尤其是在30年前意外地发现了其内部磁场之后。在一篇相关的研究评述中，Sean Solomon解释说，金星没有这样的磁场，只有火星和月球有存在古老的全球磁场的证据。水星的质量只有地球的5%左右，人们认为水星的内核已经冷却到固化了或者产生内部磁场的内核对流已经不再发生。近来，热模型曾对内核性质给出从液体到固体的很广的预测。Jean-Luc Margot和同事用一个叫 “雷达斑点干涉仪”的技术来探测水星的旋转动力学，该技术涉及将雷达信号从一个行星靶标上反射回来，用返回的信号检测不规则的图案或“斑点”。用他们了解的水星的自旋轴、颤动和轨道的知识，作者提出水星的地幔的行为独立于其内核，而该内核至少是半融化的。

  鱼儿回到甜美的故乡

  本期一篇报告报道，珊瑚礁中的鱼的卵在海洋中花了几个星期或几个月成熟后，其中大多数返回了它们的“故乡”。研究人员能用这个信息来优化作为生物多样性和渔场管理计划的海洋保护点的设计方案。跟踪珊瑚礁中的鱼的卵是一个较大的挑战，因为它们极其微小，而且能在开放的海洋中花几个月的时间来成熟。Glenn Almany和一个国际研究组在巴布亚新几内亚金贝湾的一个0.3公里的珊瑚礁上，用一个给鱼卵贴标签的方法，将罕见的稳定同位素从母亲传授给下一代。他们跟踪了不同生殖习惯的两种鱼，橘黄色的小丑鱼 (Amphiprion percula) 在几天后孵化，然后在海洋中花了大约11天。他们还研究了流浪的蝴蝶飞鱼 (Chaetodon vagabundus)，该种鱼与大多数海洋鱼类似，把配子排到水中，鱼卵在海洋中花一个多月的时间。

  阿尔茨海默氏症与tau蛋白质

  虽然大多数阿尔茨海默氏症的治疗研究集中在beta淀粉样多肽上，一个新的方法显示，在小鼠模型中将tau蛋白质的内部生产减少50%，能防止该病认知方面的问题。阿尔茨海默氏症是最常见的痴呆症，患者的大脑中有与tau蛋白质沉淀物纠缠在一起的神经元，也有淀粉样多肽的斑块，但是人们不清楚这两种东西对作为疾病特征的智力障碍如何起作用。Erik D. Roberson和同事还显示tau在神经元健康上起关键作用，这就是为什么减少其产生也许能对阿尔茨海默氏症和其他神经紊乱症起保护作用的原因。这些研究人员在小鼠模型中没有发现减少tau的副作用。

脖子

真好贴, 脖子一定天天来学习

chemytwei

5月11日《科学》杂志内容精选
来自海洋深处的古老的碳

  新研究为上一个冰川期结束时，大量的碳如何从古老的深海水中释放到大气层提供了人们等待已久的证据。大气二氧化碳浓度以及最后一次冰川运动期间放射性碳活动的记录显示，一定有古老的碳(指其中大多数放射性同位素碳-14已经衰变的碳) 从海洋到大气的大量转移。研究人员曾假设这些碳来自南太平洋深海的碳库，所以一直在深海点的记录中寻找线索。但是Thomas M. Marchitto和同事在东北太平洋的较浅的采样中找到了碳库存在的证据。文章作者提供了这些水域的中部放射性碳活动的跨越过去38000年的记录。这些记录显示，在冰川运动的两个时间点，大量的带有古老碳的水从下面注射到表面。一篇相关的研究评述进一步讨论了这些发现。

  子弹形状的太阳系

  研究人员报告说，我们的太阳系不同于银河系其他部分，而与星际磁场形成60度角。在日球层(即围绕太阳系的充满太阳风的气泡)以这个角度与星际磁场相交之处，太阳系变成子弹的形状。Merav Opher和同事首次用来自两个旅行者飞船的放射源以及三维计算机模型显示，离我们的太阳系最近的星际磁场并不像它看来在银河系其他部分那样与银河系的旋转臂平行。研究人员模拟了日球层接触星际磁场之处，这是在地球到太阳距离200倍的地方以及更远的地方，得出这个他们不曾期待的角度。J. R. Jokipii为此撰写了一篇研究评述。

  地震断层加热时会变得更滑

  科学家在实验室做的试验提出，沿某些断层的急剧加热可能会将断层的岩石变成易滑动的粉末，通过降低摩擦力而减弱断层。这些发现给为什么岩石间的摩擦力不阻碍导致地震的滑动提供了一个可能的解释。Raehee Han与韩国和日本的同事用卡拉拉大理石的圆柱体进行了试验，发现滑动界面的加热使大理石分解成细小的颗粒，从而使断层变得更易滑动。因此，热分解也许是断层动态变弱的一个重要机制。在一篇相关的研究评述中，Raul Madariaga指出，大理石不是通常出现在断层中的岩石，但是这项研究的作者提出他们的结果对别的类型的岩石也应该适用。

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2007年5月18日 美国《科学》周刊316卷
南部大洋做为碳汇的效率在降低
自1981年以来，南部大洋吸收的二氧化碳量比研究人员预测的越来越少-每十年降低5%到30%。因为南部大洋是一个吸收人类活动产生的过剩二氧化碳的主要碳汇，其吸收碳量的减少意味着未来大气层中的二氧化碳水平可能比预测的要高。Corinne Le Quéré 和一个国际小组采集了来自南部大洋的11个观测站以及全球40个观测站的二氧化碳数据，他们认为碳吸收减少的原因是1958年以来风的增强，这也被认为是人类活动造成的。研究人员提出，在今后25年中，南部大洋作为二氧化碳碳汇的效率将继续下降，而且这将影响未来几个世纪大气中的二氧化碳含量。
英文摘要： Saturation of the Southern Ocean CO2 Sink Due to Recent Climate Change, Corinne Le Quéré, Christian R?denbeck, Erik T. Buitenhuis, Thomas J. Conway, Ray Langenfelds, Antony Gomez, Casper Labuschagne, Michel Ramonet, Takakiyo Nakazawa, Nicolas Metzl, Nathan Gillett, and Martin Heimann


科学家测序了另一种蚊子的基因组
研究人员测出了传播黄热病和登革热的蚊子(Aedes aegypti)的基因组序列，这些疾病对非洲和其他一些发展中地区是很大的负担。该蚊子基因组的测序也许能为控制这些疾病的传播提供新的线索，也为将该基因组与传播疟疾的蚊子(Anopheles gambiae)的基因组以及果蝇(Drosophila melanogaster)的基因组进行比较提供了机会。Vishvanath Nene 和同事对新基因组草图的分析指出，两种蚊子的有许多共同之处，但在基因组大小、被称为“可转座因子”的移动序列的数量、以及不编码蛋白质的内含子平均长度上有所不同。其他的不同涉及基因密度与基因家族的组成。这两种昆虫代表两个主要的蚊子子属，这些不同应该反映内在的生物特征，比如吸血嗜好、寻宿主行为、以及传播某种病原体的个体能力。文章作者还将A. aegypti的基因组与其远亲D. melanogaster做了比较，发现了一些有助于了解蚊子特有的基因和基因活性的序列。
英文摘要：Genome Sequence of Aedes Aegypti, A Major Arbovirus Vector, Vishvanath Nene, Jennifer R. Wortman, Daniel Lawson, Brian Haas, Chinnappa Kodira, Zhijian Jake Tu, Brendan Loftus, Zhijong Xi, Karyn Megy, Manfred Grabherr, Quinghu Ren, Evgeny M. Zdobnov, Neil F. Lobo, Kathryn S. Campbell, Susan E. Brown, Maria F. Bonaldo, Jingsong Zhu, Steven P. Sinkins, David G. Hogenkamp, Paulo Amedo, Peter Arsenburger, Peter W. Atkinson, Shelby Bidwell, Jim Biedler, Ewan Birney, Robert V. Bruggner, Javier Costas, Monique R. Coy, Jonathan Crabtree, Matt Crawford, Becky deBruyn, David DeCaprio, Karin Eiglmeier, Eric Eisenstadt, Hamza El-Dorry, William M. Gelbart, Suely L. Gomes, Martin Hammond, Linda I. Hannick, James R. Hogan, Michael H. Holmes, David Jaffe, Spencer J. Johnston, Ryan C. Kennedy, Hean Koo, Saul Kravitz, Evgenia V. Kriventseva, David Kulp, Kurt LaButti, Edward Lee, Song Li, Diane D. Lovin, Chunhong Mao, Evan Mauceli, Carlos F. M. Menck, Jason R. Miller, Philip Montgomery, Akio Mori, Ana L. Nascimento, Horacio F. Naveira, Chad Nusbaum, Sinéad B. O’Leary, Joshua Orvis, Mihaela Pertea, Hadi Quesneville, Kyanne R. Reidenbach, Yu-Hui Rogers, Charles W. Roth, Jennifer R. Schneider, Michael Schatz, Martin Shumway, Mario Stanke, Eric O. Stinson, Jose M. C. Tubio, Janice P. VanZee, Sergio Verjovski-Almeida, Doreen Werner, Owen White, Stefan Wyder, Qi Zeng, Qi Zhao, Yongmei Zhao, Catherine A. Hill, Alexander S. Raikhel, Marcelo B. Soares, Dennis L. Knudson, Norman H. Lee, James Galagan, Steven L. Salzberg, Ian T. Paulsen, George Dimopoulos, Frank H. Collins, Birren Bruce, Claire M. Fraser-Liggett, and David W. Severson


小丑鱼如何发出声音
虽然《海底总动员》中的尼莫会说话，但真正的小丑鱼只会用它们的牙齿和颚发出“唧唧”和“啪啪”的声音。许多鱼会创造性地发出声音，小丑鱼Amphiprion clarkii用一个吃东西的机制通过牙齿的撞击与颚的震动来发出声音，而大多数的鱼靠摩擦骨头或它们游泳囊的附带肌肉来发声。Eric Parmentier和同事将录音与快速录像和X射线观测与声音有关的运动结合起来，发现小丑鱼为了发出交配所需要的“唧唧”和“啪啪”的声音，它们抬高头部，降低一个支撑舌头和部分鳃的器官，将鳍带向后移动，并且关闭下颚，通过撞击下颚牙齿发出声音，通过颚腔放射声音。
英文摘要：Sound Production in the Clownfish Amphiprion clarkii, Eric Parmentier, Orphal Colleye, Michael L. Fine, Bruno Frédérich, Pierre Vandewalle, and Anthony Herrel


改进大屏蔽火山爆发的预测
对夏威夷大岛上的世界最大火山Mauna Loa的变化地形的测绘显示，在上一次地震和火山爆发时打开的区域的地表下岩浆在向上涌。这为帮助研究人员预测下次火山可能在什么地方爆发迈出了一步，如果能预测爆发的位置，将能使住在这个火山和夏威夷其他大屏蔽火山附近的居民减少生命的损失。大屏蔽火山爆发时岩浆从边上的裂口中、二部是山顶上喷出，夏威夷就是又这样的火山形成的。Falk Amelung和同事用卫星雷达在2002年到2005年间对Mauna Loa进行了测绘，揭示出火山西南裂口区一个逐渐上涌的区域。研究人员得出结论认为，岩浆在给区域上涌是因为1983年一次地震以及1984年一次火山爆发打开了该区域地下的岩脉使岩浆得以通过。因此，火山爆发的历史影响后以后爆发的位置，因为岩浆流在某些区域被阻碍而在其它区域则容易上涨。
英文摘要：Falk Amelung, Sang-Ho Yun, Thomas R. Walter, Paul Segall, and Sang-Wan Kim , Raehee Han, Toshihiko Shimamoto, Takehiro Hirose, Jin-Han Ree, and Jun-ichi Ando


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