[時事]2007年10月25日Nature中文摘要

看板Biology (生物學)作者vixen (2tp27t)時間18年前 (2007/11/21 05:05)推噓2(2推 0噓 0→)

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如有興趣深入閱讀請至nature原始網站 http://www.nature.com/nature/journal/v449/n7165/index.html 生物方面此周有趣焦點: 結腸癌幹細胞的標記（The mark of a stem cell）關於生長素與植物發育的一個新模型（A PLETHORA of gradients）一種用於分析生物分子的全新質譜方法（Explosive spectrometry）捕食者和被捕食者種群穩定性之謎被揭開（Super groups）原腸胚形成過程的實驗觀測研究（Gastrulation revealed） ============================================================ http://news.biox.cn/content/200710/20071025231451_2615.shtml 2007年10月25日Nature中文摘要來源：生命經緯 | 2007-10-25 23:14:51 | 閱讀 80次封面故事：固體中電子運動時間差別的實驗研究 Attosecond spectroscopy in condensed matter 電子在固體中能以非常高的速度運動，能在幾十至幾百阿秒（一阿秒等於一秒的十億分之一的十億分之一，即10-18秒）內穿過原子層及界面。這些非常短的運動時間最終將限制未來電子裝置的運行速度。現在，物理學家對這種電子動態進行了實時實驗探索。本期封面所示為在一種固體中第一次進行的阿秒光譜測量工作，顯示了在一個鎢晶體中進行光激發之後兩種不同類型的電子在運動時間上有一個110阿秒的差別。能夠對在固體中、在相距僅幾個原子的距離內運動的電子進行時間測定的能力，使得我們有可能對以極限速度發生的固態電子過程進行研究，從而幫助推進如計算、數據存儲和光伏發電等技術，這些技術都依賴於對在越來越小的固體物質結構中電子傳輸進行極為精確的控制。（Letter p. 1029; News & Views）封面圖片：Barbara Ferus，馬普學會量子光學研究所阿秒及強場物理實驗室。比《京都議定書》更激進的減排措施（AFTER KYOTO） Time to ditch Kyoto Gwyn Prins 和 Steve Rayner富有挑戰性地提出，《京都議定書》正在走向失敗。他們認為，現在是在氣候政策方面採取更為激進的措施的時候了。他們提出的替代方案包括對排放交易採取一種從上向下的辦法、政府出巨資支持能源技術研究以及增加應對氣候變化的投資等。（Commentary p. 973）結腸癌幹細胞的標記（The mark of a stem cell） Identification of stem cells in small intestine and colon by marker gene Lgr5 小腸和結腸壁上的細胞在整個生命中能夠迅速再生。雖然它們是所有幹細胞中功能最明確的細胞之一，但要分離出純粹的或高度富集的小腸上皮幹細胞群一直被證明是一個難以實現的目標。現在，這個目標已經實現。Lgr5基因（Wnt細胞信號系統）已經被確定為幾種成年組織中和癌症中幹細胞的一個獨特標記。Lgr5最初是在結腸癌細胞中發現的，現在在惡化前的小鼠腺瘤中也發現了，這說明 Lgr5+也許是結腸癌幹細胞的一個標記。（Article p. 1003）關於生長素與植物發育的一個新模型（A PLETHORA of gradients） Auxin transport is sufficient to generate a maximum and gradient guiding root growth / PLETHORA proteins as dose-dependent master regulators of Arabidopsis root development 「生長素極性輸送」是植物所有發育過程中的一個因素，但關於這個因素是怎樣發揮作用的仍有很多東西需要瞭解。在細胞中，「生長素定向輸送」由PIN蛋白載體複合物控制。現在，研究人員已經開發出一個新的計算模型，來描述根系中細胞內和細胞間的擴散及由PIN幫助進行的生長素輸送。該模型涉及植物發育的兩大問題。第一，它支持關於生長素在引導根生長方面有一個最大值和一個梯度的概念。第二，它反映了一個分子何以能夠產生一系列信息：整個器官生長區的一個濃度梯度與生長素最大值密切相關。另一篇相關的論文表明，４個PLETHORA 基因是根發育所必不可少的，是生長素梯度的候選輸出因子。（Article p. 1008; Letter p. 1053; News & Views）土星A-環中新發現８個推進器形狀的擾動（Propelled to prominence） A belt of moonlets in Saturn's A ring 在土星的A-環中觀測到４個推進器形狀的擾動（是在2004年由「卡西尼」拍攝的圖片中發現的），這是在該環中存在小型頑石大小的嵌入式衛星的證據。過去科學家認為，該環中的這種衛星將不止４個。實際上的確有更多的這種衛星：現在科學家在後來的一組「卡西尼」圖片中發現了８個新的推進器形狀的特徵，這組圖片覆蓋了整個Ａ-環。引起這些擾動的小衛星半徑在30米到70米之間，可能是一顆較大的嵌入式衛星分解後形成的，後者曾經在這個位置繞土星的環運行。（Letter p. 1019）「中子滴線」及兩種多中子鎂和鋁同位素的檢測（The edge of stability） Discovery of 40Mg and 42Al suggests neutron drip-line slant towards heavier isotopes 一定數量的質子可以結合多少個中子？這個極限值被稱為「中子滴線」（neutron drip line），它在核物理中具有根本性的重要性。物理學家只知道最輕元素的這個參數，這是由於單個粒子之間存在複雜的相互作用以及它們所具有的集體性量子效應，但兩種富含中子的鎂和鋁同位素的檢測，是科學家向確定這一極限所邁出的一大步。這兩種同位素分別是40Mg 和 42Al，是預測存在於穩定性邊緣的「滴線」核，是在美國國家超導迴旋加速器實驗室的耦合迴旋加速器裝置上產生的。42Al的出現是第一次通過實驗表明，中子非常多的鋁同位素的穩定性相對於鎂被增強，它也表明，「中子滴線」與穩定同位素的距離可能要比人們所預料的更遠。這些發現說明，對於原子序數在12以上的原子核來說，「滴線」可能是當前最新的和預測中的核科學裝置所不能探測到的。（Letter p. 1022; News & Views）關於超固體氦熱力學特徵的新證據（Supersolid signature） Probable heat capacity signature of the supersolid transition 2004年，科學家在實驗中明顯觀測到超固體氦的存在，這在物理學界引起人們很大興趣，也在物理學界之外引起人們的好奇。但預計將伴隨這種轉變出現的熱力學特徵卻沒有被發現。現在，科學家提出了關於這一問題的新證據。這種現象（它與當液體氦進入超流體狀態時所表現出的現象有相似之處）是在當固體的一部分要與周圍晶格的運動解除耦合時出現的。新的實驗顯示了一個熱容峰值，它的出現時間與物質解除耦合的開始時間巧合，這表明在氦-4的正常固體相與超固體相之間存在一個真正的相變。（Letter p. 1025）一種用於分析生物分子的全新質譜方法（Explosive spectrometry） Clathrate nanostructures for mass spectrometry 質譜在檢測生物分子方面有很大潛力，但現有方法存在幾個缺陷，其中包括缺少所需的靈敏度和需要基質分子促使分析對像發生離子化等。一種利用激光或離子束來從納米尺度的小囊中氣化材料的全新方法有可能克服這些局限性。該方法涉及一種特製的表面，它含有「啟動分子」，這些「啟動分子」在受到激光或離子束照射時會猛烈爆發。這種爆發釋放出離子化的分析物分子，它們被吸收到表面上，使其能夠被檢測到。這種被稱為NIMS（即「納米結構啟動質譜」），能以極高的靈敏度分析非常小的區域，從而允許對肽陣列、血液、尿和單個細胞進行分析，而且甚至還能用於組織成像。（Letter p. 1033）關於異常3He/4He比的「矛盾」得到解釋（Paradox? What paradox?） Non-equilibrium degassing and a primordial source for helium in ocean-island volcanism 地球含有兩種氦同位素：一種是原始的3He，它是在地球形成過程中進入地球的；另一種是4He，主要是在地球漫長的歷史中由鈾和釷衰變產生的。從夏威夷等熱點地區噴發出的岩漿具有相對較高的3He/4He比，因此有人提出，它們來自一個沒有發生過氣體溢出的、原始的地幔庫。然而矛盾的是，在熱點岩漿中所觀測到的總氦濃度要比所預料的低很多。這使得關於地球地幔結構和動態的傳統觀點受到了質疑。現在，Helge Gonnermann 和 Sujoy Mukhopadhyay發現，這一明顯的「矛盾」可以用稀有氣體擴散進來自噴發的熔岩的氣泡中的不同速度來解釋。結果證實，認為存在一個原始地幔庫的觀點的確有可能解釋在這樣的熱點巖漿中所觀測到的異常3He/4He比。（Letter p. 1037）捕食者和被捕食者種群穩定性之謎被揭開（Super groups） Group formation stabilizes predator–prey dynamics 很多、甚至大多數捕食者和被捕食者種群之穩定讓人不解，儘管事實上這種穩定性預計是基於一般會出現的生態互動的種類。Fryxell等人提出一個假說：有助於這種穩定性的一個因素是捕食者搜索效率的降低，而這種降低是由捕食者和被捕食者的群體形成引起的。關於來自Serengeti國家公園中的獅子和它們的大型食草動物獵物的野外觀測數據表明，捕食者和被捕食者的群體形成都對種群動態有巨大影響，從而使本來可能會非常不穩定的一種狀況產生穩定性。（Letter p. 1041; News & Views）原腸胚形成過程的實驗觀測研究（Gastrulation revealed） The amniote primitive streak is defined by epithelial cell intercalation before gastrulation 原腸胚形成是胚胎形成中的一個關鍵事件。控制羊膜動物中原腸胚形成運動的機制不是很清楚，並且經常是從關於其他物種的研究來推斷的。現在，Voiculescu 等人報告了對在原腸胚形成過程中活雞胚胎中各種細胞運動的首次時差分析（time-lapse analysis）。多光子時差顯微鏡分析顯示了與在魚類和兩棲類中所描述的運動不同的運動，這對脊椎動物胚胎學研究及原腸胚形成的演化研究有重要意義。尤其是，這項工作顯示了一個原腸胚形成之前的早期插入事件，它可能是回答關於羊膜動物原始條紋是怎樣從遠古胚孔演化而來的這樣一個經典問題的關鍵。（Letter p. 1049） -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 60.248.109.92