[nature] 本週nature摘要 2004/10/28
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Nature 431: 7012
28 October 2004
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[自然要覽]
(選自英國Nature雜誌,2004年10月28日出版)
封面故事:新人種的頭骨
本期封面所刊登的頭骨來自僅僅在18000年前還生活在印尼Flores島上的新人種。
該發現表明,在距今不遠的過去,人類的多樣性要比以前所想的大得多。但這一部
分存在的骨架最讓人吃驚的是其大小。再看看封面圖片,試試比較一下手和頭骨的
大小。儘管她(LB1是女性)已完全成年,但卻只有一米高,頭骨只有一顆柚子那
麼大。這一新的人種被認為是從遠古時代的直立人傳下來的,但直立人的身材是正
常的,智人(即現代人)很可能就是從它們演化來的。Flores島上的遺骨可能代表
著在過去幾十年間的某個時候與其他人群分離後的直立人的一個人群的後代,它們
演化成了一個島嶼特有的人種形式。 (Articles, p. 1055; Letters, p. 1087;
News and Views)
美將重建“國家地震預測評估委員會”(Earthquakes: it could happen)
地震學家和地球物理學家對預測是很謹慎的。他們的這種謹慎經常反映在研究論文
的最後幾段,即通過認真地選擇措辭,來表示其不想讓他們的預測激起人們太大希
望的心情。他們的某些謹慎是有道理的:上個世紀70年代人們對地震預測的熱情最
後導致的是失望。但現在,人們對地震預測又充滿了熱情,以至於“美國地質調查
局”認為值得重建“國家地震預測評估委員會”,來對預測進行評估。David
Cyranoski對使人們如此樂觀的一些進展情況進行了調查。 (News Feature, p.
1032)
英國榆樹的歷史(The elms of Rome)
英國榆樹(Ulmus procera)被大量種植,常常是作為圍場邊界的一部分。到上個
世紀60年代,成熟的榆樹成為英國鄉村一景,但自荷蘭榆樹病於1967年爆發以來,
它們幾乎消失了。現在,對整個歐洲榆樹葉綠體DNA所做的分析,使得人們有可能
來描繪英國榆樹從生到死的整個歷史。看來,認為是羅馬人將英國榆樹引進來支撐
葡萄藤的說法是正確的。這種樹的根芽有很強的繁殖能力,而且還是雌性不育的。
正是這種特點,使它2000年來保持不變。而由於缺乏生物多樣性,在面對一種不熟
悉的病原體時,它便只有滅亡。這也及時提醒我們,在目前的歐洲榆樹育種和保護
戰略中應將多樣性考慮進去。 (Brief Communications, p. 1053)
Tycho Brahe超新星的伴星(Tycho Brahe's supernova: drag and drop)
Type Ia超新星是極亮的爆炸,在可觀測的宇宙中大多數地方都能看到。由於它們
在顯示宇宙的加速膨脹的測定工作中所起的作用,它們已成為有廣泛科學興趣的天
體。它們被認為是白矮星(多數恆星的超致密殘留物)的殘留物,這些白矮星從一
個伴星上奪取了足夠多、足以觸發一次熱核反應的物質。如果能對這樣一個伴星的
殘留物進行探測,那將是試圖模擬這些體系的工作上的一大進展。現在,對在1572
年首次被看到的Tycho Brahe超新星所處位置所做的一次深層蒐索,顯示出一個似
乎就是這樣一個伴星的天體。這顆向該白矮星貢獻物質的恆星非常像我們的太陽,
以比該天域其他恆星快約三倍的速度穿過星際介質運動。 (Letters, p. 1069;
News and Views)
火星上的冰層是怎樣移動的(Martin ice on the move)
兩年前,“火星奧德賽”探測器在火星兩個半球高緯度地區地表以下淺層發現存在
巨大冰庫的光譜證據。這併不是火星上第一個發現冰的地方,那麼這些冰是怎樣到
達這裡的呢?最新火星全球氣候模型模擬實驗讓我們看到一種可能的情況。科學家
知道火星的傾角(一個行星的軌道平面與其赤道平面之間的夾角)過去是比較大的
(超過40度),在這樣大的傾角下,冰可能會在赤道附近積累。新的計算表明,當
火星的傾角降到目前或更低數值時,這種赤道冰會昇華,併重新沉積在兩半球緯度
超過60度的地區,形成“火星奧德賽”探測器所發現的冰層。該模型還預測,在高
傾角時期,在火星上被稱為Tharsis Montes的三個巨大火山上和在Olympus Mons上
也積累有大量冰,去年也的確報道過這種冰川沉積的跡象,是依據來自“Mars
Orbiter Camera”和“Mars Orbiter Laser Altimeter”的數據報道的。
(Letter, p. 1072)
用硅做成的光開關(Optoelectronics: the silicon light switch)
硅由於其適合電子集成技術而在微電子領域居支配地位。在過去10年,研究人員為
將硅從一種純電子材料轉變成一種光子材料、以用在光學通信中做了很多努力。雖
然光子晶體和振蕩器等裝置已經研制成功,但光在這些裝置中的流動通常是預先確
定的,無法更改。如果做在一個硅芯片上的全光“電路”成為現實,將需要可靠的
光開關。Almeida等人在本期Nature上報告了他們在這一方向上所邁出的重要一
步:他們首次演示了在硅中用光來控制光,利用一種高度光約束結構來增強光對折
射率微小變化的靈敏度。 (Letters. p. 1081)
太陽黑子數量的歷史記錄(Sunspot history: strength in numbers)
太陽黑子數量的記錄是持續時間最長的系列科學事件記錄之一,對於太陽、恆星和
氣候研究以及整個天體物理磁場研究領域來說都有重要意義。關於太陽黑子數量的
觀測記錄可追溯至400年前,這已經很好了,但Solanki等人又找到一種辦法來將該
記錄追溯至11400年前,使得我們有可能來跟蹤太陽對氣候的長期影響以及太陽動
力系統的變化。他們所做的重建工作依靠的是將不同年代的碳-14濃度與太陽活動
聯系在一起的準確的物理模型。來自這一引人注目的數據集的一個較早的發現是,
過去70年間太陽活動一直特別高:要找到一個類似的時期,必須追溯至8000年前。
然而可以証明,太陽的變化不是過去30年間氣候變暖的主要原因。 (Letters. p.
1084; News and Views)
海底生態系統的重要性(Mud, mud glorious mud)
充滿淤泥的海底與岩石和珊瑚礁相比可能顯得荒涼,但大片泥沙覆蓋70%以上的海
床,海洋的生產力和多樣性很大程度上都靠它支持。對一個海底生態系統所做的實
驗操縱,突出顯示了這一我們看不見、也不關心的生態系統的複雜性和重要性。這
項工作以“生物擾動者”為主,它們是一些海洋生物,在其運動或進食時能攪動和
帶走海底沉積物。其中有這樣一種“生物擾動者”,即被稱為的Spatangoid
Urchins的一種海膽,它們的數量多少與海洋生態系統作為一個整體的初級生產力
成正相關。這是因為它們的活動刺激營養流動,改善單細胞藻類的生存條件。所以
底部松軟的海底生態系統是重要的,但它們也是脆弱的。將商業捕撈設施從海底拖
過,會毀掉生活在這些環境中的重要的無脊椎動物,也包括這些海膽“生物擾動
者”。 (Letters, p. 1092)
隱孢子蟲的基因組序列(Protozoon sequenced)
隱孢子蟲(Cryptosporidium hominis)是一種病原性原生動物,能使人患急性腸
胃炎和腹瀉。艾滋病患者尤其易受感染。本期Nature發表了該動物的基因組序列,
從而使研究人員能將其與微小隱孢子蟲(C. parvum)的基因組序列進行直接對
比。後者是一種類似的生物,能感染其他哺乳動物,而不只是人類。儘管它們的基
因型有很大差別,但兩個基因組的序列只有3-5%的差異。據此研究人員可以發現作
為治療目標的新的候選對象,如涉及澱粉、膠澱粉和脂肪酸生產的酵素,它們與寄
主體內相應的酵素幾乎沒有相似性。 (Letters, p. 1107)
怎樣“改造”癌細胞(Tumorgenesis: turn down the MYC)
癌細胞包含很多突變,不清楚應該處理哪些缺陷來將它們轉變成正常細胞。新的研
究工作讓我們看到通過什麼樣的手段有可能改造某些癌細胞。在一個用人類MYC致
癌基因誘導的肝細胞癌症的轉基因小鼠模型中,讓MYC失去活性,會引起肝腫瘤發
生持續收縮。在擺脫MYC控制之後,一些腫瘤細胞顯示出一種像幹細胞一樣的能
力,分化成正常細胞類型和組織結構,儘管當MYC被再次“打開”時,它們又成為
癌細胞。該發現對於我們了解致癌基因誘導腫瘤生成的機制有重要意義,而由於
MYC在近一半人類癌症中是活化的,所以該發現對於尋找癌症可能的治療方法也有
重要意義。 (Letters, p. 1112)
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News and Views
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古人類
Palaeoanthropology: Human evolution writ small
Page 1043 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7012/abs/4311043a_fs.html>
天文
Astronomy: Tycho's mystery companion
Page 1044 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7012/abs/4311044a_fs.html>
保全生物: (哈 日文版的翻譯..)
Conservation biology: Biodiversity barometers
Page 1046 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7012/abs/4311046a_fs.html>
太陽物理
Solar physics: Spots from rings
Page 1047 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7012/abs/4311047a_fs.html>
分子馬達:
Molecular motors: Smooth coupling in Salmonella
Page 1047 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7012/abs/4311047b_fs.html>
演化生物:
Evolutionary biology: Mortality and lifespan
Page 1048 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7012/abs/4311048a_fs.html>
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Brief Communications
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Phylogeography: English elm is a 2,000-year-old Roman clone
Page 1053 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7012/abs/4311053a_fs.html>
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Articles
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考古
A new small-bodied hominin from the Late Pleistocene of Flores, Indonesia
Page 1055 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7012/abs/nature02999_fs.html>
生物物理:
Structure of the bacterial flagellar hook and implication for the molecular
universal joint mechanism
Page 1062 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7012/abs/nature02997_fs.html>
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Letters to Nature
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宇宙:
The binary progenitor of Tycho Brahe's 1572 supernova
Page 1069 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7012/abs/nature03006_fs.html>
宇宙:
Recent ice-rich deposits formed at high latitudes on Mars by sublimation of
unstable equatorial ice during low obliquity
Page 1072 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7012/abs/nature03055_fs.html>
物理:
Continuous generation of single photons with controlled waveform in an
ion-trap cavity system
Page 1075 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7012/abs/nature02961_fs.html>
物理
Crystallization of charge holes in the spin ladder of Sr14Cu24O41
Page 1078 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7012/abs/nature02925_fs.html>
技術:
All-optical control of light on a silicon chip
Page 1081 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7012/abs/nature02921_fs.html>
宇宙:
Unusual activity of the Sun during recent decades compared to the previous
11,000 years
Page 1084 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7012/abs/nature02995_fs.html>
考古:
Archaeology and age of a new hominin from Flores in eastern Indonesia
Page 1087 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7012/abs/nature02956_fs.html>
生態:
Bioturbators enhance ecosystem function through complex biogeochemical
interactions
Page 1092 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7012/abs/nature03042_fs.html>
演化:
Effect of extrinsic mortality on the evolution of senescence in guppies
Page 1095 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7012/abs/nature02936_fs.html>
演化:
Population density drives the local evolution of a threshold dimorphism
Page 1099 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7012/abs/nature02918_fs.html>
生化
Non-mitochondrial complex I proteins in a hydrogenosomal oxidoreductase
complex
Page 1103 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7012/abs/nature02990_fs.html>
遺傳:
The genome of Cryptosporidium hominis
Page 1107 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7012/abs/nature02977_fs.html>
醫學
MYC inactivation uncovers pluripotent differentiation and tumour dormancy in
hepatocellular cancer
Page 1112 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7012/abs/nature03043_fs.html>
細胞:
Phosphorylation-dependent binding of mitotic cyclins to Cdc6 contributes to
DNA replication control
Page 1118 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7012/abs/nature03024_fs.html>
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