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yexuqing

木虫之王 (文学泰斗)

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[交流] 【转帖】《Nature》 vol.462 (7275), (17 Dec 2009) 中文摘要

《Nature》 vol.462 (7275), (17 Dec 2009) 中文摘要

具有高时空分辨率的超快电子显微镜
光学近场显微镜在探测微观物体附近的电磁场时可打破光的衍射极限，但还不能与电子显微镜的原子尺度分辨率相比。现在，Barwick等人将这两种成像方式巧妙结合了起来。他们发现，利用一种超快电子显微镜，可检测到由这些转瞬即逝的电磁场调控的增强的电子-光子相互作用，生成这些电磁场的时空分辨率较高的图像。这项工作显示了光子诱导成像所具有的潜力，尤其是对有关界面上的电磁场的纳米尺度研究来说。

断层弱化的原因和机制
由于目前仍不很清楚的原因，一些地壳断层（加利福尼亚的圣安地列斯断层即在其中）似乎要比根据在实验室中对摩擦力的测量结果所预期的弱很多。为了解决这一矛盾，Collettini等人对来自意大利厄尔巴岛Zuccale断层的岩石进行了摩擦力测量。他们发现，具有充分发育的叶理或条带的样品与粉末状样品相比极为脆弱，而且断层脆弱会发生在弱矿物相只占断层全部岩石一小部分的情况下。摩擦滑动沿由页硅酸盐（云母等弱矿物质）构成的颗粒非常细的叶理发生，这些叶理具有润滑断层带的效果。成熟断层带内叶理岩的广泛分布表明，这个机制有可能是断层弱化的一个普遍解释。

封面故事：战争的共同规律

很多看似随机或混沌的人类活动被发现具有普遍的统计规律，其中包括人类冲突：整个战争中所积累的伤亡规模分布遵守一个大致的指数定律。但不同战争中的事件是否有共同规律？Neil Johnson及其同事发现的确是这样的。利用来自包括阿富汗、伊拉克和哥伦比亚战争在内的一系列战争的详细数据，他们发现叛乱战争彼此之间有共同规律，而且也与全球恐怖活动有共同规律。他们用人类群体之间的生态互动来解释暴力事件的规模和发生时间。他们的模型与人们最近有关叛乱的假设是一致的，并且在叛乱战争、恐怖活动和生态环境之间建立了一个定量联系。该模型与金融市场模型的相似性表明，在暴力的和非暴力的人类活动之间也有一个联系。本期封面所示为2006年11月在安达尔地区的塔利班叛军（Getty Images）。

关于海平面上升的一个模型
上次间冰期（距今约125,000年前）的海平面比今天的要高，极地温度也要比今天高出近5ºC，所以这个时期被看作是与在人类活动所造成的全球变暖事件中可能发生的情况有部分相似性。Kopp等人建立了一个局部海平面上升指标的全球数据库，并用统计处理方法来估计上次间冰期全球海平面的上升。他们发现，全球海平面可能比今天高8到9.4米，海平面上升速度超过每世纪50厘米。这表明，今天的冰层在相对较低的全球变暖水平下都将是脆弱的。

突触结构在记忆中的作用
学习和记忆形成被认为与脑回路的结构变化相关。这种关联的实验证明一直难以找到，但现在两个小组利用双光子成像发现，突触网络重塑与稳定的记忆存储密切相关。在训练小鼠努力接触某一目标（即所谓的“reaching task”）的实验中，Xu等人发现皮层神经元几小时内有一个结构反应——新树状突脊的产生。不同突脊以及由此产生的假定突触集编码截然不同的、通过学习获得的运动技能

由父方遗传的疾病
基因序列变异与人类特征之间的很多联系已在“基因组关联研究”（GWAS）中被发现，但这些研究大都将母方和父方等位基因当成是可相互转变的，所以我们对来源于父方的序列变异怎样影响表现型知之甚少。一种将系谱分析与长距定相结合起来的新的GWAS方法，可以确定多数定位基因的父方来源，对超过38,000名冰岛人的基因型所做的一项调查就表明了这一点。以前被发现与复杂疾病相关的五个单核苷酸变异体（一个与乳腺癌相关，一个与基底细胞癌相关，三个与2-型糖尿病相关），被发现取决于父方来源。在遗传自母方时具有保护性的一个新的变异体若遗传自父方，对糖尿病风险的贡献则仅次于基因TCF7L2变异体的贡献。

谷氨酸盐运输蛋白的结构
谷氨酸盐是大脑中居主导地位的兴奋性神经传输物质，通过跨膜谷氨酸盐运输分子在神经元中积累。细菌的一个氨酸盐运输分子GltPh的晶体结构，为基质及与细胞外膜表面上的运输分子相结合的钠离子提供了一个模型。现在，GltPh的一个双半胱氨酸突变体的结构（被半胱氨酸交联束缚在其“面朝里”状态）已被确定。通过与以前发表的该蛋白“面朝外”状态的结构进行对比，本文作者们为谷氨酸盐的钠耦合吸收提出一个分子机制。

SUMO通道与DNA修复
本期Nature上两篇论文确立了SUMOylation通道在哺乳动物DNA损伤响应中所起的一个重要作用。SUMO (small ubiquitin-like modifier，即“小分子类泛素修饰因子”)蛋白是与其他蛋白相结合的小分子，影响很多细胞过程，包括细胞周期和压力响应。Morris等人发现，乳腺癌易感基因BRCA1（已知参与DNA损伤响应）产物的泛素连接酶活性，是在DNA损伤之后被由PIAS 调控的SUMO修饰激发的。Galenty等人发现，两个连接酶（PIAS1 和 PIAS4）在DNA双链断裂处将各种不同的SUMO蛋白添加到DNA修复蛋白上，而SUMO蛋白则是泛素随后修饰这些蛋白中的其中一些所必需的。除了指出SUMO修饰在DNA修复中所起的一个作用外，这项研究还表明SUMO修饰在癌症易感性及发展中也是一个可能的因素。

一个有大气层的“超级地球”
“超级地球”是质量约为地球质量两到十倍、但又太小而不能被当成“木星”的太阳系外行星。现在，来自MEarth Project的观测结果（观测工作利用两个40厘米（16英寸））天文望远镜进行，这两个望远镜最终将成为由八个望远镜构成的一个望远镜阵列的一部分），识别出一个“超级地球”（GJ 1214b），它正在穿越附近的一个低质量恒星。GJ 1214b的质量为地球质量的6.55倍，半径为地球半径的2.68倍。因为它附近的恒星很小，而且距离我们只有13秒差距，所以可以通过目前的天文观测系统对该行星的大气层进行直接研究。

柯伊伯带天体的掩星现象
柯伊伯带天体占居太阳系中海王星轨道之外一个区域。它们很多（包括矮行星冥王星、Haumea和Makemake）直径超过100公里。而它们当中较小的一些，即直径小于1公里的天体，无法被直接观测。但它们作为背景恒星的掩星应当能够被探测到，本期Nature现在就报告了这样一项探测工作。对存档数据所做的一次普查显示，在距太阳45个天文单位处（海王星轨道在距太阳约30个天文单位处），一个半径约为500米的天体造成了一次掩星。在这项普查中只发现一次掩星事件的事实表明，与根据直径为50公里的天体数量推断出的直径小于1公里的天体数量相比，后者的数量是不够的：这可能意味着，较小的柯伊伯带天体因其彼此相撞而正逐渐消失。

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