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1月19日《自然》杂志内容精选
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封面故事：科学家用纳米磁体阵列制成人工“自旋冰” 当一个系统中有若干相互作用进行竞争时，它们不可能都取得胜利，所以分辨“落败”者是决定一个系统整体行为的一个重要决定因素。具体来说，在磁系统中，自旋作用中的几何挫败会导致出现“自旋冰”这样的奇怪效应。所谓“自旋冰”，指的是原子磁矩模仿水冰中氢离子位置的受挫情况的一种状态。现在，研究人员利用通过平板印刷方式获得的纳米磁体阵列生成了人工“自旋冰”。利用这个模型，就有可能来非常详细地研究受挫情况。这种研究对于磁记录应用是有意义的。在磁记录应用中，铁磁性元件的密度在不断地增加。 星际尘埃颗粒的来源 地球不断被直径达一毫米的星际尘埃颗粒(IDP)轰击，它们是在碰撞或碎裂过程中从小行星和彗星中释放出来的。这些颗粒中富含氦-3同位素的事实意味着，IDP流入量的峰值可以在地质记录中找到。通过对海床沉积物中的氦-3进行新的测定，再加上数值模拟，研究人员发现，在晚中新世一个150万年的时期来到地球上的星际尘埃几乎只有一个来源，那就是太阳系中的单一一次事件。这次事件似乎是，大约在800万年前，一个直径为150公里的小行星被碰撞毁掉了，这次碰撞就是产生Veritas小行星家族的同一次碰撞。有趣的是，这次尘埃积累过程的高峰与中新世期间不是很强的变冷事件在时间上巧合，但这两个现象之间的因果关系仍然只是一种猜测。 银-94能同时进行单质子和双质子衰变 一种以前不知道的放射性衰变行为已在一种奇异的银同位素中被发现。这种银同位素即银-94，它的原子通过一个质子和两个质子的衰变两种方式来丢掉质子。质子比例异常高的原子核可以通过一个一个地发射质子来衰变，这是1982年首次在镥-151中看到的一个反应。20年后，铁和锌的富含质子的同位素被发现通过同时发射两个质子的方式来衰变。银-94同时采用这两种方式衰变：一个质子的衰变报告于2005年，衰变产物为一个钯同位素(钯-93)；现在又观测到了两个质子的衰变，衰变产物为一个铑同位素(铑-92)。单个质子被优先从雪茄形分子的“端部”发射出去。在双质子衰变中，两个质子既可以从同一端一起发射，也可以分别从两端发射。 洋中叶绿素含量最大的深水层 在海洋中很多地方，随着各种不同相反的现象达成一个平衡状态，在距表面50～100米深的地方会形成一个被称为“叶绿素含量最大的深水层”。从表面海水向下沉降，并带去养分的浮游植物会遇到一个向上的养分流，从而在距海平面有一定深度，但仍有充足光线的地方供给新的生物生长。这些叶绿素含量很高的深水层在海洋每年的生产中以及在碳向海洋内部的流动中都扮演一个重要角色。一项新的研究表明，降低垂直方向上的混合作用，能通过产生这些叶绿素含量最大的深水层的过程在时间尺度上的一种错误匹配，在这些深水层中的浮游植物生物量和物种组成上诱发振荡和混沌。这一发现与被人们普遍接受的一种观点是矛盾的，该观点认为，叶绿素含量最大的深水层是稳定的，它们跟踪光照和养分状况的季节变化。气候变化模型预测，全球变暖将抑制海洋中垂直方向的混合作用，这有可能使叶绿素含量最大的深水层中的浮游植物动态失去平衡，并对海洋初级生产、浮游植物物种组成和碳输出产生影响。 Bardet-Biedl综合征“异位显性”现象 “异位显性”是一种生物现象，即一个基因抑制或增强位于不同位点的另一个基因的表达。该现象是基因变化的一个重要来源，但此前研究人员对其中涉及的机制却没有进行详细分析。现在，Badano等人成功演示和仔细分析了Bardet-Biedl综合征的“异位显性”现象。这种综合征的常见症状是肥胖和学习缺陷，症状的严重程度在不同患者之间差别非常大，与不同基因上发生的突变的不同组合有关。一个被称为MGC1203的修饰基因与在Bardet-Biedl综合征中发生突变的其他基因进行相互作用，导致出现该疾病的一种更严重形式。 关于RNA病毒复制的“准种”假设得到实验支持 RNA病毒的复制与在以DNA为遗传材料的生物中实际突变率高于所看到的突变率有关。该现象能生成不能存活的个体，但正如曾有人提出的那样，也能产生一些有用的变化，这些变化也许能增强病毒种群的适应性，因为这些变化能让它们适应在感染过程中碰到的变化的环境。此前，这种被称为“准种”假设的观点没有实验支持。但现在，一项寻找能够非常准确地复制自己基因组的病毒的研究工作，为这一思想提供了支持。携带一种“超准确”RNA聚合酶的脊髓灰质炎病毒分离种群比正常病毒变异更小，感染能力更差。 (田天/编译，更多信息请访问www.naturechina.com/st) |
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