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【科研新闻】2007年2月22日的《自然要览》
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[自然要览] （选自英国Nature杂志，2007年2月22日出版） 封面故事：东爪哇泥火山喷发是人为造成的？ Indonesian eruption: Muddy waters 本期封面所示为当地居民正努力从一个被来自“Lusi”泥火山的泥和水冲毁的工 厂中往出清理货物。该火山首次于2006年5月29日在东爪哇的Sidoarjo地区喷 发。最近的一篇关于该火山喷发原因和影响的报告预测，它将继续喷发，每天喷 出7000至15万立方米的泥浆，持续很多个月时间，在火山喷口周围留下一个面积 至少10平方公里的地区数年不适宜居住，有超过11000人将永久离开家园。至于 原因，却存在争议。认为这是一个自然现象、是由喷发前两天附近发生的一次地 震诱发的观点受到地质学家的质疑。他们说，该火山的喷发几乎肯定是人为的， 是人们在附近为勘探天然气进行钻探造成的。David Cyranoski对该火山喷发当 前的状态及它所引起的争议进行了报道。（News Feature p. 812）封面照片： Dimas Ardian / Getty Images 新发现的四个II型糖尿病致病基因（Diabetes in the genes） A genome-wide association study identifies novel risk loci for type 2 diabetes 暴饮暴食和缺少运动是II型糖尿病的主要病因，但它们只影响在遗传上易得糖尿 病的人，而且这种疾病的遗传基础非常复杂。然而，最近的研究工作表明，特定 基因可能与患这种疾病的风险有关，而且，现在利用高密度基因型分析阵列在整 个基因组范围内进行的一次搜索，发现了四个以前不知道的基因是糖尿病风险因 子，证实了糖尿病与TCF7L2基因之间一个人们已经知道的联系。这五个基因位点 一起可能构成II型糖尿病患病风险的相当大一部分，而对它们的功能进行分析应 能弄清糖尿病的发病机理并找到新的治疗目标。而在此之前，有这些突变的人通 过调整饮食就有可能降低他们的患病风险。（Article p. 881; News & Views） 大小不能改变的器官（One size fits all） Organ size is limited by the number of embryonic progenitor cells in the pancreas but not the liver 对包括血液、肝脏和肌肉在内的很多器官来说，组织或器官大小可根据细胞损失 情况而调整。但对胰腺来说却不可以。新的研究工作表明，胰腺大小是被在胚胎 形成过程中预留的祖源细胞数量固定的。肺、肾和胸腺等其他器官的大小可能受 到类似限制，这可能与一个器官的再生能力有关。（Article p. 886） 一颗太阳系外行星的红外光谱（A planet shows its colours） A spectrum of an extrasolar planet 能够探测到一颗太阳系外的行星本身就是一件了不起的事情，但现在这种了不起 的事情已经被做了超过200次了，现在天文学家正在研究能够实际上对它们进行 观测的方法。在已知的太阳系外行星中，14颗从地球上来看在它们的母恒星面前 有“凌日”现象。对它们来说，光谱观测可以探寻它们大气层的自然状态，而且 理论上，将我们所看到的这样一颗行星在其恒星“后面”时的光谱从它在“前 面”时我们所看到的光谱中减去，剩下的应当是这样一颗太阳系外行星的实际光 谱。现在，实践已经跟上了理论的发展，利用“斯皮策天文望远镜”，研究人员 已经获得了“凌日”的“热木星”HD 209458b的一个红外光谱。该光谱显示了一 个中心位置在9.65微米附近的峰，是由硅酸盐云所发射的光产生的；另外，在7. 78微米处还有一个狭窄的、性质尚未确定的峰。（Letter p. 892） “量子点空穴”体系的量子性质得到实验证实（On quantum nature） Quantum nature of a strongly coupled single quantum dot–cavity system “空穴量子电动力学”（QED）研究一个量子发射体（如一个原子或一个量子 点）与来自一个辐射场的一个单一模式之间的相互作用。当二者强烈耦合时，就 有可能实现关键量子信息处理任务。在固体状态，这可以通过将半导体量子点耦 合到光学微空穴中实现。然而，要确认量子点在量子信息应用中的功效，需要在 强耦合情况下证实“量子点空穴”体系的量子性质。现在，苏黎世联邦高等工学 院和加州大学圣巴巴拉分校实验室所进行的一项合作研究，为我们提供了这种证 实。在他们所进行的实验中，有一个光子晶体纳米空穴，在这个空穴中，只有一 个量子位精确位于空穴电场最大处。（Letter p. 896） 南极发现四个冰下湖泊（Subglacial lakes revealed） Large subglacial lakes in East Antarctica at the onset of fast-flowing ice streams 人们在南极洲冰层下的湖泊中发现有水，这些水可在湖泊之间流动并被灾难性地 排尽。尽管如此，人们对冰层下湖泊是怎样影响冰层动态的却知之甚少。现在， 卫星影像识别出了四个冰下湖泊，总面积跟Vostok湖差不多，正好处在南极洲东 部“恢复冰河”的冰溪开始的地方。这表明，冰下湖泊可能会启动并维持迅速的 冰流，这是一个在将来的冰层质量平衡评估中需要考虑的机制。（Letter p. 904; News & Views） 海狗保持遗传差异性的本领（Seals of approval） Female fur seals show active choice for males that are heterozygous and unrelated 在很多物种中，挑剔的雌性会聚集在雄性所在的被称为“lek”的特定地方，或 前往这些地方，以向雄性展示它们是潜在的交配对象。但这里有一个潜在的问 题：如果雌性总是喜欢最鲜艳的雄性，那么遗传差异就会消失。对南乔治亚的一 个南极海狗群落所进行的一项研究，有可能在某种程度上帮助解开这一“lek矛 盾”。在这里，雌性海狗总是准备去寻找最好的雄性，而雄性基本上是静止不动 的，雌性在群落中来来往往，在雄性之间的进行选择。结果是，雌性会想办法在 潜在交配对象的相关性与异合性之间保持平衡，从而来维持差异性。（Letter p. 912） 人类与肠道细菌Helicobacter pylori的历史渊源（Travelling companions） An African origin for the intimate association between humans and Helicobacter pylori 一半以上的人被肠道细菌Helicobacter pylori感染，它能引起消化性溃疡，是 胃癌的一个风险因子。对该细菌的分离菌种的遗传变异所进行的一项大型研究表 明，该细菌遗传多样性分布中的关键模式所反映的正好是其人类宿主的同一模 式。由于在人类中，随着距东非距离的增加，遗传多样性在不断丧失，说明在距 今大约58000年前人类就已经感染了能引起溃疡的细菌，当时人类正在走出非 洲。人类与Helicobacter pylori细菌似乎是在同一时间尺度上从东非向外扩散 的，说明它们之间的联系在“走出非洲”事件之前就已经存在了。该研究小组还 发现，这种细菌的基因组成比人类的基因组成更多样，所以对该细菌的DNA进行 分析也许有助于将来的研究工作。（Letter p. 915） 鸟儿也知道想着明天（Tomorrow’s world） Planning for the future by western scrub-jays 关于动物是否能进行遐想、是否能预期某种需要而对未来进行规划存在很多争 论。要证明一个动物的行动是这种遐想的结果是很困难的，但研究人员对一种鸟 （西方灌丛鸦）所进行的研究似乎正好完成了这样一项工作。研究人员进行了两 个实验：一个是“对早餐进行规划”的实验，另一个是“早餐选择”实验。两个 实验都表明，这种鸟能够为未来的需要做准备: 一种办法是特意把食物存在某个 地方，在这个地方，它们已经知道自己第二天早上会饿；另一种办法是，专门把 某种特别的食物保存在一个自己第二天早上不会吃到的地方。这两个实验的结果 表明，这种鸟是本能地为明天做准备的，并没有参考它们当前的动机状态。 （Letter p. 919; News and Views） eIF4E与衰老的关系（A new factor in ageing） APOBEC3 inhibits mouse mammary tumour virus replication in vivo 包括人类在内的很多细菌的衰老过程，伴随着蛋白合成所发生的明显改变，尽管 这些改变是衰老过程的一个副产品还是造成衰老的因素之一尚不清楚。“真核引 发因子4E”（eIF4E）是蛋白合成的一个主要调控因子，现在它被发现是影响线 虫Caenorhabditis elegans衰老过程的一个通道的组成部分。具体来说，该线虫 体细胞中一种形式的eIF4E的删除，能延长寿命、减少蛋白合成、并且抑制氧化 压力的影响。该发现表明，eIF4E可能是调控组织衰老的一个机制的构成部分， 该机制通过将环境、生殖和其他因素综合起来，来调控蛋白合成和组织维护。 （Letter p. 927） [ Last edited by mainpro on 2007-2-28 at 23:57 ] |
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