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【科研新闻】2007年2月15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15日出版） 封面故事：撕下HIV-1的伪装 Structural definition of a conserved neutralization epitope on HIV-1 gp120 “1-型人免疫缺陷病毒”（HIV-1）因其保护性免疫伪装层而能躲避宿主防卫体 系，但b12抗体能够突破这些障碍，所以它与HIV的gp120包裹糖蛋白的相互作用 是疫苗和药物设计人员所感兴趣的。gp120在构象上的灵活性使得分析工作变得 较为复杂，但这一障碍已经通过利用稳定在CD4结合态的gp120分子而被克服。用 这些“被冻结的”gp120所做的生物物理分析表明，受体的结合通过两个步骤发 生：最初是一次“握手”，接着是一次改变形状的“拥抱”。抗体通过利用“握 手”过程出乎意料的脆弱性来绕开gp120的保护性形状改变，这是与CD4有效结合 所需要的。本期封面所示为一幅X-射线晶体图像，图上b12抗体（绿色）正在与 这一新识别出的脆弱性点（黄色）结合。（Article p. 732）（图片提供： Jonathan Stuckey，美国国家卫生研究院过敏与传染病研究所疫苗研究中心） 团结就是力量（Sticking together） Collective minds 看着一大群鸟儿掠过天空，整齐得就像一只一样；或者看着一群鱼儿游来游去， 我们的脑子不可能想象出一个能将如此多的个体这样无缝地团结到一起的过程 来。一个世纪前，博物学家Edmund Selous得出这样的结论：动物群体中的个体 之间能够传递思想。虽然有点牵强，但Iain Couzin却觉得，认为群体成员通过 一起工作能够获取高层次计算技能的观点也许有一定道理。（Connections p. 715） 防止近亲结婚（Keeping it out of the family） The architecture of human kin detection 近亲交配是糟糕的，很多动物已经进化出了评估基因相关性以避免近亲交配的机 制。人类是否也有这种“内置”的机制一直存在争议，但对同胞行为所做的一项 新的研究工作，发现了支持这一观点的证据。该研究表明，我们利用两个截然不 同的线索来计算一种“亲缘指数”。如果一个潜在的同胞较年轻，我们就会去分 析他或她花多少时间与我们的母亲在一起。如果这个同胞较年长，我们就会分析 我们自己花多少时间与这个人在一起。（Article p. 727） 矮球星系为什么这么“暗”？（Darkest of the dark） Early gas stripping as the origin of the darkest galaxies in the Universe 矮球星系被暗物质所支配，在它们当中，Draco、Ursa Minor和Andromeda X是 “最暗的”。迄今所提出的解释它们形成的模型中没有一个能解释为什么它们的 暗物质含量特别高同时它们又距一个要比它们大得多的星系那么近。Mayer等人 现在报告了他们的模拟研究结果，这些结果表明，它们的祖先很可能是气体占支 配地位的矮星系，这些矮星系在其他矮球星系之前变成了一个更大星系的卫星。 大约100亿年前，此起彼伏的震动和撞击压力使它们的祖先天体完全失去了其气 体，留下的是在一个更大的暗晕中的微小的恒星成分，这就是我们今天所看到 的。（Letter p. 738） 等离子体加速器：一米相当于三公里（Quick off the mark） Energy doubling of 42 GeV electrons in a metre-scale plasma wakefield accelerator 等离子体粒子加速器特别引人注目，因为它们能够产生的加速场比在传统碰撞设 施中所用的加速场大若干个数量级。在斯坦福线性加速器中心（SLAC）所进行的 一项实验中， 研究人员成功地用一个高能电子束来驱动一个等离子体尾场加速 器。这种类型的加速器利用激光脉冲之后出现的 强电势梯度（尾场）来驱动粒 子。实验中，研究人员观测到了非同寻常的加速度：注射进去的电子中有一小部 分在不到一米长的距离内获得的能量增加相当于在3公里长的SLAC加速器上所获 得的能量增加。这是为展示等离子体加速器在高能物理上的应用所迈出的重要一 步。（Letter p. 741; News &Views） 制造耗电量极低的有机电路的新方法（On a roll） Ultralow-power organic complementary circuits 有机晶体管和电路在实现未来折叠式显示器、人性化机器人的适应性传感器和普 遍性射频识别标签方面表现出很大的希望。但当今的有机电路需要15-30伏（相 当于10到20个电池的电量）的电压，它们的耗电量足以在一天之内将这些电池耗 尽。为了克服这一主要障碍，Hagen Klauk等人开发出一种制造有机电路的方 法，这样制造出的有机电路用一只1.5伏的电池就可以工作几年时间。这种方法 的关键是，使用由一种绝缘有机物构成的薄层，这个薄层仅有一个分子厚。虽然 该薄层非常薄，但它只泄露少量电流，却能提供很大电容。两种不同类型的有机 半导体材料被用来制造晶体管、有机门和环形振荡器。（Letter p. 745） 具有可控制孔径的超薄硅薄膜（Trial separation） Charge- and size-based separation of macromolecules using ultrathin silicon membranes 纯化、处理和识别生物分子的程序在日益微型化和自动化。这些工作将受益于一 种高效的过滤材料，该材料可被方便地融入到微流体系统中。现在，纽约罗切斯 特大学的一个小组开出一种具有可控制孔径的超薄硅薄膜，并用它们来根据大小 或电荷分离蛋白质。这些薄膜薄到分子水平（15纳米），能使运输速度达到最 大，使蛋白损失降到最低，但又极为坚固。这些薄膜制造成本不高，所采用的硅 平台，使得它们非常适合用在微流体设备中。（Letter p. 749; News & Views） 地球“嗡鸣声”的来源（Music of the sphere） The Earth's 'hum' is driven by ocean waves over the continental shelves 地球会定期发出一种低频“嗡鸣声”，相当于一次5.75级地震释放出的能量。自 从其发现以来，这一“噪音”的来源一直被猜测是大气、海洋和固体地球之间相 互作用的某种组合，但准确来说它到底是什么产生的仍然是个谜。现在，Spahr Webb发表了相关计算结果，这些结果表明，由海浪与浅层大陆架之间、而不是与 大气波动之间相互作用产生的地震能量，很可能是这种“嗡鸣声”的来源。 （Letter p. 754） 物种越丰富竟然演化潜力越低（Staying power） Preserving the evolutionary potential of floras in biodiversity hotspots 有高物种丰富度的地区、尤其是当地所特有的物种数量多的地区，似乎是物种保 护工作的明显候选对象。但这几乎无法解释那个生态系统内动植物的演化潜力。 由于发生迅速全球变化的可能性非常大，所以演化过程的保护越来越被认为是一 项优先工作。现在，对南非开普地区著名植物生物多样性热点所进行的一项详细 分析得到一个发生深思的结果：物种更为丰富的开普西部地区比更多被忽视的东 部地区演化潜力更低。东部地区比西部地区物种更少，但有更大系统发生多样 性，这是生物多样性的一个指数，所反映的是将一组给定的物种连接起来的演化 通道的长度。这一发现对于生物保护规划工作有重要意义。（Letter p. 757; News & Views） TCTP与 TSC信号通道之间的重要联系（Mixed messages） Drosophila TCTP is essential for growth and proliferation through regulation of dRheb GTPase “通过转录控制的肿瘤蛋白”（TCTP）一直被认为与哺乳动物细胞中的肿瘤发生 有关，但它在活体中的作用仍然不知道。现在，用果蝇所做的一项研究显示，在 TCTP 与 TSC信号通道之间有一个重要联系。“结节性硬化症”（TSC）是一种良 性肿瘤病症，由TSC1 或 TSC2肿瘤抑制基因的突变引起，TSC信号作用是一种用 于生长控制的在演化过程中保留下来的信号通道。在果蝇身上获得的这一遗传学 和生物化学证据表明，TCTP是Rheb的一个直接调控物质，后者是作为TSC通道构 成部分的一个Ras超级家族的GTP酶。因此，TCTP是“结节性硬化症”的一个潜在 治疗目标。（Letter p. 785） [ Last edited by mainpro on 2007-2-28 at 23:57 ] |
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