作者:田天 来源:科学时报 发布时间:2009-11-16 23:25:40
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11月5日《自然》杂志精选
 
封面故事:
 
细菌也知道“风险对冲”
 

在自然界,表现型之间的随机切换(“风险对冲”)是生物在变幻无常的环境中求生存的常见现象。对暴露于一个与脊椎动物免疫系统等环境有相似性的波动体系中的“荧光假单孢菌”所作的一项研究,实时显示了这种行为何以能够发生。本期封面所示为一个“荧光假单孢菌”菌种的菌落,这个菌种已形成了在不同菌落类型之间随机切换的能力。这种“风险对冲”策略使它们能够在一个不断变化、以对不同菌落有利的人工环境中存活。“风险对冲”在实验室中的形成以及其中所涉及突变的识别,反映了动态环境是怎样推动这种“风险对冲”行为之形成的。
 
动物可能并不懂得利他
 
自从Robert Trivers关于“互惠利他行为”的奠基性论文于1971年发表以来,有关互惠及“囚徒困境”资源分享游戏的模型,一直是解释不相关个体之间合作行为的主导性理论框架。然而,几乎没有证据证明,在自然条件下,除人以外的动物通常会交换资源或服务。在一篇文章中,Tim Clutton-Brock对在非人动物自然种群中的“互惠利他行为”进行了分析。他的结论是,这方面的证据很薄弱,而且非亲个体之间明显合作的很多例子很可能是互惠互利或操纵,而非利他。
 
最年轻中子星的大气组成
 
超新星爆炸留下的热中子星被认为有一个薄的大气层,但尽管人们进行了大量搜索,此前观测工作仍未能证实一颗孤立的中子星的大气组成。现在,Wynn Ho和Craig Heinke通过分析由钱德拉观测卫星2004年对“仙后座A”超新星残迹中心的致密X-射线源所作观测结果的存档数据,填补了这一空白。“仙后座A”中子星的光谱与预测出的碳大气层的光谱相对应,而且该光谱还表明,在这颗中子星的表层有核燃烧现象。该中子星的年龄约为300年,是已知最年轻的中子星。
 
新型量子气体显微镜
 
一种能够在有关量子体系研究的微观方法和宏观方法之间架起桥梁的新型量子气体显微镜已研制成功。它利用高分辨率光学成像来探测束缚在一个由全息方式生成的光学晶格中的单个原子。这种潜力通过束缚在一个光学晶格中、原子之间的间距只有640纳米的单个铷原子图像的生成得到了演示。该方法应能有助于对凝聚态物质体系的量子模拟,并且在基于超冷原子的大型量子信息系统的寻址和读出中可能会找到用武之地。
 
可同时操控光振荡和机械振荡的“光机晶体”器件
 
在一种光子晶体中,基底媒介折射率的周期性变化被用来操纵光的性质,而在一种声子晶体中,受这种操控的则是机械振荡。现在,Eichenfield等人构建了一种基于硅芯片的器件,该器件含有一种将两种性质结合在一起的工程材料。在由此产生的“光机晶体”中,光子与声子之间的强耦合使得在一个小空间中同时控制光振荡和机械振荡成为可能,从而导致一种增强的光—物质相互作用。利用光机晶体做成的器件的可能应用包括光子设备和电子设备中的信号处理,或用作微小物质(如生物分子)具有高度空间分辨率的灵敏探测器。
 
利用胶体研究玻璃脆性
 
玻璃可分成脆玻璃和硬玻璃,分类的依据是,在接近玻璃相变温度时,看它们的弛豫时间是否明显依赖于温度。此前,在分子液体中对这种行为进行研究以及了解该行为来自哪里一直有困难。现在,Mattsson等人发现,含有可变形颗粒的胶体也能表现出丰富的这种行为:以前它们一直被认为只能生成脆玻璃。这些胶体的脆性依赖于颗粒的弹性,越弱的颗粒会导致越硬的行为。因为胶体容易通过成像和其他方法研究,所以这个模型体系可能有助于破解玻璃脆性之谜。
 
评估大陆地震风险的常见方法可能不可靠
 
对大陆内的地震风险进行评估在很大程度上依赖于这样一个假设:历史记录中小地震的地点反映了将会引起未来大地震的连续变形。然而,这一假设正在开始受到怀疑。2008年5月的汶川地震表明,最近有低度地震活动的断层并非不会发生大地震。现在,Seth Stein 和Mian Liu提出,很多最近的板块内地震很可能是数百年前发生的大地震的余震,所以并不表示未来大地震的地点。Stein 和Liu提出的一个简单模型预测,余震序列的持续时间与断层加载速率成反比变化。因此,将大陆地震当做稳定态地震活动的常见做法,可能会高估当前活跃地区的地震风险、低估其他地区的地震风险。
 
(田天/编译,更多信息请访问www.naturechina.com/st)
 
《科学时报》 (2009-11-17 A4 国际)
 
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