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作者:田天 来源:科学时报 发布时间:2009-5-6 9:23:06
4月30日《自然》杂志精选

 
封面故事:
 
气候变化现状与前景专题
 
当前的气候状况甚至比人们所认为的还要差。本期Nature上的三篇新闻特写对当前的气候状况或者说其今后可能会变成什么作了介绍。Richard Monastersky所介绍的证据表明,减少二氧化碳排放将比我们所认为的难度更大。所以,我们可能只有通过物理的办法来将二氧化碳从大气中除去了。Nicola Jones介绍了一些比较严肃的建议,曾几何时,这些建议听起来似乎像是科学幻想。不过,我们至少还有最后一线希望:将地球人工冷却。这种办法也许能行。Oliver Morton听说了这种办法,但它仅仅只是“也许”。在研究方面,一个基本问题是:如果我们要避免发生危险的气候变化的话,我们将需要以多快的速度减少温室气体排放?本期Nature两篇论文从不同角度探讨了这一问题,但得到的结论却大致相似。Meinshausen等人将2050年前温室气体累积排放量与全球变暖超过工业化前的温度2℃以上(这个数字被超过100个国家用作危险气候变化阈线)的可能性关联了起来。他们发现,如果要在2100年之前避免全球平均气温上升2℃的话,在经济上具有开采价值的石油、天然气和煤炭储量中只有1/3可以排放,这是按照今天的消费水平到2029年会燃烧掉的化石燃料数量计算出来的。
 
自吞在调控脂质代谢中的作用
 
脂滴是胞质器,存储三酸甘油脂和胆固醇等脂质。在营养缺乏条件下,三酸甘油脂液滴被水解产生自由脂肪酸,后者被氧化以提供能量。对于饥饿的第二个细胞反应是细胞自吞,在这个过程中细胞通过消化自己的组成部分来提供营养。Singh等人介绍了细胞自吞在调控脂质代谢中的一个新功能,他们将这种功能称之为“macrolipophagy”。在这一过程中,脂滴和自吞组分在饥饿期间结合在一起,而细胞自吞的抑制则会增加脂滴中的脂质存储。自吞作用通过将脂滴释放给溶酶体去降解,来促进脂质水解和自由脂肪酸的生成。这项工作发现了自吞在调控脂质代谢中的一个关键作用,可能为防止疾病中的脂质积累提供一个新途径。
 
X射线辐射“银河脊”谜团解开
 
一个明显呈漫射状的X射线辐射“银河脊”(从地球上看它与“银河盘”几乎重合),自其于大约25年前首次被发现以来一直让X射线天文学家感到困惑。试图将其解释为炽热的热辐射或宇宙射线与星际介质之间相互作用产物的工作都失败了。原因之一是,“银河盘”的引力井太浅,不能约束这样一个等离子体。而另一种解释越来越为人们所接受:热等离子体有大量微弱的发射源。现在,利用NASA的“钱德拉X射线望远镜”所获得的新的观测结果,成功地将超过80%的“漫射”X射线辐射分解成了离散的辐射源,它们很可能是生长中的白矮星和冕活跃的恒星。除了解开X射线辐射“银河脊”这个谜团外,这项工作还将一组以前隐藏的恒星带进了未来天文观测研究的框架中。
 
世界上最快的连续运行照相机
 
“超快实时光学成像”被用在包括从生物成像到冲击波研究在内的很多科学领域。但在以非常快的时间尺度发生变化的体系中,CCD(电荷耦合器件)照相机等传统技术的应用就打了折扣。要么必须牺牲成像速度,要么必须牺牲灵敏度,除非采用特殊冷却或超亮光源。这是因为它需要时间来从传感器阵列读取数据,而且在高帧频时只有几个光子能被收集到。现在,加州大学洛杉矶分校的一个小组开发出一种成像方法。该方法能克服这些局限性,其帧频比传统CCD相机的帧频至少快1000倍,这也许使它成为世界上最快的连续运行照相机,快门速度为440皮秒。这项技术被称为“序列时间编码放大显微镜”(STEAM),它将一个二维图像转变成一个时间域序列数据流,同时在光域将该图像放大。然后,一个单像素光探测器捕获整个图像。
 
演化分化对生态系统的效应
 
适应性辐射的演化过程依赖于很多生态因素,但相反的过程,即适应性辐射对生态系统的效应是什么呢?令人吃惊的是,关于演化分化对生态系统的效应人们几乎没有做什么研究工作。现在,Harmon等人在对一对棘鱼物种的生态系统效应所做的试验中演示了这一效应。这对棘鱼最近经历了一次适应性辐射,现在生活在不同的小生境中,而该生态系统中还有一个与它们共同祖先相似的泛化物种。实验中所用的鱼来自加拿大不列颠哥伦比亚省Texada岛上的湖中,实验在池塘水中型生态箱中进行。实验表明,物种分化会改变猎物群落结构和总生态系统生产力,还会通过对溶解有机质的间接效应,改变系统中光透射的光谱性质。即使是在较短的时间尺度上(实验时间为10个星期),最近分化的物种也会对一个生态系统产生很不相同的影响。
 
(田天/编译,更多信息请访问www.naturechina.com/st)
 
《科学时报》 (2009-5-6 A4 国际)
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