作者:田天 来源:科学时报 发布时间:2010-1-5 9:24:36
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12月24日《自然》杂志精选

封面故事:
2009年度新闻人物
 
Nature杂志2009年度新闻人物是美国总统奥巴马大胆提名的能源部部长人选朱棣文。这位曾经获得过诺贝尔奖的物理学家受命推动世界最大经济体及其能源行业的变革,以适应21世纪的需要。朱棣文曾在劳伦斯伯克利国家实验室工作4年时间,在这期间,他将该实验室重塑为替代能源研究的一个领先机构。担任能源部部长后,他也不忘将该实验室在“曼哈顿项目”中所开创的战时精神移植过来。朱棣文说,如果美国要动员其科学与技术资源应对气候变化的话,那么它将需要在上个世纪40年代推动原子弹早期研究工作的那种紧迫感。Eric Hand在哥本哈根气候会议前就这个问题及美国政府的相关计划对朱棣文进行了采访。
 
X射线天文观测成果综述
 
过去10年,X射线天文学家从现有两个在轨道上运行的X射线天文观测装置获得大量成果,这两个装置分别是美国国家航空航天局的钱德拉和欧洲航天局的XMM-Newton。本期的一篇综述文章对它们所取得的成果进行了汇总。宇宙X射线是以高能量产生的(比如说由中子星及黑洞周围的引力场和磁场产生),来自钱德拉和XMM-Newton的数据使得人们有可能对宇宙X射线的能量进行精确测量,同时获得一些精彩图片。
 
气候变化速度快于物种迁移速度
 
发生气候变化时,物种若要继续呆在具有相同平均温度的一个地区,它们就必须迁移,因此,它们的存活机会取决于它们跟气候迁移保持同步的能力以及温度和其他气候因素变化的程度。为了在具体环境中来说明物种所承受的这种压力,研究人员建立了设计用来对下一世纪气候变化进行量化的一个新指数。该指数值给出了维持温度不变所需的沿地球表面迁移的局部速度,是从以距离和时间为刻度的温度梯度得出的。这个指数对地形在缓冲气候变化对植物和动物影响方面所起作用作出了定量描述:在政府间气候变化专门委员会(IPCC)的A1B排放情景中,该指数的全球平均值为0.42公里/年,而其对山地森林生物群落和淹没草地两种环境的极端值分别为0.08和1.26公里/年。结果表明,气候变化速度相对于物种迁移速度和受保护生境大小来说是比较大的。这些数据还表明,在一些生态系统中,通过生境走廊或新的保护区来帮助物种更快迁移,对保护工作可能会是一个重要贡献。
 
细菌DNA的转移机制
 
DNA通过接合从一种细菌转移到另一种细菌,是细菌演化中的一个主要因素,并且作为抗生素抗性和毒性基因交换的一个机制也有实用意义。人体的多数致病细菌是革兰氏阴性的,在其中IV-型分泌体系调控这种DNA转移。该体系由三个蛋白组成,它们结合在一起,形成跨越内膜和外膜的一个核心。现在,一个IV-型分泌体系的外膜复合物的晶体结构已被确定。该复合物的大小为0.6兆道尔顿,它是结构已知的最大外膜复合物。它的结构显示了DNA穿过细菌细胞膜的机制,并为开发以IV-型分泌体系为作用目标来抑制抗生素抗性和毒性因子扩散的药物提供了一个步骤。
 
非火山型震动与断层剪切应力的关系
 
Amanda Thomas及其同事,在加州帕克菲尔德附近非火山型震动活动和与圣安德烈斯断层平行的极小的、由潮汐诱导的剪切应力之间发现了一个关联。非火山型震动是在一些大断层上周期性观测到的一种弱地震信号。Thomas等人提出,帕克菲尔德震动可能代表着在“近静岩孔隙压力”存在时应力达到临界状态的一个断层上所发生的剪切断裂。与在“卡斯卡底”和日本等消减带环境中的震动所具有的相似性表明,这些发现对于其他构造环境也可能是适用的。
 
选择基因组测序物种的方法
 
迄今已被测序的细菌和古细菌基因组之所以被选择测序,主要是考虑到它们的生理问题。这种选择依据并没错,但却导致了明显的系统发育偏颇。在“细菌和古细菌基因组百科全书”(GEBA)项目中,研究人员采用了另一种方法,该方法主张根据生物的系统发育位置来选择基因组,其目的是填补在生命树的细菌和古细菌分支测序中的空白。这一方法的价值已被一项示范研究的成果证实,即选择用来扩大系统发育覆盖面的56个可培育物种基因组序列的发布。对这些序列进行分析,可提供系统发育、蛋白功能和基因组注解等方面的信息。
 
节食增寿也许能不以降低生殖力为代价
 
在若干种生物中,限制饮食已被发现能延长寿命,但这是以降低生殖力为代价的。人们一般认为,这是竞争有限资源的一个例子,因为在这个过程中营养从生殖系统被重新分配到身体。现在,Grandison等人发现,对果蝇来说,限制饮食不会诱导营养重新分配,因为限制寿命和生殖力的是不同的氨基酸。他们发现,长寿命果蝇的生殖力只需通过添加蛋氨酸就可得以挽救。因此,在没有饮食限制时,通过调整饮食中氨基酸的比例,长寿命和高生殖力就可以同时实现。这些发现意味着,人类也许能通过调整饮食营养成分来获得因减少食物摄取量而得到的好处,而不会产生副作用。
 
(田天/编译,更多信息请访问www.naturechina.com/st)
 
《科学时报》 (2010-1-5 A4 国际)
 
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