作者:田学文 来源:中国科学报 发布时间:2015/6/1 8:39:16
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5月21日《自然》杂志精选

封面故事:最早已知石器纪录被打破

本期封面所示为来自肯尼亚图尔卡纳湖西岸“Lomekwi 3”发掘点的石器。当Louis Leakey及同事50多年前在坦桑尼亚奥杜威峡谷发现与早期人类化石相关的石器(现在被认为距今180万年前)时,人们假设工具制作是我们这个属(人属)所独有的。自那时以来,工具制作开始的年代也变得愈加久远,与人属关联的排他性也变得越来越差。有一段时间,最早已知利刃石器(距今约260万年前)曾来自埃塞俄比亚。在来自埃塞俄比亚、距今约330万年前的动物骨头上发现的切痕,过去被有争议地与非人类的人族对工具的使用关联了起来。考古记录这一更早的开始时间现在被Sonia Harmand等人所报告的、在“Lomekwi 3”发掘点取得的距今330万年前的发现证实了,它比几个星期前报告的当前最早已知(距今280万年前)的人属化石早大约50万年。这些新发现的石器与在奥杜威和其他地方发现的“奥杜威”工具不同,可能构成一个“人属前”工具文化,作者建议将该文化称作“Lomekwian”文化。

另一种干细胞状态

胚胎干细胞和外胚层干细胞代表着两个被普遍接受的多能状态,它们来自小鼠胚胎发生过程的不同时间点。通过调制用于从小鼠外胚层提取多能干细胞的培养基中的信号传导成分,Izpisua Belmonte及同事识别出了具有与这两类干细胞截然不同特点的另一个干细胞状态。这些细胞能被植入小鼠外胚层的特定区域,因而被称为“区域选择性多能干细胞”(rsPSCs)。具有相似特性的细胞也从小鼠和灵长类多能干细胞系的培养中获得了。对rsPSCs进行研究将使我们对哺乳动物发育有进一步的认识。

多巴胺运输蛋白的结构

多巴胺运输蛋白是一种膜蛋白,能将神经传输物质多巴胺从突触裂隙清除,将其运送到周围细胞的胞液内,从而终止神经传输物质的信号。Eric Gouaux及同事获得了与包括可卡因、右旋苯丙胺、甲基苯丙胺、多巴胺和两种抗抑郁剂在内的各种小分子结合在一起的果蝇多巴胺运输蛋白的X射线晶体结构。除了让我们能够首次看到一种神经传输物质是怎样与一种生源胺运输蛋白相结合的以及可卡因是怎样与一种生源胺运输蛋白相结合的外,该结构还是一种蛋白的配体结合点何以能够通过重塑自己来结合和适应具有不同形状和大小、在结构上不相关的小分子的一个很好例子。

纠缠叠加态的产生

相干量子态可以被挤压、以使该状态的一个成分的量子波动以该状态另一个成分为代价而被减小。由于这些被挤压状态表现出如此低的噪音水平,所以它们对于高精度测量是有用的,比如说在寻求对引力波进行检测时。本文作者设计了在一个被束缚的离子内生成的一个量子谐振子内的被挤压状态的超级位置(叠加)。这些类型的超级位置经常被称作“薛定谔猫”状态,它是与“薛定谔思想实验”相类比而言的,在该实验中,一只猫同时处在死亡和活着的一个超级位置。能够以量子方式设计被挤压状态的超级位置,对于具有连续变量的量子处理和对于计量应用(如检测电场)可能会有重要意义。

非焦耳磁致伸缩被观察到

典型铁磁体在被置于一个磁场中时会以各向异性方式伸长和收缩,这是被称作磁致伸缩的一个现象,是由詹姆斯·焦耳首次发现的。该效应是磁畴转动造成样本维度发生变化而样本总体积保持不变的结果。在这篇论文中,Harsh Deep Chopra和Manfred Wuttig在一种Fe-Ga合金中观察到了一个新的效应,即非体积保守或非焦耳磁致伸缩效应,该现象以前没有在任何磁体中被观察到。作者将这一效应归因于独立转动、导致体积变化的结构单元。这些单元结构还被认为是造成在单晶内所有方向上观察到的异乎寻常的无磁滞、各向同性磁化曲线的原因。

过量BCR信号传导的抗癌作用

Markus Müschen及同事分析,在某些具有组成性“B细胞受体”(BCR)信号传导的B细胞恶性肿瘤(携带BCR-ABL转位的“急性淋巴细胞白血病”)中,也许有可能通过一个中等水平的BCR信号传导来改变有利于B细胞的正常选择过程,反而来驱动BCR信号传导水平超过一个阈限,在这个阈限之上,恶性B细胞就无法存活了。他们显示,这一点在一个小鼠模型中比如说就可以通过激酶SYK的超活化做到。在该小鼠模型中,一个SYK通道的药理活化可以抑制来自患者的肿瘤异种移植物的生长。这一概念与寻求阻断BCR信号传导的B淋巴瘤治疗方法截然不同,也许值得在临床上进行探索。

应对当前的埃博拉疫情

封装在类脂纳米颗粒中以埃博拉病毒为目标的siRNAs(TKM-Ebola),以前被发现对非人类灵长类动物能够提供针对致命剂量埃博拉病毒挑战的接触后保护。该疗法从同情角度出发在当前疫情中也曾被用于若干个人类患者,尽管它对人类的疗效尚不知道。在这项研究中,Thomas eisbert及同事迅速针对当前疫情中的病毒类型对TKM-Ebola鸡尾酒疗法进行了改造,发现在用当前疫情中的西非EBOV分离毒株进行挑战之后3天施用,它完全能够保护非人类灵长类动物。一旦有了病毒序列数据,该药物在只有8星期的时间内就可以针对新病毒被改造和生产。

(田学文/编译 更多信息请访问www.naturechina.com/st)

《中国科学报》 (2015-06-01 第2版 国际)
 
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