作者:田学文 来源:中国科学报 发布时间:2015/8/31 9:27:18
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8月20日《自然》杂志精选

 

封面故事: 金刚石中的杂质

本期封面所示为一块有包膜的“脏”金刚石,是当一个含微包裹体的纤维膜生长在一块单晶清透金刚石上时生成的。在地球表面附近发现的大多数金刚石都是在古老大陆最底部深度超过150公里处形成的。因此,“脏”金刚石中封存的化学杂质含有关于地球深处这些人们无法接触到的区域的宝贵信息。Yaakov Weiss及同事发表了来自加拿大西北地区Ekati金刚石矿的一组11块金刚石内所含包裹体的地球化学数据。这些数据包含清晰的化学演化趋势,它表明高咸度溶液参与了含硅和含碳酸盐的深层地幔熔融体的形成。含盐流体的化学性质和主体金刚石形成的时间说明,北美地下的一个消减板块是这些流体的来源,也说明在消减、地幔交代变质和富含流体的金刚石形成之间存在密切联系。这一新模型为了解地幔流体组成范围的效应提供了一个背景,这种效应会在全球范围内改变深层岩石圈,并在金刚石形成中起关键作用。

μ-阿片受体的激发

μ-阿片受体是被各种止痛药、内源性内啡肽和被滥用的药物如海洛因和鸦片激发的一种“G-蛋白耦合受体”。我们对激动剂的结合导致某一特定的G-蛋白子类被识别、耦合和激发的机制还不完全了解。在本期《自然》上的两篇论文中,作者采用X射线晶体学方法、分子动态模拟方法和NMR光谱方法对受体激发的结构基础进行了研究。除了揭示这一GPCR在细胞外和细胞内区域中所发生的与受体激发相关的构形变化外,这两项研究也可帮助解释为什么这一受体的激动剂结合穴与胞质G-蛋白耦合界面之间的变构耦合相对较弱。

关于巨型行星形成的吸积模型

关于巨型气体行星的固体核的形成的“卵石吸积”模型假设,尺度从厘米到米大小的物体或“卵石”因空气动力阻力而集中起来,然后在引力作用下坍缩形成100公里到1000公里大小的物体。这些“微行星”然后会高效吸积剩下的“卵石”,并在几千年内就可生成行星核。然而,模拟表明,这些模型不是生成几个大的行星核,而是生成数百个与地球质量差不多的天体。Harold Levison等人解决了这一困难问题:他们显示,如果“卵石”的形成速度足够慢的话,那么“微行星”之间的引力相互作用会导致一到四个巨型气体行星的形成,这与所观测到的太阳系的结构相一致。

通过镍催化实现C-异原子偶联

尽管人们在碳-碳片段偶联方面取得了一些进展,但在通过镍催化来生成碳-氧键方面基本上还是不成功的。在这项研究中,David MacMillan及同事发现,被可见光激发的光氧化还原催化剂能让我们瞬时获取容易参与还原消除反应的三价镍。利用光氧化还原与镍催化之间的这种协同作用,作者采用醇类和芳基溴实现了一个高效的、普遍性的碳-氧偶联反应。

对中国碳排放量的向下修正

中国排放大量人为产生的碳,但其碳排放量估计值有很大不确定性。这篇论文根据对中国能源消耗和熟料生产的更新数据以及关于中国煤炭的两组新的排放因子测定值,发表了对中国来自化石燃料燃烧和水泥生产的碳排放量的修正后的估计值。作者对中国从2000年到2013年的累积碳排量的估计值比以前的估计值低13%。

一个山地生物群的演变

马来西亚婆罗洲的基纳巴卢山是喜马拉雅山与新几内亚之间的最高峰,同其他热带山脉一样,它也是一个生物多样性热点,包含很多被高程分隔开来的地方种。本文作者通过对来自基纳巴卢山的整个生物群(其中包括青蛙、蛛形纲动物、蜗牛、水蛭、苔藓、开花植物、蕨类和真菌)进行取样,研究了这种生物多样性的演化起源。DNA条码分析显示,这些物种大部分都比这座600万年的山脉年轻,它们要么是将自己的生活环境上移了的低地物种的亲缘种,要么是来自其他高海拔地区的远距离迁移种。了解山地生物多样性将可帮助了解它对环境变化的反应。

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

《中国科学报》 (2015-08-31 第2版 国际)
 
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