作者:田天 来源:中国科学报 发布时间:2016/7/25 8:58:11
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7月14日《自然》杂志精选

 

封面故事:

石墨烯自身从二维结构变成三维结构

本期封面所示为来自一个单层主体石墨烯层的三个 “丝带”的并行自组装。20多年前,人们设想石墨烯可被折叠和剪切成有用形式,如一种纳米尺度的折纸。在本期《自然》上,James Annett 和Graham Cross描述了一个系统,在其中单层石墨烯能通过一个折叠、滑动和撕破的过程将自身重组成三维结构。当一小片石墨烯被折叠接触到其本身时,它自然会开始滑动,并在这个过程中撕成一条带状结构,就像丝带一样。当一个动能能障消除时,这种二维材料能合并成我们更熟悉的三维分层形式。这一“剥皮” 现象的驱动因素是一个热力学机制,该机制很稳定,即便是在室温下的空气中也足以能够在大面积内发挥作用。这些发现有望成为以机械方式促动二维材料的一个新机制以及将它们组装成复杂三维架构的一个新方式。

变化中的生物季节

不同物种对气候的物候反应的不同使人们担心,关键物种相互作用可能会随着时间的推移去同步,对生态系统功能造成一定后果。Stephen Thackeray等人利用时间跨度从1960年到2012年的超过1万个物候数据集再结合温度和降水数据对英国各地812种陆地和水生生物的气候敏感性进行了研究。物候气候敏感性的幅度和方向在不同营养级之间存在一个系统性差别,尽管在具有共同分类相近度和营养位的生物之间存在明显异质性。尤其是,次级消费者比初级生产者和消费者的气候敏感性更低。作者提出,不同营养级的不同物候—气候敏感性今后有可能导致季节性事件的去同步。

成神经细胞瘤的一个统一致病机制

MYCN基因充当神经细胞瘤的一个主致癌基因,其致癌作用是由肿瘤抑制因子“微RNA let-7”调控的。let-7抑制因子LINB28被认为对MYCN的致癌作用有贡献。这篇研究报告发现了一个新的调控层,通过它,高水平的MYCN信使RNA针对let-7能充当一块海绵,绕过对LIN28B负调控的需要。在人类成神经细胞瘤的发展过程中,let-7的破坏可以通过包括基因丢失、LIN28B破坏或MYCN扩增在内的不同非重叠机制实现,说明它在致病过程中起一个重要作用。

一个原恒星雪线的直接成像

一个原行星盘中的雪线是指与原恒星的距离,在这个距离上某种挥发性气体会凝结。在盘演变中尤为重要的是水的雪线,因为水—冰决定尘埃和小行星体凝聚的效率以及彗星、冰质巨型行星和气体巨型行星的核心是否能够形成。Lucas Cieza等人报告了对V883 Ori周围的盘所做的长基线观测。V883 Ori是一个原恒星,有1.3个太阳质量那么大,正在发生一次吸积爆发。这些数据提供了一个原行星盘的水雪线的第一个直接图像,说明它在一次原恒星爆发过程中向外移动了,这对我们了解行星系统的形成有意义。

利用一个类似“薛定谔猫”的状态进行计量

海森堡的不确定性关系会诱导限制测量精度的量子波动,但通过聪明地设计量子系统,研究人员已经能够超过正常情况下由这些波动所设定的测量精度。Adrien Facon等人介绍了怎样基于一个里德伯原子中的一个类似“薛定谔猫”的状态来构建一个高度灵敏的静电剂。就灵敏度来说,他们的静电剂能与最好的传统电场测量装置即机电谐振器和单电子晶体管相媲美。通过优化实验参数,灵敏度还可进一步提高,以进入前所未有的灵敏度范畴。

哺乳动物原肠胚形成过程中的单细胞分析

向构成哺乳动物身体的三个主要细胞系的分化发生在原肠胚形成过程中,在此过程中细胞进入胚胎里面。引导原肠胚形成的分子事件仍不清楚,因为一次只有非常少的细胞分化,使得这一过程难以分析。人们认为,在单细胞层面分析这些事件可帮助了解器官是怎样形成的。Berthold Gttgens及同事采用单细胞测序方法分析了来自处于原肠胚形成过程中的小鼠胚胎的超过1000个细胞的转录组,获得了关于原肠胚形成过程中早期中胚层形成的出乎意料的信息。

(田天/编译 更多信息请访问www.naturechina.com/st)

《中国科学报》 (2016-07-25 第2版 国际)
 
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