作者:田天 来源:中国科学报 发布时间:2016/2/15 9:35:16
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2月4日《自然》杂志精选

 

封面故事: 英国花蜜资源的全国性评估

本期封面所示为英国什罗浦郡的枞枝欧石楠花和停在花上的一只有银色斑点的蓝色成年蝴蝶。人们对蜜蜂、蝴蝶和其他昆虫授粉者数量最近的下降普遍担心。花的减少已被认为是一个关键原因,但这一观点此前还没有被充分验证。Mathilde Baude等人提供了对授粉者依赖的一种关键资源——花蜜——在英国全国范围内所做的一项评估。他们确定了最常见的英国植物的花蜜价值,评估了260种植物的花蜜生产,并将这些数据与植被调查的历史数据相结合。这些结果显示,英格兰和威尔士的花蜜资源总量在上个世纪30年代和70年代之间先是下降,后又稳定了下来,再后来又有较多增加,但提供这些花蜜的物种多样性在此之后又下降了十年时间。到2007年,仅仅四种草地植物就占全国花蜜供应量的一半以上。这些趋势反映了授粉者的多样性——其多样性在20世纪中叶下降,但之后趋于稳定。对改良草地的管理周期进行小的调整,让白三叶草开花,将会增加花蜜量,尽管只有一部分授粉者物种会从中受益。

“无序”是α-突触核蛋白的常态

蛋白质α-突触核蛋白的淀粉样聚集体与帕金森氏症相关,而且虽然分离出的该蛋白在体外是无序的, 但对在活体中的生理条件下的该蛋白也提出了各种不同构形,从无序的单体到折叠的螺旋形四聚体都有。现在,利用原子分辨率的细胞内NMR和EPR光谱方法,Philipp Selenko及同事发现α-突触核蛋白在包括神经元在内的所有被测试的哺乳动物细胞内都保持无序状态,同时他们也识别出了该蛋白的哪些部分与细胞质动态互动或保持不受其影响,从而防止在生理条件下发生聚集。该研究首次提出了应用于哺乳动物细胞内的一种蛋白的几个实验方法。

药物治疗过程中HIV-1的耐久性

多种抗逆转录病毒药物的组合使用,在HIV-1感染情况下能减少病毒复制和将血液中的病毒RNA降低到检测不到的水平,但尚不清楚治疗是否能完全抑制淋巴组织中的病毒复制。Steven Wolinsky及同事对来自接受药物治疗的三个被HIV-1感染的患者的淋巴组织中的病毒序列进行了分析。他们发现了病毒持续复制的系统发育证据,说明淋巴组织中的抗逆转录病毒药物浓度不足以完全抑制该病毒。他们用一个数学模型来解释为什么在药物浓度不足以完全抑制病毒复制的条件下抗药性未必会出现。

成神经管细胞瘤的表观基因组学研究

对小儿脑瘤 “成神经管细胞瘤”所做的基因组学研究,已经显示了在临床上截然不同的四个分子子类群。在这项研究中,作者对28个原发性 “成神经管细胞瘤”组织中的活性基因调控元素进行分析,显示了在不同子类群中受到差异化调控的增强子。这些结果有助于我们认识那些此前没有得到很好表征的Group 3和Group 4两个子类群之 “子类群分异”和细胞起源的转录因子。

束缚电子的亚飞秒控制

通过光的电磁力控制物质的一个基本速度限制来自束缚电子作出反应所需的时间。实验表明这种反应不是即时的,但此前足够快的探测器的缺乏使得研究人员无法进行直接测定。现在,Eleftherios Goulielmakis及同事在可见光和附近光谱范围内生成了强光脉冲,发现这些所谓的光学阿秒脉冲能控制和测定氪原子中束缚电子的动态。原理证明测定确定了用来探测和操纵原子、分子或固体中束缚电子的光学阿秒脉冲的值,同时也表明,对于在亚飞秒时间尺度上和皮赫速度上工作的基于光的非线性光子系统,它们可能也会找到应用。

一种生物可吸收的脑电子接口

这项研究报告了用来监测脑内压力和温度的一种基于硅的生物可吸收传感器的设计、制造和活体应用。单独来说,构成该装置的所有材料以前都知道是可吸收的。但这是在使用之后能够完全在体内溶解、没有明显副作用的一种可以正常发挥功能的传感器的首次演示。使得传感器完全可吸收,就可以避免通过手术来将其除去。这类装置的应用并不限于大脑——它们经过改造后可以用于一系列不同的医学条件下。过去,经皮导线可以通过植入一个遥测装置除去,不过这种装置不是完全可吸收的。

更好的光电化学水裂解方法

将水以光电化学方式分解成氢和氧是将太阳能转化成燃料的一个有希望的能量转化技术。试图使这一过程更高效的工作通常需要用一种析氧催化剂对光电阳极进行改性,但有关这一过程的信息极少。Justin Sambur等人采用 “in operando”成像方法以前所未有的分辨率对单一二氧化钛纳米棒上的光电催化活性进行分析。所获数据显示了哪些光电阳极点是活性的,同时也显示了哪些催化剂沉积点增强或降低性能以及为什么。该研究中所用方法适用于一系列不同的材料系统,并且应能使得用于太阳能转化的改进的、被催化剂改性的光电极基于活性的合理研发成为可能。

(田天/编译 更多信息请访问www.naturechina.com/st)

《中国科学报》 (2016-02-15 第2版 国际)
 
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