封面故事：

 

流感病毒演化極具欺騙性

 

年齡增長可增加免疫力

 

在《科學—轉化醫學》及《科學》雜志上有兩則新的研究報告說，病毒的演進變化披露了為什么季節性流感疫苗無法保護人們不受2009H1N1流感的侵害，這為人們理解為什么老年人對大流行流感病毒具有免疫力提供了知識。在《科學—轉化醫學》雜志中，研究人員揭示，H1N1病毒為什么不同于季節性的流感病毒，但卻與大流行的“西班牙”流感（該流感在1918年曾經橫掃全球）具有相似性。這些發現對預測H1N1在未來將如何演化是十分重要的，并為人們研發疫苗以挫頓新發烈性病毒的鋒銳，使其轉變成為一種更易控制的形式提供了一個模型。Chih-Jen Wei及其同事對不同組的小鼠分別注射了季節性流感病毒及1918年和2009年的大流行流感病毒。通過分析小鼠對這些病毒的免疫反應，他們發現，因接觸大流行流感病毒而激發的抗體可保護小鼠免受2009年和1918年流感病毒的侵害。但季節性流感抗體則出現了不同的后果：它們不具有對大流行流感病毒的侵害的保護性功效，盡管它們可完美地保護機體不受季節性流感病毒的侵害。這些結果表明，2009年和1918年的流感病毒存在著某些共同的成分，這些成分使得其抗體能夠容易地提供與機體等同的保護作用以不受這兩種親緣關系遙遠的病毒的侵害。

 

研究人員觀測到，那些可成功地保衛機體不受大流行流感病毒侵害的抗體會將其附著在刺突蛋白的頂部（刺突蛋白是一種致命的分子，它存在于病毒的表面并能幫助病毒感染宿主細胞）。有趣的是，在1918年和2009年的流感病毒上的刺突蛋白具有相當大的相似性。另外，季節性流感病毒的刺突蛋白上有兩個附著的糖基卻在大流感病毒中闕如，這些糖基團特別具有欺騙性，因為它們能夠掩飾季節性流感病毒，使其不被宿主免疫系統所識別。這是季節性流感病毒用來躲避那些對大流行流感有效的疫苗的一種演化伎倆。這些結果還可解釋為什么老年人對目前的H1N1病毒具有抵抗力。在年輕的時候接觸與1918年流感病毒具有密切親緣關系的病毒意味著老年人的免疫系統可以識別2009年H1N1流感病毒的刺突蛋白，因此也能夠阻止其感染宿主細胞。在《科學快訊》的一篇相關文章中，Rui Xu及其同事應用晶體結構來顯示人類的抗體是如何與1918年和2009年流感大流行病毒的刺突蛋白的頂端相結合的。他們發現，由這兩種病毒中的任何一種所激發產生的人類抗體可等同地保護人體不受這兩種病毒的侵害。當進行更密切的觀察之后，研究人員發現，這兩種病毒共有一個幾近等同的抗原決定簇（這是某個分子的一部分，它的作用如同一個標簽，而抗體就是與該標簽發生結合的）。這些發現可解釋為什么老年人，特別是那些年齡超過65歲的人，具有對2009H1N1病毒的先存的免疫力。該期《科學—轉化醫學》上的一篇文章就這些發現對未來流感疫苗的設計具有什么樣的意義進行了討論。

 

沒有貴金屬的柴油的益處

 

一種由鈣鈦礦氧化物所制備的引擎催化劑為人們提供了一種從柴油機排放的廢氣中清除污染物質的有前途的路徑，其成本要比用像鉑這樣的貴金屬低許多。高燃油效率的柴油引擎可幫助降低溫室氣體的污染，但目前用于柴油引擎中的基于鉑的催化劑非常昂貴，它們的稀有成分的供應價格會發生明顯的波動，且它們會在高溫時發生退化。Chang Hwan Kim及其同事如今展示，一種由播撒有鍶原子的鈣鈦礦氧化物所制備的催化劑在用來處理柴油機排放的廢氣中的氮氧化物污染時可具備像鉑催化劑那樣的性能。研究人員提示，鈣鈦礦催化劑還更為耐久，其金屬成分比鉑版本的成本要低70%。James E. Park Ⅱ在一則相關的文章中對這種實驗性催化進行了討論。

 

受到輻射損傷的銅可自我愈合

 

新的模擬實驗顯示了銅在接觸輻射之后是如何自我愈合的，這種特征可能在設計持續時間較長的核反應堆時非常重要。長時間的輻射可通過將某材料的晶體結構中的原子位置移位而造成該材料的損傷。Xian-Ming Bai及其同事的銅納米結構的分子模型顯示，在銅晶粒之間的邊界可充當一個這些移位原子的“接受器”，它可接納并接著釋放這些移位原子以填補大體材料中的空洞。這種現象可幫助解釋為什么具有無數晶粒邊界的納米晶材料比那些具有不同大小晶體的材料對輻射具有更強的抵抗力。在一則相關的文章中，Graeme Ackland對為什么納米材料在未來可用于核裂變——可能還可用于核聚變——反應堆進行了討論。

 

（本欄目文章由美國科學促進會獨家提供）