• 4月17日《自然》雜志精選


    封面故事:格陵蘭冰層在融化 
     
    世界上大約1/10的冰都在格陵蘭,但這個地方的冰層也許在融化。來自GRACE項目(即“引力恢復實驗和氣候實驗”項目,由兩個空間探測器執行)的數據顯示,在2002年和2006年間,這里的冰層每年損失150到250立方公里。但其他指標一直存在矛盾,而且關于這種融化過程對全球海平面到底有什么效應的問題也難以回答。在本期的一篇新聞特寫文章中,Alex Witze提出了3個密切相關的問題,試圖以此確定目前人們關于格陵蘭所發生的事情的一致觀點。第一個問題是,氣候變暖是否已經在進行當中,因為今天的二氧化碳排放將會使明天的海洋溫度上升到足以使冰層結構越過一個不可逆轉的點的程度。第二個問題是,我們距離這個臨界點還有多遠?第三個問題是,隨著時間的推移,這種融化速度會快到什么程度?現在,科學家正在根據已經看到的變化重新審視認為這樣的過程需要千年以上時間的假設。
     
    證明e/4準粒子存在的證據
     
    在傳統量子霍爾效應中,一個二維電子體系的霍爾阻力在一個外加磁場下按h/e2的不連續階段增加(這里h是基本普朗克常數,e是電子電荷)。但當電子之間存在強相關時,帶有分數電荷的準粒子就會形成,霍爾阻力平臺會出現在h/e2的分數值上。關于這些凝聚態物質體系的大部分研究工作都集中在奇數分母的分數值上,但5/2態卻非常重要,因為它被認為是以帶有電荷e/4的準粒子為特征。這些粒子由不同尋常的“non-abelian”量子統計來描述,在其中,兩個準粒子的互換會改變體系的狀態,這與費米子(如電子)或玻色子(如光子)形成對比,后者只是增加一個相。現在,Dolev等人報告了關于在一個超凈二維電子氣體中由5/2態所產生的噪音的數據,這些數據令人信服地說明了e/4準粒子的存在。
     
    捕撈對魚類資源的威脅
     
    生態學家早就懷疑,被捕撈的魚類資源的豐度的波動大于未被捕撈的魚類資源的豐度的原因與它們被捕撈的事實本身有關。為了解釋這種現象,人們提出了三個主要假設。第一個是,變化的漁業壓力本身直接增加了魚類資源存量的可變性。另外兩個假設與“年齡截斷效應”有關:不是成熟魚的減少使得幼小種群更易受環境變化影響,就是它通過改變內在生長速度等因素而使得種群動態不穩定。一個關于“加利福尼亞洋流”漁場中魚苗種群的50年記錄被用來區分這些可能性。沒有發現支持第一個假設的證據,對第二個假設的支持也幾乎沒有,找到支持依據的是第三個假設:漁業生產增加種群動態的不穩定性,能導致在漁業資源存量系統性下降之前所出現的不穩定的突增和突減。這意味著,如果沒有捕撈政策限制資源枯竭,很多有重要經濟價值的漁場將會崩潰。
     
    量子多體體系中的松弛過程
     
    在一般性的、隔離的多體量子體系中,非平衡動態預計會導致熱化,即松弛到宏觀數量的值是靜止的狀態,這樣的狀態對于很多不同初始條件來說是普遍性的,并且用統計力學方法是可以預測的。然而,多體量子力學的什么特征使得量子熱化成為可能并不清楚,而且有人甚至還提出,統計力學對這樣的體系可能會給出不正確的預測。Rigol等人發現,一個隔離的一般性量子多體體系的確能夠松弛到一個由標準統計力學方法可以很好描述的狀態。熱化發生在各個本征態的水平上,從而使得能夠根據關于微正則能量窗口中任何本征態的知識來計算熱均值。
     
    生物質燃燒對大氣甲烷中碳-13含量增多的貢獻
     
    在南極Dronning Maud Land鉆取的EPICA冰芯已被用來獲取關于整個上個冰期—間冰期過渡階段甲烷中碳同位素比的一個記錄。這些數據表明,大氣甲烷中的碳從同位素比來看要比在氣候較冷的時期重得多。生物質燃燒是碳-13含量顯著增多的甲烷的唯一已知來源,而將富含碳-13的甲烷數據與早先的結果及“盒子模擬”方法結合起來所作分析表明,因生物質燃燒所產生的甲烷排放在整個冰期結束階段大體保持不變,甲烷在大氣中的壽命在氣候較冷的時期有所縮短,濕地在變暖事件期間是甲烷的一個重要來源,但在較冷氣候條件下并未對甲烷排放作出顯著貢獻。
     
    前后肢成形的控制
     
    Sonic hedgehog(Shh)是一種形態發生素,它在發育中的肢芽中形成一個梯度,控制指/趾身份。在本項研究中,Tickle及其同事發現了Shh在肢芽中的一個額外的功能,即控制細胞周期調控因子的表達,從而控制生長及確定指/趾分化梯度活動區域的大小。他們發現,當它們在小雞肢芽中抑制Shh信號作用時,所有指/趾前體都形成了前肢結構。相比之下,當它們抑制細胞增殖時,所有前肢結構都丟失,所有指/趾前體都形成了后肢結構。他們還發現,Shh表達的持續時間由細胞增殖控制。能夠將Shh的指/趾分化功能與其對細胞增殖的控制及指/趾分化區域的擴大脫開關系,將能夠幫助了解先天性及演化性指/趾還原。
     
    微RNA治療干預實驗
     
    關于微RNA在正常發育及癌癥、心臟病和代謝紊亂等疾病的基因調控中發揮中心作用的認識,促使研究人員提出,它們也許是治療干預的可行目標。現在,研究人員首次在非人類靈長目動物中實現了高效的、持久的和可逆的微RNA沉寂。他們給非洲綠猴從腹膜內注射了一種修飾過的短RNA序列,該序列與一種微RNA(miR-122)結合,并阻斷其功能,而這種微RNA則



    版權所有©中國科學院煙臺海岸帶研究所
    地址:山東省煙臺市萊山區春暉路17號  郵編:264003
    備案序號:魯ICP備10010756號-1  煙公網安備37060202000025號

  • 吻戏视频