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【科普】Nature杂志,2008年9月18日概览

封面故事:异常热年份之后陆地生态系统CO2吸收量减少
Prolonged suppression of ecosystem carbon dioxide uptake after an
anomalously warm year
地球的陆地生态系统通过净植物生产力(CO2吸收)和土壤微生物呼吸(CO2释放)的季
节性变化对大气中的CO2水平产生强烈调控作用。几十年前科学家就知道,这些过程对
气候的季节变化、尤其是气温有反应,导致全球CO2曲线呈现为“之”字形,但在跨年
度时间尺度上定量确定一个单一气候变化因素的影响所需的实验数据却一直没有。现
在,利用在大型受控环境室(如本期封面所示即为这样一个环境室)中的完好高草草原
生态系统所进行的一项为期4年的研究项目,提供了一些所缺失的数据。这些研究所获
得的结果表明,一个异常热的年份能减少该年份及随后一年的净生态系统CO2交换量。
一个“被加热的”生态系统中的碳封存量与对照组的生态系统相比被减少三倍。这些发
现表明,异常热的年份更为频繁的出现(由人为因素造成的大气中CO2水平升高所产生
的一个可能后果),有可能导致陆地生态系统二氧化碳吸收量持续减少。(Letter
p.383)

大脑皮层神经细胞可在体外生成(A head start)
An intrinsic mechanism of corticogenesis from embryonic stem cells
大脑皮层是哺乳动物大脑中最复杂的结构,包含很多不同的神经细胞子类型。现在,对
细胞培养中的小鼠胚胎干细胞所做的一项研究显示,多样化的皮层神经细胞可在体外生
成。在“形态发生素”不存在而“sonic hedgehog”抑制因子存在的情况下,皮层生成
是小鼠胚胎干细胞的一个内在性质。这一发现为了解神经分化的机制提供了线索,并且
为脑病的模拟研究和治疗提供了新途径。(Article p. 351)

羟脂通道酶AOS的晶体结构已被确定(Oxylipin pathways)
Structural insights into the evolutionary paths of oxylipin biosynthetic
enzymes
羟脂是从脂肪酸产生的具有生物活性的脂类。在植物中,羟脂通道产生前列腺素一样
的、被称为茉莉酮酸的植物激素,同时产生能抵抗压力和使水果及蔬菜具有其特有香味
的绿叶挥发物。 现在,羟脂通道酶“丙二烯氧化合酶”(AOS)(呈自由状态,与基质
相结合)的晶体结构已被确定。该结构显示了这种酶是怎样控制关键中间体的活性的,
并且说明,AOS活性点(与茉莉酮酸的合成有关)上关键氨基酸的突变可将其转变成一
种过氧化物裂解酶(合成绿叶挥发物的酶)。另外,比较研究表明,羟脂生物合成基因
存在于植物和动物的最后共同祖先中,但在演化过程中在除少数几个后生动物分支以外
的所有动物身上都丢失了。(Article p. 363; News & Views)

活动星系核中发现准周期性振荡(Although active galactic nuclei: on the hour)
A periodicity of 1 hour in X-ray emission from the active galaxy RE
J1034+396
虽然活动星系核(AGNs)同类星体一样被认为是双星体系中双黑洞的放大版本,但在
AGNs中所发现的超大黑洞中却难以找到准周期性振荡。这个结果是让人惊讶的,因为这
些振荡在黑洞中通常都是很明确存在的。现在,研究人员对这个异常已经有所了解了,
因为他们在明亮活动星系RE J1034+396中观测到了周期约为1小时的X-射线辐射。该X-
射线辐射直接来自黑洞附近。对该现象及类似现象进行研究,应能揭示更多关于黑洞周
围吸积流的更多情况。(Letter p. 369; News & Views)

“元材料”的新发现可能会使“隐形斗篷”成为现实(A glimpse of invisibility)
Three-dimensional optical metamaterial with a negative refractive index
“元材料”(Metamaterials)是人造结构,它们会具有自然出现的材料所没有的性
能,如负折射率。具有负折射率的元材料(称之为NIMs)的首次演示是在微波频率上,
但如果光学NIMs能够获得的话,这类材料将会有更为广泛的应用,如成像和定向光源。
迄今为止,只有很薄的、几乎为二维的光学元材料被研发出来,从而限制了它们的器件
应用。现在,Valentine等人报告了一种三维光学元材料,该材料具有一个多层的、级
联式“渔网”结构,在很宽的光谱范围内能够非常明确地表现出负折射率。用这种材料
做成的棱镜对可见光的折射率为负。该发现为这类材料在光学器件中的实际应用铺平了
道路——也许有一天,甚至连该论文发表时媒体大肆宣传的“隐形斗篷”都会成为现
实。(Letter p. 376; News & Views)

能自组装成不同异构体的磁性胶体(Chiral colloidal clusters)

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作者:admin@医学,生命科学    2011-04-19 17:11
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