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2005年8月19日Science中文摘要

2005年8月19日  美国《科学》周刊309卷   第5738期   提要


超强、多用的纳米管带子
研究人员发明了一个方法,用碳纳米管制造出几米长的超强透明带子。 “人多势众”这个概念对碳纳米管来说一直不适用,这些长的、曲卷的碳原子片的引人注目的性质通常在单个分子中,比在多根纳米管的纤维中,表现得更强。Mei Zhang和同事过去曾发明了将多壁碳纳米管束编织成绞线的方法(见《科学》2004年11月19日,1358页)。在这项新研究中,他们展示了如何用一条黏胶带将纳米管从管束的一边拉出来,使其形成一个几厘米宽的带子。这些带子刚形成时是含有许多孔的气凝胶,但能被压缩成密的、只有几个纳米厚的片,可与钢的重量强度比美。这种带子可能有许多用途,包括汽车的电热玻璃、可变形的电视屏幕、有机发光二极管等。
报告:Strong, Transparent, Multifunctional, Carbon Nanotube Sheets, Mei Zhang, et al.


微小的海洋细菌没有废物DNA
研究人员报告说,占海洋细菌总数四分之一的细菌类中的一种,具有迄今为止独立生存生物体中所观察到的最小的基因组。和许多寄生或不能独立于其它物种生存的生物体不同,海洋杆菌(Pelagibacter)有制造所有20个氨基酸的遗传指令,但是它的基因组中没有非编码或所谓的“废物”(junk) DNA。鉴于海洋杆菌的种群数之大,这些发现与“精简(streamlining)”假说一致,该假说提出,自然选择的作用会缩小基因组的大小,因为复制不提供适应价值的DNA增加了代谢负担。这个负担在不经历周期性衰减的大的细胞种群中应该是最大的。与海洋杆菌相比,其它基因组已测出的异养海洋细菌具有相对大的基因组。
报告:Genome Streamlining in a Cosmopolitan Oceanic Bacterium, Stephen J. Giovannoni, et al.


人类进化早期的气候变化
人们通常认为,现代人的进化是在东部非洲的干燥度不断增加的气候背景下进行的,但是一项新研究提出,那时的气候趋势要复杂得多,包括三个明显的暖湿期。认识这些气候阶段也许能帮助形成对人类进化的发生和轨迹的更好的了解。比如,新发现支持了人类进化的“变异性假说(variability hypothesis)”,该假说认为持续潮湿与持续干燥时期的快速变化可能为不同物种分离提供了所需的压力。300万到100万年前的这段时间是人类进化的重要时期。在这个时期,现代人种智人出现了,直立人消失了,我们的祖先走出了非洲。Martin Trauth和同事分析了来自东部非洲裂谷盆地湖泊形成和消失的纪录,这个地区是绝大多数那个时期的人类化石的发现地。他们发现在三个时期,裂谷的湖泊很深、很大,这与三个已知的全球气候变化相符。
科学特快报告:Late Cenozoic Moisture History of East Africa, Martin H. Trauth, Mark A. Maslin, Alan Deino, and Manfred R. Strecker


弥补和保护肠道内膜
研究人员报告说,一个最近发现的人类生长因子引起小鼠肠道内的上皮层的有力生长,帮助保护了肠道上皮层不受一个化疗药物的损害。肠道通过上皮细胞快速生长和快速死亡的平衡来维持其上皮层。一个美国和日本的小组现在显示,被称为"R-spondin 1"的生长因子极大地增加了隐窝上皮细胞增殖,导致小肠和大肠的变粗和延长。因为粘膜损坏是抗癌治疗的一个常见的副作用,所以研究人员还调查了R-spondin在肠癌小鼠模式中的作用。他们发现,这个生长因子降低了与化疗药物5FU有关的细胞损坏,减少了腹泻和体重降低的发生,但是他们没有比较这是否降低了药物的抗肿瘤效力。
报告:Mitogenic Influence of Human R-Spondin1 on the Intestinal Epithelium, Kyung-Ah Kim, et al.


氢原子在化学反应中各行其道
一项新研究为氢原子为什么在H和H2的最简单的化学反应中不遵守人们所期待的规律提供了一个相对简单的解释。在原子水平,粒子具有波动性,所以它们像波一样相互干扰,但是不知道是什么原因,人们在氢原子与氢分子的反应中所期待的干扰现象不出现。在此之前,这只能用一个极为复杂的计算机模型来解释,和许多现代化学的理论解释一样,这种计算不能提供对这个问题的一个直观了解。Juan Carlos Juanes-Marcos和同事现在通过分析氢原子在势能场中的拓扑,对这个问题给出了一个更简明的解。用这个“铅笔和纸”的直观,他们揭示干扰之所以不发生是因为氢原子的路径不相交。一篇相关的研究评述进一步讨论了这项研究。
报告:Theoretical Study of Geometric Phase Effects in the Hydrogen-Exchange Reaction, Juan Carlos Juanes-Marcos, Stuart C. Althorpe, and Eckart Wrede
研究评述:Geometric Phase in Chemical Reactions, David C. Clary


质疑生命史研究
生命史理论(Life-history theory)试图为物种的某些生物量(比如母亲体重与后代断奶体重之间的关系)的变化提供一个进化解释。但是,一项新研究对寻找生命史不变量的主要方法提出了质疑,对这种不变量是否存在提出挑战。生命史不变量是无量纲的两个生命史特征的比,比如成熟年龄和平均寿命的比。这些不变量的看似存在提示了选择力量的基本相似性以及一个统一的生命史理论的可能性。Sean Nee和同事显示,这可能是一个空望,是由并不存在的不变量带来的错觉。他们指出,用来检测不变量的回归方法给出总是看似不变量的错误结果,不管不变量是否存在。一篇相关的研究评述给出了进一步的解释。
报告:The Illusion of Invariant Quantities in Life Histories, Sean Nee, Nick Colegrave, Stuart A. West, and Alan Grafen
研究评述:Is Invariance Across Animal Species Just an Illusion, Gerdien de Jong

 
    
 


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2005年8月19日美国《科学》周刊309卷第5738期提要超强、多用的纳米管带子研究人员发明了一个方法,用碳纳米管制造出几米长的超强透明带子。“人多势众”这个概念对碳纳米管来说一直不适用,这些长的、曲卷的碳原子片的引人注目的性质通常在单个分子中,比在多根纳米管的纤维中,表现得更强。MeiZhang和同事过去曾发明了将多壁碳纳米管束编织成绞线的方法(见《科学》2004年11月19日,1358页)。
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