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《自然》杂志1月24日精选:从气候变化到神经科学的最新发现

2013-01-28 23:46 《自然》杂志编辑部 《自然》杂志 阅读 0
核心摘要: 本文总结了《自然》杂志1月24日精选的四项研究进展,涵盖Eemian时期气候记录、长时程增效与记忆形成新机制、太阳日冕加热机制以及边际土地生产生物燃料的潜力,展示了跨学科的最新科学发现。

Eemian时期气候的详细记录

格陵兰冰盖正在减少,并为持续的海平面上升做出贡献。然而,由于对距今13万至11.5万年前的上次间冰期(Eemian时期)的变化认识不足,人们一直难以做出可靠预测。现在,一个国际研究小组从新的NEEM冰芯成功重建了Eemian气候记录。该记录显示,尽管当时的气候比过去一千年温暖8°C,但冰盖厚度仅减少了数百米。此外,冰芯还显示,在Eemian时期,冰盖的北中部表面发生了显著消融——这种情况可能很快会再次出现,正如2012年7月在格陵兰因高温而在NEEM形成的融化层所反映的那样。

长时程增效(LTP)与记忆形成的重新思考

学习和记忆形成被认为涉及长时程增效(LTP),即两个神经元之间突触强度的迅速、持久增加。LTP在海马体(大脑中形成新记忆所需区域)的谷氨酸能突触上已被充分描述。然而,这项研究表明,关于LTP的主流模型——该模型仅关注一种神经递质受体蛋白AMPA受体亚基GluA1——需要重新考虑。根据这项研究,似乎没有特定的谷氨酸受体对LTP的产生至关重要:如果局部有足够大的受体库可供突触利用,LTP就会发生。

太阳日冕的加热机制

太阳的外层大气(日冕)比其表面温度高数百万度。寻找能够将能量从太阳内部以如此大规模转移到周边的机制,已识别出两个高度可信的候选机制:波加热作用被认为将日冕加热到150万K;同时,“磁辫子”的重新连接和拆开也被提出是将温度升高到接近400万K的机制。搭载在探空火箭上的一台高分辨率相机获得的5分钟系列图像,提供了支持后一机制的新证据。这些图像显示,在日冕活跃区域存在分辨率约150公里的精细尺度的辫结现象,并且这些图像与足以产生观测到的加热现象的能量生成过程一致。

用“边际土地”生产生物燃料的潜力

原本可用于生产粮食作物的良田,在欧洲和美国正被改用于以谷物为原料生产乙醇,这部分是由政府政策造成的。一个替代方案是在所谓的“边际土地”上种植纤维素作物。现在,一项对美国中西部“边际土地”生产生物燃料并减少温室气体直接排放潜力的评估发现,它们能够在不产生与粮食生物燃料相关的“初始碳债务”和间接土地利用成本的情况下,生产相当大量的生物燃料能源。

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