June 02, 2005
参考NATURE CHINA 如有出入，以英文原文为准。

封面故事：宇宙中星系生长的模拟

现代星系调查提供了数量惊人的数据，以前所未有的准确度绘制出了星系在宇宙中的位置，并且显示了它们的物理性质作为环境和宇宙时间的一个函数的分布。现在，科学家利用计算机模拟，将由这些调查所提供的关于宇宙历史的一幅幅快照组合成一个连贯的画面，来展示宇宙演化表象背后的物理过程。在研究中，科学家对2000万个星系在一个巨大的宇宙空间中的生长进行了模拟，并且证明了识别第一批明亮类星体不寻常的形成地点和最终命运是有可能的。模拟表明，大型调查很可能包括星系分布中直接反映早期宇宙中物理过程的一些特点，也许还能弄清驱动宇宙当前加速扩张的神秘的暗能量的性质。本期封面所示为暗物质在穿过所模拟的宇宙的一个薄片中的分布。

染色体间的相互影响

认为染色体彼此独立发挥作用的常见假设可能该修订了。研究人员首次发现，一个染色体上的一个遗传要素能指挥另一个染色体上的基因活性。该发现是在对原始“帮助者”T细胞分异成TH1细胞和TH2细胞的过程所做的一项研究中获得的。TH1细胞激活作为由细胞调节的免疫系统构成部分的干扰素-g；TH2细胞打开由抗体调节的免疫系统中的白介素-4及其他细胞因子。由TH2打开的白介素和细胞因子在11号染色体上；干扰素-g在10号染色体上。荧光技术证实，这两个相互配合的染色体将它们的DNA连接在一起。关于染色质在细胞核内的位置是基因活性的一个重要限制因素的证据越来越多，本研究获得的这些结果又为这一观点增添了新证据。

细胞的基因组编辑

本期Nature上报告的一项发现有可能极大地改变基因疗法领域。目前的方法是，试图通过将一个新版本的正常基因插入进细胞中来补偿缺陷基因。本期Nature报告的这一新工作，解决了一个影响在活体中对人类基因组进行有效编辑的长期未能解决的问题，所以现在，基因纠正是可以做到的了。在活体中对人类基因组进行编辑因同源重组频率低而受阻。现在，用特殊设计的“锌手指”核酸酶作为分子剪刀来在细胞内的特定序列上切割DNA，便能绕开这个问题。然后，利用新的遗传信息将断开的DNA补上。这一方法效率很高，而且又能设计几乎能以任何DNA序列为目标的“锌手指”核酸酶，这意味着人体细胞中的基因组编辑很可能成为一个重要的研究工具，并且还有潜力成为治疗疾病的一个强大手段。

物质外流是宇宙中的普遍现象

褐矮星的质量介于正常恒星和行星之间。它们的质量是如此之小（不到木星质量的70倍），以至于其内核温度太低，不能点燃氢，所以它们有时被称作“失败了的恒星”。一个正常恒星的诞生伴随着物质的累积和排出。越来越多的证据表明，褐矮星周围有小的累积（增长）盘，所以问题是，褐矮星是否也向外排出物质？Whelan等人发现，它们的确向外排出物质，而且它们的物质外流是由T Tauri恒星（像太阳一样的恒星的前身）所产生的物质外流的缩微版本。这说明，物质外流现象是普遍的，它不仅伴随恒星和褐矮星的形成，而且甚至还可能伴随行星的形成。

北极在“Younger Dryas”中的作用

大约12800年前，当地球在上个冰期至间冰期过渡期间变暖时，变暖过程却突然被中断，而中断这一过程的是向近乎完全冰期状态的一次千年尺度的回归。这一被称为“Younger Dryas”的冷间期出现的原因一直难以搞清。它曾被与“北大西洋深水”形成的速度的降低以及由于表层海水淡化而出现的海洋环流的变化联系起来。现在，研究发现，表层海水淡化所涉及的淡水的一个可能的来源，是短时间内来自北极的由冰雪融化后形成的水。

短脖子的蜥脚类动物

蜥脚类动物是每个人心中所想象的典型的恐龙形象：体形庞大，脖子长，尾巴长。这种认识也反映了这样一个观点，即它们是非专性食草动物，不同类群之间没有明显的生态差异。在“巴塔哥尼亚”晚侏罗纪（这是一个大陆分离、环境变化的时期）地层中新发现的一种短颈蜥脚类动物表明，并不是所有蜥脚类动物都是长脖子。新发现的化石说明，蜥脚类动物实际上能够迅速适应新环境。

信任感的生物学基础

我们对人类中信任感的产生所依赖的生物学基础知之甚少，但现在，对用真钱玩一种投资游戏的近200名苏黎世学生所做的一项研究，获得了一个简单得让人吃惊的发现。名为“缩宫素”（在本实验中作为鼻腔喷剂使用）的激素能使一个人更信任其他人。以前研究发现，“缩宫素”在非人类哺乳动物中调节积极的社会互动中起关键作用。本期Nature报告的这项工作预计会掀起对人类中信任感的产生所依赖的生物学基础进行研究的一个新高潮。对于患有与社会恐惧症、孤独症和反社会性格障碍等社交障碍相关的精神疾病的患者来说，该研究工作也许还有临床意义。

新型强力抗癌化合物

Bcl-2家族的蛋白是细胞程序死亡（细胞凋亡）的重要调节因子，在很多癌症中都过度表达，帮助肿瘤生长，并增强其对治疗措施的抵抗力。药物设计中的一些最新技术（包括基于NMR的筛选技术、并行合成技术和基于结构的设计技术等）被用来开发一种新的小分子Bcl-2抑制剂，名为ABT-737。它比以前描述过的任何抑制剂强度大三个数量级，可能会具有疗效。ABT-737本身就能杀死某些癌细胞，包括来自淋巴瘤和小细胞肺癌的细胞。另外，该物质还能增强其他癌细胞的化疗和放射疗法的疗效。

“微RNA”在病毒生物学中的作用

“微RNA”（MicroRNA）是一大类别的非编码小RNA，长度约为22个核苷酸，它们被认为以其他基因为目标，并调节它们的表达。它们的调节作用已在低等生物中被发现。“微RNA”存在于包括人类在内的哺乳动物中，尽管它们在高等生物中的作用尚不清楚。现在，科学家发现它们在病毒生物过程中有一个功能。SV40病毒编码几个在猴子细胞感染后期所涉及的“微RNA”。这些“微RNA”通过减少多余的抗原生产来维持病毒复制效率。有人曾提出，哺乳动物体内的抑制性RNA系统的存在是为了防卫病毒的。这个实验说明正常情况下的抗病毒通道被病毒为了自己的目的破坏掉了。