2005年9月23日  美国《科学》周刊309卷   第5743期   提要

专题部分：旅行者1号
2004年12月16日前后，旅行者1号(Voyager I)飞船跨越了一个重要的里程碑：它越过了"激波边界(termination shock)"，这是来自太阳的太阳风与被称为“星际介质”的恒星间气体和尘埃混合的区域。本期专题部分“观点”文章的作者Len Fisk写道，旅行者1号现在进入了“未知的那边”。专题部分还包括了4篇报告，每篇报告分别描述了旅行者1号越过我们太阳系的这个外部边界前后获得的技术细节。在激波边界，以超声速运动的太阳风变慢，速度降低到声速以下。激波边界环绕整个太阳系，它的具体位置部分地随太阳风的性质而变化。本期两篇报告说，正如所预测的，低能粒子的强度在激波边界突然增加。但是另一篇报告指出，与预测相反，高能粒子没有加速。Fisk说这个发现体现了太空探索的理念：我们进入新的地方时会有新的发现。
专题介绍：Voyage of Discovery, Brooks Hanson
观点：Journey into the Unknown Beyond, Len A. Fisk

语言历史学家的新工具
用一个基于结构而不是词汇的比较语言的新工具，研究人员也许能揭示不同语言系的起源和历史。通过比较不同语言的词汇来研究这些语言之间的关系通常只能用在过去8000到10000年的时间段，因为语言的词汇变化很快。研究人员需要其它的工具回溯更远的时间来研究更新世的语言历史，那是人类分布到世界各地的时间。Michael Dunn和同事建立了一个125个“语言结构特征”（比如短句中动词的位置）的数据库，他们用来自进化生物学的方法分析了这些数据。数据库覆盖了两个语言集合，第一个集合包括16种南岛语系的语言，词汇比较的方法已经建立了这些语言之间的关系。新的结构比较方法给出了这些语言间同样的历史关系。第二个语言集合包括15种巴布亚语，词汇方法不能在这些语言间建立任何的历史关系。新的结构方法提示，这些语言间存在一个与该地区的地理一致的关系。一篇相关的研究评述的作者指出，这个新的方法很可能会被研究世界其他地区语言的学者采用。
报告：Structural Phylogenetics and the Reconstruction of Ancient Language History, Michael Dunn, Angela Terrill, Ger Reesink, Robert A. Foley, and Stephen C. Levinson
研究评述：Pushing the Time Barrier in the Quest for Language Roots, Russell Gray

唐氏综合征的小鼠模式？
将一个近乎完整的人类21号染色体加到小鼠的细胞中，英国研究人员也许制造了一个对研究唐氏综合征有用的动物模式。唐氏综合征患者的细胞中有三个21号染色体的拷贝，研究这个疾病的挑战之一是该染色体的多个基因与疾病有关。研究人员曾尝试过各种产生唐氏综合征小鼠模式的方法，但是一直面临一个关键的困难，既只能将小的遗传片段转移到小鼠身上。Aideen O'Doherty和同事将一个人类21号染色体的拷贝插入小鼠胚胎干细胞中，制造了一个小鼠系，其细胞中多余的染色体片断带有近90%的21号染色体上的基因。这些小鼠变现出唐氏综合征的一些症状，包括学习和记忆缺陷、先天性心脏缺陷、以及相对较小的下颚。还需要更多的研究来确定这些动物模式与唐氏综合征差多远，尤其是因为多余的基因是人类基因。但是这些研究人员指出，小鼠对研究其他涉及多余染色体（或非整倍体）的出生缺陷可能也有用。
研究文章：An Aneuploid Mouse Strain Carrying Human Chromosome 21 with Down Syndrome Phenotypes, Aideen O'Doherty, et al.

植物细胞调动卫兵来抵御害虫
研究人员说，新的遗传工程作物种类也许能靠发出化学信号来调动“卫兵”保护自己，抵御害虫。许多植物天然地释放这些化合物，来吸引有益的昆虫来捕食吃植物的害虫。荷兰和以色列的研究人员诱使模式植物拟南芥产生吸引卫兵的萜类化合物(terpenoids)。市场上卖不到这些化合物，也不容易合成它们的有用形式。文章作者所用方法的一个关键是在植物细胞的线粒体中诱导产生来自草莓的一个酶。这个酶一旦出现，植物就能产生两个新的萜类化合物。文章作者提出，将类似的方法用于农作物也许能提供一个新的控制害虫的方法。
报告：Genetic Engineering of Terpenoid Metabolism Attracts Bodyguards to Arabidopsis, Iris F. Kappers, et al.

北极地区的灌木和变暖
古记录表明，北极地区的夏季现在比过去400年中要暖，这项新研究的作者还提出，无雪季节最近的延长，以及阿拉斯加北极地区植被的变化，可能导致了一组相互关联的反馈，这将增加未来该地区夏季变暖的速度。通过分析来自北极地区的一组广泛的野外数据，研究人员说，目前北极地区较长的无雪季节似乎对大气层的变暖，比对该地区灌木和森林范围的扩大，有更强的影响。但是在未来，灌木覆盖的增加可能改变土壤氮和碳的循环，从而使灌木生长更多地扩大到苔原中。这会增加植被变化在北极地区与反照率有关的变暖中的作用。文章作者写道，对灌木扩展控制的更好的了解将减少北极地区夏季变暖中出现出乎意料问题的可能性。
科学特快报告：Role of Land-Surface Changes in Arctic Summer Warming, F. S. Chapin III, et al.

多孔新材料
一个新材料中极大的孔可能给某些化学反应(比如将原油转变为石油化学原料)提供有利条件，或者为气体、药物、或其它化合物提供储存空间。Gerard Ferey和他法国及英国的同事用相互连接的有机和无机建构模块制造出一个高度多孔的复合材料，孔的大小在3纳左右。文章作者描述了用铬离子和对苯二甲酸计算设计和合成一个名为MIL-101的材料，这个材料在摄氏275度下稳定。一篇相关的研究评述指出，在脱除了高挥发性的溶剂分子后，这个材料的大约90%是空间，一汤勺的这种材料具有6个足球场大小的表面面积。
报告：A Chromium Terephthalate-Based Solid with Unusually Large Pore Volumes and Surface Area, G. Férey, et al.
研究评述：Better Living Through Nanopore Chemistry, Joseph T. Hupp and Kenneth R. Poeppelmeier