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英国Nature杂志2006年11月16日出版

时间:2006-11-28 10:03来源:科学时报 作者:admin 点击: 307次
   封面故事:穴居人基因组可望两年内完成初步测序

    穴居人(尼安德特人)的特征是在距今大约40万年前的时候出现在欧洲和西亚的人类化石记录中的,消失时间是在距今大约3万年前左右。穴居人是我们已灭绝的关系最近的近亲,所以随着DNA技术的进步,识别现代人特有的基因变化的目标离我们更近了。现在,研究人员识别出一块距今3.8万年的穴居人骨头,其保存质量很高,足以能从中提取出100万个以上的碱基对。该骨头最初是1980年在克罗地亚的Vindija洞穴中发现的(其照片刊登在本期封面上)。通过将它的DNA组成与黑猩猩和人的基因组进行对比,研究人员发现,穴居人和人类祖先(像人但不像猿)具有一个小而有效的种群规模。这项研究工作中所采用的技术使得科学家有可能在两年内完成对穴居人基因组的初步测序。

    对最大地震强度的预测

    一次地震一旦发生,就会出现这么一些问题:它将在哪里结束?地震的强度会有多大?对22次历史上的走滑地震(第一次是1857年发生在美国加州圣安德烈斯断层的地震,最后一次是2002年发生在阿拉斯加德纳里的一次地震)的表面断裂痕迹图所作的分析表明,断裂终点经常与断层阶或活跃断层痕迹终点是一致的,而且一个长度超过三四公里的断层阶会将一次地震断裂有效终止在其轨迹中。这些发现对于地震威胁分析的意义在于,它们能够大致预测已知活跃断层上未来地震的强度最大能有多大。

    用Taylor-Couette实验进行天体物理研究

    利用引力能量来为类星体提供动力或形成恒星和行星的增长盘,是宇宙中已知效率最高的能源之一。例如,一个黑洞周围的一个增长盘能以高达40%的效率将净质量能转化为辐射能。这种转化的性质仍然比较神秘。Taylor-Couette实验(转动的柱体之间的流体流)一直是关于非线性流体力学和涡流转变的研究工作的中心内容,但基本上是用在流动体系中,与天体物理无关。在将一种实验室中的实验用到天体物理学中的一个少见的实例中,一种Taylor-Couette仪器被用来模拟天体物理条件下一种转动的流体中所涉及的力。实验结果排除了纯粹的水力扰动,因此支持磁转动不稳定性作为造成扰动的可能原因的观点

    PTCDA材料的扫描隧道显微镜实验

    当一股电流流过一种分子材料时,电子要么在分子之间缓慢跳动,要么在整个材料中快速移动。后一个机制只有当电流中所涉及电子状态是分散的、允许电子大规模地离开其位置时才有可能。现在,在沉积在一个银基质上的一种“原型有机半导体”材料上所做的扫描隧道显微镜实验,使研究人员首次在一个分子薄层中观测到了广泛的扩散和电子移位。所观测到的扩散要比这种有机材料本身预计可能发生的扩散强很多。这说明,通过设计有机分子和它们的金属基质之间的分子间耦合,有可能实现电子运动性的大力增强,这种增强是电子应用中经常所期望的。

    影响深海生态系统营养供应的另一因素

    海底峡谷(深入到大陆坡中的陡峭峡谷)会像漏斗一样将水流和沉积物从海水较浅的沿海地区转移到深海中。人们认为,这些水流大多是因为(泥沙)未能沉积或河流洪水引起的。从法国马赛沿海附近的狮子湾所获得的新的观测结果表明,它们也是由“致密的大陆架水流瀑布作用”诱发的,这是一种比较常见的水流类型,即温度低、密度大的水从大陆架流走。这意味着,沉积物和有机质向深海的输送可能要比我们以前所认为的更多。由未来气候变化引起的“致密的大陆架瀑布水”数量的任何变化,对于深海生态系统的营养供应以及深海的碳存储都可能会产生重要影响。

    石墨薄片纳米材料可能有半金属行为

    科学家已经预测到了被称为“半金属”的让人好奇的材料的存在:仅仅对于一半的自由电子(即那些在特定自旋方向上的电子)来说它们才是金属,而对于另一半电子(自旋方向相反)它们是绝缘材料。虽然关于半金属行为有一些实验证据,但科学家仍在努力寻找这种材料,它们有可能在自旋电子应用中有实际用途。Son等人利用“第一原理”计算预测,纳米尺度的带状Graphene(一种石墨薄片材料)会有半金属行为。当将均匀电场施加到这种纳米带上时(其“之”字形的边缘附着在电压接触点上),这种性质就会出现。这项工作有可能为探索基于Graphene的“纳米自旋电子材料”开辟一条道路。
(责任编辑:泉水)
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