封面故事：美国中期选举在科学问题上做文章

2006年11月的中期选举关系重大：民主党在众议院中只需15个席位、在参议院中只需6个席位即可成为多数党。对布什总统而言，这可能意味着一个重振雄风的任期或一个无所作为的“跛鸭”期。在一个差距极小的选举中，两党都偶然地、非典型地转向科学议题以影响选民。总统近期否决胚胎干细胞研究的做法，为共和党和民主党试图证明各自候选人的与众不同提供了新素材。在三个州，候选人主要依据科学问题（气候变化和干细胞研究）挑战现任议员；而在加州，候选人将不可避免地围绕清洁能源展开辩论。本期新闻特稿分析了科学问题如何被利用到选举活动中。

真菌的共同祖先

AFTOL项目（“组装真菌的生命树”）旨在理顺真菌的分类记录。真菌是生物分类中的主要“界”之一，但由于其尺寸较小和化石记录较差，分类一直困难。现在，参与AFTOL项目的真菌学家通过追踪近200个物种的6个基因区域，重建了真菌的早期演化。所有真菌最后的共同祖先被重建为一种带鞭毛、类似变形虫、很可能过着寄生生活的生物，类似于Rozella allomycis，后者是水生真菌和藻类中的一种寄生虫。

M31星系的一个由尘埃构成的内环

“仙女座”星系（M31）在星系演化研究中至关重要，因为它是距我们最近的巨型螺旋星系，也是“本地星系群”中最大的一个。其外观奇特，长期以来令天文学家困惑：它有一个著名的、偏离星系核心的外环，且是弯曲的。现在，科学家在“斯皮策太空望远镜”的近红外图像中发现了一个由尘埃构成的内环，同样偏离星系中心。数值模拟表明，两个环都是由一个相伴星系几乎迎头穿过M31星系中心形成的。最可能的“入侵者”是矮星系M32。

克服“量子退相干”障碍的方法

实用量子计算和量子通信的一大障碍是“量子退相干”。研究人员现已找到一种解决方案：两个物理上分离的量子系统之间的纠缠态，使得量子通信和信息处理成为可能；“退相干”在纠缠态分布时出现，导致量子性质泄露到环境中，降低纠缠对的质量。新的纠缠纯化协议通过高效、非破坏性的方式，将高保真纠缠对从低保真纠缠对中提取出来，从而克服了这一问题。

地壳的形成速度

地球的大陆地壳在星球演化中扮演关键角色，但其形成时间和方式仍存争议。近年来，对新生成大陆地壳中同位素含量分析的进展，使科学家能够建立更可靠的壳层演化模型。Chris Hawkesworth和Tony Kemp综述了这些进展：结合地壳分异模型与元素在上层地壳中的驻留时间，发现地壳形成的平均速度比以往大多数估计高2到3倍。

海底泥浆火山是甲烷主要排放源的原因

海底泥浆火山可能是温室气体甲烷的主要排放源。部分甲烷被“嗜甲烷菌”消耗，但能利用甲烷的微生物相对较少，且相关过程尚不清楚。对巴伦支海一个泥浆火山周围水域的研究，识别出三个关键的“嗜甲烷菌”类群：需氧细菌、生活在管虫之下的厌氧古细菌，以及以前未被描述过的与细菌相关的古细菌。研究人员还发现了微生物甲烷过滤容量的自然上限：不含硫酸盐和氧气的火山流体的向上流动限制了甲烷氧化效率，使大部分甲烷能逃逸到水圈，甚至可能进入大气。

捕捞对海洋渔业资源的影响

捕捞直接减少鱼类资源存量，但20世纪70年代后期，理论工作者提出捕捞可能降低鱼类种群面对变化时的恢复能力。此前讨论仅停留在理论层面。现在，对50年来加州海域鱼苗存量的调查（始于20世纪40年代沙丁鱼种群崩溃后）提供了关键数据。捕捞确实增大了种群变异性（降低恢复能力），其作用方式超出了单纯移除鱼类。由于较大和较老的鱼首先被捕捞，年龄结构的中断很可能是原因。这表明，要避免种群崩溃，渔业管理不仅需维持总生物量，还需维持种群的年龄结构。