2005年3月11日,美国《科学》周刊第307卷第5715期发布多项重要研究成果。以下为各研究摘要:
与老年失明相关的基因
三项独立研究发现了同一个基因,它与构成老年人失明主要原因的一种眼睛损伤——年龄相关性黄斑变性(AMD)有关。这些发现可能带来AMD的早期检测方法,从而改善治疗。在AMD患者中,视网膜中心部位退化,导致中心视力损害,目前尚无广泛有效的治疗方法。三个研究小组扫描了AMD患者和健康人的基因组,寻找与AMD相关的变异。Robert Klein及其同事检测了超过10万个单核苷酸多态性(SNPs),在CFH基因上发现了一个特有变异,该基因编码补体因子H蛋白,参与免疫系统的补体系统调节炎症。该变异使携带者患AMD的风险增加3到7倍。另外两个小组——Albert Edwards团队和Jonathan Haines团队——将研究集中在1号染色体区域,确认了同一变异。综合结果表明,补体因子H变异型可能占所有AMD病例的20%到60%。
野猪驯化的新地点
一项新研究指出,野猪在欧亚大陆至少被驯化了七次,在意大利中部、印度、缅甸/泰国以及华莱士/新几内亚发现了新的驯化中心。过去的考古证据认为野猪驯化主要发生在近东和亚洲。Greger Larson及其同事分析了来自686只野生、返野和驯化猪的线粒体DNA序列,发现欧洲家猪源自欧洲本土野猪,而非近东。遗传标记与地理起源的密切关系帮助确定了新驯化地点及过去一万年中人类迁移的证据。
添加剂如何减少马达磨损
新研究解释了润滑剂中磷酸锌添加剂如何保护钢铁部件(如汽车发动机)。这些发现有助于设计适用于铝发动机等更广表面的润滑剂,以及更有效的催化转化器。Nicholas Mosey及其同事通过计算机模拟显示,锌原子在高压下形成化学连接网络,从而形成保护膜。在铝发动机中压力不足,薄膜无法形成。钙不能取代锌,因为钙原子无法改变化合价形成连接网络。
无地震时也能获取地震信息
一项新研究指出,通过分析来自大气层和海洋的环境地震噪音,可以获取地壳结构信息。Nikolai Shapiro及其同事利用环境地震噪音生成了美国南加州表面波速度图像,揭示了沉积盆地、火成杂岩及断层等地质特征。该方法可用于地震危害评估和石油勘探,无需依赖地震或人工震源。
神经元适应期待奖赏值的大小
科学家报告,大脑奖赏系统中的多巴胺神经元能够适应所期待奖赏的大小。Philippe Tobler及其同事用猴子实验显示,神经元对表示奖赏大小的信号产生适应。当给猴子不等量果汁时,神经元响应相对期待的奖赏值而变化,从而解决了有限神经元编码大范围奖赏值的问题。
美国基因专利授权过宽
Jordan Paradise及其同事在政策论坛中指出,美国专利和商标局批准的人类基因专利授权过宽。他们分析了1000多条与疾病相关的人类遗传材料专利,发现38%的专利要求比实际发明范围广。基因专利限制了科学研究和医疗,需要通过修正专利法或改变政策来解决。