
癌症研究进展
一项关于结肠癌的研究揭示了干细胞与癌细胞的共同点。先前研究表明,干细胞在肠道中的分化受β-catenin和Tcf驱动的遗传程序控制;现在发现,该程序同样启动结肠癌的发生。EphB诱导受体在轴突形成中已被广泛研究,本研究发现这些受体基因受Tcf调控,且与结肠癌发生密切相关。在从良性腺瘤向恶性癌瘤转变的过程中,绝大多数人结肠癌组织不表达EphB。EphB表达缺失与肿瘤恶化程度密切相关;在小鼠模型中,EphB缺失加速了结直肠肿瘤的发生。因此,EphB活性丧失是结肠癌形成的关键特征。
抵抗疟疾的机理
血红蛋白C的产生被认为是进化中疟疾选择的结果;西非儿童在血红蛋白C的保护下抵抗疟疾。最新研究阐明了保护机制:正常红细胞含血红蛋白A,疟原虫在细胞表面形成含黏附蛋白PfEMP-1的小疣,使感染细胞黏附血管壁,逃避脾脏清除。血红蛋白C通过诱导异常小疣破坏黏附,并降低PfEMP-1展示。本期封面显示三种红细胞:未感染的双凹形红细胞、感染后典型小疣的红细胞、感染后异常小疣的红细胞(含血红蛋白C)。
超级流动性首次被观测到
超级流动性的标志——接近绝对零度时无摩擦流,在旋转体系中形成量子涡旋晶格。该现象首次在锂-6原子超冷气体中被观测到,证实了量子气体可作为超流体的预测。该系统可能成为研究高温超导、中子星或夸克-胶子等离子体等奇异物质的有用模型。
Stargazin蛋白的新作用
大脑中大多数兴奋性突触使用AMPA受体,即谷氨酸门控离子通道。Stargazin是一种脑特异性跨膜蛋白,在“stargazer”癫痫小鼠中突变,通过影响跨膜运输调控AMPA受体。本研究表明,该蛋白还能减慢通道失活和脱敏。Stargazin的胞质尾决定受体运输,胞外域控制通道门控。破坏胞外域与海马AMPA受体的相互作用会改变突触响应时程,提示Stargazin在控制突触传递中的新作用。这些相互作用与精神分裂症等神经疾病相关。
Fomalhaut周围的尘埃环
1983年,IRAS卫星在Fomalhaut方向探测到过量红外辐射。Fomalhaut是南鱼座的一等星,其周围存在巨大尘埃环,恒星大小约为太阳的4倍。哈勃望远镜上的先进测绘相机在可见光波段高分辨率成像,显示尘埃环结构偏移,暗示可能存在行星。与Beta Pic和AU Mic的侧向碎片环及HR 4796A的小半径环相比,Fomalhaut的倾斜环(类似土星环)更老、更近,可能成为研究行星形成的首选目标。
由火星陨石推断碰撞天体大小
地球上已发现的数千陨石中,约35颗确认来自火星,由小行星等天体撞击火星表面溅射而来。这些陨石中高压矿物痕量元素分布可度量碰撞持续时间:极短时间(10毫秒)表明碰撞天体直径约100米。相比之下,太阳系早期碰撞形成的石质陨石(球粒陨石)记录的天体直径约5公里,碰撞持续1秒。
百年前地震的新启示
1811-1812年冬季,密西西比河谷新马德里镇发生一系列强烈地震,至今仍引发争议:震源距板块边界超2000公里,与现今地震危险性相关。当时人口稀少,若今日发生类似地震后果严重。连续运行GPS网络数据表明,该地区应变速率很快,与活动板块边界相当,且与已知活动断层一致。
新紧张药有望诞生
应激激活神经系统,抑制疼痛感,诱导自然镇痛。部分通路涉及阿片类;现发现内源性大麻素类物质也参与其中。若能找到降解这些大麻素化合物的酶,则可能成为治疗应激相关紊乱的重要药物。注:内源性大麻素系统于90年代初在研究四氢大麻酚时发现,过度激活可增加食欲、摄食及尼古丁依赖。
神经元的“专一”
人脑能快速识别物体或人脸,即使在不同背景下。这引发问题:单个神经元能否专一识别一张脸?研究者称之为“祖母神经元”探索。现通过植入电极于难治性癫痫患者,研究其对电脑屏幕图像的反应,发现神经元确实具有专一性。例如,一个神经元专一识别女星Jennifer Aniston,另一个专一识别乔丹,还有一个专一识别不同角度的比萨城。
入侵鱼带来的危害
亚洲麦穗鱼被引入罗马尼亚池塘后,在欧洲迅速扩散。麦穗鱼适应后,本地鱼如欧洲Leucaspius delineatus面临灭绝。调查表明,鱼种消亡可能源于亚洲鱼携带的感染性病原体,对亚洲鱼无害但危害本地鱼。这警示欧洲其他鱼种及水产业。
哺乳动物的毒腺
哺乳动物中唾液系统含毒腺的罕见,仅见于鸭嘴兽、加勒比海沟齿鼠和某些鼩鼱。在阿尔伯达中部古新世化石中发现一种含毒腺的哺乳动物样本,体型小,食虫,毒腺传递系统有特殊牙齿参与,功能与现有有毒哺乳动物相似但结构不同。该样本约6000万年历史。
蜂雀的飞行方式被误解了70年
70年前蜂雀飞行首次被拍摄,观察到对称的上下拍动,推测其盘旋飞行与昆虫相同。最新研究表明,蜂雀虽与昆虫共享空气动力学技巧,但仍保持鸟类飞行特性:保持鸟翼形状,向下拍动产生升力效率是向上拍动的3倍。
称赞软科学
“硬”科学家应放弃轻视社会科学家,共同解决社会问题。传统观念认为社会学是“软”科学,缺乏精确性。今年美国国家科学基金Alan T. Waterman奖颁给社会学家Dalton Conley引发争议。Conley细致研究贫困经济,反对粗略研究。美国及其他机构应支持更多此类社会学家,其研究对社会重大问题有价值。例如气候变化和生物多样性减少中人类行为是重要因素,但研究常侧重自然因素。又如生物医学与公众健康:美国有充裕资金和精密仪器研发药物,但若病人用药不当或药剂师误解处方,良药何益?1999年医学研究所发现,医疗错误每年导致98000人死亡,超过交通事故、乳腺癌或艾滋病。解决方案应更侧重心理学和社会学研究。社会科学家的建议常被忽视,如Harold Wilensky指出,美国政策制定者忽视社会学家关于犯罪预防和卫生保健的建议,而北欧和日本则重视。社会学家需完善方法,接受外界检查。国家科学基金已加强社会科学支持。学校中,“硬”科学家应放弃轻蔑。研究社会不能仅留给诗人和政治家。随着对自身行为了解的需求增加,自然科学与社会科学需和睦共处,以更好理解人类和世界。