2005年6月24日  美国《科学》周刊308卷   第5730期   提要

参考SCIENCE CHINA 如有出入，以原文为准

氢燃料的好处

新的研究指出，将汽车的燃料由汽油改成氢燃料电池应该能给健康和环境带来很多的好处，所以从长远来说，氢燃料电池也许比汽油更便宜。Mark Jacobson和同事模拟了将美国的全部汽车改变为用氢燃料电池或化石燃料/电力混合动力车会产生的环境效果，他们还比较了几种制造氢气的方法，包括天然气水蒸气催化转化制氢、风电解水制氢、以及煤炭气化。大多数的好处来自消除目前汽车的污染排放。作者报告说，用风能和天然气产生的氢气的燃料电池汽车给健康带来最大的潜在好处，在美国每年能减少3700到6400个死亡人数。将汽车能源改为用煤炭气化制造的氢气可能对健康有好处，但是这将带来比化石燃料/电力混合动力车更多的气候破坏。作者还估计，用风能生产的氢的费用在美国最终将在每加仑$1.12到$3.20之间，但是这个估计不包括建造氢能源基础设施的费用。
报告：Cleaning the Air and Improving Health with Hydrogen Fuel-Cell Vehicles, M. Z. Jacobson, W. G. Colella, and D. M. Golden

新的水稻品种

日本和中国的科学家研制出高产量、抗倒伏的水稻品种。这些研究人员用的方法包括基因组分析和传统的植物育种，该方法应该能用来改进其它谷类作物，而且也许能“为一场新的绿色革命铺平道路”，文章作者说。Motoyuki Ashikari和同事确定出几个能提高水稻产量的DNA区域。这些与某种特征有关的DNA区域被称为数量性状位点(quantitative trait loci)，简称QTLs。研究人员确定出其中一个QTLs是编码一个降解细胞分裂素(cytokinin)的酶的基因，细胞分裂素是一个已知的影响繁殖发育、种子发芽、以及植物生长和发育的其它方面的植物激素。当水稻降解的细胞分裂素减少时，植物会生产更多的种子，所以会变得头重脚轻，因此也更容易倒伏。为了对付这种不平衡，作者将这个有利于提高产量的基因与一个使植物变矮的基因结合起来，得到了一个更好的水稻品种。
科学特快报告：Cytokinin Oxidase Regulates Rice Grain Production, Motoyuki Ashikari, et al.

微生物的“种-面积曲线”规则

本期一篇简报报告说，山毛榉树下的积水面积越大，积水中的细菌多样性就越丰富。这项工作展示了为数不多的还算可靠的生态学规则之一的“种-面积曲线”，至少在一些细菌群落中成立。种-面积曲线数学地描述了物种数如何随面积增加。这些发现对了解细菌种群如何形成有意义。这也是对最近令一项工作的补充，那项工作发现细菌的物种丰富程度和面积大小的关系可能不同于较大生物体中的关系。新的发现提出，已知的生态过程可能帮助构成微生物的“岛”群落，在微生物世界中观察到的模式不需要特殊的解释，种-面积曲线在所有层次的生命中适用。
简报：Larger Islands House More Bacterial Taxa, Thomas Bell, et al.

制造神经肌肉接头(neuromuscular junction)

神经肌肉接头(neuromuscular junction，简称NMJ)的发育靠肌肉纤维和到来的运动神经元之间一系列的反复相互作用。人们已经发现集聚蛋白(agrin)和神经调节蛋白(neuregulin)与NMJ发育的信号有关，但究竟哪个神经产生的分子对神经肌肉接头的形成起关键作用，还是一个没有完全搞清楚的问题。一项新研究的作者报告说，集聚蛋白，而不是神经调节蛋白，是神经肌肉接头形成的关键。这项工作也许能给中枢神经系统的发育带来一些线索，因为这篇文章所描述的神经到肌肉的接头可以作为形成中枢神经系统的神经到神经的接头的模型。在这项研究中，Pascal Escher和同事用一个目标基因中断技术来搞清楚哪个基因在何时其作用。这个技术消除了过去确定哪个信号分子对NMJ的形成起关键作用的尝试中的不确定性。
报告：Synapses Form in Skeletal Muscles Lacking Neuregulin Receptors, P. Escher, et al.

洞察嗅觉神经网络

一项针对嗅觉发育的研究和另一项针对嗅觉过程的研究给嗅觉系统中的分子信号的网络提供了线索。大脑嗅球是大脑中为数不多的几个在一生中不断地生长神经元的部位之一。未成熟的神经元来自大脑所谓的"室下区(subventricular zone)"，并一起以链的形式迁移到嗅球。Kwan Ng和同事发现，一个叫PK2的分子是将这些神经元招呼到它们的目的地的信号分子之一。
另一个研究小组发现，当气味分子在鼻子中与嗅觉神经元结合时，只有少数分子真正启动将信息送到大脑嗅球的冲动，所以这个过程与光传导不同，在光传导中，进入视网膜的光激活一个视觉的类似路径的概率很高。在这两个过程中，到大脑的神经冲动开始于一个G蛋白的激活。Vikas Bhandawat和同事显示，一个激活的气味受体刺激一个单一G蛋白的概率是比较低的。这也许是因为气味和受体相互作用的时间很短。
报告：Dependence of Olfactory Bulb Neurogenesis on Prokineticin 2 Signaling, Kwan L. Ng, et al.
报告：Elementary Response of Olfactory Receptor Neurons to Odorants, Vikas Bhandawat, Johannes Reisert, and King-Wai Yau

温室气候与厄尔尼诺

新的研究指出，在上新世的温暖时期，气候比现在要暖，太平洋那时处在一个长期的厄尔尼诺状态。Michael Wara和同事提出，如果热带太平洋不出现较大的变化，现代的变暖也许不会无限期地继续下去。现在，热带太平洋西部的海水表面温度比东部的高得多，但是这个差别在周期性的厄尔尼诺现象中均衡掉。作者分析了热带太平洋海水表面温度在早上新世的温暖期（大约450到300万年前）的变化，那时全球表面温度比现在的大约高3摄氏度。他们发现，那时不存在现有的强非对称，那时太平洋的状态类似于现在厄尔尼诺期间的状态。这些结果与《科学》今年3月25日的一篇论文的结果相反，Wara和文章合作者指出，他们的研究以更高的分辨率覆盖了该时期。
科学特快报告：Permanent El Nino-Like Conditions During the Pliocene Warm Period, Michael W. Wara, Ana Christina Ravelo, and Margaret L. Delaney