註定要失敗的全球化網絡
我們都受益於那些幫助人員、商品、貨幣、信息和思想進行快速交換的複雜的、獨立的全球化網絡。但Dirk Helbing則認為,同樣是這些網絡,它們也可能給我們帶來毀滅。我們無法輕易控制它們的行為,它們在所有規模的災難性失敗面前也比較脆弱,即便在沒有外部衝擊的情況下也是如此。Helbing得出結論認為,當前的與這種網絡化行為相關的風險分析方法是不夠的,我們還需要專門設計用來應對我們自己所創造的複雜性的新的信息和通信技術。而且,這將需要進行前所未有的全球合作。
地點細胞儲存空間記憶
大腦的海馬區在提供人類導航的記憶成分中扮演一個重要角色。人們早先已經知道,在一個動作完成之後,海馬區的地點細胞的壓縮序列會「重放」以前的導航軌跡,並將其編碼到記憶中。也曾有人提出,在一個導航規划過程中,類似的序列(信號)可能會在一個導航選擇作出之前發出。在這項研究中,Brad Pfeiffer和David Foster發現,在導航決定之前,對於那些在一個開放區域中的大量可能的食物所在地點之間進行選擇和導航的大鼠來說,代表空間軌跡的地點細胞序列是活躍的。所觀察到的發射序列可以預測未來行為,並且似乎也支持由目標所引導的導航選擇機制。
子宮內膜腫瘤的重新分類
名為《癌症基因組圖譜研究網絡》的論文發表了對350多名患者的子宮內膜腫瘤所作的一項全基因組深度分析。基於一系列基因組特徵(包括在DNA聚合酶基因POLE上新發現的熱點突變和ARID5B DNA-結合蛋白中的新穎突變),本文作者提出將子宮內膜腫瘤重新劃分成四個不同類型。這對患有惡性腫瘤的婦女的術後輔助治療也許會有臨床意義。
昆蟲眼睛啟發相機研製
昆蟲和其他節肢動物的眼睛為相機設計師提供了進行仿生設計的有趣模型。在這篇論文中,John Rogers及其同事介紹了用來製造一種半球形相機的新方法,其設計靈感來自「火蟻」和「小蠹蟲」的眼睛。這種新型相機幾乎完全是半球形的,具有180個成像元素。該相機將彈性化合物光學元件與矽薄膜光探測器的可變形陣列結合在「共集成」的層狀結構中,後者可以被模製成半球形狀。其潛在應用從高級監控攝像頭到微型化內窺鏡都包括在內。
三維重建確定恐龍向鳥類身體構造轉變的方式和時間
對鳥類和那些在漸進性變化方面與它們關係更為密切的恐龍所做的三維數位化重建,使得John Hutchinson及其同事能夠確定恐龍身體構造是怎樣變成典型的鳥類身體構造的以及這種變化是什麼時候發生的。鳥類形成一個獨特的蹲伏狀後肢姿勢。對17種「祖龍」(包括中國的「迅猛龍」和「始祖鳥」兩種鳥類化石的完整骨架和身體)所做的重建表明,在獸腳類演化過程的大部分時間,更接近蹲伏狀的肢體姿勢是逐漸地、分步地獲得的,其中「手盜龍」(真正的鳥類和與它們最接近的「恐爪龍」)所發生的變化更快。骨骼變化表明,上肢變化在改變身體的機械平衡方面是重要的,因而在鳥類兩個關鍵行為(「二足性」和飛行)的轉變中也是重要的。
甲烷的細菌生物合成新機制
好氧海洋生物產生大量強效溫室氣體甲烷,其中很多是通過磷酸烷基酯非常不活潑的碳—磷鍵的斷開產生的。在這項研究中,作者探討了PhnJ的反應機制。PhnJ是一種不尋常的SAM基酶,它似乎利用一個基於半胱氨酸的含硫自由基來幫助催化將磷酸烷基酯轉化為甲烷和「核糖-1,2-環磷酸鹽-5-磷酸鹽」的反應。以前在生物化學上沒有遇到過的這一反應,為通過一個共價硫代磷酸鹽中間體將碳—磷鍵斷開形成甲烷和磷酸鹽提供了一個新穎機制。
與抑制蛋白激活有關的兩項研究
抑制蛋白是「G-蛋白耦合受體」 (GPCR)功能的負調控因子,也充當獨立於G-蛋白的信號作用蛋白。在形成一種高親和性複合物前,抑制蛋白必須被激活,而本期《自然》上兩篇論文關注GCPR和被激活的抑制蛋白在原子尺度上的相互作用。Yong Ju Kim等人通過截掉抑制蛋白的羧基端來生成自然出現的被稱為p44的剪接變體模仿了最初的激活步驟,並確定了它的晶體結構。該結構有助於了解自然出現的、被截斷的抑制蛋白在視覺系統中所起作用。Arun Shukla等人發表了「非視覺β-抑制蛋白-1」在與一個抗體碎片(Fab30)和來自一種GPCR(精氨酸抗利尿激素2-型受體)的一個完全磷酸化的「29-胺基酸C-端肽」所形成的複合物中的結構。這兩項研究綜合起來,顯示了與抑制蛋白激活有關的引人注目的構形變化。
(田天/編譯,更多信息請訪問www.naturechina.com/st)
《中國科學報》 (2013-05-13 第2版 國際)