7月7日《自然》杂志内容精选

2011-7-15 09:04 来源: 中国科学院
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  封面故事:土星的第六个“大白斑”

  自1876年以来,已在土星大气层中观测到六个“大白斑”(GWS)事件。这些巨大的对流风暴大约每土星年(等于29.5个地球年)出现一次。第六个GWS在2010年12月爆发,并且一直是人们深入观测的对象。本期Nature上两篇论文介绍了这些观测工作的一些详细情况。Sanchez-Lavega等人报告,这个风暴是在土星北半球春天早期当一个弱的西向喷射流处在峰值时在土星北纬度区域形成的。该风暴的头部运动速度快于喷射流,触发了一个围绕土星的扰动。数值模拟表明,土星的风向“天气层”的深层延伸而不发生衰减。Fischer等人报告,该风暴在三个星期内达到10000公里的宽度。

  乙醛在“范科尼贫血”中的损害作用

  “范科尼贫血”患者有发育缺陷、干细胞失败和易患白血病的强烈倾向等特征。来自“范科尼贫血”患者的细胞易发生由DNA交联药物如“顺铂”(cisplatin)和“丝裂霉素-C”等所造成的DNA损伤。这些都是癌症的化疗药物,所以细胞正常情况下并不会暴露于它们,这便提出一个问题:由这个通道修复的DNA损伤的自然来源是什么?用缺失Fancd2(几个“范科尼贫血”基因之一)和Aldh2(它编码一个使醛类失去毒性的酶)的小鼠所做实验表明,乙醛是“范科尼贫血”中DNA损伤的一个内生来源,对癌症的患病倾向和造血失败有贡献。有趣的是,这些小鼠模型还为怀孕期间酒精对胎儿的损害效应提出了一个可能的机制。

  一个与Seebeck电子自旋很不相同的现象

  相当于著名Seebeck效应的一种自旋已知存在于金属铁磁体、绝缘铁磁体和半导体铁磁体中,在该现象中,一块铁磁片上的温度差别产生一个自旋电压,其中“上旋”电子在铁磁片的一边积累,“下旋”电子在另一边积累。现在,Le Breton等人报告了一个很不相同的现象:一个铁磁器件/氧化物器件/硅器件上的热梯度驱动Seebeck电子自旋穿过一个氧化物障碍。这个发现为将自旋注入一种非磁性半导体中、也为热在自旋电子装置中的功能性应用指出一个新机制。

  对海洋顶级捕食者的电子跟踪研究

  在为期10年的“太平洋捕食者标记”(TOPP)研究项目(该项目是“海洋生物普查”合作项目的一部分)中收集的有关23种海洋物种的电子跟踪数据,显示了大型海洋捕食者的热点分布区域、觅食模式和迁徙走廊。顶级捕食者被发现能以可预测的方式来利用它们的环境,从而为大型海洋生态系统的空间管理提供了基础。一个主要发现是,北美洲西海岸能够长期保持的海洋条件形成了一个海洋荒漠,在那里大型捕食者相对来说没有受到扰动。

  H1R/“多塞平”复合物的结构被确定

  普通抗组胺药是“组胺H1受体”(H1R)的对抗剂。H1R是一种“G-蛋白耦合的受体”(GPCR),表达在包括气管、小肠平滑肌和脑在内的各种不同组织中。现在,人H1R在“多塞平”(一种第一代H1R对抗剂)存在时的X射线晶体结构已被确定。该结构表明,这种药物所处袋状区域要比在其他“胺能”类GPCR结构中深得多。对药物—蛋白相互作用进行分析,应能帮助比现有抗组胺药物选择性更强、引起副作用可能性更小的抗组胺药物的开发。

  对固体中所释放出电子的阿秒级观测

  阿秒技术利用飞秒激光脉冲的电场来引导电子,被广泛应用于气相中的原子或分子。人们还预测,被超短周期激光脉冲从固体中释放出的电子对光的相位会非常敏感,但这一效应一直难以观测到。Krüger等人在被激光从一个纳米尺度的钨丝尖部所释放出的电子的谱图中观测到了这一现象;根据激光的“载波包络相”的不同,他们观测到了高达100%的电流调制及干涉。这项工作应能推动对在一系列固态系统中的集体电子动态进行亚飞秒级、亚纳米级的探测。

  “艾芬地尔”作用机理的研究

  “艾芬地尔”(一种苯基乙醇胺,最初是作为一种肾上腺素能对抗药物开发的,现在广泛用作一种抗高血压药物)还能通过受体产生一种神经保护效应。对这种相互作用所作的一项研究表明,NMDAR亚单元GluN1和GluN2B形成“异质二聚体”,它们在GluN1/GluN2B界面上结合“艾芬地尔”。GluN2B氨基端部区域中的构形移动性是由“艾芬地尔”调控的对NMDAR类药物的抑制作用所必需的。这些发现可能有助于以特定NMDAR亚型为目标、用在神经疾病治疗中的药物的设计。