10月11日《自然》杂志精选

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10月11日《自然》杂志精选

2007.10.12

封面故事：

语言的发展变化

随着语言的演化，便出现了语法规则，不符合语法规则的用法便会逐渐消亡。Lieberman等人根据英语1200年的使用情况计算了一种语言变得比较规则的发展速度。在160个不规则动词中，70个在上个千年里变成规则动词了。如果一个不规则动词比另一个不规则动词罕见100倍，那么它规则化的速度要比后者快10倍。某种规则的出现（比如说给一个动词之后加“ed”来表示过去式）宣告了例外词形的消亡。本期封面图片说明这样一个观点：动词大小相应于使用频率，所以大的动词保持在最前面，而下一个将要消失的不规则动词是“wed”。在另一项研究中，Pagel等人分析了词义是怎样发展变化的。在整个印欧语系中，像“tail”或“bird”这样的单词发展变化非常快，并且可以由很多不相关的单词来表述；而另一些单词，如数字“two”，则由整个语系中词义非常相近的词形来表达。来自超过80种现代语言的数据表明，一个单词使用越多，其变化就越小。

地表比湿增加主要由人为影响造成

大气湿度对降水的分布及最大强度、对热带气旋的潜在强度、对地表水文和人的热应激等都有很大影响。研究人员曾经观测到地球表面的比湿（给定体积的空气中水蒸气与空气之比）显著增加，但这些变化是由于自然影响还是人为影响却不清楚。现在，利用一组关于地表比湿观测结果的新数据，以及一个耦合的气候模型的输出结果，Willett等人发现，全球平均表面比湿在20世纪最后几个十年显著增加，这种增加主要是由人为影响造成的。

复制基因之间的任务分配

基因复制早就被认定为新基因和功能的一个来源，但大多数复制的基因没有新功能；它们只是将先祖基因的任务再分配。现在，研究人员对一例任务分配进行了详细分析。在酿酒酵母中，半乳糖利用通道包括两个非常相似的基因，编码一种共诱导因子（GAL3）和一种酶（GAL1）。二者是从一个双功能先祖基因传下来的，后者仍然见于其他酵母。两个原始基因之间可能的冲突已经解决，主要是由调控序列中所发生的一系列自适应变化来解决的。这种逐渐的退化花了近1亿年才完成，到GAL3完全失去半乳糖激酶活性才结束。GAL1和GAL3集成进了一个更复杂的、也可能更优化的基因通道中。

由“卡西尼”获得的土卫二图片的分析结果

2005年7月14日“卡西尼”飞船掠过“土卫二”时，显示了由土星这颗冰质卫星南极附近发出的水蒸气和冰形成的喷射流。这个地区异常温暖，最高温度与该卫星表面上4个虎纹状表面裂缝相关，它们分别被很有色彩地命名为亚历山大、开罗、巴格达和大马士革。现在，Joseph Spitale和Carolyn Porco采用三角测量方法对“卡西尼”获得的图像进行了测量，以获得关于最显著的喷射流的来源的准确信息。他们发现，这些喷射流是从虎纹裂缝发出的，最强的来源位于巴格达和大马士革。

第四种形式的铁性

铁性材料（即铁磁性材料、铁电性材料和铁弹性材料）的特性，是分别基于磁化、电极化和弹性形变的“形成畴”（forming domains）的特性。这种特性使得这些材料在技术上非常重要，比如在数据存储中用作铁电记忆装置或用作写在硬盘上的铁磁畴。研究人员根据磁性蜗旋的有序排列（或称作toroidization）又提出了第四种形式的铁性，名叫ferrotoroidicity。现在，这种形式的铁性的先决条件之一已经被观测到，它以方向相反的ferrotoroidic畴的形式存在。ferrotoroidic畴过去曾在磷酸锂钴上通过光学手段观测到，与独立的反铁磁畴共存。Ferrotoroidic状态与其他铁性状态不同之处是，在时间和空间逆转时其行为是不对称的。这种不对称性有可能导致对未来应用来说让人欣喜的可能性。

不良炎症反应的抑制

关于细胞吞噬性血细胞（巨噬细胞和嗜中性细胞）是茶酚胺（去甲肾上腺素和肾上腺素）一个重要来源、能引起急性炎症反应增强的发现有点出人意料。身体对于创伤或感染的炎症反应是为了保护身体，将其恢复到受伤前的状态，但过度的炎症反应会严重伤害组织和器官。用急性肺损伤大鼠和小鼠模型所做的实验表明，吞噬细胞几乎可以充当肾上腺素能系统的第三个组成部分，连接脑中的肾上腺髓质和突触神经元。这些发现提出这样一个可能性：人们不想要的炎症反应（如在动脉硬化、急性心肌梗塞和急性肺损伤等状况中所看到的）在人体中也许可通过肾上腺素能受体阻断来得到抑制。

神经传输物质的转运

最近，一篇具有里程碑意义的论文报告了LeuT的晶体结构。LeuT是依赖于Na+/Cl-的神经传输物质转运蛋白在细菌中的一种同源结构。在这种同源结构中，转运蛋白与两个钠离子和一个基质分子结合在一起。在这一家族的真正的神经传输物质转运蛋白中，氯化物是与钠和神经传输物质共同转运的。Zomot等人将关于LeuT以及来自一个完全不同的家族的一种氯化物转运蛋白的结构和机制知识应用于哺乳动物“神经传输物质/钠转运体”（NSS）转运蛋白，包括GAT-1在内。他们发现，被转运的氯化物离子的作用是中和钠离子所携带的正电荷，并将氯化物结合点的可能位置确定在与其中一个钠离子相邻的地方。由于这些转运蛋白在神经传输调控中的作用，它们充当Prozac(fluoxetine)等药物的作用点，因此它们的机制是人们特别感兴趣的。

(田天/编译，更多信息请访问www.naturechina.com/st)