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《PNAS》八大热点文章

2015.6.15

　　《PNAS》（美国国家科学院院刊）是与Nature、Science齐名，被引用次数最多的综合学科文献之一，PNAS收录的文献涵盖生物、物理和社会科学，主要内容包括具有高水平的前沿研究报告、学术评论、学科回顾及前瞻、学术论文以及美国国家科学学会学术动态的报道和出版。近期其最受关注的文章（生物类）如下：

　　The genome of cultivated sweet potato contains Agrobacterium T-DNAs with expressed genes: An example of a naturally transgenic food crop

　　最新的研究表明，人类吃了几千年的红薯是天然的转基因植物。科学家从中国、日本、菲律宾、新西兰、澳大利亚、美国、中美洲、南美洲、非洲国家收集了291个红薯样品，都检出了农杆菌T-DNA的基因序列。

　　人类种植红薯的历史，可以上溯到8000-10000年前。这次的研究结果证明，在红薯的进化过程中，在农杆菌和红薯祖先之间发生了水平基因转移[Horizontal gene transfer (HGT)]。这些农杆菌基因的转入，可能影响了红薯的性状，而自然选择又保留了这些性状。科学家认为这个新发现证明了，在作物进化过程中，转基因可以自然的发生。这或许会改变人们对转基因作物的观点，不再认为转基因是一件“不正常”的事儿了。

　　National hiring experiments reveal 2:1 faculty preference for women on STEM tenure track

　　一项研究发现，美国的371所大学院校的科学与工程院系选择女性教师候选人的数量是同样资质的男性候选人的2倍。Wendy Williams 与Stephen Ceci进行了5个随机对照实验，从而检验雇佣中的性别偏见是否造成了女性在科学学术领域中未得到充分的代表。

　　来自美国371所大学院校的873名向终身教职职位发展的教职人员参与了这项研究。在4项实验中，教职人员评估了描述性概要，这些概要介绍了申请生物学、经济学、工程与心理学的终身制轨道助理教授职位的、假设的男性和女性申请者。在另一个实验中，工程学教职人员评估了履历全文，而不是叙述性概要。这组作者把申请者的工作资质和婚姻与子女状况等生活方式特征匹配起来，并且改变了实验设计，从而具体地研究诸如单身母亲、有无工作配偶以及过去关于育儿假期的选择。与关于科学、技术、工程与数学（STEM）雇佣的性别偏见的假定相反，所有这4个学科的教职人员偏向选择女性申请者而不是男性申请者，只有男性经济学家是例外，他们没有表现出性别偏好。在比较不同生活方式的实验中，女性偏向选择离婚的母亲而非结婚的父亲，而男性偏向选择休育儿假期的母亲而非没有休育儿假期的母亲。这组作者说，这些发现可能对于开始从事科学学术领域职业的女性是好消息。

　　Crop rotations in the sea: Increasing returns and reducing risk of collapse in sea cucumber fisheries

　　一项研究发现，一种空间轮流收获策略可能改善水产业的生物与经济健康。农作物的轮流收获一直被成功地应用于农业，而且可能从海参、扇贝和鲍鱼等运动程度低的海洋物种中得到类似的收益。

　　Éva E. Plagányi 及其同事对澳大利亚大堡礁的海参水产业的物种动态进行了建模。这一水产业目前被划分为154个区域，每个区域每3年收获一次，然而这种收获间隔的有效性尚未得到研究。这组作者发现，与具有类似总捕获量的一个非轮流收获策略相比，轮流收获能显著减少这一水产业的物种耗尽风险。此外，这种轮流收获策略很可能增加了总的水产产量和经济表现，减少了采用这种策略的财政风险。这组作者测试了各种轮流收获的间隔，结果发现这种水产业的生物与经济表现随着间隔增加到至多6年而增加。这组作者说，这些结果提示，轮流收获策略可能让各种不动的物种维持可持续的种群，同时保护了渔业的经济可行性。

　　Global trends in antimicrobial use in food animals

　　来自美国的科学家对全球228个国家的抗菌剂使用情况进行了调查研究，并对未来趋势进行了预测，这一研究结果发表在国际学术期刊PNAS。

　　在该项研究中，研究人员利用贝叶斯统计模型结合牲畜分布，肉产品需求经济计划以及高收入国家抗菌剂使用情况对2010年和2030年的抗菌剂使用趋势进行了匹配研究。目前，全球每年每千克食用动物所使用的抗菌剂平均剂量为：45mg·kg-1（牛），148mg·kg-1（鸡），172mg·kg-1（猪）。以此为基线，预计从2010年到2030年，全球抗菌剂使用将会增加67%，并且增加量的三分之一将归因于中等收入国家畜牧农业生产系统的扩大化，而预防性抗菌剂将进行常规使用。对于巴西，俄罗斯，印度，中国和南非等国，抗菌剂使用量的增加将达到99%。

　　这项研究首次绘制了全球228国家牲畜抗菌剂的使用图谱，保守估计2010年的抗菌剂使用量为63,151吨，而这一数字到2030年将增加67%，并且这一增加主要归因于中等收入国家对畜牧产品需求增大以及大规模农场抗菌剂的常规使用。这一研究成果对于指导全球抗菌剂使用，预防抗药性细菌出现，提高肉类食品安全具有重要指导意义。

　　Cas9-mediated targeting of viral RNA in eukaryotic cells

　　研究小组设计出了一种导向RNA，它可以将FnCas9引导至启动复制和蛋白质生成的HCV基因组区域的一段匹配RNA链处。研究人员编程了人类肝细胞生成这一导向RNA和FnCas9，之后再用HCV感染这些细胞。3天后只有具有两种元件的细胞能够控制住病毒。如果各自生成导向RNA或FnCas9，则病毒会继续繁殖。PNAS重要成果：RNA靶向CRISPR/Cas9

　　Evening use of light-emitting eReaders negatively affects sleep, circadian timing, and next-morning alertness

　　一项研究发现，在睡觉之前使用发光的电子书阅读器和其他电子光线可能改变昼夜节律并且对睡眠和警觉性有负面影响。夜间较暗的光线是昼夜节律的一个提示，能够促进调节睡眠的褪黑激素的制造。

　　为了研究诸如发光的电子阅读器等设备制造的明亮的人造光对于睡眠的这种影响，Anne-Marie Chang及其同事比较了在受试者睡觉前使用一个电子书阅读器之后获得的睡眠质量与睡觉前阅读一本印刷书之后的睡眠质量。

　　在一个为期14天的研究期间，12名受试者使用一个发光的电子书阅读器在睡觉前在较暗的光线下阅读了4小时，连续阅读了5天，在类似的条件下他们还连续5天在睡觉前阅读了一本印刷书。当受试者用电子书阅读器阅读而非阅读一本印刷的书的时候，受试者的晚间睡意减少，用了更长的时间入睡，并且报告说早晨觉醒度降低。

　　当使用一个发光的电子书阅读器的时候，受试者表现出了夜间褪黑激素水平受到抑制和改变的睡眠/觉醒昼夜节律，这会影响到入睡的时间和第二天的觉醒度。这组作者说，这些结果提示电子书阅读器和其他发光电子设备的普遍使用可能影响警觉性和健康。

　　Human language reveals a universal positivity bias

　　根据对10种不同语言的大约1万个常用词的积极性的评分，这是由将近1900名这些语言的母语使用者评定的，一项研究发现了语言的一种总体积极性倾向，这独立于词语使用的频率，还发现了当这些词被翻译的时候，它们的情绪内容是一致的；这些结果被用来构造测量大规模文本的情绪的可靠手段。

　　Pheromones mediating copulation and attraction in Drosophila

　　科研人员报告了一种来自果蝇的称为月桂酸甲酯的有气味化合物可能起到了调控交配的一种信息素的作用，而且，它与其它两种来自蝇的化合物肉豆蔻酸甲酯以及棕榈酸甲酯联合起来，可能通过一种机制调控配偶吸引，这种机制有别于求偶机制。

研究使用阅读抗菌剂

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周锦帆