[2007] NPG.Nature.Volume.448.Issue.7153.20070802

02 August 2007; 448 (7153): 511 - 622

《自然》August 02, 2007 中文摘要

封面故事：由ABC诱导的大气变暖的定量研究
到2001年，在“印度洋实验”（INDOEX: 1997-1999） 期间首次在阿拉伯海上空所发现的厚厚的棕色雾霭显然已经可以判断是南亚上空干季的一个持久特征。联合国环境规划署2002年的一份报告指出，如果包括生物质燃烧在内的污染源不能得到控制，那么气候就可能受到很大扰动。美国国家航空航天局的TERRA卫星此后又在其他地方探测到了类似的大气层棕色云（ABCs）。由于ABCs而造成的大气层日照升温和地表变暗都会推动气候变化， 而要对这种变化进行量化，我们需要直接测量结果，如本期Nature所发表的两个数据集。第一个是无人驾驶飞机对印度洋上空日照升温情况的测量结果。第二个是CALIPSO卫星对从印度洋到喜马拉雅山的一个3公里厚的棕色雾霭进行跟踪的结果。用这些数据所做的气候模拟表明，由ABC诱导的大气变暖等于温室变暖，从而为喜马拉雅冰川消退提供了一个解释。图片：V Ramanathan/H Nguyen

基因组范围内染色质状态分布图
虽然一个多细胞生物内的各种不同细胞类型包含同一套基因，但它们却具有很不相同的行为。这些细胞状态被认为与染色质状态有关，也就是说，与组蛋白和包裹基因组的其他蛋白的修饰有关。现在，单分子测序技术被用来构建小鼠胚胎干细胞和其他两种在发育上更先进的细胞类型的染色质状态图，从而显示了重要染色质修饰在整个基因组范围内的分布。该研究为将综合染色质甄别方法应用于对各种不同的哺乳动物细胞群、包括癌症等疾病中所出现的异常细胞发育情况进行定性研究提供了一个框架。

信号作用与细胞特性的关系
很多信号通道的基本构成部分在一个生物体中对大多数细胞来说都是相同的。那么为什么不同细胞类型以不同方式对同样的原始刺激进行反应？现在，研究人员用一种新颖的系统模拟方法来研究这一问题，重点是两个截然不同的细胞系。结果显示，细胞特性的主要决定因子是上游信号事件的类型、强度和组合。这些细胞类型特异性信号被相同的促动因子所整合，产生细胞类型特异性结果。揭开细胞特性之谜对于了解胚胎发育、生物恒定性及定向疗法的副作用等都很重要。

小细胞肺癌的分子病理研究
尽管肺癌发病率很高，但其分子病理的很多方面在很大程度上仍然是我们所不了解的。因此，在相当大比例的非小细胞肺癌患者身上染色体2p的一个小翻转的发现便具有潜在的重要性。这个翻转产生一种融合蛋白，其中包含名为EML4的一种蛋白及间变性淋巴瘤激酶ALK的部分内容，后者曾被发现起一种变形的致癌基因的作用。该融合激酶是诊断和治疗的一个有希望的目标。

随机场模型在铁磁体中的应用
真实的物理和生物体系的理论模型可以将一定的无序考虑进去，但它通常只是被作为一种弱扰动来处理。而在如铁磁体等体系中，主导材料性能的正是这种无序。一个的确将磁性中的无序效应建设性地考虑进去的模型，即“随机场Ising模型”，一直非常成功，但到目前为止它只应用于反铁磁体。现在，Silevitch等人在一种铁磁体中实现了一个随机场模型。利用该模型，有可能在刚刚超过居里温度（在这个温度所有磁指针都排列起来）的温度下测量磁响应的统一行为，在居里温度下测量其发散。很多大型探针和成像测量都有可能在铁磁体中进行（而不能在反铁磁体中进行），所以这项工作将推进随机场问题的基础研究，还将导致调节“域壁钉扎”(domain wall pinning)强度的方法的问世，这是该现象实际应用的一个关键步骤。

石墨烯中电子自旋的输送
单层或几层石墨烯（由碳组成的一种扁平结构，很像碳纳米管的壁）中电子的输送是一个人们非常感兴趣的问题。石墨烯可能是自旋电子领域的一种很有希望的材料，在这个领域，电子的自旋和电荷都被用来制造新颖的装置。Tombros等人通过研究单层石墨烯中电子自旋的输送，从而在这一方向上迈出了一步。他们所做的实验涉及通过一个薄绝缘层与铁磁性钴电极接触的石墨烯层。在这个体系中，电子自旋可以被输送1-2微米的距离，并且通过使用电子质量得到改进的样品还有可能输送更长的距离。

非火山地震的诱因
通过重新分析2002年11月发生的Denali地震（这次地震在北美洲西部大部分地区诱发了地震活动）期间得到的地震记录，研究人员发现了关于非火山型地震之成因的详细情况。以前，人们认为板块膨胀是其成因，但新的工作表明，非火山地震和被推动的断层滑动都可以被板块界面上的剪切应力所诱发。

“小突变”观点与“大突变”观点的调和
物种起源的遗传基础是什么？经典的达尔文“小突变”观点是，一个新物种通过很多基因上所发生的小突变的累积而与其先祖有所不同。但是有很多例子支持“大突变”理论，该理论认为，关键的差别在于突发的大变化，尤其是发育中所涉及到的基因的变化。看来，答案似乎是两种极端情况的一种综合。McGregor等人对shavenbaby基因进行了仔细研究，该基因已知是造成不同种类果蝇之间在硬毛分布模式上的差别的基因。他们发现，产生不同物种所特有的硬毛分布模式需要三种截然不同的基因增强子之间的相互作用。他们得出结论认为，区分不同物种的大效应基因有时可能反映了在几种特定基因上所发生的多种小效应突变的积累。所以，“小突变”观点与“大突变”观点之间的历史分歧，可能仅仅代表着从不同尺度来看同一数据而得到的不同观点。

迄今最古老和最原始的硬骨鱼
记录有颚脊椎动物最早历史的化石非常少。冠群硬骨鱼（包括四足动物在内）的化石最早可以追溯到志留纪（距今4.18亿年前），但再要将硬骨鱼的历史进一步向更远的时间追溯就很困难了。现在，Botella等人报告了在两种以前已知的晚志留纪鱼类（距今4.23亿-4.16亿年前）化石上首次所发现的硬骨鱼特征的可靠证据，这些特征表明，它们不仅是最古老的、而且也是迄今所发现的从系统发生学上来讲最原始的硬骨鱼。

一种与糖尿病有关的新基因
一种新近被与1-型糖尿病的发病关联起来的基因的发现，可能会推动糖尿病预测试验的发展。对来自超过500名1-型糖尿病患者和由超过1000名志愿者组成的对比组的DNA所进行的一项整个基因组范围内的关联研究，证实了（这种糖尿病）与已知的1-型糖尿病相关基因的关联和与KIAA0350基因的一个新的关联。该基因被认为编码一类结合糖的C-型凝集素（lectin），这是一类蛋白质，其功能包括碳水化合物识别及细胞粘附等。