克服害虫对Bt毒素的抵抗力

研究人员报告说，新制造的Bt毒素也许能延缓害虫对其产生耐性。Bt毒素由苏芸金杆菌(Bacillus thuringiensis)天然产生，被广泛用于控制害虫。带有Bt毒素的植物通常能保护自己不受害虫（比如蚊子和蝶、蛾幼虫）的困扰，而且这些植物对其他生物体无害。但是一个主要的担心是，吃作物的昆虫最终会产生对这些毒素的抵抗力。最常用的Bt毒素属于Cry1A家族，这些毒素必须与害虫肠内的cadherin受体结合才有效力。Mario Soberón 与墨西哥和美国的同事曾确认，害虫通过突变使cadherin受体失活，产生对Bt毒素的抵抗力。他们还揭示，改造的毒素能杀死抗Bt的害虫，虽然这些害虫的cadherin受体失去功能。一篇相关的研究评述讨论了这些发现。

“问题”蛋白质也许是妊娠糖尿病的原因

研究人员在小鼠身上发现了一个蛋白质，该蛋白质在妊娠期能抑制胰岛素生产细胞的产生，与妊娠糖尿病的主要特征有关。如果这一发现对人类也适用，这项研究也许能帮助解释这种常见的妊娠并发症，而且也许能提出新的药物治疗战略。

过去对小鼠和人类的研究曾发现妊娠期胰腺中所谓的beta细胞增殖，这使身体产生更多的胰岛素，以响应生长胚胎给母体增添的代谢需求。但是控制该增殖的分子机制在此之前一直不清楚，对增殖的控制帮助防止孕妇患妊娠糖尿病。

Satyajit Karnik 和同事通过研究小鼠模型和人类细胞，发现menin蛋白质在妊娠中抑制beta细胞的生长。与妊娠有关的激素催乳素(prolactin)看来维持胰岛中menin的低水平，胰岛是生产beta细胞的地方。这些结果表明，减少menin是身体刺激beta细胞增殖的一个自然的方法，menin或控制其活性的信号发生路径中的缺陷也许是妊娠糖尿病的原因之一。

火星赤道丘陵也许含有大量冰

一篇报告称，对火星赤道丘陵的雷达探测提示，这些丘陵也许含有相当于该恒星极地冰帽那样大体积的水。Medusae Fossae构成看起来是火星赤道上被认为是由火山灰和风带来的沉积物形成的一个丘陵区域。

Thomas R. Watters和一个研究小组用火星快车飞船上装载的火星地下和电离层探测高新雷达来对该区域作了雷达回声测量。他们看到了沉积物之下的行星表面反射。在分析了雷达回声穿过沉积物的延迟后，他们发现该形成与其由冻结水构成的结果一致。如果这些丘陵富含水，它们所含的水量与火星南极分层沉积中的相当。Watters和论文共同作者写道，他们不能排除沉积是由一种奇怪的低密度材料组成的，其中只有少量的冰的可能性。

封面文章

寻找宇宙射线源



一个国际研究小组报告说，许多撞击大气层的神秘高能宇宙射线似乎来自被称为活动星系核(Active Galactic Nuclei)的星系中心。几十年来，研究人员一直试图找到这些粒子的发生源，其中有些在进入大气层时具有极高的能量。活动星系核是巨型黑洞所在星系的紧密中心，可能向星际空间喷射大量的等离子体流，理论曾预测它们是可能的宇宙射线源。这个来自阿根廷皮埃尔·奥格(Pierre Auger)天文台的新结果是基于探测到的大约80个高能宇宙线事件的。该研究组报告，他们探测到的能量最高的宇宙线通常来自附近活动星系核较多的天空区域。这些宇宙线也许被环绕黑洞的磁场加速，这能帮助解释它们极高的能量。

肥胖症基因与DNA修饰有关

本期一篇报告指出，一个最近确定出来的增加个体肥胖症易患性的基因，出乎意料地编码一个涉及DNA修饰的酶。这一发现为研究肥胖症的分子机理提供了新的方向，肥胖症是2型糖尿病、心脏病、癌症以及中风的风险因子。2007年4月12日的《科学特快》栏目上发表了一项研究成果，研究人员发现一个功能未知的FTO基因序列的变异与高体质指数关联。

Thomas Gerken和英国的同事用高级计算机程序深入研究了预测的FTO蛋白质序列，发现它与一个大的酶家族有共同的特征，该酶家族涉及DNA修复、膳食脂肪酸的代谢以及蛋白质修饰。文章作者在随后的生物化学分析中揭示，至少在试管中，FTO蛋白质能去除单股DNA上的甲基组。研究人员发现，FTO在大脑一个控制食物摄取的区域中表达，这与能量平衡的作用一致。这些科学家计划探索FTO在DNA修饰或修理中的出乎意料的作用，如何与其在肥胖症中的作用在机理上发生关联。

在大脑中跟踪神经干细胞

本期一篇文章报告了研究人员发展出的一种用来在人身上寻找和跟踪神经干细胞和神经前体细胞(NPCs)的无创伤方法。因为成年哺乳动物继续产生新的神经前体细胞，所以检测它们是研究治疗被神经疾病或创伤损坏的神经组织的重要的第一步。这个方法也可能用于诊断与治疗心理障碍。Louis N. Manganas和文章共同作者首先找到了一个生物标志物(一个识别具体细胞类型的分子)，这使他们能够在活人的大脑中检测神经前体细胞的数量。

他们用质子磁共振谱仪找到主要出现于神经前体细胞中的一个独特谱，鉴定出这个代谢生物标志物。然后他们发展了一个信号处理方法，来检测这个生物标志物的特征谱，并且在成年人的海马体中找到了该标记物，从而找到了神经前体细胞。海马体是生成神经前体细胞的已知区域之一，在记忆形成中起重要的作用。该区域也是阿尔茨海默氏症以及病毒性脑炎导致的缺氧和发炎首先破坏的区域。这一发现有益于干细胞、神经学和精神病学的研究，而且将使正常人体生理与疾病病理过程中的神经元发育研究工作成为可能。

机器蟑螂控制群体行为

一项新研究在一个标准的群体行为实验中用机器蟑螂控制了一群混合蟑螂。虽然这类行为在从昆虫到脊椎动物的活群体中曾被观察到，但是这项研究显示，自动控制装置能被用来研究和控制群体行为。Jose Halloy和欧洲的同事报告说，他们用的自动控制装置与蟑螂大小差不多，但形状与蟑螂不同，只是涂上了自然蟑螂的气味。在实验中，自动控制装置和蟑螂一起决定躲避处的选择。自动控制装置控制了集体决策过程，选择了一个不合适的躲避处，与蟑螂自己的选择不一样。

飓风“卡特里娜”给树带来的损失

研究人员估计，飓风“卡特里娜”造成了大约3.2亿棵大树的死亡或严重结构损坏，这使美国南部地区的土壤从大气中吸收碳的能力大为下降。飓风和其他干扰能影响地表作为碳汇的潜力，因为死掉的植物在腐烂时将碳释放到大气中，同时成熟植被被更小、更新的植物取代。Jeffrey Q. Chambers和同事分析了飓风前后拍摄的卫星图像，从中寻找绿色植被、树木、地表凋落物以及其他物质的变化，从而测量出卡特里娜的碳影响。他们在本期一篇简报中推测，如果气候变暖导致更多的极端事件和更高的风暴强度，这给森林的树木带来的损失也许将进一步增加大气中的二氧化碳量。

大脑不同区域轮流参与脊髓损伤愈合

科学家报告说，在灵长类动物愈合脊髓损伤时，不同的恢复阶段有不同的大脑区域参与愈合。确定参与愈合的区域可能改善人类脊髓损伤的修复，而且可能提供更好的脊髓损伤后恢复时间的诊断。研究人员观察了5只猕猴的恢复过程，这些猴子的主要下行传导束从运动皮层到脊髓受到不同程度的损伤。Yukio Nishimura 与日本和瑞典的共同作者用正电子发射体层扫描(PET scan)和可逆药物失活，观察了这些人类近亲受到损害的握指技能的恢复过程。他们看到，在手术后的愈合阶段，不同的大脑皮层区域与神经网相互作用。所有的猕猴在1到3个月中恢复了功能。研究人员提出，在早期恢复阶段，大脑用现有的系统，然后不断地用其他皮层系统来补充以形成更好的控制和稳定性，他们认为即使某个具体神经传导束受到破坏，其功能也可以被间接的路径取代。

基因随机删除父母一方的贡献

虽然我们的基因来自父母双方贡献的染色体，但是生物学家发现，在他们研究的基因中，5%以上的基因通过一个叫随机单等位表达事件，将来自一方的基因随机地关闭（或失活）。在个体内，有些细胞关闭来自父亲的贡献，另一些细胞关闭来自母亲的贡献。这也许能解释为什么在一个家庭中，有些成员比其他成员对疾病包括遗传疾病易感，或者能解释为什么他们对药物治疗的响应不同，这个问题对研究人员一直是个谜。生物学家Alexander Gimelbrant和共同作者预料他们会找到少量这种随机关闭的基因，但是当他们用基因组范围方法研究包括组织细胞中的4000个人类基因时，出乎意料地发现了至少300个单等位表达基因。在他们的研究之前，人们已经知道3类单等位基因的存在，包括编码免疫球蛋白、T细胞受体、气味受体以及白细胞介素的基因。由于随机失活的存在，即使是同卵孪生子也不完全相同。Rolf Ohlsson在一篇相关的研究评述中讨论了这些发现。

人很关心相对报酬

在年终评比、提工资和发奖金的日子越来越近的时候，神经科学家报告说，通过观察人大脑的社会比较处理器——腹侧组织层的激活，人的确关心相对报酬。经济学家在决策模型中将绝对收入作为确定幸福的因素。然而经验显示，社会心理学家和人类学家更关心相对报酬，但是其中的神经生理学在此之前还不清楚。Klaus Fliessbach和德国同事的这项研究显示，相对于游戏伙伴的更多、相等或更少的奖赏能激活腹侧组织层—— 一个在响应和预测奖赏中起中心作用的大脑区域。研究人员用脑成像扫描仪同时测试一对研究对象，他们让研究对象完成一个简单的估计任务，并因此得到钱的奖励。研究人员首先给他们公平的奖励，由此得到腹侧组织层活动的一个基线。随着实验的进行，研究人员把奖励改成不公平的，引起腹侧组织层活动超越基线，并与研究对象和另一研究对象相比是否公平关联。研究人员还发现，即使研究对象没有作出决定，腹侧组织层也活跃，意味着以支付计的社会地位的计算也许是自动的。

不知己但知彼

R. Shayna Rosenbaum和同事在本期一篇简报中指出，与被接受的心理学理论相反，两位大脑受损的人虽然对他们过去的生活没有任何记忆，但他们仍然能推断他人如何想和感觉。能记住过去的经历以及能推断他人想法的能力被认为是人类独有的。这两个能力类似而且被认为是相关的，但是很难检验。研究人员找到两位研究对象，他们失去了个人记忆，但能记住他们大脑受伤之前的事实。当研究人员让这两人和其他14位对照完成一系列评价他们确定他人的想法和感觉的测试，发现两位大脑受伤的人与对照组的能力没有明显差别。

改进骨髓移植预处理的新线索

用小鼠进行的新研究提出一个改进骨髓移植效率的方法，从而使捐献的干细胞能更多地成活并且开始为身体供血作贡献。研究人员说，在移植前用一个抗体将宿主现有干细胞耗尽的方法产生的副作用，也许比现在用的准备身体接受移植的常规预处理的方法要小。虽然骨髓移植的成功部分地取决于宿主的免疫系统接受还是排斥新细胞，但有证据(比如移植在有严重免疫缺陷患者的身上失败)表明还有其他障碍存在。Agnieszka Czechowicz和同事现在揭示，在一个小鼠模型中，宿主现有的造血干细胞阻碍捐献干细胞的植入。他们用名为ACK2的抗体做试验，该抗体识别和阻碍一个被称为c-kit的酶，该酶是造血干细胞一个重要的调节因子。将这个抗体注入小鼠体内，耗尽了现有的干细胞，为移植细胞的植入清除了障碍。虽然这一方法是否能用于人类还需要进一步研究，但是文章作者提出，用类似ACK2的抗体也许是“一个取代常规预处理方法的有吸引力的选择，现有方法有很大的健康风险”。

真是辛苦搂主了。学到了科学知识。

原始人雄性成熟晚

科研人员根据考古新发现提出，在早期人科南方古猿粗壮种(Paranthropus robustus)中，雄性比雌性成熟得晚，而且垄断一群雌性。推论早期人科的社会特征很困难，而且充满不确定性，这部分因为化石很少、很分散，难以揭示群体互作用。一个比较可靠的指示也许是雄性和雌性的发育模式，通过其他灵长类物种模式来推论人科的社会和繁殖战略。Charles Lockwood和欧洲以及南非的同事用来自大约生活在200万年前的南方古猿粗壮种的一大组面部化石说明，这个物种的雄性比雌性发育得要晚。这种模式提出，雄性的繁殖战略是靠垄断一群雌性，与银背大猩猩类似。这个模式可能也使雄性更容易被捕食。

基因帮助植物耐高硼

本期两项研究提出，涉及硼转运的基因帮助植物在毒性生长条件下存活。虽然研究人员还不知道这个微量营养素究竟对植物起什么作用，但他们知道植物需要适量的硼，太多或太少都对植物的生长不利。硼毒性在赤道附近国家和旱区的农业中最为明显。现在，两项研究对植物如何处理硼提供了一些线索。在一篇报告中，Tim Sutton和澳大利亚的同事描述了如何克隆一个大麦的硼转运基因，并显示一种特别能耐高硼的大麦有该基因的多个拷贝。在另一篇简报中， Kyoko Miwa和日本的同事揭示，用基因工程改造后过度表达一个与硼转运有关的基因的拟南芥植物，其生长条件能承受更高的硼。这两篇文章为基因改造作物能够耐硼，从而适应贫瘠土地种植指出了方法。

猎户座星云充满高温气体

一个国际研究小组报告说，猎户座星云充满了百万度的高温气体，意味着来自恒星尘埃的冲击加热气体在我们的星系中很普遍。猎户座星云是猎户座“腰带”下一片模糊的星云，是我们星系中一个最有名，并且被研究得最多的天文点。该星云由高密度的湍流分子气体组成，很多恒星从中诞生。这个星云主要由其中四个极亮和大质量的恒星（统称为四边形区）照亮。Manuel Guedel和同事现在揭示猎户座星云发出的X射线很亮，因为它含有大量的高温气体，温度超过百万度。他们提出，该气体被来自四边形区一个亮星的高能量尘埃的冲击波加热。我们星系中的大多数恒星出现在类似于猎户座星云的区域，所以这意味着此现象在星系平面中很普遍。

黏附分子封闭神经绝缘

一项新研究发现，一个在血小板和肠道内壁细胞发炎研究中很有了解的黏附分子JAM-C也帮助封闭周围神经的关键绝缘。在没有JAM-C的小鼠中，这个髓绝缘鞘退化，小鼠表现出神经传出放电故障、肌肉无力、比正常步子短的步姿等，Christoph Scheiermann和同事说。JAM-C看来封闭Schwann细胞之间关键缝隙的绝缘，Schwann细胞产生包在神经细胞周围的髓鞘。虽然没有JAM-C 的人类细胞也是失去它们的髓绝缘鞘，但研究人员说，还需要有更多的研究来确定这个黏附分子是否在脱髓鞘疾病（比如多发性硬化症）中起部分作用。

用诱导性干细胞治疗小鼠疾病

在一项用小鼠做的“原则性证明”的研究中，科学家展示了诱导性多能干细胞(iPS cells)有朝一日用来治疗人类疾病的动物模型。诱导性多能干细胞是被重新编程从而进入一个类似胚胎干细胞状态的成年细胞。Jacob Hanna和同事用诱导性多能干细胞为患有小鼠版的镰刀形红细胞贫血症的动物提供健康的血细胞，从而逆转了该疾病的作用。

研究人员最近报告了通过将4个具体基因引入皮肤细胞导致这些细胞回到一个多能状态的工作，在这个状态，细胞具有发育成任何细胞类型的潜能。但是，诱导性多能干细胞是否能在活体动物身上恢复患病的组织仍然没有答案。

Hanna的小组用来自患病小鼠尾巴的皮肤细胞产生了诱导性多能干细胞。这些研究人员然后用一个名为基因特异打靶的方法用健康版本的基因取代了涉及镰刀形红细胞贫血症的基因。当这些诱导性多能干细胞发育成造血干细胞(造血干细胞能生成各种血液和免疫细胞)后，研究人员将它们输给供体小鼠，这些细胞在小鼠身上开始产生健康的血细胞。研究人员报告说，这些小鼠的疾病症状因此有很大改善。

这些研究人员警告说，用诱导性多能干细胞治疗人类疾病仍然需要克服许多关键障碍。比如，添加4个“重新编程”基因或取代疾病细胞中有缺陷基因的方法都可能有导致癌症的副作用。在诱导性多能干细胞能被考虑用于人类疗法之前，研究人员需要发展出安全的方法来解决这些以及其他可能的问题。

中国可持续森林政策的变化

中国的森林改革通过私营企业强有力的投资正在扎根，私营投资旨在改善森林基础设施、环境质量以及中国木产品的竞争力。在本期一篇政策论文中，Guangyu Wang和共同作者探讨了中国林业面临的挑战。文章作者写道，来自不断壮大的中产阶层对木产品的内部需求的增加以及有利可图的出口市场使得平衡国内的可持续发展变得困难，尤其是在地方政府把经济增长作为首要任务的地方。中国在过去5年中投资了2亿美元，在下一个5年中，这个数字将增加到7.2亿美元。尽管在国家计划和地方实施上仍面临挑战，中国政府正在尝试新方法，用私营企业投资来开放森林经营，让个体和公司参与进来。新的目标呼吁，到2050年使森林面积增加28%、改善环境质量以及形成一个有竞争的森林产业，来满足中国内部大部分的需求。虽然政府将保持其在计划、分区规划以及政策方向上的主导地位，但将开放从苗圃到砍伐到修路的公营森林管理服务。

保护鱼类等于赚钱

本期一篇简报指出，接受鱼类的保护技术能帮助提高利润和更多的鱼类储备。R. Quentin Grafton和共同作者用一个基本经济学方法分析了澳大利亚附近的4种鱼类，包括寿命长、生长慢的橘刺鲷(orange roughy)，分析显示，通过减少捕获的鱼的数量、将更多的鱼类保留在海洋中，渔场能挣更多的钱。虽然典型经济理论将捕鱼量建立在最大可持续生物量的水平，但是文章共同作者Ray Hilborn解释说，以最大经济产出建立的捕鱼量对上市鱼的量几乎没有影响，同时能降低成本，使捕鱼者挣更多的钱，而且能维持鱼的可持续产量。

长见识了，呵呵，谢谢。

养鱼场威胁野生鲑鱼

一项新研究预测，加拿大西海岸鲑鱼养殖场的海虱暴发可能在大约10年内导致当地野生鲑鱼的灭绝。鲑鱼养殖场容易受名为鲑疮痂鱼虱的寄生甲壳纲虫的侵扰，这种又叫鲑鱼海虱的寄生虫能杀死细鳞鲑鱼苗。在野生种群中，那些接触过养鱼场的鱼苗通常得到保护，因为任何被感染的成年鲑鱼在鱼苗进入海洋时，通常在海岸附近。但是在鱼苗的迁徙中，常会有些游到鲑鱼养殖场附近。这些新发现表明，养鱼场是威胁野生鲑鱼的海虱的致命来源。Martin Krkosek和同事汇集了1970年以来不列颠哥伦比亚中心沿岸河流的大量细鳞鲑鱼数据，比较了接触过与没有接触过养鱼场的野生种群。他们用一个种群生长率的数学模型揭示，来自这些养鱼场的海虱正在极大地影响当地的野生细鳞鲑鱼，已经使其数量下降到可能四代之后就在当地灭绝的程度，考虑到种群已经在下降，如果海虱暴发继续发生的话，当地细鳞鲑鱼灭绝的速度可能还会更快。

栖息地分离导致生物多样性下降

一项在巴西大西洋森林中作的研究发现，在水陆两栖动物需要从成体阶段生活的森林栖息地迁移到水栖繁殖地再返回森林的过程中，物种的多样性在减少。巴西大西洋森林是许多两栖类动物生活的地方。Carlos Guilherme Becker和巴西的同事解释说，这个被称为栖息地分离的状况通常是人类干预的后果。两栖类种群和物种数量的下降正在发生，栖息地的减少、真菌疾病、气候变化以及农用化学品的污染等被认为是造成两栖多样性减少的重要因素。为了更好地了解栖息地如何影响多样性的减少，Becker和文章共同作者对世界上生物多样性受到最大威胁的热点地区进行了研究，这个地区有几千种两栖动物，大多数有水栖幼体。研究人员确定，栖息地分离是物种丰富程度最好的预测，其次是栖息地减少和分裂。研究人员提出，栖息地分离也许能解释为什么两栖动物减少通常发生在有水栖幼体的物种身上，他们呼吁恢复分离的栖息地来降低两栖动物的减少。

对“菠萝快车”的新见解

本期两篇报告给巨大的热带大气季节内振荡(MJO)事件提供了信息，该事件是大气扰动的一个复杂的相互作用，一般从热带印度洋和太平洋开始，以30到60天的周期向东移动。这种也被称为“菠萝快车”的事件与季风季节以及厄尔尼诺南方涛动现象有关，影响上层大气和海洋以及海洋生物圈，从而对水产业有影响。

近来计算能力的增加使研究人员能模拟这个巨大的气候事件，Hiroaki Miura和日本的共同作者采用的是一个全球云可分辨计算模型，该模型允许激发MJO事件所需的大气循环与云层的直接耦合。通过将2006年12月到2007年1月的数据值插入模型，他们的模拟与活动的前缘逼真地相配，他们指出，提前1个月预测MJO事件的路径将很快成为可能。

Adrian J. Matthews和同事对从太平洋中的Argo海洋观测浮标上采集的卫星数据进行了分析，这些浮标每10天从洋表下降2000米再返回表面。在分析来自2003年12月到2004年2月的MJO事件数据时，研究人员发现，与MJO有关的表面风能将向东传播的海浪迫降到1500米的深处，比海洋模型曾预测的深得多，而且海浪幅度的变化是观察到周期的6倍。

气候变暖严重威胁珊瑚礁生存

研究人员在本期一篇综述中写道，他们对珊瑚礁生存的展望很渺茫，尤其是在人类造成的气候变化不断威胁珊瑚礁的情况下。Ove Hoegh-Guldberg和一个国际科学家小组为这些脆弱的建礁珊瑚的结局描述了三种情景，分别针对珊瑚所接触的由于大气二氧化碳浓度增加以及与其相关的海洋酸化，从而减慢珊瑚钙化的三种不同情况。随着珊瑚礁面临的风险增加，有关的海洋生物多样性以及人类生活也将面临威胁。在这篇文章中，研究人员用了政府间气候变化委员会提供的数据的下值域区间，即到本世纪末大气二氧化碳量可能超过500ppm、全球温度可能上升2摄氏度。在第一种情景下，二氧化碳排放率稳定在380ppm、温度的增加只有1摄氏度，珊瑚礁将会持续当前的变化状态，许多地方将还有碳酸盐加积。在第二种情景下，二氧化碳浓度上升到450到500ppm、温度上升2摄氏度，导致多样性的大变化。耐热和快速生长的珊瑚礁将占主导地位，栖息地复杂性将随着以珊瑚礁为家的有代表性的鱼类和无脊椎动物的消失而降低。在第三种情景下，二氧化碳浓度将超过500ppm、温度上升超过3摄氏度。研究人员预测，珊瑚礁将破碎，只剩下一些钙质珊瑚，大约半数的动物群将消失。在那种环境下，大型海藻将占主导地位，随着水中物质的腐蚀，浮游植物暴发将增加。文章作者解释说，这些情景何时出现将取决于二氧化碳的排放率。随着珊瑚礁的生存受到挑战，与其有关的旅游业、渔业以及沿海保护也将受到挑战。为了把关注点聚焦在保持珊瑚礁的健康上，2008年已经被确定为国际珊瑚礁年，本期发表的Don Kennedy撰写的社论就是针对这个主题的。

顶下，好精彩！