生物通综合：

6月21日《Nature》

封面故事： 一级方程式赛车将采用环保科技

赛车活动很难是“绿色”的：在赛场上，车手和赛车转圈跑；而在工厂里，风洞在24小时不停地运转，就为了争取赛场上那1/10秒的领先。但是，在给我们带来了蝶形刹车、主动悬挂、ABS刹车和电子引擎管理等先进技术的“品种改良”传统中，还有一些对一级方程式赛车进行重塑和绿色改造的宏伟计划。从2009年开始，新的条例将要求减少这项运动的环境影响，采用“动能恢复系统”（KERS）来利用赛车减速过程中本来会浪费掉的能量。激烈的竞争、智慧的技术和大笔的研究预算相结合，将推动这项技术的研发和应用，并将把KERS技术最终带给普通汽车。Andreas Trabesinger对这一新技术背后的科学问题进行了分析。（News Feature p. 900）本期封面照片所示为麦克拉伦车队的赛车手路易斯•汉密尔顿在加拿大蒙特利尔首次夺冠后领奖的情形，该项赛事是今年北美两项一级方程式比赛的第一项。 

不可为而为之的微生物研究 

微生物到处都是，在很多环境中它们绝大多数不能用传统方法来培养。环境基因组学（Metagenomics）（即对一个环境中发现的所有DNA进行全面分析的一个学科）研究显示了很多关于这些看不见的微生物的信息。但对一些微生物学家来说，这个结果只能促使他们走向极端——去寻求对那些不能培养的微生物进行培养。 

一种改进的癌症模型

传统小鼠癌症模型是通过将一种致癌基因转移进小鼠胚胎中做成的。转移后实验鼠会患癌症，但所患癌症却不会表现在人体中所发现的明显的基因组不稳定性。人类癌症一般与很多基因变异有关，其中有些是致癌的，有些是正在形成中的疾病的构成部分，而有些则是偶然发生的。现在，研究人员已经培养出一个能够模仿人类癌症中基因组稳定水平的新的小鼠模型。研究人员是把能够引起染色体不稳定的遗传要素用基因工程方法转移进易患淋巴癌的小鼠体内而培养出这一小鼠模型的，该模型在很多方面与人类疾病非常相似，包括基因FBXW7 和 PTEN发生删除和突变等。 

科学家拟研制采用液体镜面的太空望远镜

为了研制一种能够观测比下一代太空望远镜——“詹姆斯•韦伯太空望远镜”所能看到的天体暗100到1000倍的天体的太空望远镜，研究人员正在进行一项可行性研究。尚未问世的这种仪器就是“月球液体镜面望远镜”，所依靠的是由一种旋转的液体组成的一个20米到100米的镜面。红外线对于红移值为z>7的天体（真正的早期宇宙）的观测来说尤为重要，为此，需要镜面温度低于130 K。最新研究表明，该项目的这一部分是可行的。通过用银涂上一层离子液体，就能获得一个光滑的、在数月内保持稳定的表面。当前所采用的离子液体的温度低至175 K。有很多种不同的三元离子液体可供选择，其中一些的熔点应当会低于130 K。

获取更好生物燃料的一种新的催化过程

生物燃料作为一种可持续性能源这些天屡屡见诸报道。在交通运输应用上，生物燃料通常指由生物质提取的乙醇。但乙醇作为运输燃料有其局限性：它挥发性强，吸水，能量密度低。来自威斯康星大学麦迪逊分校的一个研究小组研究出由两个步骤组成的一个催化过程，可将果糖转化成一种要好很多的液体生物燃料——2,5 二甲基呋喃（DMF）。果糖是直接从生物质提取的或通过葡萄糖的异构获得，DMF的优点是能量密度比乙醇高40%，沸点较高，不溶于水。在DMF生产实现商业化之前还需要进行一些工作，但这一新的催化过程看起来很有希望。 

北冰洋的演化过程

北大西洋北部和北冰洋中的深水形成，是全球热盐循环的一个关键驱动因素，因而也是全球气候变化的一个关键驱动因素。由于缺乏来自北极深海海床的沉积物，这一领域的研究工作受到了影响。但当研究人员于2004年在ACEX实验中从北冰洋中部钻取第一批沉积芯后，这种情况就改变了。这一独特的428米厚的新生代沉积序列保存了古环境史的一个关键部分：北冰洋成为其当前形式的时间。弗拉姆海峡(Fram Strait)的逐渐打开，导致这个区域从一个被陆地包围的湖泊一样的水体变成一个海湾型的水体，就像黑海一样，与外界有可变的水流循环，最终在距今约1750万年前发展成与外界能够完全进行水流循环的“海洋”阶段。

对上层地幔“水过滤”模型的新认识

在2003年9月发表在Nature上的一篇论文中，David Bercovici 和 Shun-ichiro Karato提出一个关于地球上层地幔对流的模型，这个模型解决了一些遗留问题。他们的“水过滤”模型涉及地幔410公里厚的地震不连续带上的一个熔融层或流体层，然而事实证明，对这一地层进行地球物理探测有困难。Daniel Toffelmier 和 James Tyburczy试图通过将区域磁深度声纳探测数据与对上层地幔和过渡带上含氢的矿物质的电导率的估计值结合起来解决这一问题。他们发现，在410公里深处有一个5-30公里厚的熔融层的事实与来自美国西南部（图森市）的数据是一致的，但其他地区的数据却并不要求存在这样一个熔融层。所以，所假设的过渡带水过滤是区域性出现的，但可能并不是全球性现象。 

亚马逊次生林研究及全球氮循环

亚马逊原始森林的约16%已被砍伐用于农业生产，但这些土地中很多已经不再使用，并开始重新生长森林。这样的“次生林”正在变得越来越重要，因为热带土地利用变化导致很多地方经历了农业生产阶段。对处于3年到70年的恢复期的亚马逊地区森林所做的一项新的研究显示，氮和磷的循环过程与在土地利用变化过程中所损失的氮是一致的。尤其是，氮的供应是短暂的，很容易被自然扰动或人为扰动所破坏。了解养分循环过程在次生林演替过程中怎样变化，将有助于对亚马逊生态系统进行更好的管理。（Letter p. 995）另外，在氮循环方面，结合一个全球生态系统模型对关于开阔海洋上的硝化作用的几乎所有现有数据所做的一项分析表明，关于海洋硝化作用的被人们普遍接受的假设是不正确的。被海洋吸收的硝酸盐中很多是通过最近接近表面的硝化作用产生的，而且，在全球尺度上，硝化作用占生长中的浮游植物所消耗的硝酸盐的一半左右。这意味着，以前很多试图对海洋碳输出进行量化的工作可能做了明显过高的估计。 

胎生哺乳动物的起源时间与地点

关于胎生哺乳动物（包括人类和几乎所有其他以胎生方式养育后代的哺乳动物）是否是在距今6500万年前（当时恐龙开始灭绝）开始其漫漫演化旅程的、或者说它们是否还有更久远的演化历史存在很多争论。根据来自蒙古的一种距今7500万年前的哺乳动物的一个新发现的化石所具有的特征，结合对整个白垩纪哺乳动物的形态所做的一项全面分析，研究人员发现，胎生哺乳动物有一个“爆炸性”的演化起源，时间就在恐龙灭绝的时候。北方的“劳亚古陆”(Laurasia)和南方的“冈瓦那古陆”（Gondwana）都曾被与胎生哺乳动物的起源联系起来。这项研究工作表明，胎生哺乳动物的起源发生在白垩纪末（距今约6500万年前）的“劳亚古陆”。 

一种新发现的造血干细胞数量调控成分

研究人员通过对斑马鱼进行化学基因筛选，发现了一种以前没有被识别出的脊椎动物造血干细胞（HSC）数量调控成分。在对成年鱼进行辐射之后，前列腺素E2 (PGE2 )能增加胚胎中的HSC和增强骨髓恢复能力。PGE2对干细胞和先祖细胞数量的这些效应在不同脊椎动物物种中都保留了下来。这项工作表明，对这一通道的调控有可能被用来治疗接受骨髓移植的患者和某些形式的贫血。 

6月22日《Science》

为什么人类易受HIV感染?
新研究提出，人类对HIV的易感性也许在我们的祖先对一个古老病毒产生抵抗力的进化交易的结果。与此相反，对HIV有抵抗力的黑猩猩和其他一些灵长类对这个存在了30万到40万年的病毒易感。这个名为 "PtERV1"的病毒是一个内源性逆转录病毒，也就是说它能将自身插入其宿主的生殖系从而能从一代传给下一代。黑猩猩和大猩猩的基因组中有100多个PtERV1的拷贝，但是人类的基因组中没有。Shari Kaiser和同事用黑猩猩的基因组重建了该病毒的核心蛋白质，发现一个名为TRIM5-α的蛋白质的人类版本防止该病毒插入细胞。人类的TRIM5-α对HIV的防御比较差，而其他灵长类该蛋白的版本提供对HIV的防御。这些作者提出，早期人类进化出对PtERV1的抵抗力，但是代价是对其他逆转录病毒比如HIV的抵抗力降低了。
英文摘要：Restriction of an Extinct Retrovirus by the Human TRIM5alpha Antiviral Protein,Shari M. Kaiser, Harmit S. Malik, and Michael Emerman

出生次序对头生者有利
一项研究显示，在养育的孩子中最年长的那些比他们的弟妹有稍微高的智商，即使一个孩子失去了一、两个哥哥或姐姐而被作为最年长的孩子培养，其智商也比他们的弟妹平均高出2.3。Petter Kristensen和Tor Bjerkedal研究了25万18岁和19岁的挪威被征召入伍者的出生次序、智商、以及家庭情况。在本期一篇简报中，他们报告说智商与出生的社会次序关联、而不是实际的出生次序关联。Frank J. Sulloway为这个被广为研究的领域撰写了一篇研究评述。他提出，有些研究人员忽略了测试智商时的年龄的重要性，因为有些研究显示儿童中弟妹的智商更高。他还提到第一出生的孩子的高智商可能是因为大孩子通常辅导他们的弟妹。Sulloway建议研究出生次序的人寻找挪威别的大数据组来检验其他的可能性。
英文摘要：Explaining the Relation Between Birth Order and Intelligence,Petter Kristensen and Tor Bjerkedal
英文摘要：Birth Order and Intelligence,Petter Kristensen and Tor Bjerkedal

漂浮冰山对碳产生和截存的影响
一项新研究提出，自由漂浮的南极冰山能对南部大洋中有机碳的产生和截存有大的贡献。全球气候变暖的一个效应是来自南极冰架的更多的冰山。这些冰山最小可能直径只有几米，最大的直径可达几百公里。为了确定它们对开放的海洋生态系统可能产生的影响，Kenneth Lawrence Smith, Jr.和同事研究了2005年西北威得尔海中两个漂浮的冰山以及其附近的水域。他们发现，基于陆地的物质、叶绿素、磷虾、以及海鸟在冰山附近4公里以内比没有冰山的水域更加丰富。研究人员在更广的海洋中检测到89个差不多大小的冰山，计算出大约40%的表面水受融化和浮冰的影响。文章作者提出，这种类型的冰山在这些海域能增加有机碳的产生和截存，而且随着变暖和冰山形成率的增加，这种影响会变得更广泛。
英文摘要：Free-Drifting Iceburgs: Hotspots of Chemical and Biological Enrichment in the Weddell Sea, Kenneth L. Smith Jr., Bruce H. Robison, John J. Helly, et al.

美国人愿意为研究捐献胚胎
参加了一项调查的大约半数以上的不育患者说她们有点可能或很可能将她们用不上的胚胎捐献给干细胞研究、而不是将其毁掉或捐献给其他不育的夫妻。Anne Drapkin Lyerly 和Ruth R. Faden在本期的政策论坛中讨论了这些结果，这与过去估计的可能供干细胞研究的胚胎数形成极大的反差，如果美国国会批准使用它们的话。文章作者写道，这些结果“提示在对不育治疗后剩下的胚胎的使用上，不育患者的优先选择与大多数支持干细胞研究的美国公众的价值和优先选择意见的一致性”。这些发现也表明，如果国会中现有的有关人类胚胎干细胞研究的议案得以通过，可能有比过去认为得要多的胚胎可供科学家使用。文章作者向2000位正在接受治疗的不育患者发出问卷，其中1200多位做了回答。文章作者说，另外一个类似的全国估计曾预测可供研究的胚胎数比较小，是因为该调查问的是不育症诊所如何处理胚胎、而不是直接问患者。
英文摘要：Willingness to Donate Frozen Embroys for Stem Cell Research, Anne Drapkin Lyerly and Ruth R. Faden