《PNAS》盘点2012年十大顶级文章

美国国家科学院院刊PNAS虽然影响因子没有Nature、Science等期刊高，但是作为老牌科学期刊，PNAS也是被引用次数最多的综合学科文献之一，近期PNAS以“Top 10 Stories of 2012”为题，盘点了过去一年中最受关注的研究成果及事件。

　　

生物通报道：美国国家科学院院刊PNAS虽然影响因子没有Nature、Science等期刊高，但是作为老牌科学期刊，PNAS也是被引用次数最多的综合学科文献之一，其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PNAS以“Top 10 Stories of 2012”为题，盘点了过去一年中最受关注的研究成果及事件，其中生物类的包括：

"Genomic epidemiology of the Escherichia coli O104:H4 outbreaks in Europe, 2011," by Yonatan H. Grad, et al.

一场自德国而起的大肠杆菌疫情迅速蔓延，演变成世界范围内最大的STEC/HUS（肠出血性大肠杆菌）疫情之一，这也是德国史上通报最大STEC/HUS疫情，引发了欧洲，乃至全球的极大震动。这一事件发生后，不少科研机构都对这一疫情病原展开了追踪和分析，最终确认了这一暴发的肠出血性大肠杆菌（EHEC）疫情是由一种名为“O104:H4”的肠出血性大肠杆菌变种引起。

2012年2月，来自麻省理工学院与哈佛大学Broad研究所的研究人员通过流行病学基因组分析方法（Genomic epidemiology）这一新热点技术，评估了O104:H4这一变种的多样性，并从中发现了多个SNPs，这将有助于科学家们更深入的了解细菌遗传变化。

"Impact of the Deepwater Horizon oil spill on a deep-water coral community in the Gulf of Mexico," by Helen K. White, et al

美国科学家研究证明，2010年4月发生的墨西哥湾漏油事件对生活在黑暗的深海生物，如深海珊瑚已经造成危害。

这项研究采用了“综合二维气相色谱分析法”，来判断样本上的石油烃。该方法由伍兹霍尔海洋研究所的雷迪和尼尔森最先用于对浮油的研究，其原理是利用分子的重量来分离油化合物，能够清晰地获得油类的成分，并确定它的来源，由此判断油类是从海床断裂处自然溢出，还是油井事故造成的泄漏。

这是研究人员第一次潜入水下了解漏油事件对深海生态系统的影响，研究人员表示，最初在距离漏油的马康多油井20公里的9处海域进行考察，并没有发现深海珊瑚受到影响，但当水下机器人在距离漏油处11公里的海域进行探测时发现，那里的珊瑚群为一种棕色絮状物覆盖，显示出组织损伤的迹象。

研究人员还发现，漏油事件发生后，靠近马康多油井的海平面以下大约1300米处的珊瑚群，比其他地区的珊瑚群早3个月受到影响。

“Inoculation of bats with European Geomyces destructans supports the novel pathogen hypothesis for the origin of white-nose syndrome,” by Lisa Warnecke, et al

研究人员在这篇文章中指出，白鼻综合征背后的真菌可能是来自欧洲的入侵者。从欧洲引入到北美的真菌病原体Geomyces destructans很可能是造成白鼻综合征的原因，白鼻综合征流行病已经杀死了北美成千上万的蝙蝠。尽管这种真菌已经被证明能够通过直接接触而在蝙蝠之间传播并引发这种疾病特定的症状，它在这场疾病流行中的原因作用仍不十分清楚。这项研究为北美蝙蝠接种了欧洲或北美分离出来的这种真菌，然后在感染后的几个月中监测这种疾病的发病情况。

结果表明，尽管未感染的蝙蝠没有出现症状，这两种分离菌株都引发了白鼻综合征的所有已知体征，包括蝙蝠暴露的皮肤上生长的粉状白色真菌，以及蝙蝠翼的损伤。被感染的蝙蝠在冬眠期间醒来的次数很可能是没有感染的蝙蝠的3到4倍，这导致了宝贵的皮下脂肪储备的耗尽和身体消耗。这组作者提出，这很可能是其死亡的原因。由于欧洲蝙蝠可能通过免疫的进化而在很大程度上从这种真菌的感染中存活了下来，这组作者提出从欧洲进入北美洲的这种真菌很可能是造成北美蝙蝠的白鼻综合征的原因。

“Reconstructing the origin and spread of horse domestication in the Eurasian steppe,” by Vera Warmuth, et al

一项研究提出，家马很可能起源自欧亚大陆草原——也就是今天的乌克兰和哈萨克斯坦西部——并且随着牧群的扩展而不断与野马杂交繁殖。科研人员长久以来对马的早期驯化历史有争议：考古学证据提示马是在欧亚大陆西部草原驯化的，而来自现代母马的遗传证据指向了跨越广大的地理区域的多重驯化事件。

研究人员使用来自欧亚大陆北部300多匹马的遗传数据从而对马的驯化的起源和传播进行了建模。这组作者重建了家马的已经灭绝的野生祖先野马（Equus ferus）的种群统计的历史，并提出野马在大约1.6万年前扩展出了欧亚大陆东部。进一步的分析向这组作者提示，马的驯化起源自大约6000年前的欧亚大陆草原西部，而被驯化的马群在欧亚大陆扩展的过程中不断有野马补充进来。这组作者说，这些发现证实了马的驯化起源于欧亚大陆西部，并且提供了证据表明广泛存在野马进入家马群，因此也就把此前研究的截然不同的证据结合起来，并解决了相互冲突的解释。

"Lead poisoning and the deceptive recovery of the critically endangered California condor," by Myra E. Finkelstein, et al

一项研究表明加利福尼亚秃鹰中存在着广泛的铅中毒，并且提出这种极度濒危物种的种群在缺少了当前的密集管理举措的情况下可能再度衰退。铅中毒是1982年加利福尼亚秃鹰几乎灭绝的一个关键因素，当时全世界只有22只加利福尼亚秃鹰。

研究人员发现，加利福尼亚的秃鹰尽管有明显的复苏，但它们仍然长期暴露在有害水平的铅里。将近1/3的秃鹰血样表明导致显著的亚临床健康效应的铅暴露，而且大约20%的自由飞行的鸟的血铅水平需要临床干预从而防止发病率和死亡率。秃鹰是专性食腐动物，而且被认为从被铅弹药击中的动物尸体中摄入了铅。同位素分析证实了铅弹药是秃鹰铅中毒的主要来源，而且该研究还提示近来在秃鹰栖息地部分禁用这种弹药仍然无法减少这种鸟的铅暴露。种群统计分析表明这种秃鹰表面上的恢复仅仅是由于正在进行中的密集管理。这组作者说，铅暴露仍然是对加利福尼亚秃鹰的一个重大威胁，而且如果暴露不减少，目前的种群将继续需要永久性的密集管理干预。

"Triclosan impairs excitation-contraction coupling and Ca2+ dynamics in striated muscle," by Gennady Cherednichenko, et al

加州大学戴维斯分校的研究人员指出，一类广泛应用于洗手液和其它个人护理用品的抗菌剂：三氯生能在细胞水平上妨碍肌肉收缩，降低鱼的游泳速度，减弱肌肉强度。

几乎在每个家庭中都能发现三氯生的存在。它已遍布于整个环境中。这些发现强有力地证明了该化学药物对人类健康和环境卫生造成的隐患值得关注。

研究人员发现在给予单剂量的三氯生后，小鼠在长达60分钟内握力减少18%。握力是一个广泛被用于测量小鼠下肢力量的方法，以研究药物和神经肌肉障碍的影响。

尽管三氯生最初开发出来是为了预防医院内的细菌感染，但是它已经普遍成为家庭中使用的抗菌产品。但据美国食品和药物管理局（FDA）声称，除了某些牙膏中的三氯生能防止牙龈炎外，并没有证据表明三氯生能产生其它的健康效益，抗菌肥皂盒沐浴露比常规的肥皂和水更有效果。专家们也表达了对过度使用抗菌产品引起形成耐药菌株可能性的关注。

"Persistent cannabis users show neuropsychological decline from childhood to midlife," by Madeline H. Meier, et al

一项研究提示，特别是在青春期开始使用大麻的人群当中，持续使用大麻可能与神经心理的衰退有联系。

研究人员对1972年到1973年间出生于新西兰但尼丁（Dunedin）的1037人的群体中的持续使用大麻情况和神经心理功能的联系进行了研究，并且对他们随访到了38岁。这组科研人员发现，报告了持续使用大麻的研究对象表现出了比其他受试者更大的智商衰退。持续使用大麻与5类神经心理功能的广泛削弱有联系，而且甚至在控制了教育年限以及使用包括酒精在内的其他毒品等变量之后仍然具有显著意义。根据受试者称之为“熟悉”的人的信息，持续使用大麻看上去影响了日常认知功能，持续使用大麻的人表现出了比其他受试者显著更多的注意力和记忆问题。在对持续的水平等效化之后，与成年期开始使用的人相比，青春期开始使用大麻的人倾向于变为更长期的使用者并且遇到更大的智商衰退。戒除或减少大麻的使用并不会全部恢复青春期开始使用大麻的人的神经心理功能，而这组作者推测说，青春期使用大麻——此时大脑正在进行关键的发育——可能产生神经毒素作用。这组作者说，这些发现表明应该对推迟大麻的首次使用投入更多的举措。（生物谷Bioon.com）

"Science faculty’s subtle gender biases favor male students," by Corinne A. Moss-Racusin, John F. Dovidio, Victoria L. Brescoll, Mark J. Graham, and Jo Handelsman

这篇文章受到了广泛的关注，据生物通统计，这篇论文曾连续几个月成为了PNAS最受关注的文章，可见这种学术界的性别偏见确实存在，而且备受瞩目。

一项研究说，科学教职员表现出的细微的性别偏见可能导致了在许多学术科学领域中女性未被充分地代表。Corinne Moss-Racusin及其同事使用一个随机化双盲研究设计，要求全国127位生物、化学和物理学教授评估一位公开申请实验室管理者职位的本科生的申请材料。所有的教授都获得了相同的申请材料，这些申请材料被随机地标上了属于男生或女生。这组作者发现，男生更有可能被雇佣，而且更有可能得到辅导的机会，被评为更有能力，而且比同等资质的女生得到了更高的起薪。这种偏见的出现独立于这些教职员的性别、科学学科、年龄和教职状态。这组作者说，这些发现提示女生被雇佣的可能性较低，因为她被视为比男生的能力要低。额外的分析表明一个预先存在的针对女性的细微偏见破坏了这些教职员受试者对女性申请者的观念和对待方式。这组作者说，鉴于来自广泛存在的关于女性的科学能力的文化刻板印象，该发现提示这些教职员的偏见可能是无意的，而且有可能妨碍女性参与科学。

"Misconduct accounts for the majority of retracted scientific publications," by Ferric C. Fang, R. Grant Steen, and Arturo Casadevall

这篇文章指出，造成生命科学领域论文被撤销的主要原因并不是错误，而是学术不端行为。

来自美国爱因斯坦医学院的研究人员分析了PubMed数据库列出的2,047篇被撤回的论文，发现自上个世纪70年代末期开始，文章由于学术不端行为而被退回的比例增加了三倍，虽然这些发现并不一定就预示着科学未来的命运，但是也指出了其中需要解决的几个问题。

研究人员按这些文章被退回原因进行了分类，其中最无辜的是由于错误和各种各样杂项的原因（如版权纠纷等），而更令人震惊的是很大一部分比例是由于“学术不端行为”，即造假或被怀疑造假，抄袭剽窃，或重复发表。

经过仔细分析论文被退回的原因，研究人员发现，有67.4％的退回是由于不端行为。只有21.3％是由于出现错误而被撤销，造假或被怀疑造假的占据43.4％，抄袭占9.8％，重复发表占14.2％。

但这也不是说造假变得猖獗了，毕竟2500万篇论文中出现2,047篇被撤消的论文也不是一个不良纪录。不过虽然我们还未达到危机前的水平，但是文章被撤销的数量却在逐年上升，而且一些变量也促进了这种增长。

“Microbial life at −13 °C in the brine of an ice-sealed Antarctic lake,” by Alison E. Murray et al

研究人员发现了封在南极洲的Vida湖的冰封咸水中的一个多样而活跃的细菌群落。

研究人员使用清洁程序和设备避免污染这个生态系统，他们钻出了来自这个湖的冰芯，收集了湖冰中的盐水，并且评估了这种水蕴含生命的潜力。此前对Vida湖的研究表明，这种盐水至少已经与表面环境隔离了至少2800年。尽管这个生态系统存在盐、冷、暗和隔离的性质，这组作者发现这种盐水蕴含了代谢活跃的多种细菌的组合。这组作者报告说，这种盐水是无氧、微酸性的，而且含有非常高含量的有机碳、氢分子以及氧化的和还原的化合物，考虑到这种盐水与外部能量来源已经隔绝了上千年，这是一个不同寻常的发现。地球化学分析提示，在这种盐水和下层沉积物之间的相互作用产生了氮氧化物和氢分子，后者可能部分提供了支持这种盐水中的微生物生命的能量。这组作者说，这些发现为地球上极端环境下的生命的极限提供了见解。

（生物通：张迪）