4月7日《Science》快讯一览

生物通报道：4月7日《Science》快讯一览

　　

生物通报道：

允许惩罚的小组赢
一项新研究提出，对合作和小组利益来说，没有痛苦就没有收获。科学家报告说，在一个实验游戏中，如果让参加者自由选择的话，他们会首先选择加入不允许惩罚的小组。但是，随着参加者一轮一轮地玩游戏，这些小组中的合作会进行不下去，而且几乎所有的人开始认识到合作会带来更多的报偿，于是他们加入到允许惩罚从而能维持合作的小组中。换到允许惩罚的组的人马上开始积极地惩罚他们新组中不合作的成员，虽然惩罚别人会带来经济损失，而且这些换组的人在原来的组中也表现过不合作行为。一篇相关研究评述的作者指出，了解在什么情况下人们会合作，对解决世界上一些最紧迫的问题，比如全球气候变化，具有极大的意义。
报告：The Competitive Advantage of Sanctioning Institutions, Ozgür Gürerk, Bernd Irlenbusch, and Bettina Rockenbach
研究评述：Cooperation, Punishment, and the Evolution of Human Institutions, Joseph Henrich

开花植物与蚂蚁
科学家重建了蚂蚁的亲缘树，发现在开花植物出现后，蚂蚁的多样性有过一个大爆发。这些事件的估计发生时间提出，开花植物在蚂蚁多样性上起了作用，蚂蚁响应开花植物以及随之进化的其他以植物为食的昆虫提供的新生态机会而多样化。Corrie Moreau 和同事用他们新建的蚂蚁亲缘树提出，一个单一群--细蚁亚科(Leptanillinae)-位于树的底部，其余所有的群分成两个簇。研究人员用化石记录校准了蚂蚁DNA的进化率，得出结论现今的蚂蚁大约是在距今1.4到1.68亿年前出现的。但蚂蚁的多样性只是在1亿年前开始增加，也就是在开花植物出现后不久。
报告：Phylogeny of the Ants: Diversification in the Age of Angiosperms, Corrie S. Moreau, Charles D. Bell, Roger Vila, S. Bruce Archibald, and Naomi E. Pierce

“返古蛋白”解决进化之谜
通过将一个很早以前消失了的蛋白重新复活，研究人员解决了一个常见激素和它的蛋白受体之间“锁与钥匙”关系背后的进化之迷。生物系统中这些高度完善的部件是所谓的“智能设计论”运动的战斗口号，该论点用这些高度完善的系统作为不能再分的复杂体的例子，认为它们不可能在自然选择作用下一步一步地形成。激素血浆醛固酮(aldosterone)比与它结合并被它激活的盐皮质激素(mineralcorticoid)蛋白质受体蛋白质受体出现的晚得多。这个复杂的一对是如何分别进化出它们互相依赖的部分的呢？为了回答这个问题，Jamie Bridgham和同事重建了在一次远古的基因复制中产生了盐皮质激素类受体和糖皮质激素受体的祖先蛋白受体。这个重建蛋白的序列提示，该祖先受体因其与类似激素的亲和性，很有可能能与血浆醛固酮相互作用。研究人员提出，当血浆醛固酮最终在进化中出现后，它雇佣了盐皮质激素作为合适的受体。Christoph Adami在一篇相关的研究评述中写道，类似这样的精心研究“坚决地否定了智能设计论提出的所有观点”。
报告：Evolution of Hormone-Receptor Complexity by Molecular Exploitation, Jamie T. Bridgham, Sean M. Carroll, and Joseph W. Thornton
研究评述：Reducible Complexity, Christoph Adami

马方综合征的新疗法？
一项用小鼠做的新研究提出，治疗高血压的药物洛沙坦也许对在马方综合征(Marfan syndrome)患者身上预防主动脉瘤有用。遗传疾病马方综合征使患者身体的结缔组织有缺陷，使他们成为患威胁生命的主动脉破裂的高危人群。这个疾病的一些特征是转化生长因子β(TGFβ)分子路径信号过度活跃的后果。Jennifer Habashi 和同事用马方综合征的一个小鼠模式显示，增加的TGFβ信号伴随主动脉瘤的形成。他们发现阻碍TGFβ信号的高血压药物洛沙坦，在主动脉瘤已经在小鼠身上形成后，恢复了主动脉壁的正常结构。洛沙坦比现在用的治疗马方综合征的药物能更有效地修复主动脉壁。洛沙坦已经广泛地用于人，并且有好的安全纪录，研究人员提出应该研究用这个药物治马方综合征的可能性。
报告：Losartan, an AT1 Antagonist, Prevents Aortic Aneurysm in a Mouse Model of Marfan Syndrome, Jennifer P. Habashi, et al.

固定量子点的电子自旋态
一个新的激光冷却技术能高保真地生产具有稳定自旋态的量子点。为了量子计算的应用，研究人员希望能生产具有可靠的自旋态的量子点，但是迄今为止，制备和操纵这样的量子点一直很困难。电子自旋可能处于两种状态：自旋向上或自旋向下。但是自旋态会翻转，这使得信息处理所需要的量子点保持一个特有的自旋态变得困难。Mete Atature和同事现在显示，激光制冷能够将量子点上的一个电子的温度从4.2开氏度降到0.02开氏度，使研究人员能够以99.8%的准确性固定量子点的一个特定自旋态。
科学特快报告：Quantum-Dot Spin-State Preparation with Near-Unity Fidelity, Mete Atatüre, et al.

重创中国科学院
本期《政策论坛》作者详细描述了一个旨在重新创建中国科学院并使中国成为“创新性社会”的为期8年的项目。这个项目的名称是“知识创新工程”，现在处于第三阶段，目的是增加中国科学院和其中进行的研究的国际名声。在项目的前两个阶段，知识创新工程降低了中国对国外科学的依赖，吸引了新的领军人物，建立了一个可以与国际最高水平媲美的评价系统。作者说，第三个阶段的一个最困难的挑战是使科学院的重点适合中国宣布的国家研究重点，包括可持续资源、材料科学、人口健康方面的研究。另外，文章作者说，科学院对研究成果的压力导致一些年轻的、有前途的科学家到管理不是那么严的地方寻求出路。虽然知识创新工程的指导带来了一大些令人烦恼的问题，但是该项目已经改进了科学院的工作，在欧洲、美国、以至全世界提高了中国科学的声望。
政策论坛："Knowledge Innovation" and the Chinese Academy of Sciences, Richard P. Suttmeier, Cong Cao, and Denis Fred Simon