3月17日《科学》选读

　　

 

禽流感进入人类的一个可能路径

一项新研究指出，对禽流感病毒H5N1的表面蛋白之一的仔细观察发现，某些突变可能会给H5N1病毒传播到人类提供方便。用从一位2004年死于禽流感的越南男孩身上分离出来的H5N1病毒样品上，James Stevens和同事确定出红细胞凝集素(hemagglutinin)蛋白的结构。红细胞凝集素让病毒进入宿主细胞，它在禽类和人类流感中与不同的细胞受体结合，这也许解释了问什么大多数禽流感病毒不在人与人之间传播。有几种已知的突变能将H2和H3型的禽流感病毒从偏向与禽类受体结合转化为偏向与人类受体结合，Stevens和同事演示，这些突变不能让H5型禽流感病毒转化为偏向人类受体。但是，这些研究人员说，这些突变中有一些可能使H5N1红细胞凝集素更容易地与人类型受体结合，从而为病毒进入人群提供一个可能的 "立足点”。
科学特快报告：Structure and Receptor Specificity of the Hemagglutinin from an H5N1 Influenza Virus, James Stevens, et al.

海洋越暖 飓风越强

一项新研究指出，世界上海洋表面温度的上升是1970年以来全球飓风强度增加的一个主要原因，这个结论会使有关全球变暖与飓风强度联系的争论更加激烈。Carlos Hoyos和同事用统计分析和信息论模型将6个海洋盆地中飓风强度的因素分离出来，这些海洋盆地分别位于北大西洋、太平洋、和印度洋。他们发现，全球这个时期内造成4、5类飓风数量增多的许多变量中，只有海洋表面温度上升是有统计意义的主要因素。其它因素能影响飓风的形成，所以它们也许在短期的变化中起作用。文章作者说，哪些气候条件对飓风强度最有影响近来成为一个重大的科学和政治争议的主题，这篇文章也许能帮助人们更好地了解飓风强度增加趋势的原因。
科学特快报告：Deconvolution of the Factors Contributing to the Increase in Global Hurricane Intensity, Carlos D. Hoyos, Paula A. Agudelo, Peter J. Webster, and Judith A. Curry

不需要电池的人工肌肉

一项新研究说，科学家发明了一个方法可以避开在人工肌肉和马达或促动器中储存电荷的需要，比如像现有的靠电池的假肢。Von Howard Ebron和同事报告了两种设计，能将人工肌肉转化为燃料电池，从而消除了对电池的需要，现有的人工肌肉需要花很多时间来再充电。在一种设计中，一个用碳纳米管做的催化剂同时起三个作用，它既是肌肉、又是燃料电池的电极、也是超电容的电极。在另一个设计中，一种能“记住”其初始形态的记忆合金被用来给肌肉一个促动器闪击，它的能量密度与正常的骨骼肌相当，当有100倍以上的应力。John Madden 在相关的研究评述中写道，这两种设计都是将燃料的化学能，比如氢和甲醇，通过与氧混合转化成机械能，实际上制造出“呼吸”的人工肌肉。作者说，这些结果提示，也许有朝一日能为人或自治机器人提供持续时间久、能干重活的人工肌肉。
报告：Fuel-Powered Artificial Muscles, Von Howard Ebron, et al.
研究评述： Chemical Detectives, John D. Madden

吃起来像小鼠的蚂蚱

本期一篇简报报告说，新西兰的一种巨大的、不会飞的蚂蚱干一件通常由小鼠完成的重要工作：它们吃掉肉果通过其消化道帮助传播种子。被这种名为weta 的大蚂蚱消化过的种子的高发芽率意味着，这些种子比没有被大蚂蚱吃掉的种子有选择优势。Catherine Duthie 和同事进行了一系列的实验室喂食测试、种子发芽试验、果实比较、以及大田普查来检验weta是否帮助传播肉果的种子。他们的结果显示，weta既是种子的捕食者也是有效的种子传播者，其作用与世界其他地方的小型哺乳动物类似。新西兰是世界上最孤立的陆地之一，而且在19世纪、20世纪人类达到之前没有小鼠。新西兰现有的小鼠威胁weta的生存，使其濒于灭绝，文章作者写道，需要对weta在植物繁殖中作用的更详细的信息，来确定它们的灭绝会给新西兰的森林带来哪些变化。
简报：Seed Dispersal by Weta, Catherine Duthie, George Gibbs, and K. C. Burns

实时观察蛋白生产

研究人员研究出一个能将活细胞中单个蛋白的生产可视化的方法，这一高超技艺使科学家能在单个分子水平跟踪基因表达。用一个荧光标志和以细胞膜为靶标的肽做成的融合蛋白，Ji Yu和同事能够观察活的大肠杆菌细胞中来自单个mRNA转录的蛋白生产的爆发。研究人员发现，每个“爆发”中的蛋白质分子的个数不同。这个敏感的技术也许对研究那些细胞中的存在量极低的蛋白。
报告：Probing Gene Expression in Live Cells, One Protein Molecule at a Time, Ji Yu, Jie Xiao, Xiaojia Ren, Kaiqin Lao, and X. Sunney Xie

专题部分：化学检测技术

本周，《科学》和其在线系列网站之一信号转导知识环境(STKE)审视了直接检测技术领域的进展, 这些技术在解决将基础分析化学与生物学或地球科学结合起来的问题上正在变得越来越重要。《科学》刊登的两篇综述介绍了质谱分析和电化学检测目前的发展情况，另有三篇原始论文展示了一些进一步改进检测的技术。STKE网站相关的研究评述探讨了这些进展的意义、面临的挑战、以及研究细胞信号的新检测技术。
专题介绍： Chemical Detectives, Nancy Gough, Phil Szuromi, Jake Yeston