《自然》：海洋趋势无法探测

来源：《科学时报》, 作者：王丹红

《自然―材料学》

　　海滩上的物理学

　　在没有精确的沙和水的配方比例的情况下，为什么孩子们能很容易地在海滩上建造出沙堡这样的物体呢？科学家们在2月在线出版的《自然―材料学》期刊上提出了一种可能的解释，也许，这种解释有助于澄清颗粒―液体―空气介面间的相互作用。

　　对于湿颗粒物质和它们的液体组分之间的力学性质，科学家们知之甚少。利用X射线层析层降法，Stephan Herminghaus和同事揭示了在被堆积成各种各样的桥梁和城堡的过程中，沙粒中液体的行为是如何变化的。他们提出，对于像沙子这样既有球形和又有非球形的颗粒来说，其间存在着一种与宏观性质相关的简单几何规则，以及内部液体形态学。

　　这种成像技术能够澄清颗粒―液体―空气介面间的相互作用，相关作用可能防止了颗粒的离析、凝聚甚至崩塌。

　　《自然―地球科学》

　　海洋趋势无法探测

　　科学家们在2月在线出版的《自然―地球科学》上指出，现在还无法探测因气候变化而引起的北大西洋循环流的真正变化，原因是自然形成的涡流所引起的背景具有复杂的多样性。新发现意味着，要确定气候变化是否影响了海洋环流，必须要用到过去几十年中所采用的三维测量法。

　　Carl Wunsch估计了运送量的变化，从理论上讲，这种变化来自于海洋中的涡流。他发现，每秒约2000万立方米的水量的随意起伏就能引起整个海洋中的涡流运动，这种运动能持续好几年。在全球变暖所引发的海洋变化趋势中，这种起伏很容易被忽略。

　　《自然―纳米技术》

　　DNA分子的导电性

　　研究人员在2月在线出版的《自然―纳米技术》上报告，将单个DNA分子的导电性与一个纳米尺度的电路连接在一起，就可以测量这个DNA分子的导电能力。新工作显示，以碱基对为基础的双螺旋结构的导电性可简单地与同样大小的石墨圈相提并论。

　　Colin Nuckolls和Jacqueline Barton 带领的研究小组制作了一个微型电路，其中一段是单壁碳纳米管。在纳米管间开一个小槽，电路被打开，电流就不再流过电路。然而，当这个小口被一个DNA分子连接上时，不仅电路恢复了导电能力，而且也可测出DNA的电学性质。实验还表明，DNA中即使只有一个碱基对错位了，整个电路的导电能力也大大下降。

　　如果用一段酶切断作为桥梁的DNA，那么整个电路的电流也被中断了。这表明DNA采纳的是自然形态，而不是被电路设备所扭曲的形态。因此可以推测，电路的导电性不是由测量技术形成的人工产品。

　　《自然―化学生物学》

　　定点加入乙酰基

　　研究人员在2月在线出版的《自然―化学生物学》期刊上报告说，他们发明了一种新方法，可以将乙酰基定点加入到蛋白质中。

　　乙酰基是一种很小的化学物质，它被加入到细胞中各种各样的蛋白质上，这对调节表观遗传过程和细胞信号过程来说都至关重要。事实上，将乙酰基加到蛋白质上是如此普遍，以至于它的重要性似乎可等同于控制细胞过程的磷酸化作用。然而，科学家们对这种蛋白质的乙酰基化作用的机理知之甚少，因为很难将乙酰基加入到蛋白质的指定位置，从而研究它的作用。

　　Jason Chin和同事发明了一种方法，可将乙酰基加到埃希氏菌蛋白质的指定位置。这是一种简单的蛋白质乙酰基化方法，借此方法，研究人员能够研究这一重要的生理学修饰。

　　《自然―神经科学》

　　扭转受损的脑功能

　　肾上腺酮是一种压力激素。通过对啮齿动物的研究，研究人员发现，由糖尿病所引发的肾上腺酮水平的上升导致了新生神经细胞的不足，并影响了记忆的形成。新成果发表在2月在线出版的《自然―神经科学》期刊上。他们指出，改变高血糖水平的糖尿病患者体内的类似激素，也许有助于逆转认知受损的状况。

　　到目前为止，科学家们还不清楚糖尿病患者出现认识功能障碍的原因。Mark Mattson和同事发现，降低糖尿病模式啮齿动物体内的肾上腺酮水平，可以逆转几个严重的副反应，如新神经数量的减少、突触可逆性的改变和记忆力的损害等，大脑的功能因此可以恢复到相对正常的水平。他们指出，这些缺陷并不取决于胰岛素产量的变化；而且，通过正常化肾上腺酮水平而提升糖尿病动物大脑的功能，这个过程也能通过提高肾上腺酮水平而被逆转。

　　未来还需要进一步确认这些结果是否也适用于人类，新研究预示了一种新战略，可治疗因糖尿病导致的患者大脑受损。

　　《自然―地球科学》

　　河岸为何下沉

　　研究人员在2月在线出版的《自然―地球科学》期刊上报告说，美国路易斯安那地区的河岸沉陷的首要原因是当地所埋藏泥炭的凝结。

　　新发现有助于解释为什么在美国南部海岸会发生显著的沉陷，而这种沉陷又加剧了卡特里娜飓风的影响。

　　最近的研究表明，在形成和被埋藏后，像泥煤这样的有机沉淀物会迅速凝结，但很少有数据显示这种凝结的速度。利用放射性碳数据测试密西西比河三角区的沉淀物核心，Tor Tornqvist和同事估算了该地区泥煤的凝结速度。他们发现，过去1000年中的凝结速度为每年5毫米或更高，在泥煤层更厚的区域，凝结速度则更高。

　　在密西西比三角区，海岸的高沉陷速度与泥煤的凝结有部分关系，而这种沉陷又导致了海平面的相对上升和保护性湿地的丧失。作者认为，这些因素也是世界各地海岸线脆弱的原因之一。