【自然要览】Nature 470 7334 17 February 2011
自然要览 Nature 470: 7334 17 February 2011
2011/02/21 10:42:02
（选自英国Nature杂志，2011年2月17日出版）
封面故事：人类活动影响极端降水量的证据
Human contribution to more-intense precipitation extremes / Anthropogenic greenhouse gas contribution to flood risk in England and Wales in autumn 2000
人类活动的一个显著效应已经在所观测到的气温和平均降水量趋势中被检测到。但迄今为止，尚没有研究工作
正式识别出关于极端降水量的人类影响“指纹”，而且评估人类对特定天气事件的影响已被证明是困难的。现在，两个小组提供的证据表明，人类活动产生的温室气体显著增加了大降雨量及局部洪灾风险的概率。Min等人对北美、欧洲和北亚1951年和1999年间降水量的观测结果和模拟结果进行了比较，他们发现了温室气体增加对北半球陆地上大部分地区极端降水事件发生率的一个在统计上具有显著性的效应。Pall等人利用公开发布的气候模拟结果发现，温室气体排放量增加在2000年秋季英格兰和威尔士的大范围洪灾期间使洪灾风险有实质性增加。
人类祖先的界线划分（Drawing the line on human ancestors）
The evolutionary context of the first hominins
近年来的几个化石发现被称为是早期类人猿（包括人类和人类祖先在内的“进化枝”的成员），其中包括来自埃塞俄比亚Middle Awash地区的Ardipithecus、来自肯尼亚Tugen Hills的Orrorin和来自乍得Djurab沙漠的Sahelanthropus。Bernard Wood 和Terry Harrison表示对此要谨慎。现代人类与黑猩猩和倭黑猩猩等非类人猿之间的差别是相当大的。但在距今800万年和距今400万年前之间、当人类这个分支被认为已经出现时，人科动物之间的差别整体上是比较小的。在这篇Review文章中，Wood和Harrison对Ardipithecus、 Orrorin 和Sahelanthropus等在生命树上的位置应该在什么地方提出了另外的解释——它们接近类人猿这个分支、但也许并不在这个分支上。Review Article p.347 doi:10.1038/nature09709. Link
衰老的端粒/线粒体轴线（The telomere/mitochondria axis of ageing）
Telomere dysfunction induces metabolic and mitochondrial compromise
最近对端粒（染色体端部的保护性末端）和线粒体之间的一个功能联系的揭示，提出这样一个可能性：二者都可能涉及与衰老相关的过程。现在，对来自小鼠心脏和肝脏组织的造血干细胞的转录组（全部RNA内容）所做的一项分析，表明存在一个“端粒- p53-PGC”轴线，这个轴线将端粒功能丧失与器官功能降低联系了起来，而且也可能与跟年龄相关的病变联系了起来。在端粒丧失功能的小鼠中，p53-调控的细胞生长停滞被激活，接着它又抑制PGC-1α 和 PGC-1β（代谢过程和线粒体过程的主要调控因子）。这会导致线粒体质量减少、线粒体功能丧失和ATP生成量减少、糖生成受损、心肌功能受损和活性氧增加。Articles p.359 doi:10.1038/nature09787. Link
超大质量黑洞的质量比以前估计的要小很多（Super-massive black holes cut down to size?）
Broad-line active galactic nuclei rotate faster than narrow-line ones
“活动星系核”(AGN)是宇宙中最亮的天体。它们是由质量在1000万个太阳质量和100亿个太阳质量之间的超大质量黑洞提供能量的，其周围是一个“宽发射线”(broad emission line)区域，这个区域很可能与一个吸积盘相关。人们对中央“宽发射线”区域的动态和结构很不了解，尽管在这个方面已经进行了超过30年的深入研究。现在，Wolfram Kollatschny 和 Matthias Zetzl发现，在AGN光谱中所观测到的发射线宽度和发射线形状之间有一个根本性的关系，据此他们推测，内区域的几何对于快速转动的“宽线”天体来说是最平(flattest)的，而慢速转动的“窄线”AGN有一个更接近球形的结构。知道转动速度之后，就有可能推导出对中央黑洞质量的更准确的估计值—— 结果表明，这些黑洞的质量比以前所估计的小两到十倍。Letters to Nature p.366 doi: 10.1038/nature09761. Link
具有前所未有高折射率的“超材料”（Refractive index of 30-plus in new metamaterial）
A terahertz metamaterial with unnaturally high refractive index
超材料”(metamaterials)（具有在自然界中无法获得的电磁性能的人工设计的复合材料）正在为基础研究以及有用的应用提供新的机会。迄今为止，寻找具有负折射率的材料一直是一个优先目标，但要扩大新颖的“转换光学”应用的范围，具有异常高的折射率的材料也将同样是有用的。现在，Bumki Min及其同事研制出一种宽带的、柔性的太赫（兆兆赫）“超材料”，它的折射率为38.6，这样高的折射率是前所未有的。这种新的“超材料”基于I-形的、薄的金构造单元的分层阵列，它为小尺寸隐形设备(cloaking device)、广角镜头和慢光(slow-light)设备的研发工作提供了一个起点。 Letters to Nature p.369 doi:10.1038/nature09776.
晶体纳米颗粒三维结构信息的获得（Crystal power now in 3D）
Three-dimensional atomic imaging of crystalline nanoparticles
很过工程和化学应用用到晶体纳米颗粒，利用由它们的精确三维形态、结构和组成控制的性能。Sandra Van Aert及其同事发现，将电子断层扫描图像和电子显微镜图像结合起来，再加上从其他途径可以获得的关于目标纳米颗粒的晶体结构的知识，便有可能以原子分辨率获得这些颗粒的全部三维结构信息。这样的信息最终将使我们对这些体系具有的人们所期望的性能有更好的了解。Letters to Nature p.374 doi:10.1038/nature09741. Link
渔场管理的可持续模式（Sustainable model for fisheries）
Leadership, social capital and incentives promote successful fisheries
使渔场更具可持续性的一种做法是共管理，即渔民和管理者共同负责监管。关于这种做法能够奏效的证据大都是道听途说的，所以Nicolás Gutiérrez及其同事系统分析了130个共管理的渔场，以找出共管理的哪些属性是成功所必需的。排在最前面的属性包括“领导力”、“社会凝聚力”、 “明确的激励”和“保护措施”。本文作者们根据他们的证据提出，共管理模式也许能够解决全世界商业渔场面临的很多问题。Letters to Nature p.386 doi:10.1038/nature09689. Link
宏观复杂生命形式化石记录的时间被提早（Rolling back the fossil record for complexity）
An early Ediacaran assemblage of macroscopic and morphologically differentiated eukaryotes
宏观的、复杂的生命形式是什么时候首次出现在化石记录中的？似乎要比我们过去所认为的要早。几年来，位于纽芬兰Mistaken Point的深水 Avalon assemblage被广泛认为是已知最早的，距今约5.79亿年至5.65亿年。但现在，来自中国蓝田组的一系列海藻样的生命形式的壮美化石被确定为已有约6亿年。蓝田生物区系的分类多样性和形态复杂性可与Avalon生物区系相比，说明宏观真核生物的形态分化出现的时间可能要比以前所认为的更早。Letters to Nature p.390 doi:10.1038/nature09810. Link
p53在癌细胞转移中的作用（The role of p53 in metastasis）
CKIα ablation highlights a critical role for p53 in invasiveness control
在一个小肠癌的小鼠模型中，Yinon Ben-Neriah及其同事发现，在CK1-alpha不存在时，p53的丢失会大大增强肿瘤发展和转移。肿瘤抑制因子p53正常情况下通过对p21及包括Prox1在内的一组入侵基因的调控来限制癌细胞入侵。这项研究为一个正在出现的画面增添了更多细节内容：在肿瘤发育过程中，p53基因不仅控制细胞死亡和增殖，而且控制癌细胞转移。Letters to Nature p.409 doi:10.1038/nature09673. Link
DNA修复在细胞增殖中的作用（DNA repair role in cell differentiation）
Embryonic lethal phenotype reveals a function of TDG in maintaining epigenetic stability
DNA修复酶“胸腺嘧啶DNA乙二醇酯酶” (TDG)已被认为参与基因调控，但其生物功能却不清楚。现在，小鼠Tdg基因的剔除显示，这种酶是胚胎发育所必需的，其作用是在细胞分化过程中维持活性的、二价的染色质状态。因此，“依赖于TDG的DNA修复”这种能力的出现也许是为了在“lineage-committed”细胞中保持“外成稳定性” (epigenetic stability)。Letters to Nature p.419 doi:10.1038/nature09672. Link