=================================== Nature 432: 7015 18 November 2004 =================================== [自然要览] （选自英国Nature杂志，2004年11月18日出版） 封面故事：人类天生适合长跑 今天的人们对马拉松如此热衷，可能是两百万年激烈的自然选择给我们留下的烙 印。多年来，对人类运动的研究集中在双足行走上，跑步在很大程度上被忽视了， 因为人类被认为是行动缓慢的，是不适合跑步的。但是现在，Dennis Bramble和 Daniel Lieberman依据关於比较生理学、人类运动表现与解剖的数据认为，我们事 实上是非常适合需要耐力的长跑的。这种能力源自一系列身体结构上的专业化分 工，其中很多都是骨架结构上的专业化。化石记录表明，人属动物(genus Homo)为 适应耐力长跑经历了很多选择和淘汰。所以，不要问“更新纪灵长动物”走路是不 是像我们，如果我们之间走路有所不同的话，那是因为我们能跑。封面图片由 Justin Libby、 Mathieu Baissac和Daniel Lieberman提供，所依据的是 Muybridge 19世纪的研究工作。 （Review Article, p. 345） 碳排放买卖市场正在形成（Carbon budget: market making） 企业已经在用钱买污染了，即花钱换取排放更多污染的权利，并且已经在通过以吸 收温室气体为目的的项目赚钱了。既然俄罗斯已经批准了《京都议定书》（1997年 达成的将温室气体排放量减少到低於1990年水平的协议），那麽签约国就有压力来 实现各自的排放目标，而有助於分散削减污染排放所产生的财政压力的碳市场也将 繁荣起来。2005年1月，欧盟的“排放贸易计划”（ETS）将启动，从而将形成一个 允许欧盟所有25个成员国对其碳排放指标进行交易的市场。所有的眼睛都在看着这 样一个市场在财政上是否会取得成功，是否会真正帮助减少污染物的总排放量。 （News Feature, p. 268） 伊斯兰国家的科技振兴之路（The Islamic world: a call from arms） 伊斯兰会议组织（OIC）中57个主要为穆斯林人口的国家共有13亿人口，但其国内 生产总值（GNP）加起来还不到德国的一半。伊斯兰世界的科学支出是GNP的0.2%， 比全球平均水平低一个数量级；相比之下，其国防开支平均占GNP的4%到7%。然 而，世界石油储备的3/4和其他自然资源的1/4在OIC成员国。本期Nature上的一篇 评论文章认为，伊斯兰世界资源的丰富与社会经济发展的落後之间的这种不协调在 很大程度上是由科技与高等教育的落後造成的。不过伊斯兰世界并不总是这样：伊 斯兰世界从8世纪到15世纪是科学的摇篮。本文作者接下来解释了伊斯兰世界的各 个国家以及以促进伊斯兰国家科学发展为宗旨的两个现有机构（ISESCO 和 COMSTECH）所做的最新努力，会怎样帮助振兴伊斯兰国家的科学与技术。在国际科 学界的帮助下，伊斯兰世界将会再次为世界科学事业做出重要贡献。 （Commentary, p. 273） 从葡萄收获时间的历史记录看气候变化（Vintage years: 2003 and rising） 在欧洲的酿酒地区，记录葡萄收获日期已经有几个世纪历史了。葡萄的成熟与气温 密切相关，所以这些记录是关於区域性气温高低变化的最长的连续记录之一。法国 勃艮第地区酿酒行业的记录被用来利用一个专为Pinot Noir葡萄设计的模型估计 1370-2003年间夏天的气温。像上个世纪90年代所看到的高气温1370年以来曾出现 过几次。但2003年夏天似乎很特别，气温高於1370年以来其他任何一年。 （Brief Communications, p. 289） 螺旋星系边缘发出的光辐射（Spiral galaxies: the edge of darkness） 很少有光朝向螺旋星系边缘发射，所以我们关於这些星系外层结构的知识是有限 的。现在，对附近螺旋星系NGC 4414所做的观测显示，有来自一氧化碳分子的辐 射，其位置远远在该星系的光盘之外，向外辐射的距离达1.5个光学半径。研究人 员常通过一氧化碳来研究星系中心区域主要气体分子氢，所以这些数据表明，在该 光学星系的极限之外存在分子云，那里的气体通常以原子形式存在。似乎，几乎没 有与这一特定气体云相关联的质量，该气体云是与原子氢的一个峰相关联的。尽管 很多星系需要一些额外的质量来解释它们的转动速度，但这一发现从表面看并不是 存在这种质量的证据。 （Letters, p. 369） 新型金属太赫波导（New wires for a new wave） 可见光能用来传播信号，因为有可能在光纤中传播光。但对迅速发展的太赫（THz ） 科技领域来说，目前没有这样的光纤，因为没有合适的透明材料。相反，在这些 远红外波长上，研究人员依靠中空的金属管等作为波导来传播光。然而这些材料也 存在问题，因为金属也吸收辐射。缺乏有用的技术来引导太赫波已成为这一很有希 望的技术进一步发展的一大障碍。本期Nature报告的一种新的波导结构向着使金属 太赫波导实用化的方向前进了一步，因为这种新型波导能减小暴露於辐射的金属表 面积，从而减少吸收效应，所获得的波导线在所有太赫波导中传播损失最小。为了 演示这种新型波导的应用潜力，研究人员用它来制造一种太赫内窥镜，该内窥镜能 在视线不及的有限空间内进行太赫传感和成像。 （Letters, p. 376） 胡氏贵州龙化石（Strangers on the shore） 自从蛇颈龙（Plesiosaur）於1821年被第一次描述以来，科学家已收集到与蛇颈龙 相关的数以千计的|ｦ池s（Sauropterygian）海生爬行动物化石标本，但没有发现 直接证据来确定它们是像海龟一样到岸上来产卵（卵生型），还是像鱼龙 （Ichthyosaurs）和沧龙（海蜥蜴）那样在水中产子（胎生型）。现在，在中国的 中三叠纪（距今2亿年）沉积层中发现了两个保存完好的、有身孕的胡氏贵州龙 （Keichousaurus hui）化石标本。它们为楯齿龙的二态性性征提供了清楚的证 据，说明蛇颈龙及其近亲的确是胎生的。 （Letters. p. 383） 窝寄生的“内幕”（Brood parasites: friendly fire） 布谷鸟和燕八哥是窝寄生鸟类，它们完全依靠其他物种（寄主）来养育自己的後 代。这种寄生性互动关系常常导致演化竞争，即寄主演化出排斥卵的行为，来对付 寄生的卵，寄生者演化出更像寄主卵的卵。对南美黑头鸭（一种与布谷鸟生活方式 相同的鸭子）的寄主—寄生者互动关系所做的一项研究，显示出二者的互动关系中 还有一个新的情节。小鸭子在孵出後是完全独立的，所以不会对寄主产生影响。但 奇怪的是，研究人员却观察到了演化竞争的迹象，如鸭子的主要寄主有排斥鸭蛋的 行为。研究人员没有发现窝寄生对寄主有什麽损失，而且实验表明，寄主的卵排斥 行为并不会因演化出与其自己的卵更像的鸭蛋而受挫。这一矛盾因本研究後期在寄 主自身中发现窝寄生现象而得到解决。看起来似乎是不同物种间的一场竞争，结果 却是寄主物种内部社会冲突所导致的演化上的连带损失。 （Letters. p. 390） 物种保护：由现在推知过去和未来（Biodiversity patterns: rewriting history ） 了解物种灭绝的速度有多快是很重要的，这样保护工作就可以瞄准最濒危的物种。 但对大多数物种来说，要评估其数量下降的速度是很困难的，因为我们对它们过去 生活在什麽地方知之甚少。对蝴蝶所做的新的研究表明，物种今天所生存的地方能 为它们过去的历史及今後的前景提供线索。数量下降的物种被局限在基本上不适合 生存的一些孤立的地方，而种群数量增加的物种往往生活在它们过去出没环境周围 的一些适合生存的地方。这种分布模式可帮助识别最濒危的物种，即便对缺乏历史 资料的很多物种和很多地区也是如此。 （Letters. p. 393） 能诱发肿瘤的细胞（Cells that start tumours） 对白血病和乳腺癌所做的研究表明，癌细胞群体是各不相同的，可包括具有干细胞 活性的细胞。现在，研究人员从人类脑瘤中已经分离出这种类型的细胞，并在小鼠 身上所做的一次组织移植实验中发现，它们能诱发肿瘤形成。这些能诱发肿瘤的细 胞（是在表达神经干细胞表面标记CD133的细胞上发现的）为研究中枢神经系统中 的肿瘤生成过程提供了一个强大的工具，对於肿瘤治疗也可能有关系，因为只要肿 瘤细胞中有一少部分能够使肿瘤再生，那麽以肿瘤诱发因子为目标的大剂量疗法就 不会有多大效果。对能诱发肿瘤的细胞是如何发挥作用的做进一步分析，可为患者 预後提供线索，也可帮助为不同患者制定有针对性的治疗方案。 （Letters, p. 396; News and Views） ----------------------------- News and Views ----------------------------- 神经生物学： Neurobiology: At the root of brain cancer Page 281 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7015/abs/432281a_fs.html> 化学： Chemistry: Towards tomorrow's catalysts Page 282 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7015/abs/432282a_fs.html> 演化生物学： Evolutionary biology: Butterfly mimics of ants Page 283 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7015/abs/432283a_fs.html> 100 and 50 years ago Page 284 <http://npg.natureny.com/nlink/v432/n7015/full/432284a_fs.html> 非线性光学 Nonlinear optics: Disorder is the new order Page 285 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7015/abs/432285a_fs.html> 结构生物学 Structural biology: Ion pump in the movies Page 286 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7015/abs/432286a_fs.html> ----------------------------- Brief Communications ----------------------------- Historical phenology: Grape ripening as a past climate indicator Page 289 <http://npg.natureny.com/nlink/v432/n7015/abs/432289a_fs.html> 气候 Climate: Large-scale warming is not urban Page 290 <http://npg.natureny.com/nlink/v432/n7015/abs/432290a_fs.html> 大气科学： Atmospheric science: Early peak in Antarctic oscillation index Page 290 <http://npg.natureny.com/nlink/v432/n7015/abs/432290b_fs.html> Corrigendum Page 291 <http://npg.natureny.com/nlink/v432/n7015/full/432291a_fs.html> ----------------------------- Brief Communications Arising ----------------------------- Copper oxide superconductors: Sharp-mode coupling in high-Tc superconductors <http://www.nature.com/nlink/v432/n7015/abs/nature03163_fs.html> Copper oxide superconductors: Sharp-mode coupling in high-Tc superconductors (reply) /v432/n7015/abs/nature03164_fs.html> Asteroseismology: Oscillations on the star Procyon <http://www.nature.com/nlink/v432/n7015/abs/nature03165_fs.html> ----------------------------- Review Article ----------------------------- 演化 Endurance running and the evolution of Homo Page 345 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7015/abs/nature03052_fs.html> ----------------------------- Articles ----------------------------- 生化 Regulation of p53 activity through lysine methylation Page 353 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7015/abs/nature03117_fs.html> 生化 Lumenal gating mechanism revealed in calcium pump crystal structures with phosphate analogues Page 361 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7015/abs/nature02981_fs.html> ----------------------------- Letters to Nature ----------------------------- 宇宙 Molecular hydrogen beyond the optical edge of an isolated spiral galaxy Page 369 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7015/abs/nature03054_fs.html> 工程 Electrical generation and absorption of phonons in carbon nanotubes Page 371 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7015/abs/nature03046_fs.html> 材料 Random quasi-phase-matching in bulk polycrystalline isotropic nonlinear materials Page 374 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7015/abs/nature03027_fs.html> 物理： Metal wires for terahertz wave guiding Page 376 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7015/abs/nature03040_fs.html> 气候 Constraints on the duration and freshwater release of Heinrich event 4 through isotope modelling Page 379 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7015/abs/nature03059_fs.html> 演化： Triassic marine reptiles gave birth to live young Page 383 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7015/abs/nature03050_fs.html> 生态： The evolution of alternative parasitic life histories in large blue butterflies Page 386 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7015/abs/nature03020_fs.html> 生态： An obligate brood parasite trapped in the intraspecific arms race of its hosts Page 390 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7015/abs/nature03036_fs.html> 生态： Spatial patterns in species distributions reveal biodiversity change Page 393 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7015/abs/nature03031_fs.html> 细胞： Identification of human brain tumour initiating cells Page 396 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7015/abs/nature03128_fs.html> 免疫： A FADD-dependent innate immune mechanism in mammalian cells Page 401 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7015/abs/nature03124_fs.html> 生化 Methylated lysine 79 of histone H3 targets 53BP1 to DNA double-strand breaks Page 406 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7015/abs/nature03114_fs.html> 生化 Structure of a natural guanine-responsive riboswitch complexed with the metabolite hypoxanthine Page 411 <http://www.nature.com/nlink/v432/n7015/abs/nature03037_fs.html> --

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