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4月9日《自然》杂志内容精选

4月9日《自然》杂志内容精选

  封面故事:103号元素“第一电离电位”的首次测定

  门捷列夫元素周期表现代最大的一次修正发生在1944年,当时Glenn T. Seaborg在镧系元素之下插入了一个新系列的元素——锕系元素(原子序数89-103)。在本期《自然》上,Yuichiro Nagame及同事报告了103号元素(铹)的基本原子性质之一、即 “第一电离电位”的第一个测定结果。铹元素只能通过在重离子加速器中进行的一次一个原子的合成方法接触到,所以对其性质的实验研究很少见。Nagame及同事得以能够将测定电离电位所需原子数从几十亿个减少到几千个,同时这些结果(它们与最新理论计算相符)也表明,铹元素的最后一个价电子在所有锕系元素中及周期表中第一族以后任何其他元素中都是最弱结合的。在幸运28 周期表中一个原子的大小本身就意味着相对论效应会起至关重要作用的一个区域中,这个特征证实锕系结束于103号元素。

  “撞击物来源说”是月球与地球相似性的关键

  月球被认为主要是从撞击原始地球的一个巨大撞击物内的物质形成的,所以月球和地球的组成是如此相似似乎很奇怪,因为太阳系其他天体的组成都不同。Alessandra 幸运28Mastrobuono-Battisti等人在关于行星吸积的一组计算模拟中对生长中行星的物质来源区域进行了跟踪,发现在同一次模拟中形成的不同行星有截然不同的组成,但巨大撞击物的组成与它们撞击的行星却比较相似。相当大一部分的“行星—撞击物对”都有几乎相同的组成。作者得出结论认为,地球与月球之间在组成上的相似性可能是一次巨大撞击的自然结果。

  新旧信息怎样共存

  在设计用来探索大脑怎样存储新信息同时又不会扰动旧记忆的实验中,Joseph Cichon 和Wen-Biao Gan对执行一系列运动学习任务的小鼠的大脑运动皮层中的神经元进行了钙成像研究。不同的学习任务在不重叠的树突分枝中触发了钙离子的信号尖峰(可塑性的一个标志),造成那些分枝上的棘突长时间强化。任务与树突分枝之间的这种特定联系当中间神经元类群失活时被中断,这说明当新的信息在各个神经元中被存储时“抑制”在维持分枝之间的分离中起一定作用。

  脂肪酸是血管生成过程的一个碳来源

  Peter Carmeliet及同事发现了内皮细胞中脂肪酸的氧化在血管生成过程中所起的一个关键作用。他们显示,脂肪酸为核苷酸的从头合成提供碳,因而脂肪酸氧化会通过增加内皮细胞增殖刺激血管萌发。脂肪酸氧化的药物阻断在早产儿视网膜病变的一个小鼠模型中会减少病理性的血管生成。

  改变大脑发育的遗传变异体

  对30717人所作的这项全基因组关联研究,识别出了一些遗传变异体,它们都影响已知与运动、学习、记忆和动机相关的功能中所涉及的其中一些大脑皮层下区域的结构。这些结果让我们对造成人类脑发育之差异的原因有所认识,同时也许还能帮助阐释神经精神功能障碍的机制。尤其令人感兴趣的是影响“壳核”“尾状核”大小和整个头围的六个新的基因位点。

  心脏病风险和母亲年龄幸运28

  Patrick Jay 及同事对人们已经知道的患先天性心脏病的风险随母亲年龄增长而增大的现象进行了研究。通过在年轻小鼠和年老小鼠之间移植卵巢,他们发现,对携带心脏转录因子基因Nkx2-5的一个突变的鼠仔来说,与母亲年龄相关的患先天性心脏病的风险独立于卵巢的年龄、取决于母亲的年龄。他们进而显示,母亲锻炼能降低这种与年龄相关的风险,尽管其中所涉及的机制尚不知道。

  永久冻土在气候变化中的潜在作用

  过去三十年北极和亚北极的温度上升快于全球平均水平。气候暖化使冻土融化,加快该地区大量存储的土壤有机碳的微生物分解,导致温室气体二氧化碳和甲烷的释放。这一反馈效应会加快气候变化,但温室气体排放的幅度和时间仍不确定。在这篇文章中,Ted Schurr等人得出结论认为,当前证据表明,二氧化碳和甲烷在不断暖化的气候中是逐渐的、但却长时间释放的。作者指出了我们对永久冻土碳动态很不了解的一些方面。