世界十大前沿科技 [前沿]

　　科学新知 　　 　　丰富表情有助应对风险 　　为什么我们讨厌某物会紧皱鼻子，遇到危险会大睁双眼？加拿大科学家最新研究表明，这样做可能有助于我们更好地应对生存风险。
　　研究人员用电脑合成经典的恐惧表情――眉毛上扬、瞠目、鼻孔大张，以及厌恶的表情――皱眉、翘嘴唇、眯眼，让志愿者在进行视觉和呼吸测试时模仿这些表情。结果发现，恐惧的表情能改善周围视觉、加速眼睛的运动及推进空气流动，潜在地能使人更快地感觉到危险并做出反应；而厌恶的表情则相反，它会限制视觉、减少空气流动，防止可能有害的东西伤害眼睛或肺。
　　
　　雌猩猩交配叫声为护犊
　　英国心理学家调查发现黑猩猩交配时的狡诈策略：当周围没有其他母黑猩猩时，交配中的雌性会大力发声以吸引潜在的雄性与其交配，从而混淆其后代的父系关系；但当有其他雌性在周围时，它们就会保持沉默，避免让其对手知晓。此发现表明，黑猩猩能将叫声用于比先前想像的更为复杂的社交当中。
　　在野外，黑猩猩面临的最大威胁之一是雄性杀害刚出生的小黑猩猩，雌黑猩猩也会杀害其他黑猩猩的小宝宝。雌黑猩猩使用交配叫声作为高级策略，让这种竞争危险减到最小。
　　
　　不惧寒冬的树木
　　树木一直被认为是极为被动的生命，美国科学家最近的研究认为，不论天气多么寒冷，树木都能将叶子的温度平均控制在21.4℃。研究人员从39种树木的同位素分析得到该推论，树叶并不产热，只是树木能将树叶丛生在一起，“捕获”静止空气的边界层，边界层像毯子一样，保温保湿，并有助树木的新陈代谢。红外成像也显示，树叶能比周围的温度高出好几度。
　　一些科学家对该结果仍存在争议，他们认为，为了重建过去精确的气候记录及预测未来的气候变化，研究人员需要弄清当涉及到温度时树木真正的“被动”程度。
　　
　　潮起潮落引发物种大灭绝
　　提到史上的生物大灭绝事件，人们马上想到的就是小行星撞击或超级火山喷发。美国科学家最新研究却认为，海洋的大规模涨落才是过去5亿年间周期性生物大灭绝的主因。
　　科学家测量了保存在岩石记录中的两种主要大陆架环境类型。一种的沉积物由对海岸的腐蚀而成，另一种主要由碳酸钙组成，是有壳类生物通过化学过程形成的。他们认为，历史上一些时期里，地球的辽阔区域都被浅海所覆盖，导致新物种的产生，当这些浅海干涸后，部分物种灭绝，大陆架的生物多样性环境也发生了改变。
　　
　　沉默可能更有利于治疗心理创伤
　　传统心理治疗一般鼓励患者倾诉，但美国研究人员最新的研究报告指出，在经历集体性的巨大灾难后，亲历者选择对自己的感受和想法避而不谈，也许对心理恢复更为有利。
　　研究人员在“9・11”事件两年后，对经历了这一事件的人们进行了网上调查，以了解这次****对他们身心的影响，结果发现选择不倾诉的人心理恢复情况更好。这一研究结果表明，认为治疗心理创伤一定需要倾诉的观点可能并不全面。对部分患者来说，也许不倾诉是更好的选择，心理治疗的关键是根据各人特点制定不同的方案。
　　
　　头条新闻
　　
　　细菌也有分子“离合器”
　　当一个细菌想要停下来的时候，它会使用一个分子“离合器”来脱离推进力系统，这是科学家首次弄清细菌怎样关闭用来运动的鞭毛。
　　许多细菌拥有两种生活方式，要么自由生活，到处游动，要么定居下来成为“生物膜”的一部分。这种新发现的分子离合器名为epsE。它是一组15个基因的一部分，当激活后，会将一种土壤细菌――枯草杆菌转入生物膜。epsE附着于鞭毛底部的转子蛋白上，这种蛋白由流入细胞的质子驱动。为了使细胞停止移动，epsE会弯曲转子分子，使其无法接触到质子发动机。鞭毛仍然能够自由转动，但是摩擦力会迅速地使细胞停下来。
　　一些纳米技术人员一直梦想利用细菌转子作为分子泵，如果可能，epsE将会是一个有用的调节器。而如果科学家能够标靶这种离合机制，就能够“哄骗”细菌保持运动，从而避免枯草杆菌粘着成为致命物质。
　　
　　激活关键分子路径能增加肺干细胞
　　美国科学家近日发现，激活一个重要的分子路径能够增加肺干细胞，该发现有助于开发相关治疗方案以进行伤后或病后肺部组织的修复。
　　研究发现，激活Wnt信号路径能够增加细支气管肺泡干细胞的数量。一种名为GATA6的蛋白能够抑制Wnt路径，方式是通过直接调控Wnt路径中另一种名为Fzd2的蛋白的表达。Wnt路径是干细胞生物学中一个主要的路径。GATA6负调控Wnt路径并且其已被证明在胚胎干细胞复制和分化中也起重要作用，这表明这两种路径相关联的地方不限于肺干细胞，它们在心脏、肠道以及胰腺等组织中也发挥着重要作用。
　　Wnt路径可用锂等物质进行药理学调控，应用这些物质可以使肺部或其他组织中的关键干细胞群进行强制性扩张和分化，以对成熟组织进行伤后或病后修复。
　　
　　维生素可修复受损基因
　　科学家称通过添加维生素或微量元素可激活DNA修复机制，使用这种方法将修复遗传基因的一些初级缺陷，恢复一些DNA中的活性酶，有助于人类基因组的研究。
　　维生素可以“治疗”许多稀有和潜在的致命代谢缺陷所造成的基因突变的关键酶。这些遗传性的基因缺陷疾病，都具有两个副本的等位基因和一个必不可少的关键酶。由于关键酶的作用，基因可能只有一个有缺陷，或是两个副本都有缺陷，该方法将对这些关键酶造成微妙影响，修补缺陷或将其淘汰。
　　同时，研究人员还发现人体内有4种不同的变异酶对基因突变产生影响，对它们造成的基因突变还需要补充叶酸，可以帮助恢复全部功能，调整酶在基因组中的活动和作用。如果要用这种新方法弥补人类基因组中的缺陷，制造完美人类，科学家认为还需要对60 000多基因突变样本进行分析，从而对症下药。
　　
　　科学家揭示糖尿病与老年痴呆症关系
　　阿尔茨海默氏症是痴呆症中的一种，一般也称为老年痴呆症。糖尿病人患有老年痴呆症的几率会很高，但是两者之间的关系一直都没有得到解释。
　　为了研究为什么糖尿病患者更容易患老年痴呆症，美国科学家在幼年老鼠上引入糖尿病，通过基因处理使得其在晚年患上痴呆症。研究发现，这些小鼠在出现明显的老年痴呆症之前，其血管组织遭到了破坏，进一步的实验显示血管的损害是由于过剩的自由基，导致脑部血管组织的细胞壁层氧化损伤。对于人类而言，绝大多数人体血液中都有较低水平的淀粉样蛋白在进行循环，对于糖尿病患者研究人员认为也许患者体内的淀粉样蛋白和高水平的血糖之间作用会使血管组织异常。
　　研究人员认为，今后研究的重点将是据此开发出一种新的药物来治疗老年痴呆症和其他与糖尿病有关的疾病。
　　
　　会“唤醒”癌细胞的蛋白质
　　美国科学家最近发现，有些癌细胞可以释放一种叫“骨桥蛋白”的蛋白质，这种蛋白质会“唤醒”体内休眠的癌细胞。这一发现有助于医生了解并预防癌细胞在体内的扩散。
　　科学家给实验鼠同时移植了两种癌细胞：一种是用快速生长的乳腺癌细胞培养的“煽动者”肿瘤细胞；另一种是生长缓慢只偶然发生转移的“回应者”癌细胞，这种癌细胞多数时间处于休眠状态。结果发现，“煽动者”肿瘤细胞的存在加速“回应者”癌细胞繁殖，使转移的癌细胞增加9倍。分析显示，“骨桥蛋白”是其中关键所在，科学家阻止癌细胞中“骨桥蛋白”的产生之后，“煽动者”继续生长繁殖，却不再刺激“回应者”细胞。
　　此前的研究中，科学家一直将“骨桥蛋白”用作一种监控癌瘤生长的生物标记物，并发现这种蛋白质与包括乳腺癌和前列腺癌在内的多种癌症有直接关系。
　　
　　全球变暖迫使动物逃往山上
　　一项新研究表明，全球变暖迫使30种爬行动物和两栖动物纷纷逃往山上，这种转变会导致一些动物面临灭绝的危险。
　　此结论是基于调查马达加斯加岛上的两栖动物和爬行动物得出的，研究扩大了受气候变化影响的动物数量和多样性，从而使动物迁移和气候变化的关联更加紧密。这些经调查的动物来自5个不同的爬行动物和两栖动物家族，它们是狭口蟾蜍、变色龙、壁虎和石龙子等。在上十年的调查观察中，它们平均往山上逃亡19～51米的高度。这种气候变化和动物灭绝的关系将促进马达加斯加岛扩大国家自然保护区的范围。
　　全球变暖导致动物迁移是一大全球性问题。一些野生物种生活习性发生改变，不少野生动物被迫向北迁移以寻找更合适的栖息地，这可能会改变自然界中的竞争和猎食关系，并造成其他“不可预见”的后果。
　　
　　聚焦中国
　　
　　汶川地震灾区心理援助应急研究启动
　　中国科学院心理研究所承担的“汶川地震灾区心理援助应急研究”项目正式启动。该项目旨在分析受灾人群的心理应激过程、认知特点、态度和行为的变化趋势，结合救援实践的一手资料，形成灾后心理评估的关键指标和心理干预技术，及时运用于灾后心理援助工作。项目由5个课题组成，即受灾人群的心理反应研究及干预方案、灾后孤残儿童心理需要及心理援助研究、灾区社会稳定问题与管理对策、灾后应激心理过程以及心理疾病高危人群的筛查和干预、重大灾难后的脑与心理功能保护及创伤记忆消退等。
　　
　　推测组蛋白修饰与基因表达关系
　　组蛋白修饰是调控基因表达的重要表观遗传学机制，在保持胚胎干细胞的全能性以及癌症的病理过程中起重要的作用。不同的组蛋白修饰有可能组成复杂的“组蛋白编码”。中国科学院遗传与发育研究所利用贝叶斯网络推测组蛋白各种不同修饰和基因表达之间的因果关系及组合关系。组蛋白各种不同修饰和基因表达之间建立的贝叶斯网络具有很好的交叉验证结果。它不仅吻合已知的结果，而且发现许多新的组蛋白修饰和基因表达之间的关系，以及组蛋白修饰相互之间形成的逻辑关系。
　　
　　鱼类先天性免疫功能基因新进展
　　中国科学院水生生物研究所建立了研究鱼类抗病毒基因的细胞模型，在鱼类病毒的免疫遗传机理研究上取得突破，已克隆出一批与鱼类先天性免疫相关基因或抗病相关基因。最近，研究人员深入到鱼类先天性免疫相关基因的功能研究方面，取得了两项重要进展：一是发现斑马鱼胚胎中新的细胞存活调控因子，在胚胎发育特别是脑发育过程中起了重要的抗凋亡和保护作用；另一研究则证实鱼类确实存在与哺乳类一致、且具有相似功能的PKR介导的抗病毒途径，首次揭示了鱼类PKR基因的功能结构域及其抗病毒功能。
　　
　　发现分子量最小的凝集素
　　药物靶向输送和定位是世界研究的热点，凝集素具有专一的糖基结合特性，它们一直被认为是最好的药物靶向输送和定位载体。但绝大部分已知的凝集素分子量都大于10 000，大分子量凝集素作为药物靶向输送和定位载体将可能导致毒性和免疫原性等严重副作用。中国科学家从药用两栖动物中发现了一分子量仅为1 700的多肽凝集素，可以专一地与岩藻糖结合，体内专一地结合于肝和肺，且无毒性和具极低的免疫原性。这些特性使该多肽凝集素成为优秀的药物靶向输送和定位候选载体分子。
　　
　　离子束诱变小麦品种首次获国家新品种权证书
　　中国科学家利用离子束诱变技术选育成功名为“皖9926”的普通小麦新品种日前获得国家农业部颁发的植物新品种权证书，这是离子束诱变技术育成的第一个受国家保护的植物新品种。该新小麦品种曾于2002－2003年度参加了安徽省淮南片区试验，较对照扬麦158增产10.18%；参加国家长江中下游麦区区域试验，在高产、稳产、抗病等方面表现优异，在江苏平均亩产达到532.47千克，比对照增产9.68%；2005－2006年度国家冬小麦长江中下游区域生产试验5省8个试点，全部增产；河南信阳点平均亩产470.7千克，比对照豫麦18增产26.77%。
　　（责编李�）