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Nature 448: 7153
2 August 2007
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[自然要览]
（选自英国Nature杂志，2007年8月2日出版）
封面故事：由ABC诱导的大气变暖的定量研究
Warming trends in Asia amplified by brown cloud solar absorption
到2001年，在“印度洋实验”（INDOEX: 1997-1999） 期间首次在阿拉伯海上空
所发现的厚厚的棕色雾霭显然已经可以判断是南亚上空干季的一个持久特征。联
合国环境规划署2002年的一份报告指出，如果包括生物质燃烧在内的污染源不能
得到控制，那么气候就可能受到很大扰动。美国国家航空航天局的TERRA卫星此
后又在其他地方探测到了类似的大气层棕色云（ABCs）。由于ABCs而造成的大气
层日照升温和地表变暗都会推动气候变化， 而要对这种变化进行量化，我们需
要直接测量结果，如本期Nature所发表的两个数据集。第一个是无人驾驶飞机对
印度洋上空日照升温情况的测量结果。第二个是CALIPSO卫星对从印度洋到喜马
拉雅山的一个3公里厚的棕色雾霭进行跟踪的结果。用这些数据所做的气候模拟
表明，由ABC诱导的大气变暖等于温室变暖，从而为喜马拉雅冰川消退提供了一
个解释。（Letter p.575; News & Views; www.nature.com/podcast）图片：V
Ramanathan/H Nguyen
基因组范围内染色质状态分布图（Making the difference）
Genome-wide maps of chromatin state in pluripotent and
lineage-committed cells
虽然一个多细胞生物内的各种不同细胞类型包含同一套基因，但它们却具有很不
相同的行为。这些细胞状态被认为与染色质状态有关，也就是说，与组蛋白和包
裹基因组的其他蛋白的修饰有关。现在，单分子测序技术被用来构建小鼠胚胎干
细胞和其他两种在发育上更先进的细胞类型的染色质状态图，从而显示了重要染
色质修饰在整个基因组范围内的分布。该研究为将综合染色质甄别方法应用于对
各种不同的哺乳动物细胞群、包括癌症等疾病中所出现的异常细胞发育情况进行
定性研究提供了一个框架。（Letter p. 553; News & Views）
小细胞肺癌的分子病理研究（Lung cancer）
Identification of the transforming EML4–ALK fusion gene in
non-small-cell lung cancer
尽管肺癌发病率很高，但其分子病理的很多方面在很大程度上仍然是我们所不了
解的。因此，在相当大比例的非小细胞肺癌患者身上染色体2p的一个小翻转的发
现便具有潜在的重要性。这个翻转产生一种融合蛋白，其中包含名为EML4的一种
蛋白及间变性淋巴瘤激酶ALK的部分内容，后者曾被发现起一种变形的致癌基因
的作用。该融合激酶是诊断和治疗的一个有希望的目标。（Letter p. 561;
News & Views）
随机场模型在铁磁体中的应用（Order and disorder）
A ferromagnet in a continuously tunable random field
真实的物理和生物体系的理论模型可以将一定的无序考虑进去，但它通常只是被
作为一种弱扰动来处理。而在如铁磁体等体系中，主导材料性能的正是这种无
序。一个的确将磁性中的无序效应建设性地考虑进去的模型，即“随机场Ising
模型”，一直非常成功，但到目前为止它只应用于反铁磁体。现在，Silevitch
等人在一种铁磁体中实现了一个随机场模型。利用该模型，有可能在刚刚超过居
里温度（在这个温度所有磁指针都排列起来）的温度下测量磁响应的统一行为，
在居里温度下测量其发散。很多大型探针和成像测量都有可能在铁磁体中进行
（而不能在反铁磁体中进行），所以这项工作将推进随机场问题的基础研究，还
将导致调节“域壁钉扎”(domain wall pinning)强度的方法的问世，这是该现
象实际应用的一个关键步骤。（Letter p. 567; News & Views）
石墨烯中电子自旋的输送（Spin on graphene）
Electronic spin transport and spin precession in single graphene
layers at room temperature
单层或几层石墨烯（由碳组成的一种扁平结构，很像碳纳米管的壁）中电子的输
送是一个人们非常感兴趣的问题。石墨烯可能是自旋电子领域的一种很有希望的
材料，在这个领域，电子的自旋和电荷都被用来制造新颖的装置。Tombros等人
通过研究单层石墨烯中电子自旋的输送，从而在这一方向上迈出了一步。他们所
做的实验涉及通过一个薄绝缘层与铁磁性钴电极接触的石墨烯层。在这个体系
中，电子自旋可以被输送1-2微米的距离，并且通过使用电子质量得到改进的样
品还有可能输送更长的距离。（Letter p. 571）
非火山地震的诱因（Shear stress tremors）
Non-volcanic tremor driven by large transient shear stresses
通过重新分析2002年11月发生的Denali地震（这次地震在北美洲西部大部分地区
诱发了地震活动）期间得到的地震记录，研究人员发现了关于非火山型地震之成
因的详细情况。以前，人们认为板块膨胀是其成因，但新的工作表明，非火山地
震和被推动的断层滑动都可以被板块界面上的剪切应力所诱发。（Letter p.
579）
迄今最古老和最原始的硬骨鱼（Jaws... and teeth）
Jaws and teeth of the earliest bony fishes
记录有颚脊椎动物最早历史的化石非常少。冠群硬骨鱼（包括四足动物在内）的
化石最早可以追溯到志留纪（距今4.18亿年前），但再要将硬骨鱼的历史进一步
向更远的时间追溯就很困难了。现在，Botella等人报告了在两种以前已知的晚
志留纪鱼类（距今4.23亿-4.16亿年前）化石上首次所发现的硬骨鱼特征的可靠
证据，这些特征表明，它们不仅是最古老的、而且也是迄今所发现的从系统发生
学上来讲最原始的硬骨鱼。（Letters p. 583）
“小突变”观点与“大突变”观点的调和（Micro-scale macroevolution）
Morphological evolution through multiple cis-regulatory mutations at a
single gene
物种起源的遗传基础是什么？经典的达尔文“小突变”观点是，一个新物种通过
很多基因上所发生的小突变的累积而与其先祖有所不同。但是有很多例子支持
“大突变”理论，该理论认为，关键的差别在于突发的大变化，尤其是发育中所
涉及到的基因的变化。看来，答案似乎是两种极端情况的一种综合。McGregor等
人对shavenbaby基因进行了仔细研究，该基因已知是造成不同种类果蝇之间在硬
毛分布模式上的差别的基因。他们发现，产生不同物种所特有的硬毛分布模式需
要三种截然不同的基因增强子之间的相互作用。他们得出结论认为，区分不同物
种的大效应基因有时可能反映了在几种特定基因上所发生的多种小效应突变的积
累。所以，“小突变”观点与“大突变”观点之间的历史分歧，可能仅仅代表着
从不同尺度来看同一数据而得到的不同观点。（Letter p. 587）
一种与糖尿病有关的新基因（Novel diabetes gene）
A genome-wide association study identifies KIAA0350 as a type 1
diabetes gene
一种新近被与1-型糖尿病的发病关联起来的基因的发现，可能会推动糖尿病预测
试验的发展。对来自超过500名1-型糖尿病患者和由超过1000名志愿者组成的对
比组的DNA所进行的一项整个基因组范围内的关联研究，证实了（这种糖尿病）
与已知的1-型糖尿病相关基因的关联和与KIAA0350基因的一个新的关联。该基因
被认为编码一类结合糖的C-型凝集素（lectin），这是一类蛋白质，其功能包括
碳水化合物识别及细胞粘附等。（Letter p. 591）
脑损伤后意识的恢复（Stimulation after brain injury）
Behavioural improvements with thalamic stimulation after severe
traumatic brain injury
目前，没有可靠的方法来增强创伤性脑损伤患者不断丧失的意识的恢复。但最近
的证据表明，一些只有微弱意识的患者是保留有一定水平的脑活动的。这一发现
引起了人们对该话题的兴趣。在一项单一对象研究中，Schiff等人发现，脑损伤
后对有微弱意识的患者的丘脑实施两边深度刺激，能够提高行为响应和功能。在
脑损伤六年多以后所获得的这些观察结果，向目前关于严重脑损伤患者管理的理
念提出了挑战。（Letter p. 600; News & Views）
信号作用与细胞特性的关系（Signalling the difference）
Common effector processing mediates cell-specific responses to stimuli
很多信号通道的基本构成部分在一个生物体中对大多数细胞来说都是相同的。那
么为什么不同细胞类型以不同方式对同样的原始刺激进行反应？现在，研究人员
用一种新颖的系统模拟方法来研究这一问题，重点是两个截然不同的细胞系。结
果显示，细胞特性的主要决定因子是上游信号事件的类型、强度和组合。这些细
胞类型特异性信号被相同的促动因子所整合，产生细胞类型特异性结果。揭开细
胞特性之谜对于了解胚胎发育、生物恒定性及定向疗法的副作用等都很重要。
（Letter p. 604）
发表于 2007-8-3 20:40:28