始祖地猿的揭示 网络版专集
遗传学的数据证实，距离我们血缘最近的灵长类亲缘动物是黑猩猩。我们与黑猩猩是从大约6百多万年前的一个共同祖先进化而来的。但是该共同祖先是何尊容以及它是如何生活的呢？比南方古猿（其最有名的代表是一副有320万年历史的叫做“Lucy”的骨架）更早的原始人类的化石非常稀少而且零碎，它们留下了许多有关我们世系血统进化的未解答的疑问。如今，在2009年10月2日出版的一个《科学》杂志的专刊中，一个国际性的多学科团队向人们展示了一个人类可能的始祖的最古老的已知化石：在埃塞俄比亚东北的Afar Rift地区发现的有440万年历史的始祖地猿（Ardipithecus ramidus）。该化石代表了36个或更多的个体始祖地猿，其中包括一个被昵称为“Ardi”的雌性地猿的大部分的颅骨、盆骨、下肢和脚。详尽的解剖学分析揭示，她在直立时高约1.2米，体重大约为50公斤。她所代表的物种既能够以肢掌在树上活动，也能够直立地用具有可相对大脚趾的脚在地上走动。 对所在地的岩石及数千块成为化石的植物和动物的分析表明，该地猿是在林地中而非空旷的草地上生活和觅食的。从该规模庞大的工作中所获取的令人惊讶的结论之一是，黑猩猩自我们的最后的共同祖先之后已经发生了相当大的特化，因此它是研究该共同祖先以及了解人类的诸如行走能力等新特征的不良模型。New Focus的部分为人们提供了有关这些发现的更进一步的分析，以及其背后的耗尽心力且巨细靡遗的实地研究。一则播客采访片断以及一个视频介绍还对该项工作及其意义提出了新的理解。
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超级古老的琥珀
琥珀是成为化石的树脂，它通常是树木损伤之后产生的。它以其金黄的色泽和矿物样的性质而著称。大多数琥珀的年代为中生代和新生代，即它们可被追溯到远至2亿5000万年之前，而其最常见的类型主要是由开花植物（被子植物）所产生的。在2009年10月2日刊《科学》杂志的一篇Report 中，Bray 和 Anderson 报告了在石炭纪煤层中发现的有~3亿2000万年之久的琥珀。该研究团队应用一种叫做裂解气相色谱-质谱法的技术来分析该琥珀的化学成分。令人感到意外的是，他们发现，该琥珀的化学与来自被子植物的琥珀类似，而被子植物是在几乎2亿年之后才进化而成的。 这一发现提示，产生复杂的琥珀的生物合成机制是在开花植物出现之前许久就已经进化而成。在一则附随的Perspective中，D. Grimaldi 重点介绍了该Report。他提出，这一发现给研究人员发出了一则警示，即不要仅仅根据琥珀化学而将琥珀沉积物的植物性起源划归到某一个植物的属或科。
碳烯化学
碳烯是具有高度活性的含碳化合物，它具有一个中性的二价碳原子以及2 个非键合的电子。在1980年代末和1990年代初，人们研发出了稳定这些分子的方法，将其从实验室中的好奇心转变成为用于有机反应的多能催化剂。2009年10月23日刊《科学》杂志的2篇Report对碳烯化学的进展作了描述，这些进展将这些分子的多能性做了更进一步的延伸。Lavallo 和 Grubbs 显示，碳烯除了能够作为有用的有机催化剂之外，一类被称作N-杂环碳烯 (NHCs) 的稳定碳烯化合物还能催化有机金属的转化。明确地说，这些碳烯会诱导单体铁烯烃复合体的偶联并形成结合有3或4个键合的含铁中心簇。碳烯对铁的最初的配位会易化其与第二个复合物之间的铁-铁键的形成。在第二项研究中，Aldeco-Perez 等人描述了一种创建一种NHC异构体的策略。在该异构体中，二价碳被移动，使得其仅仅位于一个氮原子的旁边，而非二个氮原子的旁边。在室温中，该化合物的固态及在溶液中都是稳定的，并能与金和二氧化碳形成复合物。在一则相关的Perspective中，M. Albrecht 写道：“这两项研究开启了合成化学中的令人兴奋的机会之门。”
在翻译过程中被捕捉
核糖体的高分辨率结构大大增进了我们对核糖体功能的了解，但是有关蛋白质翻译的某些细节我们仍然不清楚。在2009年10月30日刊的《科学》杂志中，有2篇Research Article对解码和转位过程进行了阐述。参见由A. Liljas 撰写的相关Perspective。为了合成新的蛋白质，核糖体将编码在信使RNA（mRNA）中的信息翻译成为一个氨基酸链。新的氨基酸的输送是通过一种被称作氨基酰-tRNA的转运RNA（tRNA）完成的；在这一叫做解码的过程中，氨基酰-tRNA得到了延长因子Tu (EF-Tu) 的帮助。延长因子Tu是一种鸟苷三磷酸酶。在所谓的解码中心，该核糖体会保证mRNA的密码子（这是决定某一氨基酸的由三个核苷组成的序列）与tRNA的反密码子匹配，从而使得正确的氨基酸得以插入。Schmeing 等人展示了细菌核糖体与EF-Tu及氨基酰-tRNA化合的晶体结构。该结构披露了因tRNA的扭曲而允许氨基酰-tRNA与核糖体的解码中心及EF-Tu 在其结合部位同时相互作用的细节。延长因子G（EF-G）也是一种GTP酶，随着多肽链的增长，GTP酶通过核糖体在转运RNA（tRNAs）和信使RNA（mRNA）的转位上扮演了关键性的角色。Gao 等人报告说，与EF-G在转位后状态中一同被截留的核糖体的晶体结构为人们就有关数种核糖体成分在EF-G的功能中所扮演的角色提供了新的细节。这两项研究的资深作者是最近的诺贝尔奖得主Venki Ramakrishnan，他在一则相关的播客采访中讨论了该项研究工作。
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那种嘶嘶冒泡的感觉
碳酸饮料极受欢迎的原因不仅仅是因为它们有着不同的口味，而且还因为它们在我们的口腔中所产生的那种嘶嘶冒泡的感觉。在2009年10月16日刊的《科学》杂志上，Chandrashekar 等人为这一与众不同的味觉的分子机制提供了新的见解。该研究小组从小鼠的基因中剔除了一组特别的味觉受体细胞后发现，这些缺乏感受酸味味觉细胞的小鼠对碳酸也没有神经系统的反应，从而表明，如果没有这些细胞的话，这些小鼠也无法探测到二氧化碳。在感受酸味细胞中对其所特别表达的基因进行筛检之后发现了编码碳酸酐酶4的基因，这是一种将二氧化碳转化为碳酸氢根离子和游离质子的酶。不表达该基因的基因剔除动物还表现出对二氧化碳感受力下降的现象。由该酶所产生的质子看来就是被这些对酸味敏感细胞所真正感觉到的分子。这一过程加上机械刺激感受细胞对在口腔中崩破的二氧化碳泡泡的反应看来就是这种受欢迎的嘶嘶冒泡感觉的根源。对资深作者Charles Zuker的一则播客采访以及由G. Miller 撰写的一则新闻故事重点介绍了这些发现。
持久电流
在超导体中，人们预测电流能够在没有损耗的情况下持续地流动。量子力学预计，这种持久电流也应该存在于正常的、非超导的金属环中。但是，该预测效应很小，这使得对这些电流的探测变得很困难。在2009年10月9日刊《科学》杂志的一篇Report中，Bleszynski-Jayich 等人报告了一种应用纳米尺度的悬臂梁来探测持续性电流的新技术的开发，这是通过它在流经金属环时所产生的磁力变化来间接地测量电流的技术。该研究团队制作了一个单一的金属环或是在接近纳米力学悬臂尖端的一排作为振荡器的铝环。当加上一个磁场的时候，持续性电流与该磁场之间的相互作用导致了在该悬臂梁上的一个非常小的扭矩。该扭矩接着会略微但却可测量地改变其振荡的频率。应用这一技术，该研究团队所取得的测量敏感度比先前的基于扫描显微镜的测量敏感度高出了大约100倍。此外，他们还能够在范围广泛的不同温度、金属环尺寸和磁场中测量电流。在一篇附随的Perspective中，N. O. Birge 重点介绍了这一研究。
月球之水
自从1960年代的探月使命所带回的第一个样品之后，月球科学家们一直是在认为月球是完全干燥的假设下工作的。现在，在2009年10月23日刊《科学》杂志的3篇Report中（已于9月24日在网络版上先行发表），这一概念受到了挑战。这些Report展示了来自3艘太空船上的红外光谱测量。这些测量为人们提供了月球表面有水的强有力的证据。（参见由R. Kerr 撰写的9月24日刊《科学》杂志的ScienceNOW 故事） Clark 检验了Cassini在1999年飞越月球时从该飞船的Visual and Infrared Mapping Spectrometer 上获得的数据；Pieters 等人和 Sunshine 等人则分别分析了印度Chandrayaan-1飞船上的Moon Mineralogy Mapper以及在Deep Impact上所捕捉到的可见光和红外线测绘数据以及高分辨率光谱仪的测绘数据。这三个研究团队都探测到了表示在月球的大部分表面有水或羟基（或两者兼有）的吸收光谱。在月球的一天中，人们可看到其水的丰富程度的某些变化。另外，所有三项研究都显示，与水有关的光谱吸收在越靠近寒冷的月球两极的时候越会增加。综上所述，这些数据意味着太阳风会造成水及羟基的沉着或形成（通过氢与表层岩石的相互作用），而这种水在整个月球的表面是处于一个动态迁徙的过程之中。在一则附随的Perspective中，P.G. Lucey 重点介绍了这些发现。
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遗产与不平等
当代的社会中表现出不同程度的经济上的不平等，但人们对造成这些差异的根源却不甚了解。在2009年10月30日刊《科学》杂志的一篇Report中，Borgerhoff Mulder 等展示了一个有关财富从一代人传给另外一代人是如何在小型社会中影响经济的不平等的描述性模型。研究人员在4种类型的小型社会中考察了三种不同类型的财富：关系型财富（基于社会网络）、物质型财富（基于土地和牲畜）以及赋予形体的财富（基于身体和认知能力）。在这些社会中，人们的生计主要取决于狩猎、放牧、农耕或园艺种植。他们发现，这四种社会展现了独特的财富传承模式，而这些模式与不同程度的不平等具有关联性。更具体地说，他们的分析揭示，财富的继承与财富的不平等在放牧社会和农耕社会中是相当大的，在这些社会中，有关的制度使得物质财产（如土地和牲畜）的跨代传承成为可能，但在园艺种植和觅食人群中，这种财富的传承则是有限的。因此，人们维持生计所用的方法不同以及构成经济系统的标准和制度的不同都促成了这种模式的产生。一则对主要作者Monique Borgerhoff Mulder的播客采访以及一则由D. Acemoglu 和R. Robinson所撰写的Perspective对这些发现进行了更为详细的讨论。
神经科学方法的进展 特刊介绍
自从人类开始对自然界进行系统地探索之后，新技术的引进一直在推展我们的知识范畴并对我们如何看待自己在宇宙中的地位的方法带来了革命。在2009年10月16日刊《科学》杂志的一个专版中，几位最主要的神经科学家对他们的兴趣领域的最新的方法学进展作了讨论。他们各自研究神经系统的某一不同的组织层面。他们的综述文章深入探讨了能够使人们对在体神经元进行标记及直接研究的新的分子学和细胞学方法；光遗传学提供人们对神经环路组织以新的了解的希望和它们之间相互作用的调节；以及在功能性神经造影上所取得的成就。一则相关的Perspective对计算神经科学上的最新进展以及我们对神经元模型方法的改进是如何帮助我们对神经元的行为做出更为精确及可测试预测的工作进行了审查。最后，2则News介绍了为阿兹海默病研发生物标记以及用高通量工具来显现果蝇脑中的神经活动的突出努力。
慢性疲劳的病毒关联
顾名思义，慢性疲劳综合症（CFS）是以可持续多年的令人衰弱的疲乏为特征的。尽管该病常常与免疫系统的功能障碍有关联，但其原因则仍然十分神秘。在2009年10月23日刊《科学》杂志的一篇Report中（10月8日以网络版发表），Lombardi 等人展示了揭示该病的一种可能的新线索。该研究团队发现，在101名CFS患者中，有68人的血液样本中含有一种人类逆转录病毒的DNA。该病毒叫做异嗜性小鼠白血病相关病毒（XMRV），其基因与鼠类白血病病毒类似。细胞培养检验证实，来自CFS病人血浆及T和B淋巴细胞的XMRV是传染性的。有趣的是，在218名健康捐血者中，有近4%的人的XMRV测试也呈现阳性，从而提示，该病毒可能在一般人群中也存在着相当大的比例。正如J. M. Coffin 和 J. P. Stoye在一篇附随的Perspective中所写的，CFS并非第一个被指与XMRV有关联的人类疾病。该病毒还与一种生长迅速的前列腺癌有关；请参见由S. Kean 在10月9日刊中所撰写的相关的News故事。人们还需要做实验室和流行病学的调查以确定该病毒是否在这些疾病中扮演着一种致病性的作用。
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血管分叉
在脊椎动物中，血管形成了一个由动脉、毛细血管和静脉组成的树样的管状网络系统。该脉管系统曾被认为只有2种血管形成的机制：从内皮前体细胞（血管新生）的从头形成，或是来自现有血管的生长和重塑（血管生成）。如今，在2009年10月9日刊《科学》杂志的一篇Report中，Herbert 等人报告了在斑马鱼中的第三种机制。在斑马鱼中，2根不同的且未连接的血管可来自一个单一的前体血管。他们应用高分辨率的成像技术来检测斑马鱼的血管发育。该研究团队发现，早期的斑马鱼胚胎在其主动脉的部位最初只有一根单一的血管。其第一根胚胎静脉是通过来自这一前体血管的祖细胞的芽生而形成的，接着发生的是血管的分离。数种血管内皮生长因子和信号通路（包括ephrin 和 Notch 信号通路）协调分拣和分隔一个含有注定成为动脉的和注定成为静脉的前体细胞混合物，使其成为独特的动脉和静脉血管。这些发现为人们提供了一个混合的细胞群是如何通过协调其行为而分隔和形成独特的血管的机制框架。一则由R. Benedito 和R. H. Adams 撰写的附随的Perspective重点介绍了这一Report。
排放气体的影响
评估如何改变或控制可使气候变化的大气中的废气排放需要具备这些污染物的不同的直接和间接效应的量化知识。过去的有关这一类型的大多数的计算都考虑过一种特别的辐射力以及其在大气中的寿命期。但是，在2009年10月30日刊《科学》杂志的一篇Report中，Shindell 等人如今显示，大气中的气体和气溶胶之间的相互作用会极大地改变不同排放物的相对重要性。该研究团队应用尖端的大气组成和气候模型后发现，甲烷的排放有着特别大的影响力，其影响力大于目前在碳交易计划或京都议定书（Kyoto Protocol）中所提到的影响力。这些发现提示，气体-气溶胶之间的相互作用应该在评估减轻多种气体排放的政策以及任何个别的减轻寿命期短暂的污染物的气候暖化作用的努力中给予考虑。研究人员写到，额外的诸如不同类型气溶胶之间的混合、继发性的有机气溶胶的形成以及污染物与生态系统之间的相互作用等过程也应该随着人们对其了解的日益加深而给予考虑。2篇相关的Perspective进一步讨论了在空气污染与气候变化之间的复杂关系。Arneth 等考虑了空气污染控制措施是否能够加速或减轻气候的变化，而Parrish 和 Zhu 则讨论了减轻对身体健康有着严重影响的空气污染的措施如何也能为人们提供机会以降低气候的变化。
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