文化
周四, 17 2月 2011 15:15
碳与过渡金属作用研究获新进展
近日，中科院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室理论催化研究组与英国圣安德鲁斯大学研究人员合作，在碳与过渡金属相互作用研究方面取得进展，相关结果发表在最近一期的《纳米快报》上（Nano Letter, 2011, 11 (2), pp 424–430，DOI: 10.1021/nl103053t）。
深入研究碳与过渡金属催化剂的相互作用，对于理解合成气转化、烷烃活化、以及水煤气变化等催化反应过程中的积碳产生，抑制催化剂失活，提高催化剂的稳定性等具有重要的意义。同时，此研究对于理解石墨烯在金属表面的生长机理极具参考价值。石墨烯作为一种新型的二维碳材料，在高性能纳米电子器件、复合材料、场发射、气体传感器及能量存储等领域具有非常重要的应用前景。
李微雪研究员及其博士生马秀芳同英国圣安德鲁斯大学R. Schaub课题组利用密度泛函理论计算和隧道扫描电镜实验相结合，通过乙烯在Rh(111)表面上吸附、程序升温裂解，深入研究了Rh(111)表面上石墨烯成核过程和生长机理。理论计算结果表明，成核难易程度及其前驱体大小，由碳碳成键、碳和金属成键的竞争相对强弱来决定。在此基础上，通过理论和实验的合作，研究人员精确确定出在Rh(111)表面上，石墨烯成核的前驱体为由七个六圆环、共计24个碳原子的团簇组成；成核前驱体形成后，碳团簇进一步通过SmoluchowskiRipening机理生长为完整的石墨烯。
由于碳与金属相互作用的强弱程度会随着金属催化剂以及表面取向的不同而不同，该研究结果意味着可以通过改变催化剂的组分及结构，来影响催化剂表面积碳成核的难易程度，控制前驱体尺寸的大小，从而有助于提高催化剂的抗积碳、抑制失活的能力。
该研究结果对如何进一步提高大规模制备高质量的石墨烯也具有一定的启发价值。（来源'：中科院大连化学物理研究所）
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《纳米快报》发表论文摘要（英文）
周四, 17 2月 2011 15:11
日本宇航员将首次成为国际空间站站长
日本宇航员若田光一（资料图片/来源：中新网）
日本宇宙航空研究开发机构2月17日宣布，现年47岁的日本宇航员若田光一将成为首位担任国际空间站站长的日本人。若田光一将从2013年年底开始在国际空间站逗留6个月，并在最后两个月时间里担任站长。
日本宇宙航空研究开发机构说，这将是若田光一第四次前往太空，也是他第二次在国际空间站长期逗留。届时，他将搭乘俄罗斯“联盟”号载人飞船前往国际空间站。在国际空间站的最初4个月，若田光一将作为工程师，利用包括日本“希望”号实验舱在内的设施开展科学实验；在最后两个月，他将担任站长。
国际空间站站长负责确保空间站内全体人员安全以及切实完成太空实验等各项任务。为此，若田光一将从今年3月正式开始相关训练。他表示：“我深感责任重大，为了取得最大成果，我将竭尽全力为太空飞行做好准备和训练。”
2009年3月，若田光一乘坐美国“发现”号航天飞机抵达国际空间站，并成为第一个在国际空间站长期逗留的日本人。此后，日本宇航员野口聪一也实现了在国际空间站的长期逗留。自今年5月开始的6个月时间里，另一名日本宇航员古川聪将乘坐“联盟”号飞船前往国际空间站长期逗留。
周四, 17 2月 2011 15:07
脑神经元能同时释放两神经递质
来自北京生命科学研究所，北京师范大学生科院，杜克大学等处的研究人员首次报道了脑神经元能同时释放谷氨酸和乙酰胆碱两种经典神经递质，并通过不同传输方式激活突触后神经细胞。这一研究成果公布在《神经元》（Neuron）杂志封面上。
文章的通讯作者是北京生命科学研究所的罗敏敏研究员，罗敏敏研究员长期以来都从事嗅觉神经系统方面的研究，早在2007年，就首次证实小鼠可通过一类特殊的嗅觉神经元感受接近于空气中浓度的二氧化碳，当年该研究成果登上了Science杂志。
乙酰胆碱是神经系统中一种重要的神经递质，而内侧缰核到脚间核的投射则是脑中主要的胆碱能通路之一。在这篇文章中，研究人员利用在胆碱能神经元上特异性表达光控通道ChannelRhodopsin-2的转基因小鼠来研究脚间核中乙酰胆碱传递的生理特性，这首次报道了脑神经元能同时释放谷氨酸和乙酰胆碱两种经典神经递质，并通过不同传输方式激活突触后神经细胞。
这一品系小鼠脑切片的胆碱能神经末梢能被光激活，并可引起突触后神经元的反应。通过光遗传学特异性地激活胆碱能神经轴突末梢，并利用膜片钳技术记录脚间核突出后神经元的电生理活动，研究者发现内侧缰核那些曾经被认为是胆碱能的神经元同时可以释放谷氨酸和乙酰胆碱两种经典的神经递质，而这两种神经递质引起的突出后神经元反应是不同的。短促的光刺激可以引起由离子型谷氨酸受体介导的快速的突触后兴奋性电流，这说明是谷氨酸是通过快速的连线传递方式（wired transmission）起作用的。高频持续的光刺激可以引起由尼古丁型乙酰胆碱受体介导的缓慢的突触后兴奋性电流，这说明是乙酰胆碱是通过缓慢的容积传递方式（volume transmission）起作用的。该报道首次从电生理角度证实成年胆碱能神经元能够同时释放谷氨酸和乙酰胆碱两种神经递质，并为乙酰胆碱作用的容积传递假说提供了有力证据。
去年罗敏敏研究组也在《神经元》（Neuron）杂志上发文首次直接比较了嗅感觉神经元与其对应的嗅球投射神经元对气味信息的表征方式，探讨了嗅球的信号处理机制。
研究小组通过在定点基因转入的小鼠中进行电生理记录和双光子成像，首次比较了和同一受体（I7）相对应的嗅感觉神经元及其突触后的僧帽/丛状细胞对气味的反应。发现I7嗅感觉神经元和I7僧帽/丛状细胞在气味浓度较低时表现出一致的气味选择性。气味浓度增加时，I7嗅感觉神经元和僧帽/丛状细胞的气味感受域会变宽，但对醛类分子仍然具有选择性。来自不同个体的I7僧帽/丛状细胞，其气味感受域具有很高的保守性。
与投射神经元不同的是，嗅球内的中间神经元，包括球周细胞和颗粒细胞，选择性都比较低。I7球周细胞的气味感受域还出现了一定程度的异质性。在气味浓度较高时，阻断嗅球内的抑制性突触传递会降低僧帽/丛状细胞的选择性。在气味浓度较低时则没有这种作用。这一研究结果显示，嗅球中投射神经元的气味选择性主要由其前一级对应的气味受体决定，而嗅球中的中间神经元通过侧向抑制的作用锐化投射神经元的调谐曲线。（来源：生物通）
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《神经元》发表论文文摘要（英文）
周四, 17 2月 2011 15:07
复旦“千分考”成绩公布 上海考生面试线601分
2月16日晚，复旦大学正式发布了2011年“复旦水平测试”(俗称“千分考”)成绩及入围面试分数线。上海考生入围面试的分数线为601分，而浙江和江苏则分别为659分和661分。今年上海分数线较之去年的607分略有降低，但竞争依然激烈。800名上海学生将和约300名直推生共同进入2月25日至27日的面试环节。
周四, 17 2月 2011 14:53
肝脏及肝癌miRNA组研究获进展
2011年2月的《癌细胞》（Cancer Cell）杂志发表了曹雪涛院士领导的研究小组关于人类肝脏及肝细胞癌miRNA组研究的最新研究成果。
miRNA是非编码RNA中的一种，近年来的研究表明，其在肿瘤组织中表达异常，并在肿瘤恶性演进过程中起着极其重要的作用。乙型肝炎病毒（HBV）及丙型肝炎病毒（HCV）的感染可导致肝脏产生肝炎、肝硬化及肝癌等一系列病变。肝癌在亚洲，特别在中国是严重威胁人类健康的重要疾病之一。
为克服传统研究方法的局限性，在本项研究中该小组首次采用大规模平行测序的方法对正常肝脏组织、HBV或HCV感染的肝脏组织以及肝细胞癌组织的miRNA组进行了系统研究。结果表明，miRNA-122、miRNA-192和miRNA-199a/b-3p在正常肝组织中表达最为丰富。而与正常肝组织相比，miRNA-199a/b-3p在肝癌组织中的表达显著降低。通过大量样本的分析发现miRNA-199a/b-3p的表达降低与肝癌病人的不良预后密切相关。这些结果提示，miRNA-199a/b-3p可能成为肝癌临床诊断和治疗的潜在靶标。随后该小组还对miRNA-199a/b-3p在肝癌组织中表达下调的机制，以及miRNA-199a/b-3p表达下调促进肝癌恶性演进的机制进行了系统研究。结果表明，肝癌细胞组蛋白的异常修饰是导致miRNA-199a/b-3p表达下调的主要原因；miRNA-199a/b-3p可通过抑制肿瘤促进因子PAK4的表达，阻断PAK4/Raf/MEK/ERK信号通路，从而抑制肿瘤细胞增殖。miRNA-199a/b-3p的表达降低在肝癌的发生发展中起关键作用。该项研究还提示我们，肝脏及肝癌组织的miRNA组研究可能对于我们了解miRNA在肝癌及其他肝脏相关疾病中的作用具有重要意义。
该项研究是有第二军医大学、清华大学、浙江大学等多家单位合作完成。（来源：河北医科大学&军事医学科学院 刘丹 施明）
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《癌细胞》发表论文摘要（英文）
周四, 17 2月 2011 14:48
研究解析菠菜一次要复合物结构
CP29单体结构示意图
2月6日，国际著名期刊《自然—结构与分子生物学》（Nature Structural & Molecular Biology）在线发表了中国科学院生物物理研究所常文瑞院士课题组关于高等植物光合膜蛋白——菠菜次要捕光复合物CP29的2.8 Å分辨率晶体结构(Structural insights into energy regulation of light-harvesting complex CP29 from spinach)。该项工作是继2004年常文瑞院士课题组解析了菠菜主要捕光复合物LHCII晶体结构之后的又一重要突破，也是国际上首个高等植物次要捕光复合物的晶体结构。该研究工作在晶体结构的基础上深入分析讨论了CP29的捕光、能量传递和光保护等功能。
光系统II次要捕光复合物CP29位于主要捕光复合物LHCII与核心复合物之间的界面上，是维持PSII-LHCII超大复合物所必需的。CP29除了承担捕获太阳能并将能量高效传递到反应中心外，还在LHCII与反应中心之间的能量传递中起到桥梁作用。此外，CP29还参与强高光照条件下植物自身的光保护机制（如以热的形式将过多的激发能耗散掉，即非光化学淬灭NPQ）。由于CP29在光系统II中的含量较低并且结合多种色素分子，存在见光不稳定性，因而获得足够量并且稳定、均一可用于晶体生长的蛋白样品十分不易。而高等植物光合膜蛋白结晶是国际公认的难题，即便获得晶体也往往因为衍射能力很差而无法用于结构解析，因此，多年来一直没有CP29的晶体结构信息。
经过5年多的潜心研究和不懈努力，常文瑞院士课题组最终取得了突破，解析了来源于高等植物菠菜的CP29晶体结构。晶体结构显示，CP29脱辅基蛋白具有三段跨膜螺旋和两段位于类囊体腔侧的两亲性螺旋，每个单体结合有13个叶绿素 (Chl)分子及3个类胡萝卜素分子。CP29的晶体结构与以前广泛应用的预测模型存在很大差异：在晶体结构中，有5个叶绿素是新发现的，其中还包括一个主要捕光复合物LHCII中也不存在的全新的叶绿素a615，并且预测模型中认为的4个叶绿素混合占有位点也通过晶体结构被明确的指认为Chl a或Chl b。晶体结构中发现了一个非常特殊的叶绿素对具有三明治式结构特征，这种特殊的叶绿素配位方式在光合膜蛋白中尚属首例。另外，晶体结构中还发现了两个重要色素簇a615/a611/a612/Lut和Vio(Zea)/a603/a609，它们位于CP29分子表面并且分布在两侧，可能是能量传递途径的进出口和潜在的能量淬灭中心。根据晶体结构，CP29中完整精确的色素网络得以构建。
该项研究工作为深入研究高等植物次要捕光复合物的高效捕光，能量传递，尤其是光保护等能量调节机制提供了结构基础。
该项研究工作得到科技部、国家自然科学基金委员会和中国科学院的资助。（来源：中科院生物物理所）
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《自然—结构与分子生物学》发表论文摘要（英文）
周四, 17 2月 2011 14:46
《科学文化评论》：国家科学与超国家科学的博弈
当今，“大科学”已成为科学技术制度化发展的主流趋势。科学技术的国家化是“大科学”的一个基本层面，世界各国皆不遗余力地对本国的科学研发活动注入巨资。在“国家科学”大力发展的同时，超国家层面或跨国层面的科学交流活动日益频繁。欧洲层面科学技术活动的制度化正是这种超国家或跨国层面科学形式的典型代表。欧洲核子研究组织（European Organization for Nuclear Research，后简称CERN）作为欧洲层面的超国家科学技术系统之始端，体现了这一开放的、制度化的、具有相对独立意义的超国家科学技术系统产生、发展和演变的进程。
作者在以前的论文中，已经对CERN创建初期核心成员进行了群体志分析，借以了解这一群体的特征、理念、结构以及CERN在当时的运行方式，并据此解析超国家科学技术系统的复杂性质，认为CERN容纳了不同的科学研究传统且极大地促进了它们彼此之间的互动，它的产生、存续和发展，为欧盟乃至世界科学在未来的制度化揭示了方向、提供了范例 [高洁、袁江洋2009]。本文则主要关注CERN运行之初二十年（1954－1974年）科研运作模式的转变——CERN的管理层为了制衡各国国家科研活动与欧洲层面科研活动、解决CERN内外科学家融合进行的机构改革。作者希望通过科学计量学方法研究CERN的论文合著情况，进而通过个案分析，描述机构改革中形成的大型科学联合体的组织特点，判断CERN科研运作模式的转变是否发挥了实质作用，是否实现了欧洲各国科学联合的宗旨。
一 实验室运作初始：两种层面的科学之间的博弈
自第一个大型仪器——600MeV同步回旋加速器（后简称SC）建成后，CERN的实验步入正轨。SC并不是当时同类型仪器中最先进的设备，所以利用这台加速器的CERN内部科学家较多，来自欧洲其他科研机构及大学科学家组成的实验小组（Truck Teams）[①]较少，各个小组不存在如何分配实验时间的冲突。但随着28Gev质子同步加速器（后简称PS）建成，各国科学家趋之若鹜，这对CERN以前的实验安排提出了巨大挑战。根据CERN以往的规定，允许各国科学家自己携带相关设备在规定时间内做实验。现在如果要在新的PS上做实验，必须安装泡室（Bubble Chamber）。这种泡室体积庞大，安装和日常维护都需要很大的人力和财力。CERN在PS建成后还没有足够的时间制作泡室，于是英国和法国科学家决定先利用本国的科研经费建成泡室并运往CERN所在地安装使用，而在两国泡室如何安装、运输和使用的问题上，CERN各参与国产生了很大分歧。
1. 英国泡室的安装和使用
1957年4月，英国科学与工业研究委员会（DSIR）第一次商讨在CERN做实验要用的大型泡室，并于1958年12月拿出了可行性方案。1959年1月，CERN根据英国提交的可行性方案，表达了CERN对于泡室使用的基本原则：鉴于泡室占地面积大、日常维护复杂且耗资多的特点，它不能仅作为一国的实验设备，而应是各参与国共享的仪器。CERN管理层的构想是：泡室的日常运转由英国工程师来负责，实验计划则由CERN来决定，实验小组中也应该包含CERN成员和其他国家的科学家。经过反复协商，戴金（S. A. ff. Dakin）[②]起草了下列协议 [Hermann et al. 1987, p. 438]：
1．应由专门的工程师和科学家负责泡室日常维护以及与泡室相关的研究工作；
2．凡经泡室的粒子束实验计划都必须以CERN和成员国科学家联合小组的名义提交，其中应该包含英国科学家；
3．原则上，英国科学家享有一项特殊待遇：在分配该泡室中所拍摄的照片时，他们获得其总数的25%。
但是，英国并不觉得这些协议使本国科学家享受到了优待。英方认为，协议中所提到的特殊待遇没有任何诱惑力，英国对CERN的投资比例是25%，得到的照片总数也是25%。因此，CERN应该承担把该设备运往日内瓦的费用。经过长达数月的磋商，英国科学家尽快利用PS的渴望占据了上风，英国政府最终出资把该设备运往日内瓦。
2. 法国泡室的安装和使用
1959年3月，CERN与法国关于泡室的谈判也提上了议事日程。法国有两个泡室，一个是（Louis Leprince-Ringuet）带领巴黎综合理工学院（Ecole Polytechnique）物理学实验室制作的丙烷泡室（propane chamber），兰盖打算先把丙烷泡室连在国内的同步质子加速器（3GeV proton synchrotron）上，待日内瓦的加速器建成后再将该泡室运往CERN。另一个是在萨克雷（Saclay）制作的氢气泡室（hydrogen chamber），将于1960年完工。
与CERN实验室主任贝克（Cornelis Jan Bakker）商讨法国的泡室使用问题时，兰盖以为会遵循惯例：本国科学家负责实验设备的携带、安装和维护，并自行决定实验内容与方法，只需要与CERN确认实验时间即可。但CERN却重申了他们与英国科学家协商使用泡室的基本原则：泡室应让所有CERN参与国科学家共同使用，即使法国出资修建了泡室也不能独享。事实上，当时CERN本身也打算建造一个丙烷泡室，并与法国建造丙烷泡室的专家们有非常密切的合作。此时，CERN和法国丙烷泡室的建造者共同商讨了一个可行性方案：无论哪个丙烷泡室先建好，在泡室里进行的第一批实验都由法国和CERN共同组成的丙烷泡室实验小组来完成。这个方案得到了法国和CERN管理层的一致同意。
当这个可行性方案提交给科学政策委员会（Scientific Policy Committee）审议时，却遭遇到强大阻力。科学政策委员会成员中代表意大利、德国科学家的阿玛尔迪（Edoardo Amaldi）、贝尔纳蒂尼（GilbertoBernardini）和海森堡（Werner Heisenberg）强烈反对，他们认为：首先，它完全忽略了CERN的基本原则——所有的大型设备都由各国科学家共享；其次，这一方案无视CERN在选择科学研究计划的基本要求——是否具有科学研究的价值是能够进行实验的唯一标准。经过几番激烈讨论，CERN最终与法国相互妥协[Hermann et al. 1987, p. 441]：
1．泡室的实验计划必须经过实验室主任、法国科学家和其他对泡室实验感兴趣的科学家共同批准。在泡室进行的第一批实验应由法国科学家领导，并由法国科学家负责泡室的运行工作；
2．以后各成员国科学家共同参与到在泡室运行的实验计划中，其中应该包括法国、CERN和其他国家的成员。
与英国不同的是，法国享有可以在泡室进行第一批实验的特权。虽然在后来的讨论中，其他国家的代表都认为既然给予法国一定的优待，英国的泡室使用应该同法国一样，但此事后来不了了之，英国科学家也没有深究。
周四, 17 2月 2011 14:25
远古时期古墓惊现韩国 尸骨数量众多堪称"公墓"
在韩国釜山加德岛发现的新石器初期的公墓
科学网(kexue.com)讯 2月17日消息，全球各地发现了许多史前人类，引发了无数的争议。近日，墓穴韩国的文物调研机构“韩国文物研究院”17日表示，该院在釜山加德岛发现一处远古时期公墓，并在该公墓发掘出了26具白骨。据悉，该墓葬历史十分久远，可追溯至新石器时代。
据国外媒体报道，该墓葬是在韩国国内发现的新石器时代公墓中最古老的一处，且规模为“韩国之最”，因此备受学界关注。在该墓葬发掘出的26具白骨并未叠在一起，每具遗体被单独埋葬，这一点证明该墓葬是“公墓”。
据科学网(kexue.com)了解，从空间安排上看，墓葬与居住空间有着明显的区别，据此判断，当时的人们已经会把墓地和居住空间分开来设计。这样的推断，将引发考古界业内人士的争议。
另外，韩国文物研究院方面表示，从埋葬遗体的方法来看，该公墓可能与日本“绳文文化”有关。
(科学网-kexue.com 蜘蛛侠)
周四, 17 2月 2011 14:05
亚洲绿色城市指数排名 单位GDP能耗北京居第一
昨日，独立调研机构经济学人智库与西门子在新加坡发布“亚洲绿色城市”指数显示，上海、北京、广州、南京、武汉的综合绿色指数处于亚洲平均水平，但其单位GDP能耗排名最高。
该指数共对亚洲22个城市在能源供应、二氧化碳排放、土地使用和建筑物、交通、垃圾、水资源、卫生、空气质量和环境治理等八项环境绩效进行了评估。报告指出，中国5个大陆城市单位GDP的能耗最高，北京为12.3，上海为11.7，广州10.5(单位：百万焦耳/美元)。此外上海、北京和广州的二氧化碳人均排放量也位列前三，北京的人均碳排放量8.2吨，上海为9.7吨，广州为9.2吨，而22个城市的平均值为4.6吨。
但北京、上海在个别指标上表现突出。如：上海的城市轨道交通达到420公里，位于世界第一；北京的废弃物收集和处理率达到95%，在该类排名第八。
周四, 17 2月 2011 11:59
史前人类行径令人发指 残害同类并制成杯子(图)
科学网(kexue.com)讯 2月17日消息，许多考古学家认为，史前文明是人类的野蛮历史。近日，研究也发现，14700年前的早期英国人不仅食人，而且还将死人头骨打造成精美的杯子用来喝水—甚至是喝血。
考古学家从位于英国斯默赛特地区的切达格弗洞穴发现了最早的头骨杯子
洞穴中出土的被吃掉的人体遗骸，一部分骨骼用来制成容器
据国外媒体报道，20多年前，考古学家从位于英国斯默赛特(Somerset)地区的切达 格弗洞穴(Cheddar Gorge cave)发现了三只最早的头骨杯子，即采用人类头骨精制而成的容器。一同出土的还有人类和动物的遗骸。但直到近日，显微镜技术的进步才使得科学家精确地 判定他们到底是如何做出来的。
据专家分析，头骨杯子可能来自于被征服的敌人的脑袋，也可能是古人保持死者灵魂永生的一种宗教行为。这也可能是“紧急食人”，即在特殊时期因为食物短缺而不得不重新改食人肉这一现象的副产品。
自然历史博物馆(Natural History Museum)和伦敦大学学院(University College London)的专家在仔细研究后发现，早期英国人在解剖人体方面达到了惊人的水平。他们先把肌肉和五官小心翼翼地剥离下来，然后再用燧石做成的“刀片”和鹅卵石做成的“锤子”把颅骨打磨成容器。
研究发现早期英国人不但食人，还把头骨做成容器
更为恶心的是，头骨上切割的痕迹和凹痕显示古人在吃掉他们的人类同伴后不久，就不遗余力地把头部所有的软组织清理干净。然后他们把脸部和下颌骨骼拿掉，再打磨边缘，把剩下的头盖部分做成杯子。考虑到当时的工具条件，这是一件非常艰苦、费时费力的工作，研究人员称。
据科学网(kexue.com)了解，这些受害者的下颌骨被敲碎了，可能是用来吸食骨髓，他们的舌头和面部器官也可能同样被吃掉了。这三只头骨杯子竟然来自两名成年人和一名三岁的儿童，他们可能是已知最早的人肉做的桌上用品。
(科学网-kexue.com 蜘蛛侠)
