科技雜志要覽

生物節(jié)律與糖尿病的關(guān)系

在進食期間，胰島分泌胰島素來維持葡萄糖體內(nèi)平衡，這個有節(jié)奏的過程在糖尿病患者體內(nèi)被擾亂了?，F(xiàn)在，用小鼠所做實驗表明，胰島有它們自己的生物鐘，在睡 眠-清醒周期中來組織和安排胰島素的分泌。轉(zhuǎn)錄因子CLOCK 和 BMAL1對這一過程很關(guān)鍵，攜帶Clock 和Bmal1基因的缺陷版本的小鼠會患“hypoinsulinaemia”（胰島素水平過低癥）和糖尿病。這項工作證明了一個局部組織的生物時鐘能夠在 胰腺貝塔細胞中將生物節(jié)律信號和新陳代謝信號整合起來，它說明生物節(jié)律分析是更深入了解代謝表現(xiàn)型以及治療2-型糖尿病等代謝疾病的關(guān)鍵。

封面故事：氣候變化對動物種群的影響

氣候變化影響植物和動物生命中定期發(fā)生的事件，如發(fā)芽、遷徙和冬眠以及種群動態(tài)和形態(tài)變化。同時對所有這些相互作用的因素進行監(jiān)測是困難的，但對一種冬眠 型哺乳動物（美國科羅拉多州Upper East River Valley一個亞高山環(huán)境中的一種黃腹土撥鼠種群）所做的一項長期生命史研究，提供了適合于完成這項任務(wù)的數(shù)據(jù)。1976–2008年間的氣候變化使這 些土撥鼠過早從冬眠中蘇醒過來，延長了它們的生長季，所以它們現(xiàn)在要比其開始冬眠時重一些。與此同時，體型較大個體的適應(yīng)性也增加了，導(dǎo)致種群規(guī)模迅速增 大。正如Marcel Visser在配發(fā)的News & Views文章中所解釋的那樣，氣候變化生態(tài)學(xué)中的主要挑戰(zhàn)是預(yù)測未來氣候變化對于種群的影響。關(guān)于土撥鼠的這項研究工作提供了實現(xiàn)這一目的所需的數(shù)據(jù)。 本期封面所示為冬天在落基山脈拍攝的黃腹土撥鼠照片。

封面故事：猴與人的分化

靈長類的化石記錄很稀少，仍然存在實質(zhì)性的缺口。其中一個缺口是“舊世界”的猴子與“新世界”高等靈長類內(nèi)的類人猿和人類的分化。這種分化以前僅限于“非 洲-阿拉伯大陸”的漸新世，但在沙特西北一個新的、處在進化樹根部的狹鼻猿的發(fā)現(xiàn)縮小了這個缺口。沙特發(fā)現(xiàn)的這個材料來自距今約2800萬年前的漸新世中 期，它的狹鼻猿分化特征非常少，說明“舊世界”的猴子與“新世界”的類人猿之間的分化發(fā)生在那個時期之后。本期封面所示為頭蓋骨的前部，其犬齒和上顎寬臼 齒都在原處。頭蓋骨的大小表明這是一個中等大小的靈長類，體重在15公斤和20公斤之間。

封面故事：“μ子氫”中“蘭姆移位”的最新測量結(jié)果

考慮到質(zhì)子是所有普通物質(zhì)的一個基本亞原子組成部分及其單獨作為氫離子而存在的普遍性，我們關(guān)于其結(jié)構(gòu)和行為的知識還有一些令人吃驚的空白。一項試圖將質(zhì) 子的均方根電荷半徑確定為比目前“最好”值準確1%的合作研究項目表明，那些知識空白可能要比人們所以為的更大。新確定的數(shù)值來自具有技術(shù)挑戰(zhàn)性的光譜實 驗——“μ子氫”中的“蘭姆移位”（一對特定能量狀態(tài)之間的能量差）的測量?！唉套託洹笔且粋€奇特的原子，在其中電子被其更重的孿生兄弟μ子代替。結(jié)果是 出乎意料的：所測出的電荷半徑比以前的數(shù)值幾乎小5%。這一偏差仍未得到解釋。這一結(jié)果可能的意義是，測量得最為準確的基本常數(shù)“里德伯常數(shù)”的數(shù)值將需 要修改，或者量子電動力學(xué)理論的有效性將受到質(zhì)疑。