书写时代的传奇

关毅 (本刊特约记者)

书写时代的传奇

关毅 (本刊特约记者)

十年跋涉，历尽艰险，迄今速度最快的人类探测器“新视野”终于见到了“有心”的冥王星。匆匆一见之后，距地球超过52亿km的“小新”，如今已向更远的深空飞去，不再复返。“新视野”对冥王星的匆匆一瞥，要花掉7.2亿美元。这一长达数年的单程“约会”，究竟有多重要？1965年，也是在7月14日，“水手4号”探测器飞掠火星，成为人类探测器首次近距离观测另一星球。随后的50年间，人类探测器先后飞抵太阳系八大行星，而曾经的第九大行星冥王星却因距离遥远，从未迎来人类探测器。50年后的同一天，“新视野”飞抵冥王星，这简直比科幻作品还令人称奇。“新视野”的这一瞥，不仅让人类终于看全了太阳系原“九大行星”，更代表人类完成了行星际观测“第一阶段”的任务。项目首席科学家艾伦•斯特恩指出，长达半个世纪的努力，将“永远是我们这个时代的传奇”。

科学家发现露西的“邻居”为距今340万年前生活在埃塞俄比亚的一个新人种

你好呀，露西的邻居。研究人员指出，在埃塞俄比亚北部发现的颌骨及牙齿化石属于一种古人类，他们大约生活在与露西(南方古猿阿法种)相同的年代，却是一个截然不同的人种。

这一新人种化石的埋藏地点距离发现露西及其他南方古猿阿法种个体的哈达尔遗址仅仅相距35 km。研究人员将其称为Australopithecus deyiremeda。据估算，他们生活在距今350万年前至330万年前。由于南方古猿阿法种生活在距今370万年前至300万年前，因此这两个物种之间可能存在时间上的重叠(尽管露西自身可能由于生得太“晚”而无法看到另一个物种)。

Australopithecus deyiremeda的下颌骨(图片来源：Yohannes Haille-Selassie)

新的发现表明，在距今300多万年前，有几种不同的古人类——亲缘关系比黑猩猩更接近人类的物种——漫步在东非大地上。第三种古人类(肯尼亚平脸人)大约在相同的年代生活在今天的肯尼亚地区。

美国俄亥俄州克利夫兰自然历史博物馆古人类学家Yohannes Haille-Selassie表示：“那么问题来了，究竟是哪一种古人类最终进化成为智人？”Haille-Selassie的研究团队日前在《自然》杂志上报告了这一研究成果。他说：“这是一个价值6 400万美元的问题。”

当研究人员在2011年3月发现一个上下颌骨化石时，他们并没有意识到这些遗骸的重要意义——此时恰逢研究人员在埃塞俄比亚北部荒芜的Woranso-Mille地区野外考察季的最后一天。Haille-Selassie说：“这迫使我们延长了在野外停留的时间。”

考虑到这里距离哈达尔很近，后者曾发掘出属于南方古猿阿法种的数百件化石，包括露西相对完整的遗骸，研究人员推测，这些新发现的骨骼化石可能也属于南方古猿阿法种。

然而研究人员通过进一步比对后发现，与在哈达尔出土的古人类邻居相比，新化石的下颌更强壮，同时牙齿也更小。并且肯尼亚平脸人(在肯尼亚图尔卡纳湖附近发现的距今350万年前以平脸为特征的古人类)也被证明不能与新化石完全匹配。

Haille-Selassie说：“我们相信它不同于我们之前知道的所有物种。”为了得出一个更加强有力的结论，他的研究团队希望能够将Australopithecus deyiremeda的下颌与来自一种至今仍未确认的物种的脚骨化石联系起来。后者也是由Haille-Selassie的研究团队在Woranso-Mille地区发现的，它属于一种与露西相比更爱待在树上的物种。Haille-Selassie表示：“之后我们会在一个更有利的位置指出这是一个全新的物种。”命名这一物种的deyiremeda是当地阿法语中“接近”和“亲戚”的意思。

Haille-Selassie表示，在距今350万年前，有几种古人类生活在东非地区并不让人感到吃惊；100万年后，他们的后代同样也是各不相同。

英国伦敦大学学院古生物学家Fred Spoor推测，这两个物种可能都曾茁壮成长，因为他们没有直接争夺食物、住所和领土。Australopithecus deyiremeda与南方古猿阿法种不同的下颌形状表明他们用牙齿咀嚼不同的食物。

但是由于化石中手的证据很少，因此Spoor警告称不要过早对两者之间的关系下结论。“我们不应该突然觉得他们会站在阿瓦什河边，握着手说，‘你在这里干什么呢？’”

露西是1974年在埃塞俄比亚发现的一具南方古猿阿法种的化石，被认为是第一个直立行走的人类，是目前所知人类的最早祖先。

“全球变暖暂停”其实从未发生数据偏差导致这一误读

根据一项最新的分析，全球变暖出现一个明显的停顿或许只是海市蜃楼。研究人员在2015年6月5日出版的美国《科学》杂志上报告指出，21世纪以来，全球平均气温一直在持续上升。

这一发现颠覆了政府间气候变化专门委员会(IPCC)于2013年发布的一份报告。该发现基于对美国国家海洋与大气管理局(NOAA)运作的全球温度记录进行的一次修正。NOAA数据集的前一个版本则显示在新千年的头十年中全球变暖有所减缓。

这些浮标能够提供全球的温度数据(图片来源：CLAUDIA KÜNKEL)

研究人员修改了NOAA的数据集，从而纠正已知的海洋表面温度记录的偏差，同时吸纳了新的延伸到北极(该区域的观测结果非常稀少)的陆基监测站的数据。更新的NOAA数据集同时包括从2013年到2014年的观测结果——后者被认为是有温度记录以来最热的年份。

这项研究的通信作者、北卡罗来纳州阿什维尔市国家环境信息中心主任Tom Karl表示：“底线是IPCC报告说过去15年的全球变暖速度不及之前30年到60年的速度。”他说：“根据我们的数据，这一结论不再有效。”

在这项分析出台之前是一系列的论文，后者试图解释全球气温为何在这个千年之交显得如此平稳。NOAA更新的温度记录依然显示实际温度要比大多数气候模型预测的同期温度低。但Karl表示，变暖的趋势明显持续到2014年年底。

“Tom Karl和同事在这项研究中进行了扎实的工作，但他们大多只是证实了我们已经知道的事情。”宾夕法尼亚州立大学气候学家Michael Mann认为，“全球变暖并没有真正的‘暂停’或‘中断’。”

NOAA温度记录的最大变化来自于对海洋温度读数的纠正，这是考虑到船舶和浮标测量的差异。

科学家早就知道，即便在同一地点，船只记录的海洋温度也要比浮标略微温暖一些。在过去的20年里，大量涌入的浮标数据使得海洋变暖的速度明显变低。NOAA如今调整后的结果与英国气象办公室给出的全球温度记录相一致。

总体来说，Karl的研究团队发现，从2000年到2014年，全球气温以每10年0.116 K的速度增加，相比之下，从1950年到1999年，这一速度是0.113 K。并且Karl表示，一旦他的团队计算了正在迅速变暖的北极的温度，这一速度还可能增加。研究人员曾于2013年发现，人工测得的北极温度与英国气象办公室的温度记录存在差距。

然而最新的研究结果只解决了问题的一部分。IPCC使用的气候模型仍然预测全球变暖还将继续，但是科学家已经记录了这些模型没有考虑的各种因素会导致对温度的抑制。这些因素包括较弱的太阳辐射、火山气溶胶对阳光以及海洋环流的阻碍。

纽约市美国宇航局戈达德空间研究所所长Gavin Schmidt表示，轻微的误差也是科学家需要考虑的一个问题。

美飞赴空间站火箭升空后爆炸一年内相继发生3次发射失败

2015年6月28日，美国太空探索技术公司(SpaceX)的一架猎鹰9号火箭在佛罗里达州卡纳维拉尔角发射升空不久后爆炸，残骸落入大西洋。据悉该火箭携带了超过1 800 kg的物资，原计划为国际空间站(ISS)运送给养及设备。

从2014年10月以来，这已经是向空间站运送物资的任务的第三次失败，当时由弗吉尼亚州杜勒斯市轨道科学公司制造的一枚安塔瑞斯火箭在发射过程中爆炸。2015年4月，一艘俄罗斯进步号飞船在起飞后不久失去控制。

美国宇航局(NASA)人类探测与操作首席助理Bill Gerstenmaier在爆炸发生后的新闻发布会上表示：“这真是艰难的一天。”他说：“这并不是我真正想要的一个周日的下午，但航天飞行并不容易。”“我们对失去航天器有心理准备，但我们没想到一年内会失去3个。”据透露，NASA最后一次接收到信号是在发射后2分19秒。

位于加利福尼亚州霍桑市的SpaceX在今年早些时候已经成功完成了两次空间站的供给任务，而6月28日的发射是其第七次飞往ISS。原计划第三次尝试让火箭第一级垂直降落在海上一艘无人船上的尝试再次失败。该公司正在与NASA合作调查此次发射为何失败。

SpaceX董事长兼首席运营官Gwynne Shotwell表示，猎鹰9号火箭搭载的龙飞船在发射失败后曾传输了遥测数据，这将为分析到底发生了什么提供线索。

搭载货运飞船的美猎鹰9号火箭发射后不久爆炸 (图片来源：NASA)

SpaceX创始人Elon Musk则在推特上提供了其他一些细节。“在火箭第二级液体氧气罐中存在一个超压事件。数据显示，这是有悖常理的原因。”

负责N A S A空间站项目的Michael Suffredini表示，ISS上的3名宇航员很安全，并且拥有能够支撑到10月的食物和淡水。

猎鹰9号火箭此次携带的货物包括空间站水处理设备的替换零件、太空行走的宇航服以及一个用于对接不同商业航天器的国际对接适配器。其他损失则包括“大量重要的研究设备”，其中有微软虚拟现实显示设备，约250个科研项目和超过30项学生科研项目的“关键材料”。

接下来，俄罗斯将于7月发射进步号飞船，为空间站送去数吨食物、补给等物资。随后，日本计划于8月向ISS发射鹳号无人货运飞船。轨道科学公司此前宣布将于2015年年底恢复向空间站运送补给物资，然后利用升级版安塔瑞斯火箭完成剩余的货运任务。然而，接二连三的失败，难免让人们对太空站运货任务心生忧虑。

对SpaceX而言，更可谓损失惨重。龙飞船是目前唯一有能力返回地球的货运飞船。最让人沮丧的，莫过于该公司失去了让猎鹰9号火箭第一级在海上无人船上“精准着陆”的第三次尝试机会。发射前，无人船就已在大西洋预定位置待命，贴出了“我依然爱你”的标语，准备海上回收一级火箭。

研发可重复使用的火箭，大幅降低发射成本，可谓业界长久以来的梦想。由于SpaceX前两次尝试均与成功近在咫尺，因而此次发射尤为引人关注。

NASA局长Charles Bolden在当天发表的一份声明中说，NASA对太空探索技术公司最近一次空间站货运补给任务感到失望，但“航天是项艰难挑战……今天的发射失败不会阻止我们雄心勃勃的载人航天计划”。

SpaceX之前与NASA有一份合同，计划从2017年开始为后者运送宇航员。Gerstenmaier表示，现在就确定这次事故是否会影响该时间点为时尚早。

“新视野”号探测器近距离飞过冥王星人类初步完成太阳系探测

这个信息是短暂而甜蜜的：冥王星任务继续存在。美国东部时间2015年7月14日晚间，美国宇航局(NASA)接到了一个“新视野”号探测器往家里发的一条信息，这一信号代表着探测器在飞越冥王星的过程中挺了过来。在当天的早些时候，NASA的科学家刚刚庆祝了“新视野”号探测器以最近的路径飞越了冥王星，但由于探测器有将近24 h无法与地球通信，因此项目团队只能假设一切都在按计划进行着。

根据科学家的计算，“新视野”号探测器与冥王星系统的碎片发生一次灾难性碰撞的几率是非常小的——不到1比10 000，但在与这架挚爱的探测器恢复联系之前，人们依然经历了焦急的等待。

美国东部时间7月14日20点53分，信号来了——NASA的“深空网络”位于西班牙的一台射电望远镜首先锁定了“新视野”号探测器的信号。这一信息是在4.5 h之前由新“视野号”探测器发送的，主要包含了探测器的健康信息，并由马里兰州约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室(APL)的项目管理人员快速进行了评估。

20点58分，该项目主管Alice Bowman认为这些信息已经足够了。“我们有一个健康的探测器。”她说，“我们从冥王星出站。”

“新视野”号探测器拍摄的冥王星(图片来源：NASA )

至此，人类已经完成了最初的太阳系探测。随着“新视野”号探测器在历经9年半的飞行后抵达冥王星，标志着对太阳系“第三区”(即由数千冰冻天体构成的柯伊伯带)的第一次探测顺利完成。尽管在2006年，冥王星被降级至一颗矮行星，但作为柯伊伯带最大的一颗天体，科学界一直对它怀有浓厚的兴趣。

就在当天上午，在NASA“新视野”号项目的运行中心APL，随着时钟的指针指向7点49分，数百名科学家、友人和家人大声欢呼并拥抱在一起，很多人都禁不住流下了眼泪。这一刻标志着“新视野”号探测器成功飞越了冥王星最接近点。此时，在距离地球47亿 km的地方，“新视野”号探测器正在距离冥王星表面12 500 km的轨道上继续前进。

在飞离冥王星系前，“新视野”号的任务是收集尽可能多的数据信息，这些数据全部传回地球需要16个月的时间。近距离飞掠冥王星后，“新视野”号还将继续前行，进入太阳系边缘神秘的柯伊伯带，那里可能隐藏着数以千计的冰冻岩石小天体。如果一切顺利，“新视野”号将成为人类第一个探索柯伊伯带的深空探测器。

冥王星曾被看作太阳系第九大行星。但国际天文学联合会于2006年对大行星重新定义，冥王星被“开除”而降级为矮行星。冥王星体积很小且与地球相距遥远，人们对它知之甚少。

“新视野”号探测器于2006年1月17日发射升空，主要目的是对冥王星、冥卫一等柯伊伯带天体进行考察，它是第一艘飞掠冥王星的探测器。该探测器将成为人类有史以来最快速的人造飞行物体，它飞越月亮绕地球轨道不到9 h，到达木星引力区只用了13个月。

世卫组织将修改抗艾指导方针大量实验数据支持对HIV感染者尽早开展治疗

世界卫生组织(WHO)日前表示，它将建议每一个艾滋病病毒(HIV)感染者在诊断后应尽早使用抗逆转录病毒(ARV)药物进行治疗——一系列令人信服的试验已经证明了早期治疗的益处。

该组织在加拿大温哥华召开的国际艾滋病(AIDS)协会(IAS)年会的一场卫星会议上，讨论了被广泛预期的改变其现有指导方针的计划；与此同时，研究人员还在此次IAS年会上公布了来自ARV治疗试验的鼓舞人心的最新结果。

WHO下属HIV/AIDS部门主任Gottfried Hirnschall表示：“鉴于我们在本次会议上听到的令人鼓舞的结果，我们正在努力推荐向所有HIV检测呈阳性的人尽早提供治疗。”该组织更新的指导方针预计将在2015年12月生效。

WHO建议每一个HIV感染者都应尽早得到治疗(图片来源：Marco Longari/AFP/Getty Images)

Hirnschall强调，这一变化将使有资格获得药物的HIV感染者数量从3 000万提升至3 690万。

WHO当前的指导方针建议立即治疗幼儿、孕妇和同时患有其他传染病(例如肺结核)的病人。或者更普遍地讲，当任何HIV感染者的CD4细胞——免疫系统的一部分——低于某一特定阈值时就应接受治疗。

Hirnschall表示，随着响应比例的增大，未来5年将需要约300亿美元，其中的一半将用于HIV测试及药物治疗。然而专家警告称，当务之急是找到并测试HIV携带者。“这些人当中只有50%知道自己的病情。”Hirnschall说，而其中据估计又只有40%的人目前正在接受治疗。

WHO的新计划得到了7月20日在IAS年会上发布的两项ARV治疗长期试验结果的支持。

其中一项HPTN 052研究在2011年已经证明，对一对夫妇中受感染一方立即进行治疗能够使未感染一方被感染的几率减少96%(相对于没有立即接受治疗的对照组而言)。这一证据是如此有力，以至于该项研究的设计最终被更改为对所有参与者提供治疗。4年后，长期结果几乎同样令人印象深刻，研究人员表示，在这些接受了早期药物治疗的人中，HIV的传播风险减少了93%。

另一项START试验则在2015年5月报告了中期结果，表明对HIV感染者进行早期药物治疗能够使其罹患重大疾病或死亡的风险减少53%。在7月20日公布的完整结果中，这一比例下降至57%。

“抗逆转录病毒的治疗奏效了。”主持HPTN 052试验的美国教堂山市北卡罗来纳大学全球健康与传染病研究所所长Myron Cohen表示，“‘预防性治疗’运动将为确保这成为一项公共卫生战略带来极大的信心并在整个过程中举重若轻。”

Cohen相信及早干预能够减少HIV传播的所有途径。他说：“观察性研究显示，它对于曾与男性发生性行为的男性HIV感染者同样有效，如今我们正在进行另一项有关静脉吸毒者的研究。”

为HPTN 052试验提供资金的美国国立卫生研究院下属国家过敏症与传染病研究所所长Anthony Fauci评论称：“在很长一段时间里，你的工作重点应该放在预防HIV感染还是治疗HIV感染一直存在争论，但HPTN 052试验表明，预防就是治疗。”

Fauci同时强调，START试验的结果表明了早期药物治疗的双重益处。他说：“大量数据压倒性地表明，你正在得益于HIV传播的减少，同时你也受益于那些得到治疗的人。这是相当坚实的证据。”

“懒”到基因里的大熊猫

大熊猫总是一副懒洋洋的样子，它究竟有多懒？一项最新研究从新陈代谢的角度进行了分析，结果发现大熊猫的能量代谢率低到与树懒相似，同时它的基因也发生了相应的变化。

中国科学院动物研究所和英国阿伯丁大学等机构研究人员近日在美国《科学》杂志上报告说，他们对一些大熊猫进行了观测，结果发现大熊猫每天消耗的能量远低于差不多大小的陆生哺乳动物，仅为预测值的38%。这个比例已接近在“懒”界享有盛名的树懒。

与人相比，一只体重90 kg的大熊猫的代谢水平还不足同样体重人体的一半。一个人就算站着不动，其代谢率也要高于“活动”状态下的大熊猫。

给大熊猫戴上卫星定位设备后获得的观测数据也显示，大熊猫每天有大半天时间都是歇着的，平均每小时也就走个20 m左右。

大熊猫这么懒，也是有苦衷的。都知道大熊猫喜欢吃竹子，但它祖上可是实打实的肉食动物。就是今天，也时常有大熊猫饿极了下山到村里偷羊吃的消息。大熊猫吃竹子，实在是自然界中抢夺食物竞争激烈而吃竹子者少等条件下的无奈之举。

尽管吃了这么多年竹子，但大熊猫的消化系统还没有完全适应，其肠道依然保持着食肉动物的特征。由于竹子营养及能量低且难以消化，大熊猫每天不得不进食大量竹子，才能满足其生命活动需要。

同时，大熊猫也需要尽量减少能量消耗，每天多吃少动、懒懒地待在那里也就成了它的生活习惯。换句话说，这是“能量有限，节约使用”。

缺乏能量来源还导致大熊猫发生了从外到内的变化。利用热成像技术给大熊猫拍的照片显示，大熊猫体表许多地方的温度都较低，与同样黑白相间的动物如斑马、斑点狗等相比要低得多。这是能量代谢率低带来的后果之一，还好它有厚厚的皮毛，可以帮助保持体温。

研究人员还发现，大熊猫体内一个名为DUXO2的基因发生了变化，这个基因与调控甲状腺激素合成有关，而甲状腺激素又能调节能量代谢。这个基因变化能帮助大熊猫适应低能量代谢率的生活，所以大熊猫真可以说是“懒”到了基因里。

“天河二号”再登全球超算500强榜首

国际TOP500组织2015年7月13日在德国举行的2015年国际超级计算机大会上发布全球超级计算机500强最新榜单，中国“天河二号”以每秒33.86千万亿次的浮点运算速度第五次蝉联冠军。

排名第二的依然为美国能源部下属橡树岭国家实验室的“泰坦”超级计算机(简称“超算”)，浮点运算速度为每秒17.59千万亿次。

第三至五名与半年前相比并无变化，分别为美国劳伦斯－利弗莫尔国家实验室的超算“红杉”(每秒运算17.17千万亿次)、日本理化研究所的“京”(每秒运算10.51千万亿次)和美国阿尔贡国家实验室的“米拉”(每秒8.59千万亿次)。

超算前十名中唯一的“新面孔”为来自沙特阿拉伯的“沙欣二号”，其浮点运算速度达到每秒5.537千万亿次，排名第七。这也是全球超算500强排行榜发布22年来，中东超算首次跻身世界前十。

国际TOP500组织每半年发布一次全球超算500强排行榜。本次上榜的超级计算机中，美国依然以233台的总数占据最大份额。这一数字在半年前为231台，但显著低于2013年11月的265台。此外，欧洲超级计算机数量由半年前的130台增至141台，亚洲则由半年前的120台降至108台。

中国本次上榜的超级计算机为37台，低于半年前的61台。日本超算上榜数量由半年前的32台增至目前39台。

国际TOP500组织说，出于榜单前几名超算几乎没有更新等原因，近两年来，国际超级计算机的整体性能增长处于历史低位。

超级计算机是指由数千甚至更多处理器组成、能计算普通计算机和服务器不能完成的大型复杂课题的计算机，被誉为“计算机中的珠穆朗玛峰”。作为“现代科学技术的大脑”，超级计算机已成为解决重大工程和科学难题时难以取代的工具。

野生脊椎动物首次发现单性生殖或为濒危物种繁殖策略

对于许多物种而言，繁殖是雄性与雌性之间的“二重奏”。如今，科学家报告说，他们首次在野生脊椎动物——栉齿锯鳐——中找到了“单性生殖”的证据。

栉齿锯鳐通常采用有性生殖的方式，这需要两性共同的参与。但最新的分析认为，在美国佛罗里达河口，大约有4%的栉齿锯鳐生下来便没有任何来自于雄性的遗传贡献，这一现象被称为“单性生殖”。这种无性繁殖在脊椎动物中是非常罕见的，以前只有在少数被囚禁的物种中观察到类似的现象，例如从野外捕获的蛇以及科莫多巨蜥。

研究人员在2015年6月1日出版的《当代生物学》杂志上报告了这项最新的研究成果。

栉齿锯鳐是5种大型锯鳐目鱼类之一，它们的面部生有链锯一样的突出附器，并且与鲨鱼处于相同的亚纲。这种鱼类曾大量富集于从北卡罗来纳州到得克萨斯州的美国东南海岸沿线，然而过度捕捞以及沿海开发戏剧性地减少了它们的数量。如今只能在佛罗里达州西南海岸找到这种极度濒危的鱼类。

研究人员在进行一次常规遗传分析以确定栉齿锯鳐是否近亲繁殖时，发现了其单性生殖的证据。佛罗里达河口的190条栉齿锯鳐样本中的一些与同一种群中的其他鱼类表现出了异乎寻常高水平的关联性。

关联性的测量范围从0到1，0代表个体的父母之间不存在任何亲缘关系，而0.5则意味着父母是亲兄弟姐妹。在这190条栉齿锯鳐中，有7条的关联性值接近1，这表明存在“单性生殖”的现象。

这项研究的第一作者、纽约石溪大学鱼类遗传学家Andrew Fields指出，他的研究团队最初对这一发现表示怀疑。然而一项更为详尽的分析排除了单性生殖以外的其他解释。他说：“我想如果只有一个个体，那么这也许不是一个有力的证据。但事实上我们在190条鱼中有如此多的例证，这是非常具有说服力的。”

栉齿锯鳐 (图片来源：佛罗里达渔业与野生动物保护委员会)

这7条单性生殖后代来自多个母体，并且对应它们的年龄有正常的外观，表明以这种方式生产的后代能够在野外生存。

这项研究的作者如今正鼓励其他研究人员利用他们的方法筛选现有的野生脊椎动物种群脱氧核糖核酸(DNA)数据库，从而旨在确定是否存在单性生殖现象。

除了挖掘现有数据，加拿大本拿比市西蒙弗雷泽大学海洋生态学家Nicholas Dulvy认为，研究人员还应该把他们的目光投向全世界存在锯鳐小种群的地方。

作为自然保护国际联盟鲨鱼专家组的联合主席，Dulvy表示，新的发现添加了证据，说明鲨鱼和鳐鱼在所有脊椎动物种群中具有最大的生殖模式多样性。他说：“这只是一个我们应该关注这些物种的更加令人惊讶的原因。”

但目前尚不清楚跨物种的单性生殖在野外有多么普遍。Fields的研究团队推测，当一些物种的种群密度很低时——此时雌性可能很难找到一个配偶，单性生殖对其而言可能是一种策略。如果真是这样，单性生殖或许在那些濒临灭绝的物种中更为普遍。

然而Dulvy警告称，单性生殖并不足以拯救栉齿锯鳐。他说：“我们仍然需要良好的、强有力的监管以确保它们的数量在佛罗里达州保持稳定，这些鱼类实际上正在恢复之中。”

栉齿锯鳐平均体长5.5 m，是锯鳐目体形非常大的物种，分布在热带及亚热带大西洋的浅水海域和地中海，主要栖息于近岸海域，也出现于沿海泄湖、河口、低盐的咸水水域。未成体常栖息于浅水水域，成体通常栖息于深度超过100 m的深海，大部分时间待在海底，偶尔游向海面。

一滴血可测全部感染病毒有助研制疫苗以及研究病毒与慢性病之间关系

你还记得自己感染过的每一种病毒吗？别担心，一滴血就可以给出答案。一项旨在调查存在于一个人血液中的抗体的新测试能够揭示贯穿其一生的病毒感染史。这一方法不但能够用来诊断当前和过去的疾病，而且有助于研制疫苗以及研究病毒与慢性病之间的联系。

并未参与此项工作的美国剑桥市麻省理工学院(MIT)免疫学家Hidde Ploegh表示：“这真是一项技术上的杰作。”但也有科学家指出，现在尚不清楚新技术会遗漏多少过去的传染病。

如今，研究人员想要知道，对病人的血液样本进行测试是否一次只能鉴别一种病原体。许多测试是在寻找抗体——免疫系统产生的用于识别入侵者的蛋白质，还有一些测试则在搜索病毒自身的遗传物质。有的试验能够检测到在一次感染后可在体内“徘徊”数十年的持久抗体的存在或缺乏。

由波士顿市哈佛医学院布里格姆与女性医院生物学家Stephen Elledge率领的研究人员于是想要开发一项测试技术，能够一举查明过去与当前的每一次感染。

研究人员首先装配了一个几乎由几十万个合成蛋白质片段构成的程序库，其中的每一个片段都代表着一种抗体能够识别的某一病毒的一部分。当这些蛋白质被加入到一滴血液中后，抗体会吸附匹配的片段；研究人员随后会分离这些抗体，并根据结成对的片段，确定一个人曾被何种病毒所感染及其身体产生了何种抗体作为响应。

Elledge表示，这种被称为VirScan的新测试“使得科学家能够提出一些之前无法问及的问题”。他说：“你能够比较不同的人群——年老和年轻或有病与没病——并摸清他们的病毒史是否存在差异。”例如，VirScan能够帮助确定是否病毒感染会引发糖尿病或慢性疲劳综合征。

据研究人员介绍，人体被病毒感染后，便会产生抗体；即便病愈、病毒被清除，抗体仍会持续产生，时间达数年甚至数十年之久。VirScan通过识别血液中的抗体来了解人们的病毒感染历史，可检测出已知感染人体的206种病毒。

Elledge在声明中说：“我们研发出一种通过血清追溯人们以往的筛检技术，可了解他们接触过什么样的病毒。它是一站式服务。”

Elledge与同事利用VirScan对来自美国、泰国、南非和秘鲁的500多人进行了测试，其中一些人感染了艾滋病病毒(HIV)。

研究人员在2015年6月4日的《科学》杂志网络版上报告说，一般而言，大多数人携带了之前感染的约10种病毒的抗体，而那些感染了HIV及生活在美国以外的受试者会携带更多的抗体，也有少数参与者接触过多达84种病毒。在所有人群中，常见病毒包括名列前茅的疱疹病毒和鼻病毒(可引发感冒)。Elledge说，令人惊讶的是，许多人产生了完全相同的抗体用于应对感染；而研究人员认为人的免疫反应应该更加多样化。他认为，这些观察结果可以为未来疫苗的研发提供帮助。

此外，一些抗体在成年人体内相当普遍，但在儿童体内却较罕见，说明儿童还没有接触过相关病毒。

Elledge说，这项技术不仅限于寻找病毒抗体，还可用来检测一些自体免疫疾病产生的攻击自身组织的抗体，此外将来也有可能用于检测细菌、真菌等其他病原体。

据悉，每次VirScan的检验费用只要25美元。

酵母可凭人类基因生存有助于研究治病所需新药物或分子路径

一项新的研究证明，尽管酵母和人类分别沿着不同的路径进化了10亿年，然而两者之间依然存在着强烈的家族相似性。研究人员发现，在向酵母细胞中一次性嵌入超过400个人类基因后，差不多有50%的基因能够行使功能并使这种真菌继续存活下去。

并未参与该项研究的美国布卢明顿市印第安纳大学进化生物学家Matthew Hahn表示：“这太神奇了。”他说：“这意味着类似的基因在分离10亿年后依然能够完成类似的功能。”

人类的一些基因也能够在酵母细胞中工作(图片来源：Alamy)

多年以来，科学家已经知道，人类与帮助我们制造面包和啤酒的微生物分享着类似的分子。人类的基因组包含着1/3的酵母基因副本。平均而言，可比较的酵母和人类蛋白质的氨基酸序列重叠了32%。

共享基因的一个例子引起了奥斯丁得克萨斯大学系统生物学家Edward Marcotte和同事的兴趣。酵母是单细胞且不流血的，然而它们携带的基因却能够在脊椎动物中协调新血管的生长。在酵母中，这些基因能够帮助细胞对压力作出响应。Marcotte表示：“这使得我们质疑酵母和人类基因完成相同工作的程度。”

为了找到问题的答案，Marcotte和他的研究团队决定系统地检查人类基因是否能够在酵母中运作。

研究人员挑选了414种真菌存活不可或缺的基因，例如帮助控制新陈代谢和处理细胞垃圾的基因。随后他们将每个基因的一个人类版本塞入了酵母细胞，而这些基因自身的拷贝则被调低、关闭或剔除。研究人员推测，如果这些酵母细胞能够在培养皿中生长，则意味着人类基因可以填补其酵母等价物的空缺。

研究人员发现，176种人类基因能够使酵母在一种生死攸关基因缺失的情况下存活下来。“这些基因中大约有一半能够在人类与酵母之间互换，并且依旧保持功能。”Marcotte说，“它完美地阐明了生物的共同遗产。”

接下来，Marcotte和同事分析了可替换的基因之间存在哪些区别。研究人员评估了100多个可能的影响，从基因的长度到其蛋白质的丰度。

Marcotte和同事日前在《科学》杂志网络版上报告说，脱氧核糖核酸(DNA)的相似程度并不一定能够表明一种人类基因是否可以代替一种酵母基因。事实上，研究人员发现，当一群基因在一起紧密工作时，它们中的大多数都是可替换的或大多数都不是。例如，调节DNA复制路径上的每一个基因都是不能替代的，但是在人类制造胆固醇分子路径上的几乎所有基因都是可以被交换的。

法国巴黎巴斯德研究所分子遗传学家Bernard Dujon表示，研究人员投入的“巨大工作量让我印象深刻”。他说，尽管这项研究的结果并不让人感到惊奇，但“我很高兴有人做到了”。

马里兰州贝塞斯达市国家生物技术信息中心进化生物学家Eugene Koonin警告称，该研究团队只能说明酵母配备人类基因是可以生存的，但并不是说它们精力旺盛，能够与未被改变的菌株竞争。Koonin说，尽管如此，这项研究对一种理论提供了强有力的支持，即在不同生物体中可比较的基因具有类似的功能——而这也正是一些研究人员所质疑的。

Marcotte说，这项发现给出了在研究上进一步利用酵母的方法。科学家经常通过将单个人类基因嵌入酵母细胞从而对前者进行研究。但他们也可以移植成群的相互作用的基因，以便制造与人类更加类似的酵母，这对于研究可供治疗疾病的新药物或分子路径是非常有帮助的。

(2015年7月22日收稿)

(编辑：温文)

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GUAN Yi

10.3969/j.issn.0253-9608.2015.04.009