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【探索與發(fā)現(xiàn)】Nature近期十大研究進展 已有8人參與
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1. 研究人類腦功能的方法 這項研究通過Neurovault.org數(shù)據(jù)庫分享的529個數(shù)據(jù)集獲得的統(tǒng)計圖的軸向投影，采用“獨立成分分析”將其按照它們的投影排列到一個二維空間中。對人腦功能的研究受到媒體很大關注，但重要的是，要意識到所采用方法本身以及它們應用方式固有的局限性。在這篇Review文章中，Russell Poldrack 和Martha Farah對目前用來研究人類腦功能的方法進行了分析，重點關注有關思想的神經基礎的研究，同時還討論了這些方法用來驗證有關因果機制的假說的能力。他們還思考了人類神經科學在現(xiàn)實中的幾個當前和潛在的應用以及其中所涉及的挑戰(zhàn)。 2. 母親身體狀況與后代性別比例 1973年，Robert Trivers和Dan Willard發(fā)表了一篇關于生命史策略的有影響的論文， 在其中他們預測，身體狀況比較好的母親所生兒子會比較多，而身體狀況比較差的母親所生女兒會比較多。雖然這一理論被以各種方式進行了延伸和改進，但它卻幾乎沒有得到經驗支持。在這篇論文中，Susanne Schindler 等人顯示，這可能是因為以前的研究沒有將該理論針對的一雄多雌的、二態(tài)性的物種典型的雄性較高的死亡率考慮進去。他們對原始理論進行了延伸，以將兩性之間在死亡率、年齡特定性生殖策略和生命史策略上的差別考慮進去，發(fā)現(xiàn)根據(jù)母親狀況，與后代性別比例之間的關聯(lián)性這一個因素，還不足以得出母親從適應角度會調整后代性別比例的結論。 3. 研究成果不可再現(xiàn)性問題系列報道之一：怎樣減小觀測偏差 研究成果需要能夠重復和確證，這是科學過程至關重要的一部分。但當今所采用的系統(tǒng)和方法的復雜性使得編輯和審稿人對于某項研究成果是否經得起時間的考驗更難有把握了。作為關于研究成果不可再現(xiàn)性問題系列報道的一部分，本期Nature 發(fā)表了兩篇關于怎樣減小觀測偏差的文章。在 Comment 文章中，Robert MacCoun 和 Saul Perlmutter認為，更多學科(如粒子物理學)應當采用“盲分析”(blind analysis)方法。在一篇News Feature文章中，Regina Nuzzo介紹了目前被有關研究人員用來應對科學家和任何其他人一樣都會表現(xiàn)出來的一個人性特點的一系列辦法 ，這個人性特點就是“自欺欺人”。Nature雜志關于研究成果可再現(xiàn)性的�？木W址是：go.nature.com/huhbyr。 4. 記憶提取的定向控制 人們最近已經開始研究海馬體中的神經元集群怎樣編碼和再激活記憶了，但對該皮層中假設存在的“top-down”輸入信號可能會怎樣影響記憶過程，相對來說了解很少。在這項研究中，Karl Deisseroth及同事用新的工具和策略，來識別來自海馬體的前扣帶回(前額皮層的一部分)的一種稀疏神經元投射。當被激活時，這些投射能引發(fā)小鼠的記憶提取。 5. 微生物合作的一個新機制 海洋沉積物中甲烷的厭氧氧化(對全球甲烷循環(huán)有重要意義)，是由甲烷氧化古菌和能產生硫酸鹽的細菌，共同完成的一個協(xié)作過程。我們對這種互養(yǎng)關系的生化基礎還不是完全了解。人們曾提出，一種可溶性代謝物，在合作的微生物之間的交換，是必不可少的，但在本期Nature上發(fā)表論文的兩個小組對這種觀點提出了質疑。Victoria Orphan及同事在單細胞層面上，對來自從位于西北太平洋中一個活動甲烷滲出泉取樣的沉積物，所制備的微生物混合體中的生物合成活性，做了相關研究。他們發(fā)現(xiàn)，細胞活動是獨立于互養(yǎng)伙伴之間的距離的，這與涉及中間體短距離擴散的一個模型是不一致的。實際上，古菌與細菌之間的直接電子轉移，才是它們相互作用的一個核心機制。Gunter Wegener等人發(fā)現(xiàn)，從來自加利福尼亞灣的Guaymas Basin的熱液噴孔沉積物中，獲取的微生物樣本中的物種間電子交換，最有可能是通過連接兩個伙伴的“納米線”所進行的直接電子轉移實現(xiàn)的。這些作者提出，電子轉移是由菌毛狀結構和外膜多血紅素細胞色素介導的。 6. 炫富不利于合作 財富不均和財富顯示度，都會潛在影響一個社會中的合作水平，和經濟成功的總體水平。Akihiro Nishi等人用一個在線游戲來測試這兩個因素怎樣相互作用。令人吃驚的是，財富不均本身并不會損害合作或財富總量，只要玩家不知道其他人的財富就行。但當玩家的財富可以讓其他人看見時，不均就會產生一個有害作用。 7. 人工培養(yǎng)的腎臟細胞器 胚胎中人類腎臟的發(fā)育，依賴于兩種不同的干細胞類型：一種生成收集管，另一種生成功能性腎單位。Melissa Little、Minoru Takasato及同事以前發(fā)現(xiàn)， “人多能干細胞”(hPSCs)能分化成這兩種類型的祖細胞。他們現(xiàn)在識別出了不僅誘導這些結構、而且誘導周圍細胞類型(包括小間隙和血管)所需的信號條件。采用這種方法，他們培養(yǎng)出了能重現(xiàn)胚胎腎臟的功能區(qū)域化的腎臟細胞器。這些細胞器中所達到的組織復雜性、功能化程度，還不能與一個正常的腎臟相比，但與正常的人類胚胎腎臟相同。重要的是，它們提供了證明自己在藥物毒性篩選、在模擬遺傳性腎病方面所具有潛力的證據(jù)，或許還為細胞療法提供了特定的腎臟細胞類型。 8. 新發(fā)現(xiàn)中國的早期智人 來自中國南方道縣福巖洞的47枚具有現(xiàn)代人解剖特征的牙齒化石顯示，從解剖上來說的現(xiàn)代人至少在距今8萬年前、最早可能在距今12萬年前就在該地區(qū)出現(xiàn)了，也就是說比黎凡特和歐洲的現(xiàn)代人早3萬-7萬年。這些人在相貌上比中國北方和中部的“人族”要現(xiàn)代得多。該發(fā)現(xiàn)進一步增加了人類歷史的復雜性，也表明有待發(fā)現(xiàn)的東西還很多。 9. 慢性淋巴性白血病的驅動基因 來自“國際癌癥基因組聯(lián)盟”的這篇論文，報告了用來表征500多位患者慢性淋巴性白血病，及其前兆的若干種基因組學方法所獲得的結果。除了增加了在基因組的編碼部分的慢性淋巴性白血病的驅動改變的數(shù)量外，這項研究還在非編碼區(qū)域(包括NOTCH1的3′ UTR區(qū)域)識別出了新的頻發(fā)突變(這些突變造成異常剪接事件、NOTCH1活性的增強和更具侵略性的疾病)，也在一個增強子中識別出了導致“B-細胞特異性轉錄因子” PAX5的表達程度降低的突變。 10. 生物多樣性喪失威脅生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性 試圖確定生物多樣性，是否能夠幫助生態(tài)系統(tǒng)緩沖極端氣候事件影響的試驗，產生了形成對比強烈的結果。Forest Isbell等人將來自46個實驗的數(shù)據(jù)相結合發(fā)現(xiàn)，生物多樣性，的確會提高一個生態(tài)系統(tǒng)對極端氣候事件的抵抗力。只有少量物種的地塊，在極端氣候事件期間生產力下降了50%，而這種影響隨著物種數(shù)量的增加會被減半。然而，生物多樣性，對生態(tài)系統(tǒng)彈性沒有明顯影響，低生物多樣處理，和高生物多樣性處理，在一年內，都能夠從極端氣候事件中恢復過來。 |
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