SCIENCE导读(13 October 2017,vol 358 issue 6360 )
发布人:wuph 发布时间:2017/12/6 17:26:54  浏览次数:450次
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Science

13 October 2017vol 358  issue 6360                    

1. 《科学》特刊:轨道碳观测卫星(OCO-2)的遥感监测   

本期特刊介绍了美国国家航空航天局(NASA)发射的轨道碳观测卫星(OCO-2)获得的首批重要发现。OCO-2是NASA于2014年7月发射的首颗用于观测大气中CO2的卫星,通过对大范围地理区域的大气CO2进行光谱观测,能够以前所未有的精度、分辨率和覆盖范围准确地表征全球CO2源和汇的季节性周期变化。

简介

2. 监测地球碳循环   

    JESSE SMITH      186-187

研究型文章

3. 热带陆地碳循环对2015-2016年厄尔尼诺的响应比较

 JUNJIE LIU 

本文指出,三大洲(南美洲、亚洲和非洲)的热带地区在气候驱动因素和碳循环方面对2015-2016年厄尔尼诺有不同的响应。虽然三大洲泛热带地区的陆地生物净碳通量异常的分布近似均匀,但影响其的主要过程不同:热带南美洲由于初级生产力减少了碳吸收量(0.9 GtC(十亿吨碳)),热带亚洲由于火灾增加了碳排放量(0.4 GtC),非洲由于植物呼吸作用增加了碳排放量(0.6 GtC)。2015年大部分碳释放的增加与降水减少或高温有关。

4. 区域二氧化碳通量的OCO-2早期科学研究

 A. ELDERING

本文总结了OCO-2卫星数据被用于空间观测CO2、植物光合作用、碳循环、厄尔尼诺对碳循环的影响等方面的研究。

5. OCO-2通过太阳诱导叶绿素荧光推动了光合作用的空间观测

     Y. SUN  

科学家们利用叶绿素荧光成像光谱仪(CFIS)进行太阳诱导叶绿素荧光(Solar-induced Chlorophyll Fluorescence,SIF)的空中观测,并开展地面和空间观测的验证。结果表明OCO-2清晰地描绘了SIF的景观梯度,并与不同的植被类型相对应,这是以前的卫星任务不具备的能力。

6. 从NASA OCO-2任务中得到的发现:厄尔尼诺对热带太平洋大气中CO2的影响                        

                                        A. CHATTERJEE

科学家利用OCO-2的空间观测描绘热带大气中CO2浓度对2015-2016年强厄尔尼诺事件的响应。OCO-2观测证实,热带太平洋在2015-2016年厄尔尼诺早期阶段调节大气中CO2浓度的变化中发挥了重要作用。

7. 空间探测当地碳排放源

  FLORIAN M. SCHWANDNER

本文指出,OCO-2卫星空间观测数据从数公里尺度上揭示了由人为和自然点源排放造成的大气中CO2的不同结构。这表明OCO-2具有以其前所未有的分辨率和灵敏度监测自然和人为CO2当地排放源的潜力。

8. 编辑推荐:最新文献纵览                            184

9. 新成果                                           242

简讯

10. 新闻一览                                     152-154 

一周科学相关政策与相关新闻报道。

深度调查

11. “超级疟疾”散播东南亚,专家称不要过度恐慌

                        LESLIE ROBERTS        155-156

今年3月,一种能抵抗广泛使用的药物组合的疟原虫出现在东南亚。这个令主流疗法失效的“超级疟疾”正在东南亚传播,它迅速地从柬埔寨西部,穿过泰国东北部,一直延伸到老挝南部;现在它甚至已经降落在越南南部,造成了惊人的治疗失败率。此外,泰国研究人员发表报告称,这种疟原虫能抵抗青蒿素联合治疗(ACT),并且在大湄公河次区域广泛散播,成为该地区主要的疟原虫。研究人员警告,如不能得到有效控制,“超级疟疾”可能会进一步扩散传播。然而,世界卫生组织专家称,寄生虫对抗疟药的耐药性是一个严重的问题。但不能制造不必要的恐慌,此次的“超级疟疾”还没有达到世界恐慌的级别。

12. 发明冷冻电镜cryo-EM的三位科学家荣获2017诺贝尔化学奖

 ROBERT F. SERVICE      156-157

研究型文章

13. 科学家揭示生发中心的B细胞命运抉择机制

     CHRISTIAN T. MAYER        

生发中心(germinal centers, GC)是B细胞增殖、成熟和凋亡的场所。生发中心被分为两个功能不同的区域:暗区(dark zone, DZ)和明区(light zone, LZ)。暗区是发生快速的细胞分裂和随机的抗体基因突变的地方,其中抗体基因随机突变是由活化诱导的胞苷脱氨酶引发的。本研究通过观察有凋亡指示的小鼠发现,GC 中 B 细胞的凋亡为普遍现象。明区的 B 细胞在没有被正向选择时凋亡,暗区的 B 细胞则在抗原受体受损时凋亡。

14. 单细胞转录组分辨率的果蝇胚胎  

      NIKOS KARAISKOS        194-199

本文研究人员对果蝇胚胎精确阶段进行单细胞测序和算法开发,生成了交互式三维(3D)果蝇虚拟胚胎,胚胎中每个细胞约含有 8000 个基因。该虚拟胚胎为从转录因子、长非编码 RNA 表达到信号通路的空间调节的发育机制的研究提供了新方法。

报告

15. 用于合成伪装皮肤的可编程三维结构弹性表面      

  J. H. PIKUL     210-214

弹性材料的使用变得日益重要,然而目前还无法精细地控制这些材料如何进行伸缩。受到投足纲动物肌肉形态的启发,本研究研发了一种人工合成的组织,能够通过编程将二维弹性表面变换成三维形状。这种人工合成的组织能够通过简单制造工艺和建模方法伸展成与目标形状相差不到 10%,并且可以将自身伪装到背景环境中。

16. 科学家开发出大规模合成有抑制HIV潜力的草苔虫素的新方法     

 PAUL A. WENDER         218-223

摘要:草苔虫生活在潮间带岩礁地区和沿岸浅海,除两极地区外,几乎遍及世界各地浅海水域,但以热带、亚热带水域数量最多。苔藓虫素指从多室草苔虫(Bugula neritina)分离的19种大环内酯化合物。其中,研究表明草苔虫素 1(Bryostatin 1)在艾滋病、癌症和阿尔兹海默症的治疗方面有潜在应用,但其产量十分有限且不稳定,就目前的情况来看,世界上的这种化学物的供应量大约下降到20世纪90年代的一半,而且很难从产生它的海洋生物中提取出足够的数量。这一现状阻碍了进一步的研发和临床试验。在本文新研究中,研究人员在实验室中发现一种更简单、更高效的方法来制造这种需求量日益增加的化合物。这种仅需29个步骤的合成方法,将苔藓虫素的产率提高了4.8%,合成效率比从总合草苔虫中提取苔藓虫素高出上万倍。利用此合成方法,一旦提高生产规模,研究人员有望每年合成大约20克苔藓虫素。这一数量比从14吨总合草苔虫中提取出的还要多一点,从而足以治疗大约2万名癌症患者或4万名阿尔茨海默病患者。

17. 金-钯水溶胶催化选择性氧化甲烷为甲醇   

   NISHTHA AGARWAL        223-227

18. 银河系远端的螺旋结构的观察   

 ALBERTO SANNA      227-230

19. 热带森林生态系统碳平衡的情况解析

   A. BACCINI        230-234

目前对热带生态系统的碳平衡尚不清楚,本文研究人员采用 2003-2014 年 MODIS 数据估算出热带地上植被碳密度的年际变化。数据表明,全球热带森林每年净释放 425.2± 92.0 Tg 碳,即整体为碳源。其中包括 861.7 ± 80.2 Tg 的碳损失和 436.5 ± 31.0 Tg 的碳吸收。碳吸收源于森林生长;而碳损失由森林砍伐、退化或干扰导致,其中森林退化、干扰占损失的 68.9%。

20. CRISPR基因编辑结合离体器官构建技术帮助检测遗传性癌症特异性DNA缺陷

 JARNO DROST       234-238

为了更好地理解遗传性癌症发生过程中的各类影响因素的作用,研究人员利用成人小肠上皮细胞分化培养出了离体器官,这种人造器官能够用于研究人体相关的生物学性状。此外,研究人员利用CRISPR/CAS9技术敲除了上述离体器官中的一种叫做NTHL1的基因。NTHL1是肠类器官中关键的DNA修复基因。研究表明,敲除癌症易感基因 NTHL1 后,离体器官也出现了与乳腺癌患者相似的表型。该技术为探究癌症起源相关的突变特征提供了新方法。

21. 新型散射分析表明疏水性无序蛋白在水中呈舒展态  

  JOSHUA A. RIBACK       238-241


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