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自然要览
来源:中国科学报      作者:田天      时间:2016-07-12 02:11      关键词:自然要览



封面故事: 静摩擦与黏附力之间的关系


本期封面所示为穿过一个可切换氮化硼表面上运动的一滴含水电解质的照片,每个照片大小为1-MB ,共有390个,它们依时间顺序拍摄而成。静摩擦是让一个物体开始穿过一个表面滑动所需的力。它在有相接触移动部件的设备中从技术上来说很重要,但我们对其还不是很了解。Stijn Mertens等人描述了一个用于研究表面润湿、静摩擦、黏附和润滑之间关系的无机模型系统。该系统是一个六边形氮化硼单层,可以通过氢的插入在波纹形态和扁平形态之间以电化学方式切换。氮化硼表面结构的变化会改变一个穿过该单层滑动的液滴的黏附力及其与该液滴之静摩擦之间的平衡。当表面从扁平变为波纹形态时,黏附力增加,而静摩擦阈限则不发生明显改变。因此,作者通过原子尺度上的结构控制在静摩擦和黏附力的宏观性质之间建立了一个定量联系。


巴黎气候行动计划的评估


2015年12月的《巴黎协议》的主要气候目标是,将全球平均气温的增加保持在远低于工业化以前水平之上2摄氏度,同时努力将气温增加限制在工业化以前水平之上1.5摄氏度。这篇文章对提交给巴黎会议的关于在2020年之后采取行动、到2030年减少全球温室气体排放的各国国家计划进行评估。它还对与当前的各国国家计划相一致的21世纪全球平均气温的增加进行了预测,并且还讨论了一些选择方案,这些方案也许可帮助将温室气体排放量减少到使人们更有合理机会来实现远低于2摄氏度的气候目标的水平。


亚洲季风的一个640000年记录


以前的亚洲季风记录显示,在几十万年的时间里存在周期性变化,这种变化可能是由日照的变化驱动的,而后者则是由地球轨道的岁差造成的。Hai Cheng及同事现在提供了一个来自中国洞穴样本的洞穴堆积物记录,它将早期记录延伸到了距今640000年前,接近铀/钍测年的最大可能年龄。这一惊人记录证实,特征性的 “100000年”冰期周期相应于岁差周期的一个整数倍,而且日照影响季风强度在千年尺度上的变化。


通过联合疗法对KRAS 肿瘤进行靶向治疗


作者探讨了有可能提高MEK抑制效果的、由KRAS驱动的肿瘤的潜在脆弱性。一项系统性筛选发现,对KRAS 肿瘤来说,“成纤维细胞生长因子受体-1”信号传导的再激活是MEK抑制之后的一个具有特异性的适应性耐药机制,可以通过已被批准用于临床的药物trametinib 和 ponatinib进行联合抑制来对这种肿瘤实施靶向治疗。


早期胚胎中的染色质动态调控图谱


早期动物胚胎在终末分化的配子转变成全能细胞的过程中经历巨大的重新编程和染色质重塑。Wei Xie及同事采用ATAC-seq方法描述了小鼠着床前胚胎中可及性染色质和顺式调控元件在全基因组范围内的调控图谱。尽管DNA甲基化普遍存在不对称性,尽管早期胚胎中母方和父方基因组存在某些组蛋白修饰,但他们还是发现在合子基因组激活之后在双亲等位基因上存在一个比较有可及性的动态调控图谱。通过对顺式调控元件和单细胞转录组的图谱进行整合,他们构建了一个早期发育的调控网络,该网络可帮助识别世系分化的关键调控因子。


用于连续光子的人工磁场


光学器件和材料设计中的拓扑效应的利用,为应用和基础研究提供了激动人心的新方向。产生一个与电子众所周知的量子霍尔效应相似、具有受拓扑保护的光子边缘状态的光子量子霍尔效应是一个尚未实现的目标。在以前的拓扑光子方法中,光子被限制于波导晶格。为了实现一个用于连续光子的人工磁场,Nathan Schine等人利用四个镜面为光子做成了一个精心设计的光阱,使得光子受到一个与 “洛伦兹力”相当的 “科里奥利力”的影响,就好像是由一个磁场产生的一样。该方法使得他们有可能观察一种光子量子霍尔效应材料中的光子朗道能级。


心脏壁的形态发生


心室壁由以同心形式组织起来的多层截然不同的心肌细胞构成,而且虽然心脏壁形态发生的缺陷已被发现与心肌病有关,但尚不清楚心肌细胞是怎样被组装起来构建功能性心室壁的。在这项研究中,Neil Chi及同事采用活体成像方法发现,Notch- 和Erbb2-介导的信号作用与心肌细胞之间的一种复杂互动引导心脏壁的组装。


(田天/编译 更多信息请访问www.naturechina.com/st)


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