12月24日《自然》雜志精選

　　封面故事：

　　2009年度新聞人物

　　Nature雜志2009年度新聞人物是美國總統奧巴馬大膽提名的能源部部長人選朱棣文。這位曾經獲得過諾貝爾獎的物理學家受命推動世界最大經濟體及其能源行業的變革，以適應21世紀的需要。朱棣文曾在勞倫斯伯克利國家實驗室工作4年時間，在這期間，他將該實驗室重塑為替代能源研究的一個領先機構。擔任能源部部長后，他也不忘將該實驗室在“曼哈頓項目”中所開創的戰時精神移植過來。朱棣文說，如果美國要動員其科學與技術資源應對氣候變化的話，那么它將需要在上個世紀40年代推動原子彈早期研究工作的那種緊迫感。Eric Hand在哥本哈根氣候會議前就這個問題及美國政府的相關計劃對朱棣文進行了采訪。

　　X射線天文觀測成果綜述

　　過去10年，X射線天文學家從現有兩個在軌道上運行的X射線天文觀測裝置獲得大量成果，這兩個裝置分別是美國國家航空航天局的錢德拉和歐洲航天局的XMM-Newton。本期的一篇綜述文章對它們所取得的成果進行了匯總。宇宙X射線是以高能量產生的(比如說由中子星及黑洞周圍的引力場和磁場產生)，來自錢德拉和XMM-Newton的數據使得人們有可能對宇宙X射線的能量進行精確測量，同時獲得一些精彩圖片。

　　氣候變化速度快于物種遷移速度

　　發生氣候變化時，物種若要繼續呆在具有相同平均溫度的一個地區，它們就必須遷移，因此，它們的存活機會取決于它們跟氣候遷移保持同步的能力以及溫度和其他氣候因素變化的程度。為了在具體環境中來說明物種所承受的這種壓力，研究人員建立了設計用來對下一世紀氣候變化進行量化的一個新指數。該指數值給出了維持溫度不變所需的沿地球表面遷移的局部速度，是從以距離和時間為刻度的溫度梯度得出的。這個指數對地形在緩沖氣候變化對植物和動物影響方面所起作用作出了定量描述：在政府間氣候變化專門委員會(IPCC)的A1B排放情景中，該指數的全球平均值為0.42公里/年，而其對山地森林生物群落和淹沒草地兩種環境的極端值分別為0.08和1.26公里/年。結果表明，氣候變化速度相對于物種遷移速度和受保護生境大小來說是比較大的。這些數據還表明，在一些生態系統中，通過生境走廊或新的保護區來幫助物種更快遷移，對保護工作可能會是一個重要貢獻。

　　細菌DNA的轉移機制

　　DNA通過接合從一種細菌轉移到另一種細菌，是細菌演化中的一個主要因素，并且作為抗生素抗性和毒性基因交換的一個機制也有實用意義。人體的多數致病細菌是革蘭氏陰性的，在其中IV-型分泌體系調控這種DNA轉移。該體系由三個蛋白組成，它們結合在一起，形成跨越內膜和外膜的一個核心。現在，一個IV-型分泌體系的外膜復合物的晶體結構已被確定。該復合物的大小為0.6兆道爾頓，它是結構已知的最大外膜復合物。它的結構顯示了DNA穿過細菌細胞膜的機制，并為開發以IV-型分泌體系為作用目標來抑制抗生素抗性和毒性因子擴散的藥物提供了一個步驟。

　　非火山型震動與斷層剪切應力的關系

　　Amanda Thomas及其同事，在加州帕克菲爾德附近非火山型震動活動和與圣安德烈斯斷層平行的極小的、由潮汐誘導的剪切應力之間發現了一個關聯。非火山型震動是在一些大斷層上周期性觀測到的一種弱地震信號。Thomas等人提出，帕克菲爾德震動可能代表著在“近靜巖孔隙壓力”存在時應力達到臨界狀態的一個斷層上所發生的剪切斷裂。與在“卡斯卡底”和日本等消減帶環境中的震動所具有的相似性表明，這些發現對于其他構造環境也可能是適用的。

　　選擇基因組測序物種的方法

　　迄今已被測序的細菌和古細菌基因組之所以被選擇測序，主要是考慮到它們的生理問題。這種選擇依據并沒錯，但卻導致了明顯的系統發育偏頗。在“細菌和古細菌基因組百科全書”(GEBA)項目中，研究人員采用了另一種方法，該方法主張根據生物的系統發育位置來選擇基因組，其目的是填補在生命樹的細菌和古細菌分支測序中的空白。這一方法的價值已被一項示范研究的成果證實，即選擇用來擴大系統發育覆蓋面的56個可培育物種基因組序列的發布。對這些序列進行分析，可提供系統發育、蛋白功能和基因組注解等方面的信息。

　　節食增壽也許能不以降低生殖力為代價

　　在若干種生物中，限制飲食已被發現能延長壽命，但這是以降低生殖力為代價的。人們一般認為，這是競爭有限資源的一個例子，因為在這個過程中營養從生殖系統被重新分配到身體。現在，Grandison等人發現，對果蠅來說，限制飲食不會誘導營養重新分配，因為限制壽命和生殖力的是不同的氨基酸。他們發現，長壽命果蠅的生殖力只需通過添加蛋氨酸就可得以挽救。因此，在沒有飲食限制時，通過調整飲食中氨基酸的比例，長壽命和高生殖力就可以同時實現。這些發現意味著，人類也許能通過調整飲食營養成分來獲得因減少食物攝取量而得到的好處，而不會產生副作用。