8月23日《科學》雜志精選

　　丘陵泄露板塊構造秘密

　　丘陵的細微特征能告訴研究人員哪些有關我們腳下正在發生的復雜的地殼構造過程呢?由Martin Hurst及其同事所作的一項新的研究揭示了在某山丘的曲率與該地區地殼構造的上升和侵蝕之間存在的一種聯系。基于這些關系，研究人員提示，丘陵可能會最終被用來解讀遙遠的類地行星特征。Hurst及其同事著眼于沿著加州圣安德烈斯斷層的一個特別活躍的山脊——被稱作Dragon’s Back Pressure Ridge——并發現一個山坡及其頂部的曲率直接與迫使該山丘隆起并從地上冒出的地殼構造的升高過程有關。

　　研究人員研發出了一個模型，該模型顯示，某個山頂曲率的應對侵蝕所發生的變化是如何滯后于該山丘的凹凸起伏的變化的。他們說，這將使研究人員能夠將成長中的地貌與正在衰敗中的地貌進行區別。而且，據這些研究人員披露，通過研究丘陵的特征，地質學家和地震學家也許能夠推斷地殼構造率的變化。

　　蜂類飛行依賴一種熟悉的機制

　　昆蟲用來飛行的肌肉必定是特別化的能夠進行極短促、高速度拍打的肌肉。然而現在，超高速攝像機及X 射線成像提示大黃蜂(可能還包括其他昆蟲)與脊椎動物共有其祖先的肌肉收縮機制。Hiroyuki Iwamoto和Naoto Yagi用X射線衍射技術及能夠記錄每秒5000幀的攝像機對該昆蟲內外的已知能控制大黃蜂飛行的拉伸激活都進行了仔細的觀察。研究人員發現，他們的觀察可用肌球蛋白變形——它已知也可驅使脊椎動物肌肉的收縮——作最好的解釋。他們說，令人驚訝的是，在大黃蜂中驅動飛行的拉伸誘導的肌肉收縮似乎源自肌動蛋白和肌球蛋白的動力學。鑒于他們的發現，Iwamoto和Yagi提出，肌球蛋白變形已經發生演變以適應該昆蟲極快拍打的翼翅。

　　世界上最準確的鐘

　　世界上沒有一種鐘能比原子鐘更準確地計量時間了，而現在，據一項新的研究披露，原子鐘技術又變得更加準確了。原子鐘不像電子鐘那樣是通過用電脈沖指示秒針的滴答聲進行計時的，而是用原子活動的變化來計時的。用激光來檢測原子鐘的變化是一種較新的策略，且它提供了減少原子鐘“不穩定性”或隨著時間的推移而在滴答中發生波動的機會;不穩定性越低，鐘的運作就越準確。這些鐘已經穩定得令人難以置信了，它們只會在數百萬年之后增加或減少1秒，而它們極端的準確性已經讓它們在大量的要求有穩定時間信號的技術中派上用場，其中包括互聯網及電話交換，金融系統及全球定位系統等。

　　如今，N. Hinkley及其同事在兩個他們專門設計的光學晶格鐘內對時間測定進行了比較。研究人員是通過捕獲數千個在高密度下的鐿原子來制作這些鐘的，并接著對這些保持在極冷溫度下的原子的活動在9萬秒的間期中進行檢測。他們對這兩個鐘之間的時間測定進行了比較;與先前的對鐘的實驗相比，這兩者在滴答頻率間發現的差異極小，且不穩定性也顯著要少。由于光學時鐘有著廣泛的應用，Hinkley及其同事的發現為我們日常所依賴的許多裝置的改進鋪平了道路。

　　科學家研發出地下水砷污染監測模型

　　研究人員已經建立了一種用來預測地下水中砷污染風險的模型;這種工具不僅能凸顯水質問題，而且它是一種通過其設計能夠讓其使用者節省時間與金錢的工具。中國目前正在使用該模型，那里的砷污染長期以來就是一個人們熟知的問題。長期接觸砷會引起皮膚色素過度沉著，肝腎疾病及不同類型的癌癥。在全世界，大約有 14000人在飲用被具有不安全濃度的這種化學物質污染的地下水。

　　認識到在中國對每一口水井進行砷測試所具有的挑戰，Luis Rodriguez-Lado 及其同事著手建立一種對地下水污染的預測性工具，這種工具無須測試者查訪在全國各地的每一口具體的水井。他們利用了免費提供的例如有關濕度、土壤鹽漬化和地形等地球空間信息，由于這些資訊可用作一個預測哪里的砷污染可能嚴重的代理工具，該團隊能夠用其預測他們沒有對其進行查訪的地區的砷污染。他們將這一數據與中國的全國勘測計劃——該計劃盡管有著較精細的尺度，但它有著較多的地理性限制(它只代表了中國12%的縣)——中的經過良好測試的數據相結合。

　　在該組合中添入人口數據，他們可以根據世界衛生組織的砷攝入標準閾值(每升10微克)對健康風險進行估計。他們的結果表明，在中國估計有1958萬人生活在高風險的砷污染地區。至關重要的是，該模型確認了中國某些過去不知道的砷污染高風險地區。他們的結果將幫助中國當局對這些地區的地下水進行優先測試。