科技杂志要览

科技杂志要览

生物节律与糖尿病的关系

在进食期间，胰岛分泌胰岛素来维持葡萄糖体内平衡，这个有节奏的过程在糖尿病患者体内被扰乱了。现在，用小鼠所做实验表明，胰岛有它们自己的生物钟，在睡 眠-清醒周期中来组织和安排胰岛素的分泌。转录因子CLOCK 和 BMAL1对这一过程很关键，携带Clock 和Bmal1基因的缺陷版本的小鼠会患“hypoinsulinaemia”（胰岛素水平过低症）和糖尿病。这项工作证明了一个局部组织的生物时钟能够在 胰腺贝塔细胞中将生物节律信号和新陈代谢信号整合起来，它说明生物节律分析是更深入了解代谢表现型以及治疗2-型糖尿病等代谢疾病的关键。

封面故事：气候变化对动物种群的影响

气候变化影响植物和动物生命中定期发生的事件，如发芽、迁徙和冬眠以及种群动态和形态变化。同时对所有这些相互作用的因素进行监测是困难的，但对一种冬眠 型哺乳动物（美国科罗拉多州Upper East River Valley一个亚高山环境中的一种黄腹土拨鼠种群）所做的一项长期生命史研究，提供了适合于完成这项任务的数据。1976–2008年间的气候变化使这 些土拨鼠过早从冬眠中苏醒过来，延长了它们的生长季，所以它们现在要比其开始冬眠时重一些。与此同时，体型较大个体的适应性也增加了，导致种群规模迅速增 大。正如Marcel Visser在配发的News & Views文章中所解释的那样，气候变化生态学中的主要挑战是预测未来气候变化对于种群的影响。关于土拨鼠的这项研究工作提供了实现这一目的所需的数据。 本期封面所示为冬天在落基山脉拍摄的黄腹土拨鼠照片。

封面故事：猴与人的分化

灵长类的化石记录很稀少，仍然存在实质性的缺口。其中一个缺口是“旧世界”的猴子与“新世界”高等灵长类内的类人猿和人类的分化。这种分化以前仅限于“非 洲-阿拉伯大陆”的渐新世，但在沙特西北一个新的、处在进化树根部的狭鼻猿的发现缩小了这个缺口。沙特发现的这个材料来自距今约2800万年前的渐新世中 期，它的狭鼻猿分化特征非常少，说明“旧世界”的猴子与“新世界”的类人猿之间的分化发生在那个时期之后。本期封面所示为头盖骨的前部，其犬齿和上颚宽臼 齿都在原处。头盖骨的大小表明这是一个中等大小的灵长类，体重在15公斤和20公斤之间。

封面故事：“μ子氢”中“兰姆移位”的最新测量结果

考虑到质子是所有普通物质的一个基本亚原子组成部分及其单独作为氢离子而存在的普遍性，我们关于其结构和行为的知识还有一些令人吃惊的空白。一项试图将质 子的均方根电荷半径确定为比目前“最好”值准确1%的合作研究项目表明，那些知识空白可能要比人们所以为的更大。新确定的数值来自具有技术挑战性的光谱实 验——“μ子氢”中的“兰姆移位”（一对特定能量状态之间的能量差）的测量。“μ子氢”是一个奇特的原子，在其中电子被其更重的孪生兄弟μ子代替。结果是 出乎意料的：所测出的电荷半径比以前的数值几乎小5%。这一偏差仍未得到解释。这一结果可能的意义是，测量得最为准确的基本常数“里德伯常数”的数值将需 要修改，或者量子电动力学理论的有效性将受到质疑。