科教大事

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Nature

最早的被子植物化石

被子植物的早期历史是有争议的，但来自中国“早白垩世”的一系列化石发现正在开始填补我们知识中的一些空白。吉林大学古生物研究中心孙革教授和美国印第安纳大学DavidL. Dilcher领导的课题组发现，这些化石中最早者（发现于“早白垩世”义县组，距今1.244亿-1.229亿年）所含信息量更大。它不仅是一种被子植物，而且还是双子叶植物（相对来说属于支配当今世界上显花植物的“导出群”），同时还有可能是“毛茛科”的一个成员。这一化石证实了双子叶植物的存在，并且记录了被子植物演化过程中的一次早期爆发。

雌性小鼠大脑中五羟色胺对性取向的关键作用

五羟色胺（5-hydroxytryptamine，5-HT），又称血清素，是一种重要的神经递质。北京大学生命科学学院饶毅教授领导的课题组通过实验解析了哺乳动物的性选择机制，通过敲除了Tph2相关基因（这一分子涉及大脑中5-HT合成过程中的关键第一步），证明了5-HT的作用，并且实验也表明如果在小鼠中注入5-HT，这些缺陷型小鼠将能恢复性选择能力。目前还尚不确定这一机制是否也在其它哺乳动物，比如人类中同样起作用，但是有研究表明，在人类的核磁共振成像试验中发现，偏好异性与偏好同性的男性对五羟色胺的反应不尽相同。

新的白垩纪热河真三尖齿兽类的过渡型哺乳动物中耳

一件来自中国白垩纪地层已经灭绝的小哺乳动物化石标本的发现，填补了哺乳动物中耳形成之谜中的一个重要环节。中国科学院古脊椎动物与古人类研究所孟津研究员等描述了一件化石标本，代表了三尖齿兽类的一个新种——胡氏辽尖齿兽。其下颌成分已经开始转变为现生哺乳动物中耳的听小骨。该种的外鼓骨和锤骨已经不再和齿骨接触，但仍然通过一细长的骨化麦氏软骨与下颌相连。研究者们认为在哺乳动物的演化过程中，麦氏软骨应该起着保持稳定的作用，连接齿骨和已经分离的听小骨。

尿嘧啶转运蛋白UraA的结构和机制

多年研究证明各种核苷碱基以及维生素C的吸收由一类跨膜转运蛋白家族NAT蛋白介导。然而一直以来对于NAT家族蛋白完成跨膜转运的机制并不清楚。清华大学医学院教授、生命学院兼职教授颜宁和生命学院王佳伟副研究员合作领导的科研小组首次获得了UraA与底物尿嘧啶高达2.8埃的高分辨率三维精细结构。通过对三维晶体结构的分析发现：UraA蛋白中存在着一种全新的蛋白折叠形式，它们在蛋白结构的维持和蛋白底物的识别中发挥了重要作用。根据序列比较，进一步提出了NAT家族利用钠离子或质子共转运底物的分子机理。

博士的未来

世界产生比以往多得多的博士科学家，但是传统博士培养的研究者能否适应当今世界严酷的现实呢？是时候暂停生产线并盘点一下了。本期杂志中AlisonMcCook写了一篇题为“教育：博士再思考”的报道。汇集了一些博士生的个人回忆，反映出70年来不同时代的博士的差异。

Science

红大马哈鱼种群中热耐受性的区别

成年红大马哈鱼迁徙到加拿大不列颠哥伦比亚省亚当斯河的产卵地。在不列颠哥伦比亚省弗雷泽河中红大马哈鱼种群在生理上适应特殊的上游迁徙地。研究人员认为心脏适应帮助大大马哈鱼种群免受高温带来了心脏衰竭的影响。

超导体100年

1911年4月，HeikeKammerlinghOnnes在莱顿大学低温实验室中发现当温度跌至4.2k时金属汞的电阻率变为零的现象，超导研究由此诞生。材料当跌至临界温度以下时将进入零电阻的超导态，磁场排斥是超导状态的一个真实可见的现象。在本期封面中，当温度降至123K下，钇钡铜氧化物陶瓷呈超导状态，一块磁铁漂浮在其上方。

三维空间内DNA“折纸”技术创造复杂曲率结构

本期封面系统呈现了复杂曲率的DNA纳米结构及三维塑性，分别包括二维排列同心圆和三维纳米壶形结构（70nm高，40nm宽）。研究人员描述了双链DNA如何与折纸一样按预先设计的图案折叠成上述结构。

谷氨酸受体类基因在花粉管中形成钙离子通道且受雌蕊中的D-丝氨酸调控

拟南芥柱头上被绿色荧光蛋白标记的花粉管的错色原子力显微镜照片。Michard等人首次阐明了高等植物GLR家族成员需要特定的配体物质以开启其钙离子通道功能，以及与此直接关联的系列分子生理学事件－胞质钙振荡与花粉管发育；揭示了植物雄性配子体与雌蕊组织之间相互识别、生长适应的一种全新生物信号机理，此类似于动物神经系统中普遍存在的由氨基酸开启的信息交流机制。

碳纳米管电极的低功率开关

本期封面是二氧化硅基质上三个碳纳米管的错色原子力显微镜照片。中间的纳米管存在40nm空缺，外侧的纳米管相同的纳米空缺被相变材料块桥接。这些小块可以通过电压脉冲控制开关，而能量消耗仅为现有相变材料存取器的1/100。