2009年，一名男子盯着崩溃的北极海岸线。

　　自2000年以来，数十名科学家便对大约6.2万英里(约合10万公里)——占整个北极海岸线的25%左右——的北极海岸线进行研究。根据他们的发现，永冻土层每年的平均遭侵蚀速度达到1.6英尺(约合0.5米)左右。在海岸线非常短的部分区域，科学家发现每年遭侵蚀的永冻土层最多达到65至100英尺(约合20至30米)。拉普帖夫海、东西伯利亚和波弗特海沿岸的永冻土带遭侵蚀情况最为严重。
 

　　德国波茨坦阿尔弗雷德·瓦格纳极地与海洋研究所地貌学家休斯·兰特乌特表示，永冻土海岸长大约24.9万英里(约合40万公里)，占地球海岸的三分之一左右。自上一个冰河时代以来，周围数公里的海冰让很多永冻土海岸保持较为稳定的状态，但在温度不断升高的北极，冰覆盖量不断减少。兰特乌特说：“这些海岸一年中的绝大多数时间都受到海冰的保护，如果海冰覆盖量减少，遭侵蚀程度将更为严重。”
 

　　海岸遭侵蚀不仅意味着陆地遭受损失，同时也会影响当地的生态系统。兰特乌特说：“对于一些分布着湖泊等淡水栖息地的海岸线来说，这样的栖息地可能消失或被咸水泻湖取代。驯鹿——例如波弗特海地区的波丘派恩驯鹿——生活的面积狭小的陆地也可能被侵蚀殆尽。”
 

　　他指出水生环境可能因富含营养物的沿岸沉积物流入海洋发生改变。“近岸水域的氮和磷等营养物不断增多可能影响食物链的第一环，例如细菌和其他微生物，它们以这些营养物为食。食物链中体型最大的动物也最终遭受影响。”兰特乌特表示很难预测这些变化。
 

　　北极冻土带居民必须适应改变的地貌。绝大多数社区位于沿岸，由于土层不稳定，一些居民已被迫迁居。随着北极温度升高，变化的海岸线也将成为一些声称享有能源开采权的国家面临的重大障碍。原因在于：遭到侵蚀的海岸线可能导致建造和保护开采油气的基础设施遭遇更大难度。兰特乌特说：“这是一个动力学系统，必须采取新举措以应对未来的环境。”
 

　　共有来自10个国家的30位科学家参与两项针对北极沿岸遭侵蚀的研究，研究发现刊登在《江河口与海岸》(Estuaries and Coasts)杂志上。(秋凌)

这是一幅想象图，在一颗遥远的系外行星上，黑色的植物在两颗暗淡“太阳”的照耀下生长

　　研究同时还认为这样的生物甚至可能还会发展出自己的移动“遮阳伞”来躲避致命的太阳耀斑。
 

　　地球上的生命活力都来自太阳的恩泽，阳光驱动了植物的光合作用，通过这种作用植物能借助太阳辐射能和空气中的二氧化碳合成糖类物质。我们太阳距离地球的距离，它的颜色和温度决定了地球上的植物可以吸收大部分波长的光，但却不吸收绿色光，这一波长的光背反射回去，进入我们的眼睛，于是我们感觉到植物呈现绿色。
 

　　但宇宙中大部分其他恒星和太阳不同。银河系中，超过八成的恒星是暗淡的红矮星。因此，天体生物学家们认为生活在围绕此类恒星运行的行星世界上的植物，如果同样发展出了光合作用，那么它们将进化出不同的波长吸收模式，因而呈现红色、蓝色、黄色、紫色甚至灰黑色，以便更有效的吸收有限的光照资源。
 

　　而另外一方面，宇宙中还有超过三成的恒星系统中包含两颗或两颗以上的恒星。目前还不清楚在这样的多恒星环境下行星将如何演化。
 

　　英国圣安德鲁斯大学天体生物学家杰克·奥马利·詹姆斯(Jack O'Malley-James)是这项模拟研究的负责人。他说：“我们认为在这样的多光源情形下，植物可能将有选择性的挑选一颗恒星作为自己偏好的光源，而不是两颗恒星的光源全部吸收。但在一个拥有两颗暗淡的红矮星组成的恒星系统周围，你可能没什么选择，只能有一种颜色，或许是灰黑色。”

　　恒星耀斑的威胁

　　詹姆斯和同事们对一颗假想行星围绕各种双星和三恒星系统运行的情况进行了模拟。在一些模拟情形中，恒星系统中仅包含有红矮星，但在另一部分情形下，考虑一颗红矮星和一颗类似太阳那样的主序星组合，甚至考虑行星围绕两颗类似太阳的主序星运行的情形。
 

　　在大多数情形下，绕转的行星都能获得足够进行光合作用的光照强度。但詹姆斯警告说，那些围绕红矮星运行的行星世界可能需要额外的措施来确保自己的生存无虞。
 

　　他说：“红矮星非常暗淡，这意味着你必须位于比日地距离小5倍的位置上才能获得足够强度的光照。但由于红矮星具有比太阳强烈的多，频繁的多的耀斑爆发事件，这将威胁生命的生存。”
 

　　因此，詹姆斯设想在这样的世界中生存的植物应该会进化出某种“遮阳伞”来保护自己免受耀斑的袭击。而如果这种植物生活在水中，它们则可能进化出某种探测机制，一旦察觉到耀斑爆发粒子的到来，便会暂时沉入水中躲避，等到爆发过后再升上来，从而保护自己脆弱的光合作用机制。
 

　　而来自圣安德鲁斯大学的另一位天体生物学家，也是詹姆斯博士的论文指导老师詹尼·格里维斯(Jane Greaves)也表示：“可以移动的植物，能主动躲到岩石后面去躲避太阳耀斑。这样的想法真的很酷。这项研究是首次对这种特定生活环境下的生物生存模式进行具体的设想。这很重要，因为这样的恒星环境是宇宙中最为常见的。”
 

　　南希·江(Nancy Kiang)是美国宇航局戈达德空间飞行中心的一位生物气象学家。她对外星植物可能具有的色彩模式进行了多年的研究。
 

　　但南希表示她从未考虑过在一个多恒星系统下，植物可能具备的色彩选择模式。因此她急切的想了解詹姆斯的研究。她说：“我很想知道，在多于一个恒星光源的情形下，植物的遮阳结构将如何进化。”
 

　　如何搜寻“非绿色”植物？

　　对外星植物可能的颜色，以及它们可能的行为方式的推测并非仅仅为了满足好奇心。
 

　　天文学家已经开始使用大型望远镜对远在数光年之外的行星世界进行观测。借助极度灵敏的探测器，他们试图检测这些行星大气中是否存在受植物叶片反射的光子信号，从而了解这些行星世界上是否存在外星生命。
 

　　而詹姆斯博士的此项研究对于这些观测项目所收集的数据分析将具有重要的参考价值。它将为分析人员指明道路。
 

　　格里维斯告诉《国家地理》编辑说：“我们还没有到达那一步，但我们至少已经开始知道该怎么去做这件事。在未来十年内，我们将获得类似欧空局极大望远镜那样口径的大型设备，这将大大有助于我们的研究工作。这台大口径望远镜预计2018年就可以建成。”
 

　　欧洲“极大望远镜”(ELT)的主镜口径138英尺(约合42米)，它将有能力检测到系外行星大气中的成分信息数据，从而帮助研究人员判断那里是否存在外星生命形式。
 

　　未来即将升空的美国宇航局“詹姆斯·韦伯空间望远镜”则将使这样的观测更加容易。而如果能建成空间观测望远镜阵列，那么其分辨率更是将无与伦比，前所未有。不过由于这样的设备所涉及的复杂技术和高昂开支，暂时很难实行。
 

　　格里维斯说：“现在确实有一些非常雄心勃勃的计划，但一切都还得取决于他们是否有决心按照既定的日程时间表去完成这些大型设备的建造。”(晨风)

　　第一项研究发表在《自然结构和分子生物学》杂志上。美国伊利诺伊大学的理论与计算化学科学家同德国慕尼黑大学的研究人员通力合作，利用低温电子显微镜研究了核糖体、细胞膜、膜通道及刚形成的蛋白质之间的相互作用，并拍摄了核糖体驻留在膜通道上，蛋白质分子逐渐进入到细胞膜的瞬间，此前尚没有科学家成功地拍摄过这一过程。
 

　　德国慕尼黑大学贝克曼研究小组采用了一种名为纳米小碟的最新膜蛋白研究技术。这种纳米小碟是一种脂质体的超微小碟，与天然细胞膜的组成一样，由两层磷脂层组成，每个磷脂分子都有活跃的亲水头部基团和长长的疏水尾部，能成功地将特定膜结合蛋白嵌入其中。这种技术的应用前景非常广泛，有助于解开膜蛋白的生化行为模式，并能帮助获得膜蛋白的结晶，从而应用X射线晶体衍射技术获得其原子水平结构图。伊利诺伊大学的研究小组则使用冷冻电镜图像技术获取了核糖体及其他分子的原子水平结构信息。
 

　　分析显示，膜通道会进到核糖体E位点来帮助蛋白质进入通道。不同类型蛋白质的膜通道以或分泌或开侧门的方式，引导蛋白质进入膜内。研究人员还首次发现，核糖体与膜表面会在此过程中发生直接的相互作用。此外研究人员还发现，蛋白信号序列能通过通道将蛋白固定在膜内，而此前的研究认为，信号序列负责“告诉”核糖体形成何种蛋白，并引导蛋白到达细胞内外的最终目的地。
 

　　第二项研究发表在《美国国家科学院院刊》上，舒顿、谷巴特及研究生克利斯朵夫发现蛋白质进入膜的过程分为两个阶段。首先，核糖体从细胞内的高能分子获取化学能，然后将蛋白质“推”入膜通道，最后蛋白质进入膜内。（何屹）

　　美国达纳－法伯癌症研究所研究人员在新一期美国《国家科学院学报》上报告说，他们在一些携带卵巢癌基因的女性输卵管组织中发现了“可能发展为严重癌症的细胞”，因此他们决定在实验室内模拟卵巢癌形成过程。
 

　　输卵管是从女性卵巢连通至阴道的管道，包括中输卵管和侧输卵管，卵子经此管道排出。研究人员提取一些输卵管细胞并改变它们的基因片段，使其能够像癌细胞那样分裂。实验显示，和真正的癌细胞一样，这些“人造”癌细胞可以迅速增殖，并离开原发组织，在其他组织内生长。如果把这些“人造”癌细胞植入动物体内，它们能够催生在结构、行为和基因构成上与人类严重卵巢癌极其类似的肿瘤。
 

　　报告作者之一龙尼·德拉普金说，这一研究表明卵巢癌可能来自输卵管细胞，它将有助于寻找新的卵巢癌生物标记物，为今后的卵巢癌治疗提供了新的思路。

2006年，白俄罗斯的一名工作人员正对沃罗特斯村(Vorotets)的辐射水平进行测量。这个村子位于切尔诺贝利核反应堆周围30公里疏散区。

　　根据传闻、经验或观察得出的证据，在切尔诺贝利核电站周围30公里疏散区内，由于人类的撤离和狩猎被定为非法行为，河狸、鹿、野马、鹰等动物呈现出一片欣欣向荣的景象。
 

　　但美国南加州大学生物学教授蒂姆·摩梭表示，这种景象容易让人产生误导。他在接受电话采访时说：“切尔诺贝利核电站周边地区绝非野生动物的天堂。如果进行深入的科学研究，严格控制所有变量并且在很多地区重复这项工作，你便会发现这种结论是非常错误的。切尔诺贝利核电站周边地区的动物数量和种类远远低于预计。”对切尔诺贝利核电站周边地区的生物多样性进行深度研究的科学家不多，摩梭便是其中之一。
 

　　2010年，摩梭和同事公布了对疏散区野生动物的普查结果。这项迄今规模最大的普查结果显示，哺乳动物数量减少，包括大黄蜂、蝗虫、蝴蝶和蜻蜓在内的昆虫多样性也是如此。根据2011年2月公布的一项研究，他们在8个地区捕获了550只鸟，来自48个种群，而后对其头部进行测量以确定大脑体积。生活在“热区”的鸟类大脑体积比辐射水平较低地区的鸟类低5%，这一差异在一岁以下鸟类身上尤为明显。
 

　　大脑体积较小削弱认知能力，进而影响生存。研究发现很多鸟类胚胎可能无法幸存。摩梭说：“很明显，这种影响与背景污染有关。核辐射对整体生态系统造成不利影响。”研究这种联系至关重要，尤其在日本福岛核电站发生核事故情况下。切尔诺贝利核灾难是迄今为止唯一一场等级达到最高级——七级的核事故。他指出，西方科学家研究切尔诺贝利核事故对环境影响的经费被削减，很多俄语研究论文也从未翻译成英文。
 

　　1986年4月26日，切尔诺贝利核电站4号反应堆发生爆炸并引发大火，爆炸产生的放射性灰尘扩散面积超过20万平方公里。乌克兰、白俄罗斯和俄罗斯成为此次核事故的重灾区，放射性物质最北飘散至苏格兰，最西飘至爱尔兰，导致一些地区长期禁止放牧。
 

　　在核事故疏散区，辐射水平也存在差异。一些地区辐射水平很低，但几百米远的地区却成为“热区”，辐射水平极高，这种现象由风和雨水导致辐射物质扩散所致，同时也与树叶捕获辐射物质有关。
 

　　根据法国辐射防护暨核子安全研究所长达几十年的测量，目前的主要威胁是铯137和锶90，它们的衰变较为缓慢。25年之后，它们的放射性已大大降低。在“热区”厚度10至20厘米的表层土中，研究人员发现铯137和锶90踪迹。虽然辐射剂量较低，但它们仍旧是持续存在的放射源。放射性颗粒通过植物的根从土壤进入植物体内，食用这些植物的动物遭到污染，食用这些动物的肉或者喝动物奶的人也最终遭到污染。
 

　　进入骨骼和器官的铯产生阿尔发辐射，破坏邻近的DNA，提高细胞变异风险，进而诱发肿瘤。此外，生殖细胞也难于幸免，将辐射遗传给后代。科学家表示，西方和乌克兰南部并未受切尔诺贝利核事故的辐射尘影响，监测结果显示，乌克兰南部的大型农场和食品厂并不面临辐射风险。但放射性污染仍影响乌克兰北部的农村地区，当地的穷苦农民采摘蘑菇和浆果，同时也没钱从未受污染的地区购买干草，喂养牲畜。
 

　　乌克兰农业辐射学研究所负责人瓦莱里·卡什帕罗夫表示，乌克兰政府于2008年削减辐射监测经费。据悉，每年需要大约60万美元，确保食品不受污染。他说：“污染水平正处下降趋势，但大自然仍需要几十年时间才能让辐射降至安全水平。”根据4月在基辅公布的一项研究，“绿色和平”组织的科学家在日托米尔和里夫尼农村的市场购买了一批食品进行检测。检测结果显示，很多牛奶、干蘑和浆果样本中发现的铯137超标。里夫尼的情况尤为严重，当地土壤含有大量泥煤和水分，与其他地区相比更容易传播放射性颗粒。(秋凌)

这些昆虫，连同孢子和花粉的化石、啮齿哺乳动物的一滴血及毛发残留物，都被包在琥珀化石中。

 

　　恐龙时期的标本很稀有，研究该时期的科学家从没想过会发现这些昆虫。因此，当在秘鲁北部挖掘出这些几乎完整保存下来的爬虫时，他们极为惊奇。这些昆虫保持于珍贵的琥珀石中，是在齐克拉约北部一个存在了2000万年的水库里被发现的。
 

　　研究小组负责人洪宁根·克劳斯说：“这些琥珀石中包着的昆虫有啮虫目、双翅目、鞘翅目、半翅类和蜘蛛，同时还有孢子和花粉化石，甚至还有啮齿哺乳动物的一滴血及毛发残留物。”
 

　　在该水库中发现的化石不仅仅是这些昆虫，还有许多其他的动物和植物的琥珀化石。这个研究小组属于秘鲁梅耶尔洪宁根古生物博物馆。去年，该研究小组人员在亚马逊河北部发现了烟草化石，该化石可以追溯到两百五十万年前第四纪地质时期的更新世时代。
 

　　这块烟草化石大概有30平方厘米，是该小组在秘鲁东北方部的马拉尼翁河流域发现的。“这个发现使我们确定了更新世时期的植物，证实了烟草起源于秘鲁北部。”当时，博物馆工作人员如此解释。(秋凌)

星际气体震动时产生的“细丝”，部分膨胀的冲击波来自猛烈的星际爆炸

气态“细丝“足有0.3光年之远，每片“细丝”的密度和长度不同，但宽度都大致相同

这是气态“细丝“网络特写，从图片上看并没有发现行星新生的蛛丝马迹
 

　　科学家近日在一团星云的附近发现了气态“细丝”， 虽然天文学家也曾拍摄过星云旁出现的气态“细丝“，但从未如这次拍摄的如此清晰，甚至可以计算出“细丝”的宽度。这片气态“细丝”据估算要有23个地球体积那样大，且其中还包含新生行星。尽管不同“细丝”的长度和密度都不同，但每片“细丝”的宽度都大体相近，欧洲航天局研究小组认为这片大面积的气态“细丝”是由穿越银河系的星际音爆引发的。
 

巨大的天文望远镜，是科学家成功的观测到气态“细丝”高清画面的秘密武器
 

　　研究小组在仔细分析了90片气态“细丝”后发现，它们长度都有0.3光年之远，这个距离相当于地球与太阳之间距离的2万倍，即9300万英里。菲利普?安德烈（Philippe André）博士表示，虽然没有直接证明，但存在有力的证据证明“细丝”和星际湍流之间存在某种联系。研究人员曾经认为已经很清楚的了解了“细丝”和行星形成之间的联系，但从这片巨大面积的“细丝”来看，行星的形成就像这片片“细丝”上所串的颗颗珠粒，将需要有更多深入的研究。
 

　　天文学家通过使用电脑模型，判断气态“细丝”是由慢速冲击波在星云中消散时形成的。这些冲击波实际上是稍微缓和的超声波，即是由大量混乱能量通过爆发星注入到星际间形成的。这些超声波穿越银河系，经过的地方就会压缩气体并将气体“扫”到一起成为气态“细丝”。

　　美国的一组研究人员日前宣称，他们成功培育出了一种转基因家蚕，其能吐出含有蛛丝蛋白的蚕丝纤维，比天然蚕丝具有更好的强度和柔韧性，可在医疗、军事、纺织等领域发挥重要作用。

　　很早之前科学家们就注意到了蛛丝的优良性能：在力学强度上，蛛丝纤维能和用来制造防弹衣和轻型头盔的凯夫拉尔纤维相媲美，其所含牵丝蛋白的强度比钢还要高出十几倍；在柔韧性上，蛛丝可被拉伸到原来长度的1倍到1.5倍而不发生断裂，弹性极佳。可蜘蛛从来都不是一个勤奋的吐丝者，天然蛛丝主要用于结网，产量极低。此外，蜘蛛具有同类相食的特点，无法大规模养殖，而吐丝能手家蚕就能很好地解决这一问题。

　　美国圣母大学和怀俄明大学的研究人员正是看到了这一点，数年前就开始了转基因家蚕的研究。

　　负责该项研究的圣母大学生物学教授马尔科姆·弗雷泽发现，一个被称为piggyBac转座子的遗传因子可在转基因家蚕的培育中发挥重要作用。这种遗传因子能像计算机中的“剪切—粘贴”操作一样改变原有基因的结构和排序。配合使用锌指核酸酶(ZFN)技术，研究人员将蛛丝蛋白基因插入到了家蚕的基因中，从而使家蚕吐出与蛛丝类似的超级蚕丝。

　　据了解，这种新的纤维目前还尚未命名，与天然蚕丝相比，这种新纤维强度更大柔韧性也更好。研究人员称，如果在插入蜘蛛基因前将蚕的部分DNA敲除，生产出的超级蚕丝性能与蛛丝将更加接近。

　　由于该技术已经为量产进行了改进，可通过传统的方式大规模获取蚕丝。研究人员相信，随着技术的逐步完善，这种新材料或许能取代凯夫拉尔纤维生产出强度更好、更柔软、更贴身的防弹衣；同时还能为外科医生提供更为柔软、结实的手术缝合线；而在未来的某一天，或许这种超级蚕丝还能用来制成既柔软舒适又结实耐用的高级时装。(王小龙)