新科学家03/01/09号刊，本期内容有：

深海鱼的镜子戏法 [易楠 译]；“药串”——按需释放的药物 [张文彬 译]；远古的地球是一个贫瘠的“水球” [张文彬 译]；彗星撞击出古代的饥荒 [jess 译]；引力拨弄了时间箭头的方向？ [jess译]；奥巴马的科学“梦之队” [小刘老师 译]；更多的北极熊在挨饿 [小刘老师 译]；娱乐性大麻有望被合法化 [晓翔 译]

深海鱼的镜子戏法

原文 作者：Jessica Griggs

近期在萨摩亚群岛和新西之间的深海海域发现了一个新物种——“四目”长吻银鲛（学名：Dolichopteryx longipes），它具有在脊椎动物中非常独特的眼部结构。从外观上看它似乎有四只眼睛，实际上却是两只，每只眼睛由两部分组成——分别用于聚焦来自上方的阳光和来自下方的绝大多数深海鱼发出的生物荧光。向上的部分与通常深海鱼的眼睛一样，通过晶状体聚焦来自海面的微弱日光。伦敦城市大学的Ron Douglas等研究人员发现向下的部分是由上千个微小的反射晶体组成的凹面镜能使光线聚焦到视网膜上。这种眼部结构可以同时聚焦上方和下方的光线，而仅采用晶状体聚焦的深海鱼则无法得到侧面和下方的清晰图像。英国苏塞克斯大学的Mike Land认为这种眼部结构在脊椎动物中可能是绝无仅有的。

“药串”——按需释放的药物

原文 作者：David Robson

将药物分子串成一根根只有在特定酶作用下才能解开的纤维，并且药物成分能够精准地释放出来。

以前，药物通常被束缚在聚合物中，当它注入到病人体内时，药物成分就慢慢释放出来。不过聚合物在分解时会释放出有毒分子。

纽约市立大学的George John小组创造了一种不需要聚合物参与的药物释放过程。药物只在一种特定酶的作用下才释放出来。他们将憎水的脂肪酸通过某种化学键连接在亲水的药物分子末端，在这个实验中是止痛药醋氨酚分子。由于憎水的脂肪酸尾相互吸引，亲水的醋氨酚分子头对头，造成分子堆叠在一起，分子的尾在中间，而头朝外，以纳米纤维的形式聚成网（如图）。当醋氨酚束缚在脂肪酸上，它就是网的一部分，是惰性的（没有药性）。但是当一种酶能够割断醋氨酚与脂肪酸之间的键，药物将释放出来，发挥药效。脂肪酸则留在人体内，不会有害处。

理论上，可以选择连接化学键使得只有在特定疾病或情况下存在的酶才能断开它。这种特定酶可由病变的机体产生。例如可以设计一种抗炎药，只有发炎组织释放的酶才能断开预设的化学键。或者特定酶是由肿痛释放的化学治疗药物。

也可将另一种药物成分俘获在网中：小组将姜黄索（一种抗癌药）添加到醋氨酚纤维间隔中，从而用一种酶可以同时触发两种药物成分。这样那些不能够形成纳米纤维的药物也可以嵌在脂肪酸网中。

远古的地球是一个贫瘠的“水球”

原文 作者：David Shiga

陆地对于远古地球来说只是一个新兴的事物，直到25亿年前这个星球还几乎完全被水覆盖着。

近来，悉尼大学的Nicolas等人计算出，直到25亿年前地球还是一个片汪洋,只有2%-3%的表面零星点缀着陆地。他们假想当时由于大量放射元素的存在，使得地幔温度比现在高出200℃，这样海洋下的地壳层变得又热又厚，形成较浅的海洋盆地，并且由于水量少不断被冲刷。此外，如此热的地幔也会造成地壳的侧向扩张以致突起。当地幔冷却的时候，由于海水变深，那些突起的地方就露出海平面并形成陆地。

Nicolas认为这种转变可以解释为什么此时大气中氧含量增加。在水球时期，光合作用细菌产生的氧气会立即被海洋中的腐烂有机物质完全吸收。当新大陆被海水侵蚀的时候，冲刷形成的沉积物会覆盖在海底的有机物上，阻止它与氧发生反应,从而提高了大气中氧的含量。这就为有氧生物的爆发创造了条件。同时冲刷进海洋的沉积物提供了大量的营养物质——磷，促进生物的增长。新形成的陆地又为进行光合作用的生物提供了居所。

科罗拉多大学Stephen Mojzsis同意早期陆地被严重冲刷，然而他怀疑当时的陆地比例要高于2%到3%，因为从冲刷下来的沉积物看，许多岩石此时已经形成了。

彗星撞击出古代的饥荒

原文 作者 Ker Than
据历史资料记载，公元536年3月开始，由尘埃组成的浓雾笼罩地球大气达18个月之久，导致气温降低，农作物绝收，引发了全球范围的饥荒。导致这场灾难的原因不明，目前有两种理论解释：一次大规模的火山爆发或小天体撞击地球。哥伦比亚大学Dallas Abbott领导的小组最近发现了天体撞击引发这次饥荒的有力证据，他们在格陵兰的冰层中找到了当时撞击产生的球粒状岩石。根据沉积层密度的变化，Abbott推测有不止一次撞击发生，而这很可能是由容易碎裂的彗星引起的。Abbott小组也找到了符合灾难发生时间的两个撞击坑，都在水下，一个位于澳大利亚东北的卡本塔利亚湾，一个则位于挪威附近的北海中。而伴随球粒岩石发现的海洋生物微化石，也符合撞击发生在海洋中的判断。

引力拨弄了时间箭头的方向？

原文 作者：Marcus Chown
从19世纪热力学第二定律诞生以来，人们就了解到是熵决定了时间箭头的方向。也就是说，之所以完整的鸡蛋落地摔碎，而不是破碎的鸡蛋拼起来变完整；人由年轻变老而不是由老变年轻，这一切都是由于熵在增大，系统总是由有序到混乱。不过这个理论运用到整个宇宙上却一直存在困难，如果熵是在增大的，那么宇宙必然开始于一个高度有序的低熵状态，而这个怎么看都是不可能的。纽约Clarkson大学的Lawrence Schulman提出来一个办法来解决这个问题，他认为大爆炸后380,000 年，电子与原子核第一次结合成原子的时期，引力的出现导致宇宙的熵开始降低。在此之前，光子不断遇到游离的电子之间“碰撞”着，使得电子不能和原子核结合，引力无法把物质聚集在一起。而当原子第一次形成之后，引力成为宇宙物质的主导，开始让物质聚集，从而逐渐出现了行星，恒星，星系等。这个过程中虽然物质本身没有变化，只是这种长程力开始成为支配者，宇宙就开始了“减熵之旅”了。这就解释了在那之后的宇宙时间箭头指向，依然是与现在符合的。不过宇宙在那个时刻之前的时间箭头的指向依然是个谜。

奥巴马的科学“梦之队”

原文 作者：Andy Coghlan and Peter Aldhous

带着让科学回归“我们议程的首位”的承诺，美国当选总统奥巴马将很快认真考虑与他的刚任命的科学顾问展开工作。奥巴马1月20日宣誓就职后，将召开全国科学和技术委员会首次会议，与此相随，他的科学构想可能开始实现。与会者将包括奥巴马的科学顾问，气候科学冠军约翰•霍德伦和新能源部长朱隶文; 可能还有海洋生物学家简·卢布琴科，他是国家海洋和大气管理局掌门人。在环境和气候方面，这三位严肃的专家如何分工将非常有趣而重要。

在布什治理下，科学休战多年。12月的任命振奋人心，民众乐观认为，科学现在又回到了先锋。在12月22日的广播讲话中，奥巴马多次发誓，承诺把科学放到工作议程的首位，[因为]科学是地球生存的关键，也是国家安全和繁荣的关键。他还承诺保护科学家避免意识形态和政治的干预。批评人士认为，这些干预阻碍了肝细胞研究和应对气候变化的进程。“这事关对自由和开放探索的保护”，他说，“这事关确保事实和证据任何情况下不被扭曲或被政治和意识形态混淆。”

领袖科学家们普遍反响强烈。“这意味着科学将成为决策的基础，这很令人欣慰。”马里兰大学帕克分校的分子海洋生物学家丽塔·柯尔韦尔（Rita Colwell）说。她指出这些改变“早该”出现了。在左倾智库美国进步中心的乔纳森莫雷诺眼里，这是近几十年来，最高政府部门里最杰出的一批科学家。

有人担心，奥巴马可能会过分关注气候和物理领域，不顾其余。而人类基因组专家埃里克·兰德和美国国立卫生研究院前院长哈罗德·瓦姆斯，将担任科技顾问委员会的联合主席。这在一定程度上消除了人们的顾虑。

更多的北极熊在挨饿

原文 作者：Kate Ravilious

人类的生活似乎越来越好。那么，在极地的北极熊到底生活得怎么样呢？最近，加拿大科学家塞思凯瑞指出，越来越多的北极熊正在挨饿。从1985-1986年到2005-2006年，营养不良的北极熊数量在这20年里增加了两倍。2006年4月和5月的监测表明，在冰覆盖的波弗特海北极地区，将近三分之一的北极熊处于空腹状态，这种状态通常只在春季繁殖季节的公熊上短暂出现。

凯瑞的研究小组认为，北极熊空腹率增加，主要原因是气温升高和春季融冰提前。春季通常是北极熊饱餐的时段，海豹是它们的首选食物。北极熊以海冰为狩猎平台，紧挨海豹的呼吸孔长时间坐着，等待海豹探头，然后猛扑猎食。冰块的融化，使得北极熊的狩猎机会减少。另一方面，冰盖过早融化也在导致猎物缺乏。海冰对海豹来说非常重要，它们在覆雪下给幼崽建立窝点，冰的提前融化也会使得它们的数量下降。传闻证据也支持该小组的结论，人们发现北极熊在公开水域游泳并寻找替代食物，如鱼类。

全球变暖的趋势，似乎不可避免，对北极熊来说，面临着大大的麻烦。

娱乐性大麻有望被合法化

原文 作者：Andy Coghlan

大麻已经给社会带来了够多的麻烦，不管是对大麻使用者个人或是对整个社会秩序，我们该怎么办？一份联合国毒品和犯罪办公室的最新报告显示，2006～07年间，一亿六千多万15岁以上的人使用大麻，换句话说，占到了这一年龄段总人数的3.9%，而使用其他毒品的只占到1%。现有的国际毒品法律的框架是在1961年的国际神经性药品大会上制定的，大部分主权国家都在上面签了字，大会要求所有签字国将拥有大麻列为非法，但一些国家并不这样认识。荷兰就是其中之一，拥有少量大麻将不会被逮捕。 看上去严防死守的方案并没有取得很好的效果，最近，一个致力于探索刺激神经类物质的英国组织宣称将在今年三月，在维也纳举行的新一届联合国神经类药物会议上提出一项激进的方案以取代全面禁止的旧法规。

这个名为Beckley Foundation的组织提出的报告称，毫无疑问大量使用大麻对人体的健康有着毁灭性的作用；同时，大麻也可能扮演引导使用者尝试海洛因等其他毒品的诱导剂作用。新的方案宣称，政府将拥有更大的权利，同时允许政府管理和销售用于娱乐目的的大麻。但这一方案看上去会在维也纳遭到多个政府的反对。人们担心这一提案可能会触发国际间对于娱乐性药品的争论，对于最终结果如何，我们拭目以待。

本文地址（转载请注明出处）： 复制
收藏、分享这篇文章：        更多...