我是一个“西瓜控”，不管夏天还是冬天，都喜欢吃。要是一人独享西瓜的话，我都是一刀两半，然后拿勺子大口大口地吃，痛快。可是如果和家人朋友一起分享的话，那只好把西瓜切成一块一块的，大家一人一块的这么吃。可是面对西瓜，我总会邪恶地挑大块的吃，以免“吃亏”。如果两个人分瓜，一人一块轮流吃下去，谁会吃得多呢？又怎么才会吃得多呢？

你或许不知，这也是一个有趣的数学难题呢，虽然不像哥德巴赫猜想这么有名，但它也整整经历了15年才终于在去年被成功解决。

问题最早在1967年《数学杂志》上被提出，好事之人叫厄普顿（Upton），但他关注的不是分西瓜，老外嘛，爱分Pizza。因此问题如下：如果有一个Pizza，经若干刀分成顶角相等的若干份之后，两个人按照顺时针（或逆时针）的顺序一人一块来吃的话，谁能吃得多呢？这个问题看似很白痴，有人会说，每个人都取来自己分得的Pizza，然后称一下不就知道了吗？但这个问题在数学家眼中，却是另一个世界。

问题的开端：切2刀和切偶数刀

数学家磨刀霍霍，开始考虑各种情况。第一，如果每一刀都经过Pizza的圆心的话，那当然不管切几刀，两个人都会分到一样多。实际上人们分Pizza不可能精确地都切过圆心的，所以问题来了：如果每一刀交错点不在圆心上，那两个人谁能分的多呢？

显而易见，切两刀的话，那Pizza会分成四份（见下图）。如果两刀的交错点不在圆心，那么一定会有一块大一些，也就是包括Pizza圆心的那一块。结果不难推出：吃到Pizza圆心的那个人会分得更多Pizza，也就是图中白色的两块Pizza。

如果切4刀，6刀，8刀或更多的偶数刀的话，结果就有所不同了——两个人会分得一样的Pizza。（见上图）这个问题并不是很难证明，不用很难的代数知识就可以解决。厄普顿也就是做了这个工作，分析了所有偶数刀的分发结果。可如果是切3，5，7，9刀呢？这才是真正难题的开始。厄普顿并没有研究这个，它也就一直沉寂到了1994年。

真正的难题：切奇数刀的话

数学家迪尔曼在1994年的时候同样是在《数学杂志》上再次提到了这个Pizza难题，并且邀请广大数学家们来解决：如果切奇数刀会怎么样？他自己计算了，如果切3刀的话，吃到Pizza中心的人会分得的更多。然后另一个数学家马布里加入了这个研究，他计算了切5刀的情况。结果正好相反，吃到Pizza中心的那个人会分得更少。如果继续计算下去，再增加两刀达到7刀的时候，结果又反过来了……每到下一个奇数，结果好像就颠倒一次。（见下图）

如何分析所有奇数的情况呢，这似乎才是问题的关键所在。迪尔曼和马布里两人由此展开了他们漫长的数学解密征途。这个问题看似简单，但是要做到严格的数学证明，并不容易，就像历史上那些著名的数学难题一样，需要精密而且精巧的方法，才能解决。

经过了漫长的15年，他们才终于征服了这个Pizza难题。15年，就研究了怎么分一个Pizza，听上去有点滑稽，但对于数学理论来说，这是一个不可忽视的贡献。具体的解决方法，我想我和大家都不能完全看懂，在此就不赘述，大致上他们把问题转化了一下：把“每多切一刀，两个人相比谁多谁少”由一个正负值的来表示。为了分析这个正负值是如何变化，他们需要一个代数模型来计算。经过多年来在无数的代数学已有的模型中辛勤搜索，他们终于从一篇1979年的论文中找到了所需的模型，然后问题迎刃而解。结论也就是——切3，7，11，15刀（4N-1刀）时，吃得到Pizza中心的人会分得更多；切5，9，13，17刀（4N+1刀）时，吃到中心的人分得少。

问题是解决了，结论是证明了，不过有人问，这个给我们的工业生产带来什么好处了吗？没有，暂时还没有。数学的美，不在于那些，而在于其精巧的思路和严谨的逻辑，这才是一个有一个数学难题真正的魅力。不过这至少让我知道了，如果我和另一个人分西瓜的时候，如果切了偶数刀的话，那就一人分一半；如果切了奇数刀的话，那我有50%概率多吃到西瓜。也就是说不用想太多了，总体来说，西瓜总是平分了的。但是对于看了本文的朋友们，你们现在应该有足够的自信大胆切奇数刀，然后保证自己能吃到更大分的Pizza（或者西瓜）吧。

（最后特别感谢小庄，小方，郑然对本文的帮助，排名先后不代表贡献大小，谢谢）

（原文发表于《上海杂志》74期，本文有所删改）

从小就听着“学好数理化，走遍天下都不怕”的教导而走上了工科的道路。可是这些年却感到“理工科”好像开始走下坡路。在选择专业或者职业的时候，经济，金融，法律，计算机，软件，设计等变得越来越火，研究技术怎么了，难道我们就是技工吗？

在这点上，是挺符合英国大学生选择专业的情况。去年看到英国媒体统计英国本土大学生最受欢迎的专业的报道，最受欢迎的专业是“摄影”。虽然随着经济危机的爆发，更多的学生在选择专业的时候有所变动，但是艺术类的，就像摄影这样的专业，始终是年轻人的最爱，应该是最“in”最“潮”的选择。而相比之下，像我们工科，工程技术类的东西，就更显得“古板”和“枯燥”了。

难道作科研就一定要和“老学究”划上等号吗？“科学”就注定和“艺术”“时尚”无缘吗？难道“科研”和“摄影”就是两条平行线吗？其实并不一定，科学一样可以有光和影的灵动，科学一样有一颗艺术的心。一年一度的尼康微观世界摄影大赛又落下了帷幕，那些怀有“摄影梦”的朋友们不要放弃啊，说不定你就是下一个世界“显微摄影家”呢！

尼康微观世界显微摄影大赛开办于1974年，至今已经超过30多年。现如今，这已经成为世界所有“显微摄影”爱好者的最大的盛会，其中不光有摄影师，更多的是科学家。因为不像诺贝尔奖这么有名，所以这样优秀的科学盛会，也是艺术盛会，则需要大家更多的关注和支持。

下面我来介绍几幅今年大赛的得奖作品

Heiti Paves, Arabidopsis thaliana (thale cress) anther (20X)

冠军作品
这是阿拉伯芥（Thale Cress）的微观照片，作者是Heiti Paves，来自爱沙尼亚塔林科技研究院。
阿拉伯芥在植物的基因研究中有着非凡的地位。在2000年，阿拉伯芥成为了第一个破解全部基因组序列的植物，从而载入史册。

Gerd A. Guenther, Sonchus asper (spiny sowthistle) flower stem section (150X)

亚军作品
这是多刺苣苦菜花茎切片照片，作者是来自德国杜塞尔多夫的Gerd Guenther。
这张照片，作者使用了“暗视场”的摄影手法，使得只有从标本反射出的光才能感光，从而得到了一个有着全黑背景的曝光充足的显微照片。

Pedro Barrios-Perez, Wrinkled photoresist (200X)

季军作品
这是一张褶皱的光刻胶的照片，作者是加拿大渥太华微观结构科学院的Pedro Barrios-Perez，他同样也参与了2008年的这个大赛，也凭一幅光刻胶的照片获得不错的成绩。
这个照片采用了“明视场”的摄影技术，让光从地面射出，透过目标物再到达镜头感光的。通过这种方法，在200倍的放大下，形成了这样美丽的图案。

Top 20

喜欢这些图片的读者可以访问大赛官网http://www.nikonsmallworld.com/，上面还有很多美丽的桌面图供大家下载呢。其实做科研，并不是循规蹈矩和古板啊。爱因斯坦，也会拉一手很好的小提琴；而达芬奇也是一个知名的解剖学家呢。再很“无耻”地提一下“我”，我不就是一边做科研还一边写点小东西吗？

大家好，《新科学家导读》又来了。本期依旧带来6个有趣的科学新闻，希望大家喜欢。

“减肥”也会导致大麻药检阳性                              小易 译
有机食品之争为什么多余                                     小刘老师 译   小易 校对
快速转动的黑洞可能暴露出裸奇点                      韩晶晶    译    小易   校对
“兴奋性精神错乱”会让警察摆脱责任吗？           晓翔    译    韩晶晶    校对
2070，北冰洋可能变成一锅“坏汤”                    晓翔    译    韩晶晶    校对
史前西班牙的指南                                                 jess    译    韩晶晶    校对

原文by Emma Young

澳大利亚悉尼大学的Jonathon Arnold最近的研究结果显示，哪怕大麻吸食者最近没有吸食大麻，但是在有节食或者压力很大的情况下，也会导致药检阳性。因为在澳大利亚发生过类似的案件，一个运动员兴奋剂检测阳性，但是他声称近几个月他都没有吸食过大麻，但是在药检前他曾经很快的瘦了4公斤。

大麻的使人兴奋或上瘾的化学成分是四氢大麻醇（tetrahydrocannabinol，简称THC），它进入体内之后会首先被脂肪细胞吸收，然后再缓慢释放到血液中。但是因为存入脂肪细胞的速率会快过释放到血液的速度，所以如果吸食者规律地固定地吸食的话，会导致有些THC稳定存储在脂肪细胞中。所以，即使暂时没有吸食大麻，如果脂肪细胞“破裂”了，也会导致过多的THC释放到血液中，这可能由减肥或者压力过大引发。

为了探明这个问题，Arnold在老鼠身上做了实验。第一个实验如下：他取出老鼠的含有THC的脂肪细胞，然后放置在应激激素ACTH（stress hormone ACTH）的环境里，然后发现，激素会导致脂肪细胞释放THC的速率提高。

接着是第二个实验：给一批老鼠注射THC，每千克体重为10毫克，持续10天。停了两天之后给其中1/3再注射ACTH荷尔蒙，1/3禁食24小时，剩下1/3留作对照组。之后的血液THC含量检测显示，禁食组的含量是对照组的两倍。应激激素组显示的含量也会偏高。结果发表在英国药理学杂志上（《British Journal of Pharmacology》）。

这个研究对于一些法律纠纷有重要意义，尤其是关于运动员的药检问题。所以在人类身上进行实验，结果将会更有意义。感兴趣的朋友可以去查更多的信息。

有机食品之争为什么多余

原文by  Jim Giles

大部分购物者深有感触。站在成堆有机产品面前常会让人直纳闷：它们超越一般食品的高价到底为何？似乎不是大量营养的问题。甚至，有机农业不见得就更具可持续性。那么，整个有机和非有机农业之争，会不会没抓住要点呢？

选择食品时，对营养的了解当然很重要。上周发布的一份报告中，来自伦敦卫生及热带医学学院（London School of Hygiene & Tropical Medicine）的研究小组，调查了162篇比较有机和传统食品的论文，得出结论说，没有证据支持有机食品更富营养的说法。

营养只是消费者们关注有机食品的一个方面。在这个方程中，要是引入其他因素，情形将更为复杂。许多人购买有机果蔬，因为它们没有喷过农药。我们知道，农药可能导致生育缺陷、癌症、内分泌扰乱，甚至糖尿病。但是，尚不清楚，传统种植的果蔬中，农药含量是否就真的高到了危害健康的水平。

还有一些无关健康的问题。以能源为例，有些有机农业系统确实更节能，部分原因是他们不使用需要高能耗生产的合成肥料。然而，对有机农场主来说，他们减排的压力有限。他们即使不努力减排，也可以符合有机标准。康乃尔大学可持续农业专家Laurie Drinkwater指出，有机农业不是没有环境问题。据英国埃塞克斯大学农学家Jules Pretty说，部分有机农场采用丙烷燃烧器除草，实际上增加了二氧化碳排放。

土壤侵蚀是另一个混杂因素。许多有机农场强调作物轮作，部分地保证土地没有荒芜，免遭水土流失。问题是，有些农场频繁地翻地除草，实际上在引起水土流失。

探讨有机食品是好是坏，这是一个错误的问题。我们应该追问，如何使所有农业更具可持续性。与其简单地比较有机农业和传统农业系统，还不如搞明白，我们到底想从农场得到什么。然后设计一个农业系统，最大程度地满足那些目标，不管是有机的还是其他什么都无所谓。

生产足够的食品，这一目标显而易见，但农民也可在其他方面发挥作用。如增加生物多样性、使河流免于某些污染、应对气候变化，还有一个动物福利的问题。最终设计的系统，可能从现存的许多农耕法中借鉴技术。这将是农民和整个社会的福音，尽管它未必会炮制出很多的响亮标题。

快速转动的黑洞可能暴露出裸奇点

原文 by Marcus Chown

黑洞中心的奇点是时空断裂之处，一切物理定律都在此失效。为了避免奇点破坏宇宙时空，1969年，物理学家彭罗斯（Roger Penrose）提出了宇宙监督假设：所有的奇点都被一个事件视界包围着。视界是光都无法逃出的边界，这样就把奇点隐藏了起来。

不过如果这个假设不成立，对宇宙学家可不是个好消息。即使宇宙中只有一点不能用物理定律描述，那么对整个宇宙未来的预测也就不可靠了。例如我们对光子行为的描述，可能因为光子穿越宇宙时受到裸奇点的作用而难以确定。

理论上，黑洞吸积物质可以使自身旋转速度加快，以至于快到可以甩掉视界。但是过去物理学家的计算显示黑洞存在一个旋转速度上限。物质进入围绕着黑洞一起旋转的时空漩涡就会受到离心力的作用，黑洞转得越快离心力就越强，使得物质被甩出去而无法落入黑洞视界中，从而导致黑洞旋转速度不再增加，保住自己的视界。

不过马里兰大学的Ted Jacobson 和Thomas Sotiriou指出过去这些模拟都是在黑洞已经达到了转动速度极限才向其中增加物质的。他们新的模拟在黑洞未达到最大速度时就向其中加入轨道运动方向和黑洞旋转方向相同的物质，得到的结果显示这样黑洞的确可以扰乱并剥掉自己的视界。

整个宇宙，包括我们银河系的中心，物质都在不断落入黑洞使得它们旋转速度增加，Jacobson和Sotiriou模拟出的场面完全可能出现。但他们还是谨慎的指出大自然可能通过别的方式进行干预从而避免裸奇点的出现。

“兴奋性精神错乱”会让警察摆脱责任吗？

原文 by Aria Pearson

总有类似的故事发生，一个半裸的吸毒者发狂地跑过街道，对挡道的人大肆攻击。一打的警察赶紧出面制住了他，而就在这时，他死了。每当像这样的死亡事件发生，警察暴力往往会被诟病，而警官则会受到法律审讯，但研究者们现在认为这样的事情可能是由一种名为“兴奋性精神错乱”的精神障碍造成的。

事实上，这一称呼是医生用来描述人处于焦虑不安和好斗中的状态，这种状态伴随着出人意料的巨大力气和迅速上升的体温。然而，美国医学协会并未承认这种精神障碍，从而导致人们认为这种精神障碍并不存在，只是为警方找借口罢了。

为了探究这种混乱背后的发生机理，Deborah Mash和她迈阿密大学的同事们分析了90例表现出兴奋性精神错乱特征的突然死亡案例的脑组织样本。从所有的样本中发现了两项普遍性的生物标记。其一是多巴胺转移蛋白在脑神经细胞中的数量，相比自然死亡或受外伤死去的死者，这种这些吸食过量可卡因的死者脑中的转移蛋白的含量减少，而这种转移蛋白在脑中主要用于消除过量的多巴胺。

可卡因、其他麻醉剂以及极端压力，都可能导致多巴胺分泌的增加。因而，如果可卡因或者心理压力作用在缺少转移蛋白的人身上，就会导致他们的大脑多巴胺过量，Mash说。这些多余的多巴胺会导致心脏功能障碍及体温调节的问题，从而导致死亡。“环境压力或是毒品，都可能触发这种变化。”她说。

另一个生物标记是热休克蛋白表现的增多。这一表现可以使验尸官通过测量蛋白量来帮助确定死因。华盛顿大学医学院的医生Jared Strote认为，这两个生物标记表明兴奋性精神错乱是一种医学现象，但其存在并不能开脱警察作为死亡原因的责任。某些警察行动的介入可能足够将这些人推向疯狂，他说。

2070，北冰洋可能变成一锅“坏汤”

原文 by Kate Ravilious

在60年内，北冰洋可能会变成一片死气沉沉、被污染的“坏汤”。如果不能迅速减少温室气体的排放，作为北冰洋主要洋流和污染物分散器之一的穿极漂移洋流（Transpolar Drift）将会由于全球变暖的原因而消失。

穿极漂移洋流是穿越北冰洋的表面冷洋流，从中西伯利亚到格陵兰岛，最终到达大西洋。这一洋流最早由挪威探险家Fridtjof Nansen在1893年发现，他试图利用这一洋流到达北极点，但最终未能成功。这一洋流和博福特环流（Beaufort Gyre）一起保持北冰洋的流动和混合，使得污染物不会长期停留在那里。

为了更好的了解北冰洋的污染物分布，挪威Bergen的Nansen环境和遥感中心主任Ola Johannessen和他的同事们研究了来自核试验、核弹制造和核电站事故泄漏的放射性物质分布，如锶-90和铯-137等。在1948至1999年间的监测数据被用在高分辨率的海洋环境模型上，这一模型和气候模型结合以预测北冰洋到2080年的环境状况。

这一模型确认了大部分污染物，包括杀虫剂、石油残留和辐射粉尘现在会通过穿极漂移洋流被冲刷至北大西洋。但也许这一过程不会延续很久。在“一切如常”的情况下，也就是大气中的二氧化碳含量到2070年会达到现在的两倍，Johannessen和他的同事们发现穿极漂移洋流停止，博福特环流、格陵兰洋流和墨西哥湾流将会减弱。这一变化的其中一个原因是大气环流模式将随全球变暖和北冰洋冰层快速融化的影响而发生变化。

如此将导致污染物需要更长的时间才能分散。这一模型提出许多污染物将会聚集在欧洲以外的北冰洋海岸线上。

英国埃克塞特的Met办公室Hadley中心的Jeff Ridley同意北冰洋的表面洋流会随着海冰的消失而减弱，但他同时怀疑这一过程是否会发生的如此之快。他也指出这一地区的其他洋流会继续分散污染物。

史前西班牙的指南

原文：Charles Choi and Catherine Brahic

现代社会中人们通过电脑可以找到任何一个位置或者轻松地得到一份内容详尽的地图。互联网和几百年的制图历史使得寻找史前法国和西班牙的壁画洞穴也成为一件轻而易举的事情。“但是对于一个狩猎部落来说，如何才能找到一个很长时间没去过的地方呢，特别是如果周围景观变化了，洞穴入口可能被掩盖的情况下？”此乃独立考古学家Paul Bahn的发问。

答案有可能在于这些狩猎部落有自己的地图。一个考古小组将一块制作于14000多年前的西班牙北部砂岩版画与它的发掘地点景观进行了对比，他们称发现了已知的最早西欧地区地图——一份史前狩猎地图。

这块14000年前手掌大小的岩石上有着斑驳的图案。它是在位于比利牛斯山脉南边的纳瓦拉省一个洞穴中发现的，西班牙萨拉哥萨大学的Pilar Utrilla与同事花费了近10年时间来辨别版画上的线条，努力还原其真实面目。

版画上发现了驯鹿，牡鹿和野生山羊，这些都被认为是洞穴周围的景观。一些线条勾勒出洞穴旁的群山绵延，另一条曲折漫长的线条则表现出了山脚下的河流。河流隐隐约约被一些东西阻断，研究者认为这些有可能是可以容易渡河的地点，甚至有可能是人为的桥梁。

新墨西哥大学的史前考古学家Lawrence Straus 认为这是一个惊人的发现，它让我们有幸一瞥史前人们迁移以及对于自己领土认识的方法。他说这个版画制作于西班牙北部巨大文化活动时期，人口激增，且向北扩张，人们也许需要合作，选择不同地带，作为自己的领土，并雕刻记录下来。Straus 认为雕刻和绘画帮助那时的人们形成自己的领土概念，并在其上繁衍生息，渐渐地认识世界。

Bahn认为这样的解释属于推测，但另一方面，如果那时的人们不制作简单的地图是很让人惊讶的，因为他们也和现代人一样具有智慧且经常地迁徙。他同意这是迄今为止关于这块石头最合理的解释。

当然也有争论。根据大英博物馆Jill Cook的说法，有几百块这样的石头散落在欧洲各地。她不认为那时的人们需要地图，那时的版画上有动物形象是很寻常的，他们对于景观的认识还没有到达需要地图的程度，总的来说，那个时期的艺术并不包括风景，没有树木，河流和山丘。她认为作出这种解释是很大胆的。

国际古迹遗址理事会的考古学家Jean Clottes认为史前的人类也许有脑中记忆的地图帮助他们迁移，对于雕刻他有另一种解释。认为不应该将版画与现实世界联系起来，而是通往精神世界的桥梁。这种地图不是让人们从一个地方迁移到另一个地方的，而是标记出那些非常神圣的圣地。

猪流感肆虐南半球

原文 by Debora MacKenzie 晓翔 译 韩晶晶 校对

猪流感正在增强，白宫7月9日就召开了应对秋季流感季节的会议，而英国也已有所行动。同时，在南半球，H1N1型猪流感病毒看上去正在取代往年在这个季节流行的季节性感冒病毒——这是一个典型的大爆发特征，这让人们担心一些公司仍在生产的季节性感冒疫苗将在未来的北半球流感季节中毫无用处。

在1918、1957和1968年的流感大爆发中，流行性病毒都完全取代了平常的季节性流感，而在1977年的温和性H1N1病毒流行中，这种病毒只是和已有的流感病毒H3N2并存，所以人们无法确定猪流感H1N1型病毒究竟会如何运作。如果这种病毒不取代温和性H1N1病毒以及H3N2病毒，三种病毒将一起发动袭击。导致一种复杂的情形：人们同时需要季节性感冒疫苗和流行性感冒疫苗，并且不同年龄段的人群都会被感染。从南半球现在流行的情况来看，这种情形也许不会发生。

在北半球，猪流感病毒也占据着控制地位，美国6月末的感冒病例中，猪流感占98%。因为季节性病毒的消退，流行性病毒占有优势。

在智利和澳大利亚，猪流感在所有感冒病例中占到了98%和99%的比例，季节性的感冒疫苗变得无用武之地。南美洲其他国家的情况也与之相似。对于即将降临北半球的冬季，以上情况值得引起注意。“如果流行性病毒占据了压倒性的优势，季节性病毒可能会像1968年大流行一样被取代。”荷兰鹿特丹大学的Ab Osterhaus说。

在之前的大流行中，病毒发生了变异而使情况变得更糟。现在为止H1N1病毒还没发生明显的变异，但一些危险预兆业已出现。一个使得病毒复制更为有效的聚合酶变异已经在上海被发现，这种变异可能形成扩散，另外的两例抗药性变异也已经被发现。

暗物质理论的“魅影危机”

原文 by Marcus Chown 晓翔 译 韩晶晶 校对

一个世纪以前，爱因斯坦揭示了水星运行轨道之所以与经典牛顿力学推算有出入的原因，从而证明了他的引力理论——广义相对论。而今天，一位以色列物理学家预言了一种简单但更精细的行星轨道异动。这种异动如果被探测到，可能被用来证明一项有争议的理论——修正牛顿动力学（Modified Newtonian Dynamics, 后文缩写为MOND）。

这项理论提供了一种替代暗物质理论的方法，来解释漩涡星系边缘的恒星轨道为何不会脱离星系。这些恒星相对于传统引力理论而言转得太快，而很难被漩涡星系的中心物质固定在它们固有的轨道上，所以必须有别的什么东西来保持它们的运行轨迹。

已有的理论认为是暗物质提供了额外的拉力，而MOND，这一由以色列魏兹曼科学研究所的Mordehai Milgrom在1980年提出的理论假设，星系外围恒星所受的引力大于牛顿经典物理学所推测的——在低于临界阈值加速度a0的情况下，引力从牛顿经典力学认为的随距离平方反比减弱形式而变为仅仅随距离反比减弱的形式，从而比想象的要强。

在将a0的值定为10^-10米/秒²时，这一定量参数就可能解释数百个漩涡星系的恒星运动，而相比之下，暗物质理论则需要针对不同的星系有不同的暗物质总量和分布方式。

但MOND或是暗物质理论的证明，都必须依赖极大尺度上的观测，很难进行局部检验。但Milgrom在他近期发表的文章中提出，现在可以通过预测一种太阳系内作用来验证MOND理论。

如果牛顿经典力学是正确的，在太阳和银河系中心间应该有一个引力的平衡区域，两者的引力在这一区域相互抵消。同时在这一区域，MOND理论也正好表现出背离牛顿经典引力的特征。换句话说，如果这一区域检测到引力，那么没有别的，只可能是MOND理论的作用。如果MOND理论成立，就会看起来像是在这一区域中存在一个反常的、“魅影”般的物质，为太阳系提供一个引力作用。由于这个作用并不来自一个单一的点，而是一片广大的区域，因此会同时对行星产生两个方向的拉力——所谓的“四极”作用。

Milgrom认为，这一作用力将使得行星的轨道产生变动，围绕太阳的椭圆轨道将缓慢变动，形成一种类似于花瓣的轨迹，这一推测和爱因斯坦在1915年所作的预言相同。“所不同的是，会比爱因斯坦的推测小得多，而且越外圈的行星轨迹就会越大——和爱因斯坦预测的相反。”Milgrom说。

然而，由于没有观测足够多的外围行星轨道，我们还无法测试这种说法。同时，Milgrom也不认为这种力应该对NASA发射的两个先锋空间探测器异动负责。

Milgrom说目前为止对他文章的评价都是正面的。“这确实很有趣，”牛津大学的James Binney说。“这是在迄今为止未探索的尺度上对MOND理论进行测试。

“改写”肝脏细胞制造胰岛素

原文 by Andy Coghlan 小睿 译 韩晶晶 校对

人类离一次性治愈糖尿病又更近了一步：通过将人的肝脏细胞进行转化，使其变得类似于正常胰腺中制造胰岛素的beta细胞，有了这种新的思路，以色列Tel Hashome市Sheba医疗中心的Sarah Ferber及其同事尝试将这些细胞植入患糖尿病的猴子体内。最终的想法是从患糖尿病的病人身上提取干细胞，“改写”后重新植入患者体内。因为这些细胞来源于病患，所以根本不用担心免疫系统的排异问题，无疑能免除患者终身注射胰岛素的苦恼。“每一个患者理论上都可以是自己的糖尿病治疗组织捐助者。”Ferber说道。

在2000年，她的小组发现Pdx-1基因对于胚胎发育生成胰腺非常的重要。他们设计植入无害病毒搬运Pdx-1，以此来影响成年人的肝脏细胞。这个病毒并不会将基因插入到肝脏细胞的DNA中，然而肝脏细胞却能产生Pdx-1蛋白，让患病小鼠在注入这些细胞后，重新具备了生产胰岛素的能力。

现在这个小组对Pdx-1的工作机制有了更深的了解，这无疑会极大地帮助他们设计出人类糖尿病治疗方案。通过重复实验，分析肝脏细胞转变时基因表达上的变化，他们得到的结论是，Pdx-1会降低大量和肝细胞功能相关基因的活性，同时，激发和beta细胞功能相关的未表达基因。Pdx-1这种双重能力可能源于其在胚胎中所起的作用，借助于此，胚胎中相同的组织细胞分化成了胰腺和肝脏。这种认识无疑有助于清晰了解这些细胞在植入人体后可能会起的作用。Ferber在7月9日，西班牙巴塞罗那的International Society for Stem Cell Research（ISSCR）会议上展示了这一成果。

她同时提到，如果将此项技术用在正处于分裂增殖阶段的肝脏细胞上，效果会更好。在细胞分裂的过程中，染色体会暴露出来，这就为Pdx-1蛋白质修改它们的基因表达提供了机会。Ferber确认了细胞分裂频繁的肝脏区域，使得“改写”工作变得更为高效。同时，转变完的细胞并不会引发免疫系统应答。

Ferber的小组还在寻求最佳的移植位置。她指出，现在最佳的选择是肝脏和网膜（omentum）（腹部的内壁）。
尽管明尼苏达大学的Jonathan Slack此前已经成功地将青蛙的肝脏组织转变为了beta细胞，但他仍然对Ferber的肝细胞能否完全转变为beta细胞表示怀疑。“更有可能这只是肝细胞内注入了beta细胞基因。”他暗示道。但是，他同时指出，这项实验还是有其医学上的价值。

去年，哈佛大学的Doug Melton及其同事将另一种特殊类型的胰腺细胞转变为了beta细胞。Ferber指出肝细胞更具实用价值，因为它们的来源更充足、更易替代和获得。

与此同时，比利时布鲁塞尔Vrije大学的Harry Heimberg在ISSCR会议上报告了他的研究成果，他仔细研究了如何在老鼠体内识别出胰腺干细胞。如果相同的细胞存在于人体内，也许可以采用激活它们的方法来重新得到beta细胞。

处于危险之中的海草

原文by MacGregor Campbell 小睿 译 jess 校对
每隔30分钟，一个足球场大小的海底草坪便从地球上消失，这是全球性地第一次正视这个问题！
海草一般生长在地球上的珊瑚水域。它们和珊瑚礁、红树林以及盐沼一样，在整个营养循环中起着重要的作用，同时，也为海虾和海蟹，小鱼以及濒危物种，如懦艮、海牛、海龟等，提供了庇护的场所。
尽管在过去数十年中，海洋学家做过多次估测，评估海草的生存境况，但是此前的这些调查研究从未汇总过，因而，也就并未形成全球性的观点。由澳大利亚，昆士兰，Townsville的James Cook大学Michelle Waycott所领导的小组填补了这项空白，他们将1879-2006的215个地区的研究进行了汇总。
他们得出的结论是，已知的海草总面积在1879-2006年间，减少了29%，并且减少速度越来越快。（《美国科学院院刊》，DOI: 10.1073/pnas.0905620106）
“我们带给海草很大的生存压力，却承蒙它们很多恩惠。”报告的作者之一、加州Bodega湾Bodega海洋实验室的Susan Williams说道。例如，海草可以为可食用的虾蟹以及鱼类提供栖身之所。
这个小组认为最大的元凶应该是海边发展建筑所废弃的海底沉积物，降低了水质的污染和营养物质，抢走了海草需要的阳光，破坏了海草的生长环境！
总体而言，海草消失的问题和热带雨林以及珊瑚礁的问题一样，非常的严重。然而由于海草分布面积广（广泛生长在热带和温带地区）的特点，这个问题的影响也必然更为的广泛。
“这些数据非常惊人。” 加州国家生态分析综合中心的海洋生态学家Ben Halpern指出。但和陆地生态系统相比，海洋生态系统更具弹性，他提到：“我们需要立即行动，但还是希望我们的行动更卓有成效一些。”

实验室制造人类精子？

原文by Andy Coghlan 小睿 译 jess 校对

更多受欢迎的证据声称人类首次在实验室中制得人类精子。如果进一步的研究对人工和天然两种精子同一性加以证实，必将有助于更深层次地了解男性不育症。
英国纽卡斯尔大学的Karim Nayernia及其同事使用大量不同的物质处理男性胚胎干细胞（embryonic stem cells (ESCs)），使其先转化为生殖干细胞（germline stem cell），并随后转变为精原干细胞（spermatogonial stem cell）。然后这些精原干细胞就可以生产出只有23条染色体的精母细胞，并进而得到精子（《干细胞及其进展》, DOI: 10.1089/scd.2009.0063）。

然而一些独立研究人员并不信服。“他们似乎是找到了有尾巴，会游泳(swim)的精子，但是它能否完成正常的功能值得怀疑。”伦敦英国国家医学研究所，研究精子成形的Robin Lovell-Badge表示了自己的怀疑。

确实如此，2006年Nayernia小组通过正常卵子和实验室人工精子得到的全部七只小鼠在出生后的五个月内相继死掉。这可能是由于精子头上的甲基帽阻碍了精子关键基因的表达。Nayernia现在正在研究是否同样的问题会出现在人类精子上。

Nayernia通过将精原细胞（spermatogonial cell）的置入未成年个体内的方法解决了小鼠身上的这一问题。“植入精原细胞后，精子外形才变得正常，有了正常的甲基。”他解释道。至于人，他补充说已经设计出了“人造测试”来达到相同目的。

人造精子的出现，更为现实的用途是能让一对女同性恋“夫妇”圆自己的小孩梦。尽管Nayernia从女性的胚胎干细胞中也能得到精原干细胞，但遗憾的是，这些精原干细胞并不能发育成熟。

大家好，我们新科导读又出土了（大概1个月没动静了）。实在不好意思，之前正赶到期末，事情实在太多，真是对不起广大读者了。本期带来了2710期的6篇新闻，希望大家喜欢啊。

早在1000年前就开始的捕鱼热潮 晓翔 译

医护人员在疫情爆发时最易旷工 晓翔 译

地球的防护屏在偷走空气 小刘老师 译

病毒不太可能来自外太空 小刘老师 译

重新审视镜像神经元的作用 小睿 译

好吃甜食驱使黑猩猩拿起工具 小睿 译

校对由韩晶晶和小易，编辑和图片：小易

希望大家喜欢。。。。（下一期也在制作中）

早在1000年前就开始的捕鱼热潮

原文 by Fred Pearce

过去普遍认为由于现代捕鱼业的巨型拖捞船和捕鱼船的出现，海洋生物才遭受到了破坏性的捕捞，现在看来这样的观点完全错了。这周在加拿大温哥华举行的“海洋的过去”（ The Oceans Past II conference）第二次会议上，海洋学家们认为，早在这些现代技术出现以前，人类的捕捞行动已经开始导致鱼类数量的减少。

“我们发现人类对海洋生物的威胁要比想象的早得多，也大得多，显著得多。”爱尔兰都柏林圣会大学的环境历史学家Poul Holm这样说。“早在中世纪甚至更早的时候，渔民的大量商业捕捞已经对鱼类数量造成了巨大的破坏。”

“海洋的过去”第二次会议是海洋生物普查十年计划的一部分，这一计划旨在了解海洋生物的过去、现在和未来，这一计划预定明年完成。为了重建数个世纪以来海洋的历史，研究者综合利用种群建模技术、航行日志、饭店菜单、绘画、日记、官方纪录、甚至税收等历史数据。

会议上的数据显示，早在20世纪工业捕捞之前，渔业资源已经遭到破坏，这非常糟糕。“我们曾经乐观的认为如果我们能将渔业恢复到1970年的水平就可以恢复海洋生态。”Holm说。剑桥大学的James Barrett和Jen Harland在会议上的报告指出，淡水捕鱼业早在1000年前已经开始下滑，导致渔民转向海洋渔业。意大利博洛尼亚大学的Maria Lucia De Nicolo指出，在1500年，沿海渔业逐渐消失，深海捕鱼开始。在19世纪早期，曾经非常丰富的欧洲鲱鱼产量已经暴跌。根据奥克兰大学Emma Carroll的研究，同一时期鲸鱼的数目也直线下降。

这对于海洋生物情况未来的预期也许是个坏消息，我们现在已经清楚地知道有多少鱼类和哺乳动物已经由于人类的捕杀活动而消失。“已经灭绝的海洋种群不多，但整个海洋生态系统也许已经遭到了不可恢复的破坏。”Holm说。

然而杜伦的新罕布什尔大学的大会主席Andy Rosenberg则要乐观的多。他认为，如果鱼类存量会遭到破坏，就也能够进行恢复。他相信这一普查表明，通过设立禁渔保护区的方法来重建原有的海洋生态系统比想象的要更为有效。

医护人员在疫情爆发时最易旷工

原文 by Rachel Nowak

一项针对世界范围医生、护士和其他员工（例如实验室研究员、秘书和杂工）的调查显示，医护人员在面临全国性流行疾病的威胁时，很可能逃离岗位，除非他的安全和心理相关问题得到保证。。

英国的情况最为糟糕，在全国爆发流行疾病的情况下，只有大约15%的医护人员会上班。在其他一些地方则要好一些，但仍然令人担忧。香港和美国的调查中这个值分别为84%和50%。

现有的疫情时期的措施主要是通过提供交通工具和职业培训的方法来确保医护人员能够投入工作，然而“我们的研究发现在怠工的过程中主观意愿是最重要的影响因素”，英国伯明翰大学的Sarah Darmery说。

这一调查确认了几项看上去能够提高医护人员工作意愿的因素。其中之一是使他们感受到自己的价值，这对从事辅助人员来说特别重要，他们是最容易丢下工作，而又很少感受到自己工作的重要性。但对于所有的医护人员，甚至包括那些不与病患直接接触的工作人员来说，影响他们的最大因素是他们以及家人的安全。“为医护人员和他们家人注射疫苗，和提供一些额外的保护设备，会对防止医护人员旷工起到巨大作用。”Damery说。

在流行疾病中，临床的员工有优先获得疫苗和药物的权利，但他们的家庭则可能没有。悉尼新南威尔士大学的传染病专家Raina MacIntyre说，可以为员工提供食宿使他们不必回家。

而密歇根底特律的圣约翰医院和医药中心的Charlene Irvin的研究表明：向辅助员工提供更多的钱对提高工作积极性收效甚微。

地球的防护屏在偷走空气

原文 Jessica Griggs

包含地球磁场的空间称为磁层，它被视为地球的防护屏，保护着我们的大气层。磁层可以阻挡来自太阳的带电粒子流。同样，作为太阳风的屏障，磁层可以防止这些粒子把能量传给大气分子，避免它们逃脱地球引力。不过最新的研究表明，它同时也在偷偷地导致了一些气体流失。

瑞典空间物理学研究所的Stas Barabash，同时是欧洲航天局“金星快车”任务（Venus Express mission）的首席研究员，他认为，磁层在地球磁极处可能助长了大气逃逸的发生。基于对金星、火星和地球的离子流的监测，Barabash提出以上意见。人们认为，金星从来没有磁层，而火星的磁层在35亿年以前消失了。考虑到三个行星的不同质量、大气组成以及到太阳的距离， Barabash比较了它们氧离子的逃逸速率。之所以重点关注氧离子，是因为氧离子是三个行星电离层中含量最多的离子。他发现，地球的氧离子损失速率是其他行星的3倍。

Barabash指出，一个行星的磁层远远大于行星本身或其大气层。这意味着，有磁层的行星会比没有磁层的吸收更多的太阳风。这些额外能量可能呈漏斗状向地球磁极聚拢，这样，在地球极地上空电离层的分子就会加速逃逸。5月在荷兰诺德韦克市举行的比较行星学国际会议上，Barabash发表了这项报告。

过去对磁层的研究，也印证了这一观点。如欧洲航天局的簇群空间探测器计划（Cluster）表明，地球极地上的离子逃逸速度，是整个地球的平均逃逸速度的两倍以上。目前，我们正处于低太阳活动期，而更强的太阳风可能在火星和地球早期大气层形成中扮演了重要角色。Barabash估计，地球上数千万亿吨的大气中，每年大约有6万吨气体逃逸，因此，我们不会陷入大气层丧失的危险。

加州大学伯克利分校的Janet Luhmann认为这一观点“令人兴奋”，但还不那么令人信服。她说，磁层捕获的能量，可以通过加速离子以外的形式耗散掉，譬如产生气流或者加热大气。

病毒不太可能来自外太空

原文 by Anil Ananthaswamy

最近一项关于病毒的研究推测，地球上的生命不大可能来自太空。

有一种“泛种论”（Panspermia）的理论认为生命源自地外微生物，它们以耐寒性强的细菌孢子形式搭乘太空陨石来到地球。芬兰于韦斯屈莱大学（University of Jyväskylä）的Jaana Bamford认为，检验这一假说的关键在于病毒，因为病毒和地球上复杂生命进化的关键步骤紧密相关。

为了验证病毒是否通过孢子运载，该研究小组采用含有Bam35病毒的细菌菌落，诱导其形成孢子。83个复苏形成新菌落的孢子中，仅23个仍携带着病毒（International Journal of Astrobiology)。小组成员 Matti Jalasvuori认为，这一结果表明，不管一个流星体从一个星球到另一个星球的几率有多大，病毒通过细菌孢子来繁衍的几率要小很多。即使真有病毒来自太空，它也不能解释地球上病毒的巨大多样性。通常认为，细胞生物只有一个祖先，而病毒则起源自多个古老病毒株。因此，今天的病毒圈不太可能来自陨落的流星体。地球上的生命也不大会从太空自己过来。如果地球上的生命来自地外，那么，我们看到的病毒圈可能只有较小的多样性。

此外，如果别的星球有发现生命的话，这可以帮助判断它是否源自太空。例如，如果火星上的病毒圈缺少多样性，可能就是由于生命的外星系来起源。

Oklahoma大学的生态学家Tom Ray说，这一观点“动听但不确定”。他相信，不管病毒如何起源，地球上的病毒复杂性来自进化。如果病毒在细胞生命产生后迅速出现，要在20亿年后区分它们是本地起源还是外来起源，似乎很难。

重新审视镜像神经元的作用

原文by Priya Shetty

长久以来都认为脑神经元可以解释同情，孤独甚至是道德。其中镜像神经元（Mirror neurons）被认为当人做出一个行为或者观看到一个行为的时候会活跃起来。而目前的解释说当人在模仿一个行为甚至是看到一项行为时，然后在神经元的作用下，可以帮助人们认识并理解他人的行为及其目的。

可是，哈佛大学的Alfonso Caramazza及其同事的相关研究表明目前的这种理论是存在缺陷的。

在重复、持续的激励作用下，脑神经元的反应会不断下降，而这个过程被称之为适应（adaptation）。如果镜像神经元处在是脑部的活跃区域，那么整个适应的过程将会由观察（observation）和行为（performance）共同引起的，Caramazza解释道。

理论的“颠覆”

为了验证这个理论猜想，他的小组做了一项实验。要求12名志愿者观看手势视频，并根据指示模仿这些动作。可是，对参与者大脑的功能磁共振成像结果显示脑神经元只在动作被观察并实施后才进行适应过程（神经元的响应逐渐减弱）。
Caramazza声称这项发现会颠覆镜像神经元理论的主体核心——活跃是认知和理解一项行为是必然的现象。可是如果在实施某种行为后，“相同的神经元在认知这种行为时，会表现出适应性。”Caramazza补充道。

Caramazza的结论还支持来自纽约大学（New York University）的Ilan Dinstein小组在2007年所得到的相似发现。

然而，镜像神经元的研究者，来自加州大学洛杉矶分校的Marco Iacoboni则连此项研究的基本假设也持怀疑态度：“根本没有证据表明，镜像神经元会有适应性。”

杂志参考：Proceedings of the National Academics of Science (DOI: 10.1073/pnas.0902262106)

好吃甜食驱使黑猩猩拿起工具

原文byBob Holmes

如果你对黑猩猩利用工具寻觅，食用坚果的过程感到吃惊，那么，你也一定会对它们求取蜂蜜的过程倍感好奇。整个过程中他们所展现的能力不仅仅是制作几种不同的工具，而且是顺序地加以利用，这种能力已经达到了石器时代早期人类的水平。

德国莱比锡Max Planck进化人类学研究所的Christophe Boesch小组对在加蓬（Gabon）生活的黑猩猩进行了研究。他们发现这些黑猩猩能制作并使用五种不同类型的工具，用以找到蜂巢和蜂蜜。其中，细直木条用来探测地上是否有被盖住的蜂巢（nests）；粗而一头钝的捣杵（pounder）用来破开蜂巢；更细一些的撬棍用来撬开蜂巢的内壁；一头很粗糙的采集棍（collector）是用来将蜂蜜从破开的蜂巢中蘸出来吃；树皮做的勺子用来盛这些蜂蜜。在相同的蜂巢附近常常可以发现各种不同的工具，这表明黑猩猩能有序地使用它们。（《人类进化学》，DOI: 10.1016/j.jhevol.2009.04.001）

部分工具甚至是一物两用，例如，一端是撬棍，而另一端可以做采集用。这也是首次在非人物种中发现有制造多用途工具的能力。

部分工具可能需要几步才能完成，所以制造和使用整个工具箱表明了黑猩猩已具备了规划的能力，和先前的用石头砸坚果相比，这种能力令人惊讶。

探测地面上掩藏的蜂巢同样需要黑猩猩具有发觉隐藏物体存在的能力。这种解决任务的心智水平主义和石器时代早期的人类相匹敌，Boesch指出道。而他也坚信，对于成功获取蜂蜜的渴望在人类智力的进化过程扮演着积极的角色。

新科学家导读又和大家见面，本期2708期，我们又给大家带来了8个精彩的新闻，慢慢品读吧。

望远镜为发现呼吸空气的外星生命做好准备        Miracle 译
疫苗在猪流感下一波侵袭时也准备不好             念子 译
最古老动物遗迹填补2亿年的时间空缺           小刘老师 译
岛上投资挽救物种                     小刘老师 译
生命的分子来自实验室的粘液           念子 译
创造力物质亲睐聪明人             小睿  译
最初的心跳触发了血液生成         晓翔  译
扁平宇宙观，扁平地球观的重现？        小睿 译

韩晶晶  Jess 校对               小易 编辑整理

望远镜为发现呼吸空气的外星生命做好准备

原文by David Shiga

不久之后，我们可能会目睹太阳系外行星上的生命迹象。上周的一次太空生物学会议所展示的实验和计算结果揭示了：下一代天文望远镜能首次从围绕其它恒星旋转的行星光谱中观测到“生命信号”。

太阳系外行星上的任何生命线索都来自于母星所发出光中微小的一部分，这部分光在传播到地球的途中曾和行星发生相互作用。巨型气体行星经过母星前面时恒星发出的光通过行星大气会被气体分子吸收，通过观测光谱中的特征吸收线，哈勃和斯皮泽太空望远镜在这些行星上中发现了二氧化碳以及水蒸气。但是要在类似地球的岩石行星的光谱中寻找生命的证据，这些望远镜的灵敏度就无法胜任了。

地球大气层中丰富的氧是植物和光合细菌产生的，可以被当作生命信号。哈佛大学的Lisa Kaltenegger和NASA喷气推进实验室的Wesley Traub计算了穿过类地行星大气层的星光中氧信号的强度。他们认为如果在距离地球最近的几颗恒星周围有着类似地球的行星，当它们运行到母星前面出现“凌星”现象时，NASA的新一代红外望远镜——詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST，James Webb Space Telescope）就可以探测到它们大气层中氧气存在的迹象。而NASA计划在2020年发射的类地行星探测器则有能力探测到更加遥远的的富氧行星，即使是它们没有运行到母星前面，因为此探测器甚至可以观测到行星表面反射的光。

不过，只有氧气是不能证明生命的存在的，距离恒星比较近的行星上的水蒸气会被恒星的辐射分解成氧气和氢气，氢气会逃逸掉后就会形成富氧的大气。不过对于远离恒星的行星，氧就是一个可靠的生命信号了。

另外一个可能的生命信号是生命物质反射的光。马里兰州巴德摩太空望远镜科学研究所的Bill Sparks测量了树叶和蓝绿藻反射的光的偏振现象。Sparks在巴德摩讨论会上说，他发现1%的光会变成“圆偏振”，并能被镜面直径为30米或以上的巨型陆基望远镜观测到，这种望远镜在下一个十年投入使用。

美国亚利桑那州立大学（ Arizona State University in Tempe）物理学家和太空生物学家Paul Davies说，任何在外星系发现的生命都非常重要，因为它们肯定都是独立于我们地球生命而产生的，毕竟陨石撞击把地球微生物送至另一个行星的可能性是极微小的。

疫苗在猪流感下一波侵袭时也准备不好

原文 by Debora MacKenzie 2009-05-13

本周在一系列疾风骤雨式的高级工业会议间，疫苗官员们告诉新科学家杂志，抗击横扫全球的墨西哥猪流感的疫苗对大多数人来说可能会来的很晚。

世界卫生组织正在考虑是否建议全球的疫苗生产者们，从普通流感疫苗转向墨西哥H1N1.在新科学家杂志付印之际，大流行已是官方认可，但即使WHO给出信号，对很多人来说疫苗还是会来的很晚。

迄今的研究表明H1N1的致命性只略比普特流感强。（见《为随时重现的猪流感作准备》）。但是不像有规律的季节性流感攻击老年人，这个病毒感染年轻人。人们害怕随后的几波像先前的大流行会变的更遭。荷兰鹿特丹的Erasmus大学的Ab Osterhaus说：“我们正在开展实验看看是什么变化使这个病毒更加危险。”

疫苗生产者处境艰难。流感疫苗产业任务小组的组长Norbert Hehme说“如果我们生产普通疫苗，让大流行出现了，我们会受到指责。如果生产流行疫苗购买普通疫苗，我们的普通疫苗就会短缺，所以我们还会受到指责。”

最古老动物遗迹填补2亿年的时间空缺

原文 by Jeff Hecht

看看我们的祖先：一些凝胶状的粘稠物，它们正是地球上最早的一些动物。在加拿大岩石上发现的这些约8.5亿年的动物化石遗迹，有望解决关于动物生命起源的一个主要问题。再向前倒推20亿年，目前掌握的最古老穴居生物的证据，则让我们有机会了解，生物是如何离开海洋并征服陆地的。

古老的遗迹

虽然，基于遗传分化进程的“分子钟”表明，动物应该在8.5亿年前起源，之前的最古老动物化石却仅上溯到6.5亿年前。现在的新发现，或许可以帮助填补这个2亿年的空缺。

加拿大罗伦森大学的Elizabeth Turner和拉瓦尔大学的Fritz Neuweiler经过15年的研究发现，加拿大西北部马肯西山脉中找到的8.5亿年前的石灰石岩礁上的斑纹图案和海绵留在岩礁上的独特纹理吻合。

凝胶粘性物

对现代海绵的研究显示，当它们的胶原蛋白结构瓦解并钙化后，会留下一些特征图案。胶原蛋白是动物特有的纤维蛋白，研究小组据此认为，一些早期动物肯定在那些老石头上呆过。Turner推测，这种动物的细胞被胶原质包裹，可能不止一种细胞。今天，类似这样的动物早已不存在，假如我们能看到的话，它看起来应该像一小滴凝胶粘性物。在地球史上，存在如此古老的动物，或许可以解决分子钟和化石记录之间长期存在的分歧。这也表明，在地球的两次冰河时代之前，动物进化就已开始了。

穴居生活

与此同时,地球上最早的穴居生物证据，则让人们得以了解生物如何征服陆地。澳大利亚科廷理工大学的Birger Rasmussen和同事，报道了一种复合微生物群体。早在27.5亿年前，它们就在陆上的荫蔽穴里大量生长。

穴居微生物的发现，挑战了我们关于生物从哪里以及怎样迅速遍布陆地的认识。虽然在海洋里，35亿年以前微生物已经大量生长。但是，在陆地上，由于遮挡太阳紫外辐射的氧气和臭氧稀少，直到24亿年以前，地球表面环境仍然相当恶劣。

唯一已知的来到地表的生物冒险者，则是简单的蓝细菌（旧称蓝绿藻），它们在那段时间的后几亿年之间，和叠层石沉淀物混合堆积在浅水区。现在，Rasmussen已经发现这些远古的陆地住户成群结队地躲在地表下，它们藏在复合的地下生态系统中，靠其他细菌产生的化学营养生活。

火星上也一样吗？

显微镜观察发现毫米级的柱状细菌群，曾经住在27.5亿年前的叠层岩截留出来的气态空穴里。这些空穴也许和地表仅几厘米之隔，却足以保护微生物适应恶劣的地表环境。碳和硫同位素水平表明，有些生活在叠层下部的穴居细菌靠甲烷为生，而另一些则靠硫化物为生。

地表下的微型空穴，或许不仅是早期地球上重要的避难所。对于火星来说，它们可能也尤为重要。今天火星表面不适于生存，但微型空穴或许现在也仍然具备适合生命存在的条件。当然，更大的可能是，在古代火星上这些空穴中曾经有过生命存在。
Journal references: Geology (Turner), DOI: 10.1130/25621A.1, (Rasmussen) DOI: 10.1130/G23500A.1

岛上投资挽救物种

原文 by Emma Young

您在寻找合适的地方投资，来对付生物多样性危机吗？把钱花在岛屿上吧。首次对全球各地区在保护生物多样性中价值的分析指出，在岛屿上投资，其效益是在同等面积大陆上投资的九倍。

众所周知，岛屿上一般生活着大量的当地特有种，但绝大部分岛屿上的物种总多样性要低于大陆。因此，岛屿在物种保护中的作用尚不明朗。为解答该问题，来自德国波恩大学、埃伯斯瓦尔德高专和美国加州大学的联合小组，采用一种组合系数，同时考虑某一区域的特有物种数量和不同物种的总量。这一“特有物种丰富度”标尺，度量了某一区域对全球生态多样性的贡献。这个小组评估了地球表面90个不同区域的特有植物和特有陆地脊椎动物的丰富度。结果发现，岛屿上的植物和脊椎动物丰富度分别是类似面积的大陆地区的9.5倍(PNAS)。热带岛屿得分最高，其中新喀里多尼亚岛高居榜首。

国际应用生物多样性保护中心的 Thomas Brooks认为，这一研究结果会促使在热带岛屿这种生物多样性热点的投资增加，以保护生物多样性。某种程度上，这已经在进行。例如，部分由保护国际(CI)运作的关键生态系统合作基金（CEPF），正在准备在加勒比海的岛屿上投资数百万美金。研究者指出，在岛屿上增加投资，收益是双倍的，因为同大陆相比，岛屿更容易在人类活动的影响下丧失生物栖息地。

生命的分子来自实验室的粘液

原文 Kate Ravilious 2009-5-13
=从原生汤中合成生命可能比我们想像的要容易些。科学家终于在类似于生命形成初期的模拟环境中，合成了RNA的两个必要的元素。

具有储存遗传信息能力的分子——DNA、RNA是如何很自然地出现的，这一问题已经困扰科学家数十年了。RNA是由一条长链组成的，包括四种不同类型的核糖核苷酸，每个核糖核苷酸由氮基、糖基和磷酸基组成。

大多数人假设这三个组成部分起初分别形成，接着结合成核苷酸。问题是，四种氮基中的两个是不能自发得与糖基发生反应的，这是唯一的疑惑。

为了解决这一问题，英国曼彻斯特大学的John Sutherland设计了一个新的RNA方法。不让氮基和糖分子各自形成，而是先形成一种初期过渡分子，其中同时含有氮基和糖基。这一过程需要有紫外线的参与。他的团队实验了从五种小分子物质（被认为是代表原生汤）成功的“烹制”出核苷酸。

这是很大的一步，证实前RNA分子是如何组合的。由于对紫外线的需求，可证实生命不是起始于海洋，而很可能起始于一个温暖的池塘。这一推测达尔文曾经提出，而他当时对RNA并无所知。

创造力物质亲睐聪明人

原文 by Linda Geddes

创造力绝非仅仅是天马行空，对“创造力物质”的测量表明创造力和智力间有着复杂的联系。真正聪明的人，大脑中有一部分的创造力物质含量特别高，反之，一般人就略显平平。

在神经元中发现的N-乙酰天冬氨酸（N-acetyl-aspartate）可能和神经的健康与代谢有关。Albuquerque 新墨西哥（New Mexico）大学的Rex Jung与同事业已清楚，协调感知和视觉信息的左顶枕叶瓣（parieto-occipital lobe），其所含的NAA含量和智力有关。

为了确定NAA是否对创造力有作用，Jung的团队对从18岁到39岁，来自不同地区的56人大脑中NAA的含量进行了测量。同时，他们还对这些志愿者的智商进行了测试，更确切地说是测量他们的发散思维能力，这是创造力的一项重要指标，包含了是否能提出新想法，如对日常事物提出新的运用。

总体而言，志愿者的创造力得分和大脑某个名为扣带回前部（anterior cingulate gyrus (ACG)）的NAA含量有关，这个区域负责额叶皮质（frontal cortex）的活动，这和高层次的心理活动有关。一般人，扣带回前部NAA的含量越低，创造力越高，而IQ超过120的聪明人，则需要高含量的NAA来保证出类拔萃的创造力。

Jung猜想一般人的大脑NAA水平越低，对额叶皮质的活动控制越弱，因而这些大脑也就更容易天马行空地想象，得到新的灵感。而在高智商人群中，情况恰好相反，对额叶皮质的控制越强，其创造力才会被激发出来。

“人们常说给大脑自由，想象才会如源源流水，” Jung指出，“对于一般人，这可能是事实，他们的额叶皮质需要更多的空间才能完成创意，而情况在高智商的人群之中恰恰相反。”

英国布里斯托大学（University of Bristol）的Paul Howard-Jones同意这种看法，他认为不同智商的人群其创造力的来源也可能不同。“而这表明IQ存在一个阈值，超过它，IQ和创造力的关系就变了。”他补充道。

尽管如此，佛罗里达大学的Howard-Jones 和 Kenneth Heilman警告道，因为我们对NAA对神经元的作用认识不完全，Jung的结论仍然是值得怀疑的。

Heilman还补充道，如果还能测试NAA和创造力的另一面——收敛思维的关系，那无疑就更妙了，收敛思维体现了一个人将千头万绪理出一条想法的能力。

Jung还认为，他的发现同时还能解释那些像爱因斯坦的大牛为什么这么富有创造力。“我并不认为他的IQ得到过测试，也许只有120，并非高高在上”他说道，“我倒是想看看他的ACG是什么样，紧紧依靠IQ是不可能达到如此的辉煌。依我看来，应该是智商加上创造力。

紧紧依靠IQ，爱因斯坦是不可能达到如此的辉煌。而应该是智商加上创造力的效果。

最初的心跳触发了血液生成

原文 by Andy Coghlan

当胎儿的心脏开始跳动，成长中的大动脉里的血液也随之生成，两个独立研究小组近日的研究成果表明，心跳的开始伴随着血液的生成。当心脏开始将原始的类血液体输送到胎儿全身，大动脉中的流动液体压力变化触发了血液干细胞产生，这些细胞随后进一步转化为身体各处的血细胞。随着这些细胞的复制和成熟，他们很快取代了含有红血球的原始血浆。

来自波士顿 Howard Hughes医学院的Leonard Zon和他的同事们揭示了在斑马鱼和老鼠胚胎身上，体液的压力变化是触发产生成体血液的开关。这一发现解开了主动脉组织是如何开始产生血液干细胞的原因，同时，这一发现可能为罹患白血病而又无法找到合适捐赠人的病人提供新的希望，通过将干细胞置于合适流体中以产生所需的血液。

在另一个独立的研究中，来自波士顿儿童医院的George Daley和他的同事发现在模拟正常流动和压力的血液中，胚胎干细胞更容易产生血细胞。他们的另一项将老鼠胚胎置于没有心跳或循环环境中的实验发现，主动脉动脉组织只能产生很少的血液，然而当Daley的研究小组将其置于流动环境中时，血液产生量迅速上升。

伍斯特高等细胞技术所的首席科学家Robert Lanza认为，这一发现对揭示机械力在血液和其他功能发展中所起的作用有着重要的意义。

扁平宇宙观，扁平地球观的重现？

原文by Eugenie Samuel Reich

曾经有一段时间，人们都相信地球是平的。而当相反的证据涌现时，采取的是选择性失明，或是将其融入到主流的观点之中。而今天，我们视地球平坦论者为无知的行为，可能是在重蹈覆辙，只不过现在讨论的对象不是我们的星球，而是整个宇宙。

当谈及整个宇宙时，“扁平”所指的是光线经行一长段距离时，两两之间必然保持平行。如果宇宙是“平的”，那么光线永远保持平行。但是，物质，能量以及暗能量都会在时空中制造出曲率，不圆滑（curvature in space-time）。这样，如果宇宙的时空是向内弯曲，就好比一个球形的表面，那么平行的光线将会汇集。而如果向外弯曲成一个马鞍形的宇宙，光线就会发散。

由于威尔金森微波方向探测器（Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP)）卫星揭示了早期宇宙中物质及暗能量的密度，大多数天文学家都信心满满，认为宇宙时平的。但是，这种观点现在却受到牛津大学的Joseph Silk及其同事的质疑，他们认为WMAP所做的观测可能被误解了。

在Monthly Notices of the Royal Astronomical Society(www.arxiv.org/abs/0901.3354)录用的一篇文章中，他们拿出WMAP的观测数据以及其它一些宇宙学实验，使用贝叶斯理论（Bayes's theorem，用来揭示不同的起始假设与某一结论间的相关度）对其进行分析。

利用现代天文学家的假设，即宇宙是扁平的观点，他们分别计算了宇宙曾经是扁平、球形或马鞍形状态的可能性。得到宇宙确实是扁平的概率为98%，可是当他们从一个更为随意的位置开始计算时，概率马上降为67%，这无疑让宇宙扁平观大打折扣。

“更为合理的看法是，宇宙事实上并不是完全扁平的，”Silk认为，并指出他所做的计算表明天文学家的假设已经在很大程度上影响了他们的结论。WMAP项目发言人，普林斯顿大学（Princeton University）的David Spergel也表示认同。“他们已经构造了一种严格的概率方法，来重新审视这个问题。” David Spergel说道。

这次计算表明，天文学家所做的假设已经极大地影响到他们的结论。Silk指出，天文学家需要有99.9999%的自信认为宇宙是扁平的，这样才能在不管是那种初始假设下，都能确保自己的结论足够地有说服力。很显然，没有哪项观测让宇宙扁平观的正确概率如此之低。