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NASA的开普勒航天器是一个设计用来检测和研究太阳系外行星的空间天文台,是当这些行星在穿越其主星的盘时对其进行检测和研究的。最近该航天器有一个重大发现:它发现了一个由六个行星组成的体系,该体系绕一个名叫开普勒-11的、与太阳相似的恒星运转。其中五个行星的轨道周期在10天和47天之间,这些周期对于大小和质量都已测量出来的行星来说是最小的。第六个、也是最外面的一个行星迄今为止还没有得到很好的定性。很少有恒星有超过一个以上已知的穿越行星,而且此前尚未发现有超过三个以上穿越行星的恒星。这一新发现的体系在接近“共平面”方面很像我们自己的太阳系。开普勒在今后一段时间还将继续返回关于开普勒-11及其行星的数据,所以它应能证明有关太阳系形成和演化的研究工作的一个具有普遍性的很有价值的模型。
本月是人类基因组计划公布人类基因组草图十周年。为了纪念这一历史时刻,本期刊登了关于人类基因组三篇文章。本期封面上的“灯泡”来自于其中一篇文章。在这篇文章里,美国国家人类基因组研究所的几位科学家为我们展示了基因组医学的未来发展。第二篇作者为人类基因组计划主要负责人之一,EricLander,他回顾了基因组学已取得的成绩,并展望了未来的发展前景。最后一篇里,ElaineMardis讨论了在过去10年内发展起来DNA测序技术,这些技术支持了基因组学快速发展。
阿瓦隆生物群(大约5.79~5.65亿年前)被认为是已知最早的具宏体形态学的生命形式的化石集合。人们假设中埃迪卡纪深海氧浓度上升激发了阿瓦隆生物群的兴起。中国科学院南京地质古生物研究所袁训来研究员和弗吉尼亚理工大学肖书海教授共同领导的研究组发现了具形态分化的底栖宏化石的多样集合体,这些生物以碳压印的形式被发现于安徽省休宁县蓝田镇。蓝田生物群可能比阿瓦隆生物群古老,生物种类也与后者有很大区别,这表明宏体真核生物的形态分化可能发生在早埃迪卡拉纪,可能在紧接着马雷诺冰期的一段时期,埃迪卡拉纪海洋史比预想的更复杂。
节肢动物的“节肢”是一个关键创新,它促进了世界上物种最丰富的动物类群的进化。它们的祖先可能是一类灭绝的动物,叫做“叶足动物”(lobopodian),后者看起来像长腿的蠕虫。中国西北大学早期生命研究所刘建妮教授领导的课题组在云南澄江化石库中新发现的、距今5.2亿年的“叶足动物”化石,也许是现代节肢动物关系最近的已知亲缘种化石。Dianiacactiformis是一种很细的蠕虫样动物,之所以叫这个名字,是因为它看起来像“行走的仙人球”。这种奇特的动物长着像是强壮的、连在一起的、而又多刺的腿的原始形式的东西,这说明它可能非常接近节肢动物的起源。
本期封面是一张排列整齐的氧化锌纳米线阵列的错色扫描电镜图片。这种纳米线每根的直径为10~50纳米,长为0.5~1微米,从医学诊断到微电子领域有良好的应用前景。以癌症纳米技术为主题的高登研究会议将于2011年7月17日至22日在美国缅因州科尔比学院举行。本期刊登了会议日程和初步程序。封面图片来源于乔治亚理工学院材料科学与工程系Z. L. Wang。
公众认为,科技进步可以刺激经济复苏,科学和技术对于改善公共健康和福利是必不可少的,科学界一直被批评没有足够的问责制和透明度。数据的收集、固化和存储是这些事件的中心问题。《Science》联合姊妹出版物《ScienceSignaling》、《ScienceTranslationalMedicine》和《ScienceCareers》依赖于巨大的研究数据流为这些事件提供一个宽泛的认识。整个收集工作将在线编译,网址为www.sciencemag.org/special/data/。如果登陆网站将出现两个主题:“目前大多数学科都认为海量数据的处理是非常具有挑战性”和“如果我们能够更好的组织和访问数据将可发现巨大的机遇”。
本期封面是一张两个在金表面形成混合式自组装单层分子的错色原子力显微照片。两个分子的高度差为0.2纳米,呈现出涟漪形态。这张图片在2010年Sicence/NSF国际科学与工程视觉挑战摄影展上获奖。得奖作品被编辑成了一个特辑刊登在本期上,网址为www.sciencemag.org/ special/vis2010/。
动物的色彩图案可以影响在野生环境中的适应性。然而,我们对色彩图案形成及其随后演化的机制却知之甚少。我们对两个不同区域不同伪装的鼠种群研究发现Agouti基因对成体色素沉淀的负调控在色彩图案演化中也起关键的作用。基因和功能分析表明胚胎期Agouti基因特异胎盘表达通过延迟腹黑色素细胞末端分化而建立了初步的色彩图案。进而,特定的皮肤区域Agouti基因表达在水平和空间两个方面显著增加,这通过一条已知的途径阻止了黑色素细胞的成熟,结果形成新的自适应颜色图案。因此,自然选择偏爱于胚胎期Agouti基因表达的迟效、组织特异性变化,这产生了成体色彩图案的巨大变化。