《自然》

2022-02-24 01:49
科学中国人 2022年23期
关键词:纤毛自然燕麦

可实现电子编程微流体操控的纤毛超表面

《自然》封面:流体动力学。《自然》杂志第7911期封面文章报道了一种可通过电子控制的人造纤毛。纤毛是一种细丝状的突起,常被生物体用来控制微尺度上的液体流动。但事实证明,通过模拟这种结构及改造纤毛样系统实现普遍性应用一直很难。科学家们使用固定在表面的铂条,这些铂条每个长50微米、宽5微米、厚10纳米,一侧封有钛膜。向这些纤毛施加振幅约1伏的振荡电位,就能让暴露在外的铂表面获得和释放离子。这些离子产生的不对称力能生成一种拍打模式,从而以不同的流动几何特性抽排表面液体。

嵌合燕麦基因组研究

《自然》封面:谷物“开盒”。《自然》杂志第7912期封面文章报道了燕麦(A. sativa)及其近亲二倍体和四倍体的高质量参考基因组。拥有6套染色体的六倍体栽培燕麦(Avena sativa L.)演化历史相当复杂。通过分析这3个基因组,作者追溯了相关作物在演化历程中的基因组重组。他们绘制了决定重要农艺性状的基因,明确了与人类健康和营养有关联的基因家族。考虑到健康和可持续性已成为非常重要的全球性议题,研究团队希望这一新的研究资源能改善基因组学辅助育种和性状研究,以应对这类挑战及更多问题。

玻利维亚亚马孙地区前西班牙时期的低密度城市化

《自然》封面:一座土墩和堤道清晰可见的大型遗址。《自然》杂志第7913期封面文章报道了玻利维亚亚马孙地区发现新卡萨拉比定居点。卡萨拉比人在公元500—1400年曾居住在亚马孙流域的西南地区,但对这一文明的认识一直很有限,因为茂密的丛林覆盖了考古学遗迹。研究团队利用激光雷达扫描了整片森林,发现了两个大型定居点(各占地逾100公顷)和24处小型遗址,其中15个遗址是之前已知的。这些结果是亚马孙地区西部农业基础低密度城市的首批证据,证明了这一地区在前西班牙时期的人口密度没有之前认为的那么低。

被子植物适应高海拔的氧感知机制

《自然》封面:生长在厄瓜多尔钦博拉索的阿尔塔火山的高海拔植物。《自然》杂志第7914期封面文章报道了一种能帮助植物适应极端海拔的分子机制。极端海拔对大多数生命形式都是个挑战,有花植物也不例外。科学家研究了多种植物,代表了有花植物的4个演化支:拟南芥、番茄、罂粟、二穗短柄草。他们发现,植物能利用遗传适应调整对大气氧的感知,其氧分压随海拔升高而降低。通过解码环境氧水平,植物能感知自己生长的海拔,从而优化自身的生物化学过程。

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