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Nature 431: 7008
30 September 2004
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[自然要覽]
（選自英國Nature雜誌，2004年9月30日出版）
封面故事：粒子物理學領域的重要成果
這對物理學家來說是個好消息：粒子加速器將變得更廉價，更小巧。三個研究小組
利
用超短和超強激光來在等離子體中生成極端電場，從而獲得了高質量電子束。這些
相對
論電子束將有很多用途，其中包括緊湊型桌面式粒子加速器。本期封面的模擬圖
（來
自Geddes等人，見本期第538頁）所示為由一個激光脈衝的輻射壓力驅動的一個等
離子
體密度變化，這個激光脈衝是由一個預先形成的等離子體通道引導的。該脈衝方向
向上，
不同顏色表示不同密度。與密度變化相關的是一個電場，它的運動就像一個快艇後
面形
成的浪花軌跡一樣。該電場比一個傳統射頻加速器中的電場要強數千倍。
（Letters, pp. 535, 538, 541; News and Views）
大規模性激素實驗（Hormones all round）
男性、在某種程度上也包括女性正在一個大規模的、未受監測的實驗中服用性激素
睾
丸酮。結果會怎樣呢？
（News Feature, p. 500）
金槍魚場是否會被虱子毀滅？（Tuna ranches in choppy waters）
加拿大不列顛哥倫比亞沿岸的漁場一直被指責污染當地環境，並將疾病和虱子傳播
進
野生鮭魚種群。阿伯特大學的生態學家John Volpe說：“再有一個季節，我們的野
生鮭
魚就要被虱子全部消滅了。”同樣情況（但這次是金槍魚場）是否可能在墨西哥和
加州
沿岸水域發生？請看Rex Dalton所做的調查。
（News Feature, p. 502）
歐洲疾病控制中心尚未成立就遭批評（Europe's toothless tiger?）
歐洲國家的政府在應對SARS和禽流感爆發時顯得力不從心。事實証明，跨國界獲
取、
比較和傳播流行病學數據效率是不高的，在10個新成員國加入歐盟後事情只會變得
更糟。
在這種背景下，成立一個像美國的疾病控制中心（CDC）這樣的區域性機構的好處
是顯
而易見的，地點設在斯德哥爾摩的“歐洲疾病控制中心”（ECDC）將於2005年正式
成立。
在本期的一篇評論文章中，“瑞典傳染病控制研究所”主任S. Ragnar Norrby表
示，他
擔心目前設想的ECDC將是低效率的。他說，該機構將缺少監管權威和實驗室資源，
其初
期預算也太小。
（Commentary, p. 507）
早期宇宙中的星際塵埃（Dust with destiny）
宇宙塵埃在宇宙中遙遠天體的演化中扮演重要角色。現在，對在紅移值為z > 6的
位置
的一個強大的類星體所做的觀測表明，早期宇宙中的星際塵埃是在由爆炸的恆星或
超新
星排出的致密氣體中凝聚的。這與“本地”星際塵埃形成對比，後者主要是在演化
出的
低質量恆星中形成的。因此，高紅移塵埃的性質可能不同於宇宙後期所形成的塵
埃，例
如，它們用來聚集重原子或與其他顆粒凝結的時間較少。
（Letters, p. 533）
研究化學反應的新方法（DNA templates: rapid reaction force/ looking for reaction
/ reaction time）
“反應發現”，即尋找使一種有機物的合成成為可能或更為有效的方法的工作，聽
起
來像有機化學中具有冒險味道的印地安那‧瓊斯一面。但在過去200年中的多數時
間，
該方法基本上是一樣的：通過將各種不同的合適的基質暴露於不同反應條件或催化
劑來
解決一系列問題，尋找所期望的產品，然後在不同條件下再做一遍。由哈佛大學化
學與
化學生物系開發的一種不同的方法，使化學探險家們有機會在更大範圍內探索化學
反應
的奧秘。該方法採用的是一系列不同的系在DNA鏈上的基質，由相匹配的鏈組成的
鹼基
對可幫助在相匹配的基質之間發生的反應更好地進行。通過利用PCR放大和DNA微陣
列分
析兩種手段，該方法使得科學家能在一個溶液中對大量不同的基質進行快速篩選，
來識
別所有的活性基質組合。
（Letters, p. 545）
太古代的生命（Life in the Archaen）
人們對早期地球上的狀況或對最早的生物所採用的代謝方式知之甚少。最近對地球
上
最古老的一些沉積物所做的重新解釋甚至還懷疑在太古代早期是否有生命存在，認
為很
多早期的含碳沉積物和燧石沉積物有可能是由熱液過程造成的。但現在，從南非
“雄鹿
礁燧石”沉積物中獲得了新的證據，証明在34.16億年前在海洋沉積物中有微生物
以微
生物墊形式存在。它們侷限於淺水環境中的事實表明，它們是靠光合作用生存的，
只在
光線能穿透水柱的地方生長。
（Letters, p. 549; News and Views）
地球為什麼“哼哼”？（Where on Earth...）
在沒有發生地震時地球的“連續背景自由振蕩”的存在是5年前發現的。這相當於
地球
在“哼哼”。有人曾提出（但未經証實），這種振蕩是由大氣層引起的。Rhie 和
Romanowicz利用位於美國加州、日本和歐洲的地震檢波儀陣列來測試這一假設。他
們發
現，引起地球“哼哼”的激發可以被分隔至每個半球上與冬季高風暴活動有關的地
區。
因此，地球的“哼哼”是由一個涉及大氣、海洋和海床的耦合的過程引起的。
（Letters, p. 552）
北美洲的一個新化石點（Once upon a time in America）
脊椎動物古生物學家早就懷疑，北美東部的大量化石記錄是隱藏起來的，我們無法
看
到。奇怪的化石不斷出現，與該地區已知的化石幾乎沒有共同點。位於美國田納西
州Gray附近的一個新化石點有可能幫助我們揭開其中的一些謎底。在這裡，研究人
員發
現了歐亞和北美物種的一種獨特組合，包括世界上最早和最原始的紅色熊貓及一個
非常
原始的歐亞獾。這些生命形式是出乎意料的，說明存在重要的物種擴散事件。Gray
化石
點之所以重要的另一個原因是，它代表著北美巨大森林地區唯一晚中新世哺乳動物
化石
點，已知化石記錄偏向於北美大陸的西半部分。
（Letters, p. 556）
170萬年前東北亞高緯度地區有人居住（A long march）
世界上不同地區最早有人定居的時間和最早使用石器技術的時間是我們了解人類演
化
的關鍵。現在，來自中國北部“泥河灣”（音譯）盆地的新的磁地層學數據所提供
的可
靠證據表明，在距今約170萬年前，人類存在於東北亞高緯度地區，幾乎與他們在
西亞
的存在處於同一時期。這表明，人類從非洲向亞洲的長距離遷移的確發生過，也許
是在
一個溫暖氣候時期開始的。
（Letters, p. 559）
人類彼此之間的親緣關係（Meet the relatoives）
我們中間有很多人將我們的祖先追溯到世界上的一、兩個地區，相信我們與另一大
陸
的某個人最近的關係可追溯至生活在人類剛離開非洲時的某個人。現在，來自對雙
親血
緣關係（而不是更常見的對單親血緣關係）所做的遺傳和數學分析的新的數據表
明，我
們彼此之間的關係可能要比我們所認為的近得多。生活在公元前1000至2000年的一
個人
是今天地球上所有人的祖先。在此之前幾千年，世界上每個人要麼是生活在今天的
所有
人的一個祖先，要麼不是任何人的祖先。這些發現有可能從根本上改變我們對祖先
網絡
的認識和對人類關係遠近的認識。
（Letters, p. 562; News and Views）
核糖體與新生Peptide的保護（Ribosomes: exit strategy）
當在核糖體上被合成時，蛋白質折疊成具有特定功能的三維結構，並進入細胞液
中。
在這個時候，它們易於聚集和水解，但與核糖體相關的伴護分子和因子會與新生的
多勝
發生相互作用，來幫助蛋白質折疊。現在，對一個核糖體和一個與核糖體相關的伴
護分
子之間形成的復合物所做的一個高分辨率研究顯示，一個新生Peptide是被合成進
一個
有明確結構的保護性分子籠中的，這個籠子是在核糖體出口通道和伴護分子之間形
成的。
這些研究結果讓我們從結構上對一個基本細胞過程有了認識。
（Letters, p. 590; News and Views）
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News and Views
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Accelerator physics: Electrons hang ten on laser wake
Thomas Katsouleas
Page 515 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7008/full/431515a_fs.html>
Plant disease: Underground life for rice foe
Barbara Valent
Page 516 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7008/full/431516a_fs.html>
Human evolution: Pedigrees for all humanity
Jotun Hein
Page 518 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7008/full/431518a_fs.html>
Global change: Glacial pace picks up
Tim Lincoln
Page 519 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7008/full/431519a_fs.html>
Cosmology: What is dark energy?
Lawrence M. Krauss
Page 519 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7008/full/431519b_fs.html>
Cell biology: Sight at the end of the tunnel
Arthur Horwich
Page 520 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7008/full/431520a_fs.html>
Biogeochemistry: Early options in photosynthesis
Nicolas Beukes
Page 522 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7008/full/431522b_fs.html>
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Brief Communications
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Athletics: Momentous sprint at the 2156 Olympics?
Andrew J. Tatem, Carlos A. Guerra, Peter M. Atkinson & Simon I. Hay
Page 525 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7008/abs/431525a_fs.html>
Lung cancer: Intragenic ERBB2 kinase mutations in tumours Philip Stephens et
al.
Page 525 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7008/abs/431525a_fs.html>
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Articles
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A role for the immunological synapse in lineage commitment of CD4 lymphocytes
Roberto A. Maldonado, Darrell J. Irvine, Robert Schreiber & Laurie H. Glimcher
Page 527 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7008/abs/nature02916_fs.html>
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Letters to Nature
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A supernova origin for dust in a high-redshift quasar
R. Maiolino, R. Schneider, E. Oliva, S. Bianchi, A. Ferrara, F. Mannucci, M. P
edani & M. Roca Sogorb
Page 533 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7008/abs/nature02930_fs.html>
Monoenergetic beams of relativistic electrons from intense laser-plasma interac
tions S. P. D. Mangles, C. D. Murphy, Z. Najmudin, A. G. R. Thomas, J. L. Coll
ier, A. E. Dangor, E. J. Divall, P. S. Foster, J. G. Gallacher, C. J. Hooker, D
. A. Jaroszynski, A. J. Langley, W. B. Mori, P. A. Norreys, F. S. Tsung, R. Vis
kup, B. R. Walton & K. Krushelnick
Page 535 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7008/abs/nature02939_fs.html>
High-quality electron beams from a laser wakefield accelerator using plasma-cha
nnel guiding C. G. R. Geddes, Cs. Toth, J. van Tilborg, E. Esarey, C. B. Schro
eder, D. Bruhwiler, C. Nieter, J. Cary & W. P. Leemans
Page 538 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7008/abs/nature02900_fs.html>
A laser-plasma accelerator producing monoenergetic electron beams J. Faure, Y.
Glinec, A. Pukhov, S. Kiselev, S. Gordienko, E. Lefebvre, J.-P. Rousseau, F. B
urgy & V. Malka
Page 541 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7008/abs/nature02963_fs.html>
Reaction discovery enabled by DNA-templated synthesis and in vitro selection M
atthew W. Kanan, Mary M. Rozenman, Kaori Sakurai, Thomas M. Snyder & David R. L
iu
Page 545 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7008/abs/nature02920_fs.html>
Photosynthetic microbial mats in the 3,416-Myr-old ocean Michael M. Tice and D
onald R. Lowe
Page 549 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7008/abs/nature02888_fs.html>
Excitation of Earth's continuous free oscillations by atmosphere-ocean-seafloor
coupling Junkee Rhie and Barbara Romanowicz
Page 552 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7008/abs/nature02942_fs.html>
Two new carnivores from an unusual late Tertiary forest biota in eastern North
America Steven C. Wallace and Xiaoming Wang
Page 556 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7008/abs/nature02819_fs.html>
New evidence on the earliest human presence at high northern latitudes in north
east Asia R. X. Zhu, R. Potts, F. Xie, K. A. Hoffman, C. L. Deng, C. D. Shi, Y
. X. Pan, H. Q. Wang, R. P. Shi, Y. C. Wang, G. H. Shi & N. Q. Wu
Page 559 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7008/abs/nature02829_fs.html>
Modelling the recent common ancestry of all living humans Douglas L. T. Rohde,
Steve Olson & Joseph T. Chang
Page 562 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7008/abs/nature02842_fs.html>
Phenotypic consequences of 1,000 generations of selection at elevated CO2 in a
green alga Sinead Collins and Graham Bell
Page 566 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7008/abs/nature02945_fs.html>
Pack-MULE transposable elements mediate gene evolution in plants Ning Jiang, Z
hirong Bao, Xiaoyu Zhang, Sean R. Eddy & Susan R. Wessler
Page 569 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7008/abs/nature02953_fs.html>
Small modulation of ongoing cortical dynamics by sensory input during natural v
ision J?sef Fiser, Chiayu Chiu & Michael Weliky
Page 573 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7008/abs/nature02907_fs.html>
A transmembrane protein required for acetylcholine receptor clustering in Caeno
rhabditis elegans Christelle Gally, Stefan Eimer, Janet E. Richmond & Jean-Lou
is Bessereau
Page 578 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7008/abs/nature02893_fs.html>
The rice leaf blast pathogen undergoes developmental processes typical of root-
infecting fungi Ane Sesma and Anne E. Osbourn
Page 582 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7008/abs/nature02880_fs.html>
Structural basis for packaging the dimeric genome of Moloney murine leukaemia v
irus Victoria D'Souza and Michael F. Summers
Page 586 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7008/abs/nature02944_fs.html>
Trigger factor in complex with the ribosome forms a molecular cradle for nascen
t proteins Lars Ferbitz, Timm Maier, Holger Patzelt, Bernd Bukau, Elke Deuerli
ng & Nenad Ban
Page 590 <http://www.nature.com/nlink/v431/n7008/abs/nature02899_fs.html>
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Nature
Copyright Macmillan Publishers Ltd 2004
Registered No. 785998 England.
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