科技雜志要覽

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生物節律與糖尿病的關系

在進食期間，胰島分泌胰島素來維持葡萄糖體內平衡，這個有節奏的過程在糖尿病患者體內被擾亂了。現在，用小鼠所做實驗表明，胰島有它們自己的生物鐘，在睡 眠-清醒周期中來組織和安排胰島素的分泌。轉錄因子CLOCK 和 BMAL1對這一過程很關鍵，攜帶Clock 和Bmal1基因的缺陷版本的小鼠會患“hypoinsulinaemia”（胰島素水平過低癥）和糖尿病。這項工作證明了一個局部組織的生物時鐘能夠在 胰腺貝塔細胞中將生物節律信號和新陳代謝信號整合起來，它說明生物節律分析是更深入了解代謝表現型以及治療2-型糖尿病等代謝疾病的關鍵。

封面故事：氣候變化對動物種群的影響

氣候變化影響植物和動物生命中定期發生的事件，如發芽、遷徙和冬眠以及種群動態和形態變化。同時對所有這些相互作用的因素進行監測是困難的，但對一種冬眠 型哺乳動物（美國科羅拉多州Upper East River Valley一個亞高山環境中的一種黃腹土撥鼠種群）所做的一項長期生命史研究，提供了適合于完成這項任務的數據。1976–2008年間的氣候變化使這 些土撥鼠過早從冬眠中蘇醒過來，延長了它們的生長季，所以它們現在要比其開始冬眠時重一些。與此同時，體型較大個體的適應性也增加了，導致種群規模迅速增 大。正如Marcel Visser在配發的News & Views文章中所解釋的那樣，氣候變化生態學中的主要挑戰是預測未來氣候變化對于種群的影響。關于土撥鼠的這項研究工作提供了實現這一目的所需的數據。 本期封面所示為冬天在落基山脈拍攝的黃腹土撥鼠照片。

封面故事：猴與人的分化

靈長類的化石記錄很稀少，仍然存在實質性的缺口。其中一個缺口是“舊世界”的猴子與“新世界”高等靈長類內的類人猿和人類的分化。這種分化以前僅限于“非 洲-阿拉伯大陸”的漸新世，但在沙特西北一個新的、處在進化樹根部的狹鼻猿的發現縮小了這個缺口。沙特發現的這個材料來自距今約2800萬年前的漸新世中 期，它的狹鼻猿分化特征非常少，說明“舊世界”的猴子與“新世界”的類人猿之間的分化發生在那個時期之后。本期封面所示為頭蓋骨的前部，其犬齒和上顎寬臼 齒都在原處。頭蓋骨的大小表明這是一個中等大小的靈長類，體重在15公斤和20公斤之間。

封面故事：“μ子氫”中“蘭姆移位”的最新測量結果

考慮到質子是所有普通物質的一個基本亞原子組成部分及其單獨作為氫離子而存在的普遍性，我們關于其結構和行為的知識還有一些令人吃驚的空白。一項試圖將質 子的均方根電荷半徑確定為比目前“最好”值準確1%的合作研究項目表明，那些知識空白可能要比人們所以為的更大。新確定的數值來自具有技術挑戰性的光譜實 驗——“μ子氫”中的“蘭姆移位”（一對特定能量狀態之間的能量差）的測量。“μ子氫”是一個奇特的原子，在其中電子被其更重的孿生兄弟μ子代替。結果是 出乎意料的：所測出的電荷半徑比以前的數值幾乎小5%。這一偏差仍未得到解釋。這一結果可能的意義是，測量得最為準確的基本常數“里德伯常數”的數值將需 要修改，或者量子電動力學理論的有效性將受到質疑。