封面故事：格陵兰冰层在融化 

世界上大约1/10的冰都在格陵兰，但这个地方的冰层也许在融化。来自GRACE项目（即“引力恢复实验和气候实验”项目，由两个空间探测器执行）的数据显示，在2002年和2006年间，这里的冰层每年损失150到250立方公里。但其他指标一直存在矛盾，而且关于这种融化过程对全球海平面到底有什么效应的问题也难以回答。在本期的一篇新闻特写文章中，Alex Witze提出了3个密切相关的问题，试图以此确定目前人们关于格陵兰所发生的事情的一致观点。第一个问题是，气候变暖是否已经在进行当中，因为今天的二氧化碳排放将会使明天的海洋温度上升到足以使冰层结构越过一个不可逆转的点的程度。第二个问题是，我们距离这个临界点还有多远？第三个问题是，随着时间的推移，这种融化速度会快到什么程度？现在，科学家正在根据已经看到的变化重新审视认为这样的过程需要千年以上时间的假设。

 

 

在传统量子霍尔效应中，一个二维电子体系的霍尔阻力在一个外加磁场下按h/e2的不连续阶段增加（这里h是基本普朗克常数，e是电子电荷）。但当电子之间存在强相关时，带有分数电荷的准粒子就会形成，霍尔阻力平台会出现在h/e2的分数值上。关于这些凝聚态物质体系的大部分研究工作都集中在奇数分母的分数值上，但5/2态却非常重要，因为它被认为是以带有电荷e/4的准粒子为特征。这些粒子由不同寻常的“non-abelian”量子统计来描述，在其中，两个准粒子的互换会改变体系的状态，这与费米子（如电子）或玻色子（如光子）形成对比，后者只是增加一个相。现在，Dolev等人报告了关于在一个超净二维电子气体中由5/2态所产生的噪音的数据，这些数据令人信服地说明了e/4准粒子的存在。

 

 

生态学家早就怀疑，被捕捞的鱼类资源的丰度的波动大于未被捕捞的鱼类资源的丰度的原因与它们被捕捞的事实本身有关。为了解释这种现象，人们提出了三个主要假设。第一个是，变化的渔业压力本身直接增加了鱼类资源存量的可变性。另外两个假设与“年龄截断效应”有关：不是成熟鱼的减少使得幼小种群更易受环境变化影响，就是它通过改变内在生长速度等因素而使得种群动态不稳定。一个关于“加利福尼亚洋流”渔场中鱼苗种群的50年记录被用来区分这些可能性。没有发现支持第一个假设的证据，对第二个假设的支持也几乎没有，找到支持依据的是第三个假设：渔业生产增加种群动态的不稳定性，能导致在渔业资源存量系统性下降之前所出现的不稳定的突增和突减。这意味着，如果没有捕捞政策限制资源枯竭，很多有重要经济价值的渔场将会崩溃。

 

 

在一般性的、隔离的多体量子体系中，非平衡动态预计会导致热化，即松弛到宏观数量的值是静止的状态，这样的状态对于很多不同初始条件来说是普遍性的，并且用统计力学方法是可以预测的。然而，多体量子力学的什么特征使得量子热化成为可能并不清楚，而且有人甚至还提出，统计力学对这样的体系可能会给出不正确的预测。Rigol等人发现，一个隔离的一般性量子多体体系的确能够松弛到一个由标准统计力学方法可以很好描述的状态。热化发生在各个本征态的水平上，从而使得能够根据关于微正则能量窗口中任何本征态的知识来计算热均值。

 

 

在南极Dronning Maud Land钻取的EPICA冰芯已被用来获取关于整个上个冰期—间冰期过渡阶段甲烷中碳同位素比的一个记录。这些数据表明，大气甲烷中的碳从同位素比来看要比在气候较冷的时期重得多。生物质燃烧是碳-13含量显著增多的甲烷的唯一已知来源，而将富含碳-13的甲烷数据与早先的结果及“盒子模拟”方法结合起来所作分析表明，因生物质燃烧所产生的甲烷排放在整个冰期结束阶段大体保持不变，甲烷在大气中的寿命在气候较冷的时期有所缩短，湿地在变暖事件期间是甲烷的一个重要来源，但在较冷气候条件下并未对甲烷排放作出显著贡献。

 

 

Sonic hedgehog(Shh)是一种形态发生素，它在发育中的肢芽中形成一个梯度，控制指/趾身份。在本项研究中，Tickle及其同事发现了Shh在肢芽中的一个额外的功能，即控制细胞周期调控因子的表达，从而控制生长及确定指/趾分化梯度活动区域的大小。他们发现，当它们在小鸡肢芽中抑制Shh信号作用时，所有指/趾前体都形成了前肢结构。相比之下，当它们抑制细胞增殖时，所有前肢结构都丢失，所有指/趾前体都形成了后肢结构。他们还发现，Shh表达的持续时间由细胞增殖控制。能够将Shh的指/趾分化功能与其对细胞增殖的控制及指/趾分化区域的扩大脱开关系，将能够帮助了解先天性及演化性指/趾还原。

 

 

关于微RNA在正常发育及癌症、心脏病和代谢紊乱等疾病的基因调控中发挥中心作用的认识，促使研究人员提出，它们也许是治疗干预的可行目标。现在，研究人员首次在非人类灵长目动物中实现了高效的、持久的和可逆的微RNA沉寂。他们给非洲绿猴从腹膜内注射了一种修饰过的短RNA序列，该序列与一种微RNA（miR-122）结合，并阻断其功能，而这种微RNA则调控影响胆固醇水平的基因。研究人员观察到，绿猴血液中胆固醇水平被降低，降低程度与注射剂量有关，没有发现有毒迹象。从这一实验到治疗应用仍然有很大的距离。微RNA能在细胞中的很多基因上发挥作用，所以可能出现的毒性风险也是相当大的。