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3月11日《科学》杂志内容精选

3月11日《科学》杂志内容精选

  吃塑胶细菌的降解活动

  研究人员已经发现了一类只用两种酶就能分解塑胶的细菌。聚对苯二甲酸乙二酯或PET是用于制造塑胶的一种多聚物,它有很强的抵抗生物降解的能力。全世界仅在2013年就生产了约5600万吨PET,而在全球各地,PET在生态系统中积累问题正变得日益严重。到目前为止,能分解PET的真菌种类十分稀少。Yoshida等人为此收集了250个PET碎片样本,并对其进行筛检,寻找以PET膜作为主要碳来源从而得以生长的候选细菌。他们发现了一种新型细菌并将其命名为Ideonella sakaiensis 201-F6,在30摄氏度时,这种细菌几乎能在6周后完全降解PET薄膜。进一步的研究发现了一种叫作ISF6_4831的酶,它能与水一起令PET降解成一种中间产物,后者接着会被第二种叫作ISF6_0224的酶进一步降解。仅这两种酶就能将PET分解成更简单的构件。值得注意的是,与最相近的其他细菌的已知酶相比,这些酶的功能似乎极为独特。

  利用新技术和政策改善海洋观测

  船舶自动识别系统(AIS)对提供有用的海事数据及给国际海事政策提供资讯有着很大的潜力,但这一技术在使用上的不一致以及用户对数据的篡改问题必须得到解决。海洋仍然是地球上受到观测最少的区域之一,但近来有众多的国家和组织正在利用AIS之力来填补海洋观测方面的空白。AIS转达器可公开播放有关某条船的标识、位置和路线等信息。它可对例如监测海洋保护区(MPA)等方面提供有价值的数据。这类应用最近对渔民如何回应关闭基里巴斯凤凰岛保护区的MPA有所阐释。作者们强调了AIS数据的众多其他用途。某些国家强制规定船只须带有AIS转达器。然而,AIS的两大弱点仍然存在:只有一小部分的船只目前被要求带有AIS,某些带有AIS的船会通过关掉转达器、伪造位置数据,或传送不正确的识别数据来作假。作者们指出,数据分析师可在校正AIS违规行为上扮演重要的角色。新研发的算法可处理来自数千艘船的数据,并会在AIS在海上被关闭时标示出这些事件。其他“防欺骗”算法使用诊断性行为来确定不实表述船只的真实目的。最后,作者们呼吁IMO成员国和区域性渔业管理组织开始强制性地正确使用AIS,他幸运28们指出,在船上安装AIS单元但却不正确使用的行为不能被视作合法依规。

  把握治疗癌细胞的时机

  据Sheng-hong Chen和同事的一项新的研究披露,时机未必决定一切,但时机对理解为什么像放疗等抗癌治疗会对癌细胞产生不同结果则颇为重要。研究人员得出结论:癌细胞会作出不同的反应,这取决于它们在治疗时所处的状态。他们在研究中对针对人类乳腺癌细胞的放疗进行了测试,在这些癌细胞中,致癌基因MDMX的活性受到了抑制。这种基因常常在诸如黑色素瘤、骨肉瘤及乳腺癌和结肠直肠癌等癌症中被过度表达,它会阻断肿瘤抑制蛋白(如p53)的活性。Chen和同事注意到,用小干扰RNA处理以耗尽其MDMX的癌细胞会在治疗1天后出现初期p53水平的大幅增加,并接着在之后出现较小幅度的摆动性增加。以这些细胞为目标的放疗会有不同的影响,取决于放疗是在这些周期的什么时候给予的。当放疗在产生p53的早期高峰时给予,它会杀死95%的癌细胞。相反,如果放疗是在接下来的p53摆动性产生时进行的,癌细胞则实际上会得到保护而不受放疗对DNA的损害性影响,而组合治疗所杀死的癌细胞会少于20%。

  环绕甲烷稳定态的谜团得到解释

  大气中的甲烷浓度自工业时代刚出现时就一直在稳步增加,但在1999年至2006年间却出现了例外,因为那时甲烷浓度处于神秘的平稳状态。一项新的研究提示,该平稳状态是工业产出下降的结果,而其结束是因为生物源性(如农业活动)甲烷产生的增加。甲烷是一种强力的温室气体,而其浓度的增加会影响大气化学、臭氧产生及水蒸气循环。自前工业化时期以来,大气甲烷浓度已经增加了几乎3倍,然而研究人员仍然对1999~2006年间甲烷增加趋势走平感到困惑。Hinrich Schaefer等人通过用采自冰芯、存档空气及全球监测站网络的碳同位素数据对过去35年的全球甲烷来源的历史进行重建。应用这些幸运28数据进行多种不同的模拟运行,作者们发现对甲烷趋势开始走平的最佳解释是产热性排放(其中包括使用化石性燃料所致的排放)减少以及天然甲烷汇储藏能力可能增加;至于该平稳状态的结束及甲烷浓度增加恢复或能归因于生物源性甲烷的增加。尽管无法确定甲烷增加确切的生物来源,但作者们提出,基于甲烷来源的分布,农业活动或是一个关键的促成因子。