9月21日《科学》杂志精选

撒哈拉以南非洲的人类基因组

对人类起源的启示

一项关于撒哈拉以南非洲地区人类基因变异的新研究将有助于揭示该地区丰富的基因历史，该地区被认为是现代智人的发源地。卡琳娜·施勒布什和她的同事们研究了来自南部非洲11个不同群体的220个个体的遗传变异，以探索他们的关系和共性。然而，研究人员并没有关注现代人崛起的地理位置，但他们在这些撒哈拉以南的人群中发现了一个混合的、多层次的复杂记录。

根据这项研究，讲通用语的科伊山人——这个群体与其他非洲群体的分离被认为是现代人类历史上最早的人类群体之一——在大约10万年前与其他群体分道扬镳。然而，划分为北部和南部群体发生在大约35，000年前。

施勒布什和其他研究人员还发现了当科伊桑人从其他非洲群体中分离出来时可能被选中的基因，包括那些与骨骼发育有关的基因，如骨骼和软骨生长，以及免疫系统和神经元功能。这项研究揭示了世界各地的现代人都有一个起源于非洲的复杂的进化史——它表明类似的基因组研究可以解开更多关于现代人起源的秘密。

就幸福而言，环境比经济好。

一个人生活的社区对他的幸福有多大影响？根据一项长期研究的结果，从一个贫穷的社区搬到一个不太贫穷的地区将对一个人的心理健康和幸福产生持久的积极影响。早在20世纪90年代中期，延斯·路德维格(Jens Ludwig)和他的同事就分析了美国住房和城市发展部进行的一项社会实验的数据。该实验向生活在极端贫困社区的数千个家庭发放补贴住房券，只有当这些家庭搬到不太贫困的社区时，才能使用这种券。

当每个家庭收到这些住房券时，他们都住在纽约、洛杉矶、芝加哥、波士顿或巴尔的摩的公共住宅区。然而，10到15年后，路德维希和其他研究人员报告说，与没有收到住房券的对照组相比，使用这些住房券的成年人现在有更好的心理健康和更高的主观娱乐或快乐感。

平均而言，在领取住房券的社区中，31.4%的居民生活贫困，而在对照组居住的社区中，39.6%的居民生活非常贫困。然而，根据这些研究人员的说法，搬到不太贫困的社区不会对这些家庭的经济自给自足、福利接受或就业产生重大影响。路德维希和他的同事们估计，观察到的社区贫困人口的减少可以增加一个人的幸福，增加的数量与年收入相差13，000美元的人之间的幸福差距相同。

罗伯特·桑普森写的一篇题为“观点专栏”的文章更详细地解释了这项研究的意义。

猎豹和家猫有什么共同之处

野猫和家猫有相似的颜色和皮毛图案，表明它们受相同的基本基因控制，这些基因的突变可能解释了这些猫斑纹的差异。克里斯托弗·凯林(Christopher Kaelin)和他的同事们研究了家猫身上老虎斑点模式差异的基因，这些基因要么显示出深色窄条的鲭鱼，要么显示出结构不太完整的深色螺旋环状斑点模式。

研究人员搜索了北加州野猫的基因组，发现一种叫做Taqpep的基因的缺失会破坏这些猫的颜色模式，而不会影响其他器官系统。进一步的测试显示，塔克佩普的突变会在家猫和一种来自撒哈拉以南非洲的稀有野生国王猎豹中造成斑点虎斑。然后，凯林和他的同事观察了在子宫内生长的猫和猎豹的皮肤中的基因表达，发现另一种叫做Edn3的基因控制着这些老虎斑点图案中的毛发颜色。对转基因小鼠的检测证实，Edn3可能是猫科动物皮毛颜色模式的主要调节因子。

根据他们的发现，研究人员设计了一个模型，可以帮助解释野生和家养猫的皮毛和颜色模式是如何发展的，以及为什么老虎条纹的大小会改变，但数量不会随着猫的成长而改变。

纳米管随着温度的变化而脉动。

研究人员报告说，一种新型的“呼吸”纳米管可以反复膨胀和收缩，甚至泵出储存在其中的大分子。他们的研究已经达到了一个非常困难的目标，那就是制造一个纳米尺度的物体，它的组成部分可以很好地结合，但仍然保持灵活性。

合成纳米级圆柱体的一种常见方法总是从将环状分子堆叠在一起开始。黄哲刚和他来自韩国、日本和中国的同事将这种方法向前推进了一步，给这些环一个特定的弹性直径。每个环由6个V形积木组成，它们可以沿着彼此来回滑动，从而使管道膨胀或收缩。这些环在稀释的水溶液中形成管道，加热溶液会使管道收缩到原来直径的一半。冷却会产生相反的效果，即管道会膨胀。

研究人员还设计了一条管道，其中包含一种叫做“巴克球”的分子——有点像豆荚——并且发现，当被加热时，收缩的纳米管可以驱逐一些巴克球。一个相关的“观点专栏”讨论了这项研究。

(这篇专栏文章由美国科学促进会独家提供)

中国科学日报(2012-10-08 A2国际版)