12月6日《科学》杂志精选

科学封面

整理阅读障碍的原因

多亏了一项新的研究，已经争论了几十年的诵读困难症的根本原因现在可以得到更好的解释。据估计，有阅读障碍的人占世界人口的10%以上，他们在阅读、处理英语口语以及最终学习方面有困难。这是因为将真实世界的声音映射到内部音素的过程造成了困难，内部音素是能够对声音进行分类并帮助它们被解释的神经连接。科学家们一直在争论为什么诵读困难症患者在这个过程中有困难。有些人认为诵读困难者大脑中的语言表达是扭曲的。另一种理论认为，在阅读障碍者的大脑中，语音表征是完整的，只有参与语言处理的其他大脑区域才能获得。常见的阅读障碍测试针对的是两个方面，即语音表达和表达的习得，正因为如此，科学家们从来没有找到阅读障碍的根本原因。为了找出这两种可能的来源，巴特·博茨和他的同事扫描了22名正常成年人和23名诵读困难成年人的大脑。他们使用一种叫做多体素活动分析的技术来观察这些人对特定单词做出反应时大脑中的神经活动模式，并记录声音如何准确地映射到他们相关的语音表达上。令研究人员惊讶的是，他们的发音在诵读困难和正常阅读中完好无损。因此，他们进行了第二次分析，旨在探索两组之间的大脑连接是否不同。研究人员评估了将与语音处理相关的13个区域与语音表达联系起来的难易程度。他们发现诵读困难者的大脑中某些区域之间的连接被严重阻碍。连通性越差，这个人在阅读、拼写和其他测试中的表现就越差。这表明语音表达的习得缺陷，而不是这些表达的质量缺陷，是阅读障碍的关键。Boets等人的工作可能最终会导致专注于改善大脑连接的干预措施的改进，以帮助诵读困难的人更顺利地享受阅读。

深海取样解释了日本断层的大规模滑动

根据一系列前所未有的海洋钻探研究，旨在揭示断层破裂为什么在日本东北部造成如此大的地震，这都是断裂带的“断层”，因为它薄而弱。2011年3月11日，当日本仙台以东的海底裂开时，地球的一部分向上移动了50米。这是一次地震中记录到的最大的断层滑动，考虑到其浅层断层带，如日本海沟，地震学家对此感到惊讶，因为浅层断层带通常能抵抗如此大规模的滑动。现在，基于从地球钻探船上的研究中获得的信息，日本海沟快速钻探计划(JFAST)的科学家已经考虑了断层表面部分的大滑动是否是俯冲带断层的特征，或者是否应该将其归因于该区域的独特特殊情况。钻井船可以钻得比任何现有船只都深。Kohtaro Ujiie等人、Patrick Fulton等人和Frederick Chester等人也描述了从断层带中提取的岩石样品和详细的海底测量结果。他们的集体观察表明，地震强度最重要的原因之一是相关断层较薄(在滑动区域只有几毫米)和较弱(主要由泥浆沉积物组成)。正如汪克林和木下正隆在一篇相关文章中所写的那样，这些日本地震局研究小组的工作使地震学家们更接近于理解为什么一个一直有争议的大规模滑动会发生在一个浅断裂带上。其他钻探项目的结果，如哥斯达黎加的结果，将使研究人员能够比较这个和其他俯冲带的行为。

太阳上有巨大的单体。

研究太阳的研究人员终于可以瞥见太阳外层的巨大对流细胞——它们比太阳能水稻组织或超级颗粒还要大。在那之前，这些对流细胞只是理论。大卫·海瑟薇和他的同事利用美国宇航局太阳动力学实验室的数据报道了这些大规模长寿结构的证据。45年多来，天文学家一直试图证明这种结构的存在。像米粒和超级颗粒一样，这些巨大的太阳能电池可以帮助将太阳核心产生的热量传递到表面。尽管米粒和超级米粒的直径通常分别为621英里(1000公里)和18641英里(30000公里)，但这些巨大的对流单体可能要宽得多。据研究人员称，尽管米粒的平均寿命约为10分钟，超级米粒的平均寿命约为24小时，但这些巨大单体的热对流一次可达几个月。为了确认超级单体，海瑟薇和他的团队连续几天跟踪超级大米的动向。他们认为如此大规模的热流模式有助于保持太阳赤道的快速旋转。他们说这些巨大的单体也可能影响太阳磁场的演化和结构。

用蝙蝠解释疾病控制和预防的新方法

丹尼尔·斯特里基克获得了一项新的早期专业科学家奖。他花了很多时间研究患狂犬病的蝙蝠。蝙蝠狂犬病是一个模型系统，可以回答长期存在的关于病原体的问题。具体来说，它可以回答传染病如何在物种间传播的问题。历史上许多最具破坏性的病原体都是从一个物种开始，然后传播到另一个物种。斯特里克的研究工作包括一系列迄今为止的发现，致力于揭示跨物种病毒传播的起源和频率模式。他的研究成果可以帮助寻求控制野生动物疾病传播的决策者了解情况。其中一种方法是消灭，这是基于蝙蝠越少等于疾病越少的想法。斯特里克在拉丁美洲的实地研究项目显示了另一种情况。他对拉丁美洲一个人口网络中的1000只蝙蝠进行了为期四年的监测。结果表明吸血蝙蝠的狂犬病暴露与种群大小无关。最近，他利用公共卫生实验室吸血蝙蝠的组织样本，从20多个蝙蝠物种中建立了数百个狂犬病病毒序列的数据库，并开发了一个新的群体基因框架来确定它们之间的病毒传播速度。他的研究表明，病毒传播最有可能发生在关系密切的蝙蝠物种之间(与生态重叠是传播的最重要预测因子的普遍看法相反)。他的最终目标是能够预测哪些主机变化最有可能发生，以及可以采取什么措施来防止它们。

(这篇专栏文章由美国科学促进会独家提供)

《中国科学日报》(2013年12月17日，第二版国际版)