3月14日《科学》杂志精选

科学家揭示食物和物种数量之间的关系

研究人员仔细观察了在其中产卵的热带苍蝇和寄生蜂，揭示了一个极其复杂的相互作用网络，其中一些如果没有先进的分子技术是不会被发现的。复杂的网络提出了物种如何相互作用的问题。揭示物种间相互作用的结果是具有挑战性的。在秘鲁的一个地方，马蒂·康登和其他人研究了数以千计的食草昆虫，它们的幼虫吃南瓜花的多汁部分。运用分子方法揭示在这个特殊的地方有多少种苍蝇和寄生蜂，以及它们是如何相互作用的，康登和他的同事发现了极端的多样性:14种苍蝇和18种寄生蜂，都只占据了两种攀缘南瓜。通过观察寄生蜂产卵前苍蝇幼虫的样本，科学家发现一些寄生蜂没有存活下来，从而表明如果卵产于错误的苍蝇种类，这些寄生蜂的后代将会死亡。因此，在一些物种中由寄生蜂(杀死苍蝇)驱动的死亡和在其他物种中由它们的同源物(即母体寄生蜂)引起的死亡的相互作用产生了大量独特的、高度确定的生态位，这在简单的植物系统中(从外部看似乎仅仅是单一的资源)导致大量的苍蝇和寄生蜂变得极其特化并共存。

揭开组蛋白标记的神秘

在植物中，异染色质上一种特殊的标记物H3K27me1或紧密排列的DNA——在细胞分裂过程中必须保持不变，这样它的子细胞才能接受具有相似组织的DNA。现在，由Yannick Jacob和他的同事进行的一项新研究表明，ATXR5和ATXR6与一种被称为H3.1的组蛋白变体之间的特殊相互作用在拟南芥中保持了这一关键的H3K27me1标记。ATXR5和ATXR6是两种修饰组蛋白的酶，组蛋白是将DNA装载到异染色质中的蛋白质。研究人员已经阐明了ATXR5的晶体结构，它与H3.1肽形成复合物，分辨率为2.1埃，这表明为什么ATXR5酶更可能依赖于复制的H3.1变体而不是复制的H3.3变体。他们的发现证明了组蛋白变体如何通过控制改变细胞核异染色质的酶来指示基因表达的表观遗传变化。

天然气分解的新方法

根据一份新的研究报告，科学家们已经发现了在温和条件下可以将天然气转化为有用化学物质的廉价材料。这种新方法最终会与目前从石油中生产同样化学物质的技术相竞争。通过水力压裂或水力压裂发现的天然气供应的快速增长促使人们探索提高其成分转化为日用化学品的方法。当前的技术太昂贵，尤其是在与石油产品竞争时。这在很大程度上是由于转换天然气所需方法的复杂性，天然气在化学上是高度惰性的。天然气主要由烷烃组成，烷烃本身由碳和氢原子组成，通过一些化学中已知的最强的化学键结合在一起。科学家们试图开启天然气与由铂和铑等贵金属制成的催化剂的反应性。现在，Brian G Hashiguchi和他的同事回顾了20世纪90年代对主要重金属的初步研究，发现铅和铊盐是简单、常见和廉价的化学品，不仅能有效地将天然气中的甲烷转化为日常燃料，还能有效地将乙烷和丙烷转化为日常燃料。这些材料的进一步发展可能会为其他碳氢化合物的转化带来新的化学物质。

“大数据革命”遭遇陷阱

大数据为人们提供了在最广泛的层面上研究人类行为和互动的新机会。然而，根据《科学》杂志，对这些数据集的分析一直很复杂，因为收集如此多大数据的方式不如收集“小数据”的方式仔细。大卫·拉泽和他的同事将谷歌流感趋势(GFT)作为大数据分析不准确的一个例子——他们提出了在这个新的研究和分析时代前进的建议。这篇文章的作者解释了为什么大数据的傲慢，或者大数据可以取代(而不是补充)传统数据收集和算法动态的假设，或者工程师为改进谷歌搜索功能所做的改变，导致了搜索服务的失败。尽管拉泽和他的同事们认为GFT是一个好的开始，但他们也呼吁谷歌继续分别让他们的数据和分析更加透明和可重复。

(这篇专栏文章由美国科学促进会独家提供)

中国科学新闻(2014-03-25，第二版国际)