9月19日《科学》杂志精选

一个分子可以增加脐带血中干细胞的数量

研究人员发现了一种分子，这种分子似乎能增加脐带血中干细胞的数量。造血干细胞——产生各种血细胞——可以在身体的几个部位找到，包括骨髓。造血干细胞移植代表了血液相关疾病如血癌或骨髓癌的治疗，但成功的造血干细胞移植需要免疫相容的供体，而30%~40%需要移植的患者缺乏这样的供体。脐带血是分娩后留在胎盘和脐带中的血液，是造血干细胞的来源。不幸的是，脐带血中的少量造血干细胞限制了这种资源在人类移植治疗计划中的广泛应用。现在，在筛选了5000多种化合物后，伊曼·法雷斯(Iman Fares)和他的同事发现了一个小分子家族，该家族能够扩大人类脐带血细胞的数量，从而能够在体外连续再生所有成熟的血细胞。这些分子快速激活和维持造血干细胞产生的功能已经在小鼠中得到证实，这种功能将存在长达6个月。研究人员称，其中一种被鉴定的分子叫做UM171，它的特性使其成为增强人类造血干细胞移植功效的潜在候选分子。

美国加州上升流的新研究

根据一项新的研究，在过去的60年里，加利福尼亚海岸的海岸上升流或海洋表面上温暖的、养分耗尽的海水被凉爽的、富含养分的深海海水所取代，变得比过去600年中几乎任何时候都更加多变。研究人员表示，上升流被认为可以刺激海洋表面的初级生产力，如浮游植物的大量繁殖，但是加州生态系统最近的这一变化的影响仍然未知。布莱恩·布莱克和他的同事利用蓝橡树年轮，其中一些树龄超过400年，以及来自加利福尼亚鱼类和海鸟的数据，重建了该地区过去576年的冬季气候。由于加利福尼亚洋流系统的上升流高度依赖于冬季天气，研究人员也可以在此期间探测到该地区这一现象的可变性。他们的结果表明，只有另外两个时期——一个是在19世纪末，另一个是在20世纪的某个时候——能够携带在1950年前后加利福尼亚洋流上升流中观察到的极端可变性。据布莱克和他的同事说，这一趋势似乎是由独特的冬季条件所驱动的——他们倾向于向下流动，这与上升流的方向相反——并且他们降低了该地区鱼类、海鸟和哺乳动物的生产力。这种树木年轮方法也可以用来解释其他类似的海洋-陆地耦合生态系统的可变性。

对立的化学物质可以平衡情绪。

根据一项新的研究，拮抗化学物质——一种能刺激神经元，另一种能抑制神经元——可以共同抑制与抑郁症相关的大脑区域的某些负面情绪。最近的研究表明，投射到被称为外侧系带(LHb)的大脑区域的亢奋神经元会导致抑郁症。神经元可以释放兴奋性或抑制性化学物质。尽管科学家们知道，当主要的兴奋性神经递质谷氨酸被投射到LHb时，会促进啮齿类动物的抑郁样状态，但他们对主要的抑制性神经递质γ-氨基丁酸对该脑区的影响知之甚少。史蒂文·沙贝尔和他的同事使用包括光遗传学在内的各种技术来研究啮齿类动物脑神经通路中导致LHb的神经细胞的活动。他们发现，在对照组动物中，输入大脑区域的神经细胞同时由γ-氨基丁酸和谷氨酸组成。然而，在抑郁的动物模型中，γ-氨基丁酸的输入减少了。他们的工作表明，这两种具有相反作用的神经递质是控制LHb神经元兴奋性所必需的。这种不寻常的机制可能是调节情绪和行为的关键。

本世纪全球人口将继续增长。

一份新报告表明，与过去的预测相反，世界人口在本世纪不太可能稳定。过去的预测表明，全球人口将在2050年左右达到峰值。根据对联合国最新人口预测的统计分析，这些结果指出，撒哈拉以南非洲是到2100年人口意外增长的主要驱动力。帕特里克·格兰和他的同事将复杂概率方法应用到最新的联合国数据中，非常准确地估计未来的人口发展趋势，如生育率和预期寿命。根据他们的结果和其他数据，Gerland等人估计，到2100年，世界人口(目前为72亿)有80%的可能增长到96亿到123亿之间。研究人员称，这一结果的主要原因是非洲预计的人口增长。人口学家曾经预测，非洲的生育率将会下降，但是Gerland等人指出，整个非洲地区的生育率仍然处于高水平。

此外，许多非洲妇女仍然有更多的孩子(孩子的中位数是4.6)，部分原因是缺乏避孕措施。艾滋病毒死亡率也有所下降，这进一步促进了人口增长。此外，工作年龄人口与老年人的比例几乎肯定会大幅下降。由于高生育率国家的人口快速增长将带来从自然资源枯竭到失业再到社会动荡的各种挑战，这项研究的结果具有重大的政策意义。研究人员表示，通过加大对女孩教育和提供避孕药具的计划生育项目的投资，预计将实现适度的人口增长，这两者都将影响生育率。每两年出版一次的《联合国人口报告》侧重于人口预测的“高”和“低”值，但这些预测因缺乏一定的概率基础而受到批评。

(这篇专栏文章由美国科学促进会独家提供)

中国科学新闻(2014-09-30第二版国际版)