2014年12月05日《科学》杂志精选

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封面故事：电鳗可对猎物进行遥控
The shocking predatory strike of the electric eel
一条电鳗可产生电压600伏的电击，它本身听上去就足以令人印象深刻，但它是如何使用该力量的则更令人惊诧。电鳗用放电来遥控它们猎物的肌肉。正如由Kenneth Catania所做的实验证明，电鳗会产生不同类型的放电——其中包括会发出的作为环境感测器的低压放电，以及用来攻击猎物的高压放电。有一种放电可引起鱼类不自主的肌肉抽动，从而将其位置暴露于猎食的电鳗。高压放电会使作为猎物的鱼出现不自主的肌肉收缩，从而阻止它们的逃跑活动。Catania的实验显示，这种高压放电可通过模仿鱼自身神经元发出的刺激肌肉运动的电脉冲来影响控制鱼肌的运动神经元，从而有效且远程控制或劫持鱼的神经通路。（DOI:10.1126/science.1260807）
有关细胞大小的研究获得了颁给年轻科学家的头奖
Size does matter
因为他对哺乳动物细胞大小是如何受其环境影响的新颖研究，Liron Bar-Peled被评为2014年“年轻科学家科学 & 生科实奖大奖”的得主。在他的获得大奖的文章中，Bar-Peled试图回答一个在细胞和发育生物学领域的根本问题：真核细胞生长是如何受环境调控的。文章的作者凸显了多细胞生物是如何依靠来自其环境的信号来决定细胞大小的，且他对他和他的同事是如何研究 mTORC1 信号传导通路能感测其环境中刺激的方法进行了描述； mTORC1信号传导通路是真核细胞生长的主调控因子。他的团队揭示，数个 mTORC1 组分在某些人类疾病中发生突变——从某种原发性免疫疾病至胶质母细胞瘤和卵巢癌。他们的发现能让人们更好地理解这些疾病，且它们或最终能被用来发现诊断和治疗它们的新方法。该奖项的第二名包括Chelsea Wood——她的关于生态学和传染病的文章得奖；Simon Johnson——他的关于无法医治性人类疾病用药的文章得奖；Dan Dominissini——他的有关基因组学和蛋白组学的文章得奖。授予年轻科学家的科学 & 科生实奖的颁奖对象是处于职业生涯早期的科学家，它包括奖金为2万5000美元的大奖；赞助方为生命科学实验室——这是瑞典4所大学与《科学》杂志的一个协力之举。（DOI:10.1126/science.aaa1808）
温室气体引起非洲降雨量改变
Coherent changes of southeastern equatorial and northern African rainfall during the last deglaciation
据Bette Otto-Bliesner和同事所做的一项新的研究披露，大气温室气体水平的增加促成了约1万4700年前在非洲赤道地区的一个湿润期。他们的模型帮助解释了为什么非洲在那时突然进入一个湿润期，但它们还支持这样的观念，即随着全球温室气体浓度的上升，某些当今的非洲国家将来会有更为湿润的情况。研究人员说，降雨量的改变会对该地区的社会经济产生显著影响，其所触及的有水资源、农业甚至局部及国家冲突等。他们的古气候模型提示，冰雪融化而成的水削弱了一个在大约2万1000年前末次冰消期结束时被称作“大西洋经向翻转环流”(AMOC)的主要洋流，导致赤道非洲北部及东南部降雨量的减少。当AMOC再次重新恢复其强度时，该地区回复到较为湿润的情况。在北部地区，降雨量的增加是由较强的夏季太阳辐射和温室气体浓度驱动的，而东南地区降雨量的增加大多由较高的温室气体浓度所驱动。（DOI:10.1126/science.1259531）
南极冰盖下较暖海水的上移
Multidecadal warming of Antarctic waters
在过去的40年中，温暖海水的介入一直在给南极冰架下的海洋加热，该冰架从南极大陆陆地冰盖延伸至水下大陆架的上方。Sunke Schmidtko和同事说，当这些加温的海水在大陆架的某些地方升得更高，这些冰架更可能会从其底部开始融化。如果南极冰架融化，其下方的冰盖开始更快地流向海洋，这会导致全球海平面极大规模的上升。研究人员是通过对南极大陆架周围主要水源的海水温度和盐度的长期变化趋势分析而发现该暖水介入的。尤其是“绕极深水促成”受风驱动在某些地区的大陆架对水加温并向更高处移动。某些这样的加温、融化区域接近于“南极西部冰盖”。正如Sarah Gille在一则相关的《视角》文章中所讨论的，这一冰盖的完全融化会让全球海平面上升4.8米并会严重影响沿海人口。（DOI:10.1126/science.1256117）
暑期工作可大幅减少犯罪
Summer jobs reduce youth violence among disadvantaged youth
据一项新的研究披露，给经济条件差的年轻人提供夏季工作机会可能是减少年轻人暴力的一种廉价而有效的方法。这些结果提示，在暑假期间每周25小时的最低工资就业足以使美国芝加哥市的青少年暴力在为期16个月的过程中降低43%。之前的研究提示，只有投入非常多的时间和资源才能减少犯罪，但这些研究一般针对的是那些已经离开学校并在劳动力市场挣扎的年轻人。这一由Sara Heller所做的研究凸显了夏季就业对那些还在学校的年轻人的影响，因此将这类干预的焦点从补救转变为预防。研究人员对1634名随机分配的8-12年级的学生进行了研究，他们来自暴力特别严重且贫困的社区；这些学生参加了一个叫做“一个夏天+”的暑期就业计划。这项计划安置年轻人从事非营利性工作及政府工作，如夏令营辅导员、社区花园中的工人，或担任某市政委员会委员的办公室助理；这个计划还为大约每10位学生指派了一名成年导师。该计划中有一半的年轻人还接受了社交-情感教育，该学习过程教授年轻人了解并管理可能会影响就业的情绪和行为。在“一个夏天+”计划结束后，Heller用芝加哥公立学校的管理和考勤记录以及来自芝加哥警察局的逮捕记录来监测这些年轻人达13个月的时间。与那些没有参加该计划的同龄人相比，她发现加入这个计划的学生因为某个暴力犯罪行为（但并不一定是其它类型的犯罪）而被捕的可能性降低了43%。Heller说，暴力犯罪的下降主要发生在“一个夏天+”计划结束之后，且其持续了一年以上，因此这一犯罪率的下降并不只是因为年轻人作案机会较少所致。那些夏季有工作的学生与那些夏季有工作并接受社交-情绪教育的学生之间没有明显的行为上的差异，这意味着工作本身就足以解释犯罪的减少。鉴于这些发现，Heller提出，夏季就业或同样地能教年轻人如何处理社会信息、管理情绪，并能更成功地实现目标。这一研究显示，针对性明确、低成本的就业政策可在某些情况下带来显著的差别--即使是对像年轻人犯罪这样的破坏性且复杂的问题。（DOI:10.1126/science.1257809）