科学新知

难以放松的假期你是否想要度过一个悠长假期，却始终无法忘掉工作安心度假？为了揭开其中奥秘，研究人员设计了一可模拟大脑“能量转化为思想”过程的计算机模型。     

研究发现将碳水化合物转化为脂肪关键基因

加州大学伯克利分校的科学家们揭示了机体将碳水化合物转化为脂肪的分子机制，他们在研究中发现BAF60c基因会导致脂肪肝。研究显示，即使饮食中含糖量高，缺乏BAF60c基因的小鼠依然不能将碳水化合物转化为脂肪。     

雄果蝇－神经细胞控制求爱指令

日本研究人员2011年2月10日在美国《神经元》（Neuron）杂志上报告说，他们发现了果蝇的求爱机制。如果能证实脊椎动物也有类似的机制，就有可能以此提高家畜等的繁殖效率。     

开展"专题"教学构建知识网络提高复习效率

高三备考第2轮复习是构建知识和方法体系的关键时期，如何在有限的时间内达到理想效果?笔者通过长期实践，总结出专题教学法，提高了复习效率。所谓专题教学．就是围绕一个研究性学习的“主题”，经教师导学，学生自学，进行发散思维（串联或对比、类比和迁移、拓展和延伸），搜索相关知识，列出并求解环绕主题的系列问题．最后通过聚合思维（有机重组)，形成完整的、结构化的知识体系和方法体系。下面是以“胰岛素”为中心．开展“专题”教学的案例。     

依赖于微环境的TGFβ信号

转化生长因子β（transforming growth factor β，TGFβ）家族成员是一类分泌的细胞因子，在胚胎发育、免疫调节、伤口修复、细胞增殖和抑制等过程中发挥重要作用。其中,TGFβ1、TGFβ2和TGFβ3在进化上最晚出现，并以潜伏态分泌。有别于家族中的大多数成员，TGFβ1-3的信号具有时空区域性，并依赖于其所处的微环境。阐明依赖于微环境的TGFβ信号的多层次调控机制对于理解TGFβ信号在免疫、癌症等生理、病理条件下的功能，以及开发临床治疗策略具有重要意义。本文从TGFβ前体复合物的结构入手，并从TGFβ的激活，配体-受体识别，跨膜信号传导及转录调控等方面，论述依赖于微环境的TGFβ信号的调控机制，同时讨论肿瘤微环境中多效的TGFβ信号，进而对今后的研究方向进行展望。     

Effect of Flexible Back on Energy Absorption during Landing in Cats： A Biomechanical Investigation

Cats are characterized by their excellent landing ability. During the landing, they extend and bend their flexible backs. This study was undertaken to examine the effect of flexible back on impact attenuation. We collected kinematic and ground reaction force data from cats performing self-initiated jump down at different heights. Based on these measurements, the mechanical energy and elastic back energy were calculated. Further, we derived a beam model to predict back stiffness from the morphology of the vertebral spines. We found that cat could actively modulate the bending level of flexible back and the landing angle at different heights, making some kinetic energy be stored briefly as elastic strain energy in the back. This mechanism allows cat to reduce the kinetic energy dissipated by limbs and improve the efficiency of energy absorption. These results can provide bio- logical inspiration for the design of a flexible spine on a landing robot, and we anticipated their use in the energy absorption equipments for planetary exploration.     

混合电子供体促进非光合微生物菌群固碳效率的分子生态机制

前期研究已从全国各地的表层海水中分离驯化得到了能有效固碳的非光合固碳微生物菌群(Non-photosynthetic microbial community,NPMC),并发现在好氧条件下,混合电子供体(Mixture of Electron Donors,MEDs)(配比为0.46%NaNO_2、0.50%Na_2S_2O_3和1.25%Na_2S)能显著提高其固碳效率。但其与最佳H_2作为电子供体相比促进效果如何,其促进机制是什么,尚未见有报道。本文在比较了NPMC以MED和H_2为电子供体的固碳效率基础上,从NPMC的固碳基因丰度和表达活性角度分析了MED促进NPMC固碳效率的分子生态学机制。结果表明:(1) MED系统的固碳效率可以达到H_2系统的水平,并显著高于传统的NH_4~+系统的固碳效率;(2)卡尔文循环关键基因cbbL和cbbM在MED系统中的较高基因丰度和同时较高的表达可能是MED促进NPMC固碳效率的一个重要原因;(3)由于MED系统含有不同价态的N和S,有利于多种微生物生长,丰富了微生物多样性,为形成不同菌种之间的相互作用促进cbbL和cbbM的同时高表达提供了条件。     

中国航空碳排放及其效率时空演化特征分析

航空碳排放不仅影响空气质量且可造成温室效应。中国正处于从民航大国向民航强国迈进的关键时期，提高航空碳排放效率是行之有效的航空碳减排手段。运用可拓展随机性环境影响评估模型(STIRPAT)对中国2004—2019年航空碳排放总量的时空演变特征进行分析，以探明不同尺度区域航空碳排放的空间差异与空间关联表现；运用基于非期望产出的超效率松弛变量模型(SBM)和标准差椭圆分析法(SDE)对中国航空碳排放效率的时空分布与格局演化过程进行判定，以分析各省域航空碳排放效率的差异，并给出有效的航空碳减排方略。研究发现：2004—2019年，中国航空碳排放总量持续增长，航空碳排放增长率和航空碳排放强度均呈波动下降趋势；四大经济区航空碳排放总量分布总体表现为“东部>西部>中部>东北”的格局，东部仍是中国航空碳排放的主要区域；高碳排放区较分散，还未形成省域之间连片的碳排放高值区。2004—2019年，中国航空碳排放效率总体呈现“M”型波动上升趋势，各省域航空碳排放效率均不同程度的提高，但主要以低效率区、中效率区为主；各省域之间的航空碳排放效率差异性经历了逐渐减小到逐步增大的过程，但总体航空碳...