重塑最早的细胞
与现代细胞(拥有线粒体、孔、细胞核等)不同,大约35亿年前出现的第一个细胞非常简单。它可能只由一层膜和内部的遗传信息组成——这就引出了一个问题,它是如何吸收营养和繁殖的。哈佛医学院的研究人员构建了一个模型,展示了第一个细胞可能的样子。他们使用可能存在于原始地球上的脂肪酸,创造了一种膜,这种膜具有足够的孔隙度,可以让营养物质进入,但又足够坚固,可以保护内部的遗传物质。在装有水的试管中,脂肪酸在DNA条带周围形成环状。研究人员还添加了核苷酸——遗传物质的单位——它们进入细胞,附着在DNA上,并在24小时内复制了DNA。科学家现在必须弄清楚原始的和复制的DNA链如何分离,这将使细胞能够分裂和繁殖。这项研究发表在6月12日的《自然》杂志上。
避蚊胺的克星
新型驱蚊剂的有效时间是目前使用最广泛的化学物质和衡量替代品的黄金标准——避蚊胺的三倍以上。研究人员使用人工神经网络发现了它们,他们首先通过向其提供150种已知驱蚊剂的分子结构来训练该网络。然后,该神经网络扫描了一个包含约2000种未经测试的哌啶类化合物的库,这些化合物与黑胡椒中的活性成分有关,可以驱除昆虫。随后,人类志愿者佩戴浸渍了最佳候选物的臂章,每天在装有约500只蚊子的笼子中静止不动地举起手臂一分钟。佛罗里达大学和美国农业部的科学家发现,虽然避蚊胺平均能驱蚊17.5天,但一些新化合物的驱蚊时间长达73天。《美国国家科学院院刊》5月27日刊登了关于这些发现的报道。
坚韧如铁的纸张 纸张可能不会过时——一种新型纸张的抗撕裂性比铸铁更好。由纤维素纤维制成的材料可能非常坚固,但也可能很脆,拉扯时很容易撕裂。现在,斯德哥尔摩皇家理工学院的研究人员及其同事发明了一种非常坚韧的“纳米纸”。为了制造这些纸张,研究人员用酶处理木浆,然后将其粉碎。纸张通常由直径为几十微米的纤维制成,但纳米纸将纤维素纤维卷曲成宽度为10到40纳米的缠结。它的高拉伸强度很可能归因于其网状结构以及纤维彼此粘附的方式。这种纸张的配方可以作为建筑材料使用,已刊登在6月9日出版的《Biomacromolecules》杂志上。
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那是你的最终报价吗?
血清素是一种影响大脑情绪的化学物质,它似乎也控制着对不公平行为的反应。剑桥大学的研究人员通过给志愿者喂食一种缺乏色氨酸的氨基酸混合物(色氨酸是人体制造血清素所需的成分),部分降低了志愿者的血清素水平。然后,志愿者们玩了一个最后通牒游戏,在这个游戏中,他们必须决定是否接受“提议者”提出的分配一笔钱的方案,无论分配多么不均。拒绝该提议意味着没有人能得到任何东西。实验者发现,缺乏血清素会使拒绝的可能性更大——例如,82%的血清素缺乏者拒绝了20%的份额,而接受同样最后通牒的正常受试者中,这一比例为67%。这项研究的结果发表在6月5日《科学》杂志的在线版上,要么接受,要么放弃。
微生物计算
科学家们制造了一种DNA计算机,让细菌参与解决一个排序问题(即,一个涉及将煎饼翻面至金黄色朝上的问题)。研究人员使用两个DNA片段——一个长片段和一个短片段——模拟了一个简单的两煎饼翻转问题,并将它们以随机的顺序和方向插入到细菌中。在一种酶的帮助下,这些片段将有一定的时间翻转到正确的位置。具有正确答案的细菌恰好对产生了抗生素免疫,抗生素被用来消灭那些具有错误答案的细菌。由于细胞可以繁殖,微生物处理器的数量可以呈指数级增长,从而快速解决问题。
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捕捉一颗爆发的恒星
科学家们已经精确地定位了一颗恒星,它在爆炸前几个小时内在光谱的紫外线(UV)部分闪耀。这一发现代表着即将到来的超新星最早可见的迹象。紫外线是由于膨胀的内部冲击波试图从恒星中挣脱出来时温度骤升而产生的;因此,它们提供了在恒星被摧毁之前收集关于完整恒星数据的最后机会。就在这一发现不久之前,研究人员首次目睹了当冲击波真正撕裂恒星时释放出的X射线。
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