6月26日《科学》杂志精选
时间:2017-12-07

  6月26日,“科学”杂志精选 - 新闻 - 科学网

  研究人员已经提出了一种将光纤传输到远端的方法,为工程师提供了一种可能的解决方案,以应对威胁到网络带宽极限的所谓能力危机。这些发现代表了向更快,更广泛的互联网迈出的一步。他们表明,与研究人员最初估计的相比,可以处理石英光纤的数据要多得多,而石英光纤是形成光纤通信基础的发际线。在正常情况下,通过光纤传播的信息会受到非线性失真的影响,随着时间的推移可能会退化。因此,必须重新产生信号,以便信号到达接收端时不会失真。现在,Eduardo Temprana及其同事已经发现了一种方法来抑制这些灯在光纤中传播时的非线性耗散,消除了不断需要的(并且昂贵的)信号再生的需要。研究人员利用数字反向传输方法研究了超过1000米长的光纤传输的不同激光脉冲频率。他们的观察表明,减缓光纤通信的光诱导的非线性相互作用可以被逆转,并且激光脉冲中的相干性是逆转的关键。总之,这些发现表明,光纤可以用来获得更多的可用带宽,并且比光纤传输更多的数据。

  研究表明,耐热基因可以拯救珊瑚

  根据一项新的研究,多孔鹿茸珊瑚是一种珊瑚礁建造珊瑚,通过DNA将其抗热性传递给下一代。这一发现表明,一些珊瑚可能利用一种称为基因拯救的进化过程,比研究人员想象的更容易适应全球变暖。 Groves Dixon和他的同事在澳大利亚的两个纬度(夏洛特公主湾和Orphis岛)从澳大利亚的两个地方交叉发现了多孔的鹿角珊瑚。他们将这些珊瑚幼虫暴露在长期暴露于高温的环境中,然后遗传分析存活的珊瑚幼虫。他们的研究结果显示,夏洛特公主湾更耐热的珊瑚虫的幼虫比奥菲斯岛的耐热性较差的珊瑚幼虫接触热量的可能性高出十倍。此外,迪克森和其他研究人员还表示,当夏洛特公主湾的珊瑚与Orphus岛的珊瑚杂交时,他们可以将耐热性传给后代。研究人员发现这些珊瑚的基因表达存在差异,而这些差异似乎是遗传的,并且与耐热有关。他们的研究结果表明,珊瑚对温度的忍受能力(随纬度变化)可以世代相传,而边远地区的珊瑚种群也不能简单地适应各自的环境。

  冰山的崩溃与冰川地震有关

  格陵兰希腊冰川的观测揭示了冰山崩解的新细节,这种现象与被称为冰川地震的可检测地震事件有关。今天,来自冰川地震的地震数据可以帮助研究人员追踪格陵兰岛和南极洲的冰川崩解过程,并且很难仔细研究这些过程。 Tavi Murray及其同事在2013年使用相机,GPS传感器和全球地震仪网络监测了格陵兰岛冰盖的主要出口 - 希腊冰川,历时55天,当时冰川退缩了约1.5公里,研究人员详细记录了10次大规模的冰崩事件,他们的研究结果表明,冰川的分裂与冰川分离,暂时颠倒了冰川的方向,造成记录的里氏5级地震,这些独特的地震可以在全球范围内被发现,他们让研究人员了解更多关于冰山的解体;冰山的解体现在导致了格陵兰近一半冰块的损失。

  罂粟弥补了吗啡神秘的缺失环节

  研究罂粟植物的研究人员已经发现了一种名为STORR的融合基因,促进了植物吗啡生产途径中重要的后续步骤;罂粟是一种镇痛药,如吗啡和可待因是生物碱的天然来源。这些发现建立在酵母的最新研究基础之上,并全面阐明吗啡的代谢途径;这意味着以廉价和安全的方式获得吗啡的经济上重要的方式,而不需要在田地中种植罂粟(以及其他阿片类药物)。到目前为止,研究人员一直在寻找将(S) - 乙烯基化合物改变为(R) - 乙醇胺的酶的变体。 Thilo Winzer及其同事通过研究罂粟罂粟(Papaver somniferum),发现STORR是一种催化下列两个步骤的酶:将(S) - 邻氨基苯甲酰胺转化为称为1,2-脱氢脯氨酸的胺,然后将中间底物转化为(R) - 乙烯碱。据研究人员介绍,STORR含有细胞色素P450模块,这有助于氧化还原酶模块的过程的第一步,而氧化还原酶模块便于第二步。完全掌握吗啡生物合成途径,研究人员能够探索更有效的基于微生物的方法来生产阿片类镇痛药;阿片类镇痛药在年销售额中产生数十亿美元。

  (本专栏文章由美国科学促进会专门提供)

  “中国科学”(2015-07-07第二版国际)