2014年03月07日《科学》杂志精选

封面故事 & 特刊：百年晶体学

Crystallography at 100

一个世纪之前，冯劳厄和布拉格父子开创现代晶体学。从晶体学研究获得的知识已经彻底改变了人们对化学和生物体系的认知，并直接或间接的促成了29名诺贝尔奖得主。百年辉煌史，传奇在继续。（DOI:10.1126/science.343.6175.1091）延伸阅读 Nature：晶体学百年大事记

长效药物可保护机体免受SHIV感染

Long-Acting Integrase Inhibitor Protects Macaques from Intrarectal Simian/Human Immunodeficiency Virus

一种现在正在进行临床试验的防止HIV感染的强效药物被重新配制成了一种长效的注射药物。Chasity Andrews及其同事证明，新的配方可保护猕猴不受反复的直肠内猴/人类免疫缺陷病毒（SHIV）的感染。该药的疗效和安全性还没有在人类中进行过测试。但是研究人员希望该长效药物在未来有可能被用于每月一次或每三个月一次的注射治疗，而这可帮助人们遵循他们的治疗方案。接触前预防（PrEP）治疗的临床试验是建立在给予那些没有感染HIV但却有感染高风险者的每日用药量的基础之上的。但要求人们每日坚持接受治疗却是困难的。在感染前一周给予猕猴这种GSK744 LA 的注射用药可保护所有的猕猴经受住因反复接触低剂量SHIV而被感染的考验。该药物的功效会随时间的推移而下降，因为其在体内的浓度会下降。但研究人员提示，每3个月给一次药可能会在人体内提供类似水平的对HIV的防护。（DOI: 10.1126/science.1248707）详细报道 Science：何大一改变HIV预防的游戏规则

高地疟疾的增加？

Altitudinal Changes in Malaria Incidence in Highlands of Ethiopia and Colombia

历史上，热带较高海拔地区的较为凉爽的气温为人们提供了一些免于感染疟原虫的庇护所，因为当气温低的时候，蚊媒难以完成其生命周期，而疟原虫的复制速度也会减慢。但是，由Amir Siraj及其同事所做的一项新的研究显示，当较高海拔地区的气温升高时，在这些高度的疟疾病例会同步地变得更为常见，尤其是在非洲及南美洲的高原地区——如果全球暖化趋势持续不减，这种情况可能会是疟疾蔓延至人口稠密的高原地区的一个重大问题。因此，研究人员从哥伦比亚西部的124个不同的城市及埃塞俄比亚中部的159个行政单位采集了详细的时空数据。他们分析了疟疾病例的垂直分布并发现，确实，在较暖和的年份中，在较高海拔地区会有更多的疟疾病例报告。Siraj和其他的研究人员创建了一个能够说明诸如杀虫剂及抗虐药物使用等因素的模型，且该模型预测，如果情况没有得到缓解，温度只要上升1度，仅在这两个大陆上就会造成每年增加成千上万的疟疾感染病例。（DOI:10.1126/science.1244325）

研究揭示了河流为什么会蜿蜒流动

Dynamic Reorganization of River Basins

研究人员设计了一个可预测河流网络如何演变的模型；他们说，该模型可对过去、现在及未来地形的动态物理特征做出某些阐释。Sean Willett及其同事对江河流域及排水系统划分或分水线随着时间的推移因应侵蚀及地壳构造隆升而致的改变方式进行了研究。他们用其得出的公式来测量目前世界上3个河流体系的状态；他们提出，渠道、流域及分水线常常会迁移以达到一种平衡的状态，在平衡状态时，地形会停止变迁。他们说，例如，汇入黄河的支流现在似乎已经变得相对稳定。但是据研究人员披露，在台湾中部的年轻的地貌以及美国东南部古老的河流网络仍然处在不断的变化之中。这一新的观察过去、现在及未来河流体系的方式或能给来自不同背景的科学家探索由河流系统连接的地质学、化学及生物学系统提供方法。对许多生物来说，河流网络所起的或是实体的通道或是屏障的作用，因此更好地了解它们相对的稳定性和长期性可能会产生某些有关演化的生物物理驱动因素的有价值的并具有对未来的生态学及环境保护有意义的见解。（DOI: 10.1126/science.1248765）

来自莫哈韦陨石坑的火星陨石

The Source Crater of Martian Shergottite Meteorites

已知的火星陨石大约有150个；对于这些陨石具体来自于火星上的什么地方，研究人员现在颇有把握。Stephanie Werner及其同事对火星表面的辉熔长石无球粒陨石的源头进行了搜寻。先前对辉熔长石无球粒陨石的研究提示，它们可能相当年轻，在某些陨石中它们是在不到6亿年前形成结晶的。但是Werner及其同事认为，所有的辉熔长石无球粒陨石源自火星的莫哈韦陨石坑——其宽度大约有34英里（55公里），并在大约43亿年前被置于其壳层之中。研究人员对这些陨石的矿物组成与该陨石坑中的具有类似地带的矿物组成进行了比对并提出，这些陨石的年龄与该陨石坑形成的年龄一致。有可能辉熔长石无球粒陨石来自某些最古老的火星地带，但它们因为诸如撞击熔融或因水而改变等“重新设定”的过程而显得较为年轻。（DOI: 10.1126/science.1247282）