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12月24日《自然》杂志精选

作者:      来源:      发布时间:2016-01-04      录入:2012065

封面故事: 2015年十大科学人物

由《自然》杂志编辑评选出的2015年 “十大科学人物”透过重大事件和发现来观察人类在科学方面所作努力。今年的十大科学人物是:联合国气候变化负责人 Christiana Figueres、基因编辑先驱黄军就、NASA 冥王星专家Alan Stern、化学工程师鲍哲楠、伊朗核工程师/外交家Ali Akbar Salehi、天文学家和女权人士Joan Schmelz、人口遗传学家David Reich、超导研究人员Mikhail Eremets、合成生物学家hristina Smolke和“再现性项目”的Brian Nosek。

通过网络分析合成复杂分子

Rich Sarpong及同事通过对由E. J. Corey在上个世纪70年代定型的 “网络分析”方法进行改进,建立了用于合成二萜生物碱家族中多个成员的一个统一方法。作者利用这一框架识别出一个多功能合成中间体,它可帮助weisaconitine D和liljestrandinine以及gomandonine的核心的合成。为这项研究开发的基于web的确定性绘图程序,具有更普遍地应用于其他在架构上具有挑战性的分子的分析和合成的潜力。

从古DNA推导出的选择压力

这项研究将古DNA用作观察人类演化的一个关键时期(距今大约8500年前农业生产在欧洲的出现)的窗口。研究人员获得了来自从公元前6500年到公元前300年的230个 “西欧亚人”、包括来自26个新石器时代安纳托利亚人的样本的全基因组扫描数据,它们代表着来自东地中海的第一个全基因组古DNA。作者发现了与饮食、色素沉积和免疫相关的位点上的选择证据。最强的选择信号在负责 “乳糖酶持久性”的等位基因上,这一发现支持以下观点:可观频度的“乳糖酶持久性”只是过去4000年才在欧洲出现。

“片基系统”微处理器

计算机系统和数据中心之间的迅速数据传输已成为现代信息处理中的瓶颈之一。提高速度的一种办法是使用光连接而不是电线,过去十年人们在研发将这种连接方式集成到硅芯片内的基于硅的纳米光子方法方面作出了显著努力,但在电子学和光子学中所用制造工艺之间的不相容性被证明是一个障碍。

现在,Chen Sun等人描述了一种 “片基系统”微处理器,它能成功地集成电子和光子系统,但却是用标准的微电子芯片制造方法生产的。这样制成的微处理器集7000万晶体管和850个光子元件于一体,能与外界进行光通信。这一结果为今后研发新型快速、低功耗计算系统架构提供了一个有希望的途径。

制备镁合金复合材料的一个新途径

当前最好的镁合金非常轻,但却没有其他结构金属所具有的强度。基于镁的复合材料有可能提供一种在保持轻质的同时提高强度的办法。

在这项研究中,Xiao-Chun Li及同事演示了通过纳米颗粒在熔融金属中的自稳定过程来让碳化硅纳米颗粒在镁中致密、均匀分散(体积比14%)的一种生产方法。这样获得的复合材料的强度、硬度、弹性和高温稳定性都有所提高。通过克服在金属基底中分散纳米颗粒的长期未能解决的挑战,这一新方法也许能为高性能轻质金属复合材料的制备提供了一个广泛适用的途径。

(田学文/编译 更多信息请访问www.naturechina.com/st

《中国科学报》 (2016-01-04 第2版 国际)