3月14日《科学》杂志精选

 科学家揭示食物与物种数量的关系

研究人员对热带蝇类以及在其体内产卵的寄生蜂进行了仔细观察后揭示出了一个难以置信的相互作用的复杂网络，如果没有先进的分子技术，其中的一些相互作用仍然不会被发现。该复杂网络提出了有关物种是如何相互作用的问题。要揭示物种间相互作用的结果是富有挑战性的。在秘鲁的一个地方，Marty Condon等人对数千种吃植物的昆虫进行了研究，这些昆虫的幼虫所吃的是攀援番瓜花的多汁部分。应用分子方法来揭露有多少蝇类及寄生蜂物种存在于这个特别的地方以及它们是如何相互作用的，Condon及其同事发现了极端的多样性：14个蝇类物种及18个寄生蜂物种，它们都只占据了2种攀援性番瓜。通过观察蝇类幼虫在寄生蜂产卵前的样本，科学家们发现，某些寄生蜂没有活下来，从而提示如果是在错误的蝇类物种中产卵，这些寄生蜂的后代就会死亡。因此，死亡的相互作用——在某些物种中是由寄生蜂所驱动的（杀灭蝇类），而在另外一些物种中则是由其同类，即母体寄生蜂所导致的——产生了极大数量的独特、高度界定的生态位，后者在一个简单的植物系统（其当从外部看时似乎只是某单一的资源）中让大数目蝇类和寄生蜂出现了极端的特化并让它们共存。

揭开组蛋白标记之谜

在植物中，异染色质——或紧凑排列的DNA——上的一个叫作H3K27me1的特别标记在细胞分裂时必须得到保守，这样其子细胞才能接受有着相似组织的DNA。如今，一项由Yannick Jacob及其同事所作的新的研究显示，在 ATXR5和ATXR6之间的特别的相互作用以及一个被称作H3.1的组蛋白变异体在拟南芥中维持着这一关键性H3K27me1标志；ATXR5和ATXR6是修饰组蛋白的2个酶，而组蛋白是将 DNA装入异染色质的蛋白。研究人员以2.1埃的分辨率弄清楚了与H3.1肽形成复合物的ATXR5的晶体结构，而它显示了为什么与不依赖于复制的H3.3变异体相比，ATXR5酶更倾向于依赖复制的H3.1变异体。他们的发现证明了组蛋白变异体是如何通过控制能够重新塑造在细胞核中的异染色质的酶来指示基因表达的后生变化的。

分解天然气的新方法

据一项新的研究报告，科学家们发现了廉价的材料，其能将天然气在温和的条件下转变为有用的化学物质。这种新的方法最终可与目前的、用于从石油中产生相同化学物质的技术进行竞争。由水力压裂或液压破碎法所发掘的天然气供应的迅速增长促使人们探索改善将其组分转变成为日用化学品的方法。目前的技术代价过于昂贵，尤其是在与从石油产生的产品进行竞争时是这样。这在很大程度上是因为转变天然气——天然气具有高度的化学惰性——所需的方法很复杂。天然气大体上是由烷烃组成的，而烷烃本身是由通过某些化学中已知的最强固的化学键保持在一起的碳与氢原子组成的。科学家们曾经试图用由诸如铂和铑等贵金属制备的催化剂来开启天然气的反应性。现在，Brian G Hashiguchi及其同事对上世纪90年代的有关较重的主族金属的初步工作进行了重温并发现铅和铊盐——它们都是简单、常见且廉价的化学品——不仅能有效地将天然气中的甲烷而且还能将乙烷和丙烷转变为日用燃料。对这些材料的进一步研发可带来用于其他烃类转换的新化学。

“大数据革命”遭遇陷阱

大数据正在最广泛的层面为人们提供研究人类行为及互动的新机会。然而据《科学》杂志披露，对这些数据集的分析一直都很复杂，原因是对如此多的大数据的收集方式并非像收集“小数据”的方式那样仔细。David Lazer及其同事用谷歌流感趋势（GFT）作为一个大数据分析失准的例子——他们提出了在这一新的研究与分析时代向前推进的建议。文章的作者解释了为什么大数据的傲慢，或者说大数据可取代（而非补充）传统数据收集以及算法动力学的假设，或者说由工程师为改善谷歌搜索功能而作出的改变，造成了该搜索服务的故障。尽管Lazer及其同事提出GFT是一个良好的开端，但他们也呼吁谷歌应继续让他们的数据及分析分别变得更加透明及具有可重复性。