9月19日《科学》杂志精选

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一种分子可增加脐带血中干细胞数

研究人员已经确立了一种似乎能扩大脐带血中干细胞数目的分子。造血干细胞（HSC）——它能制造每一种血细胞——可在身体的数个地方被发现，其中包括骨髓。移植HSCs代表了一种对如血癌或骨髓癌等血液相关性疾病的治疗，但成功的HSC移植需要有一个免疫学上兼容的供体，但有30%~40%的需要进行移植术的病人缺乏这样的供体。脐带血即在分娩后留在胎盘和脐带中的血，是HSC的一个来源。不幸的是，在脐带血中的少量HSC限制了这一资源在人类移植治疗方案中的广泛应用。如今，在对5000多种化合物进行筛选之后，Iman Fares及其同事发现了一族小分子，它们能在体外扩展能够持续再生所有成熟血细胞的人类脐带血细胞的数量。这些分子可快速启动并维持HSC产出的功能在小鼠中得到了验证，这种功能会在长达6个月中一直存在。研究人员说，被确定的分子之一叫做UM171，它的特性可让它成为一种在人类HSC移植术中增强其功效的潜在候选物质。

美国加州涌升流新研究

据一项新的研究披露，海岸涌升流或由风驱动的海洋表面的温暖、养分耗竭的海水被凉的富含养分的深部海水所做的替换在美国加州海岸的过去60年中要比在过去600年中的几乎任何一个时候都变得更为多变。研究人员说，涌升流已知会激发海洋表面如像浮游植物繁盛生长等初级产力，但加州生态系统的这一最近变化的影响仍然是未知的。Bryan Black及其同事用蓝栎——它们中有些达400多岁——的树木年轮以及加州鱼类和海鸟的数据来重建该地区在过去576年中的冬季气候。由于在加州洋流系统中的涌升流高度依赖冬季天气，因此研究人员还能对这一时期中该地区的这一现象的可变性进行检测。他们的结果提示，只有另外两个时期——在19世纪末的某段时期及另外一个在20世纪中的某段时期——可以承载1950年左右加州洋流的涌升流中所观察到的那种极端可变性。据Black及他的同事披露，该趋势似乎是由独特的冬季情况——它们有利于向下的流动，这与涌升流的方向相反——驱动的，且它们降低了该地区鱼类、海鸟类及哺乳动物的产力。这一树木年轮的方法也可被用于解读在其他类似的海洋—陆地耦合生态系统中的可变性。

作用对立的化学物质可平衡情绪

据一项新的研究显示，相互对抗的化学物质—— 一种会使神经元兴奋而另一种会抑制神经元——可在一个与抑郁症相关的脑部区域中联手抑制某种负面的情绪。最近的研究提示，投射到一个叫作外侧系带或LHb的脑部区域的过度活跃的神经元会促成抑郁症。神经元可释放兴奋性或抑制性的化学物质。尽管科学家们知道，主要的兴奋性神经递质谷氨酸会在其投射到LHb时在啮齿动物中促成一种抑郁症样的状态，但他们不太知道主要的抑制性神经递质GABA对这一脑部区域的影响。Steven Shabel及其同事在此用包括光遗传学等各种技术来研究啮齿类动物中的通向LHb的一个脑神经通路中的神经细胞活性。他们发现，在对照组动物中，至该脑部区域的神经细胞输入是同时由GABA和谷氨酸组成的。然而，在一种抑郁症的动物模型中，GABA的输入减少了。他们的工作提示，需要有这两种作用相互对立的神经递质来控制LHb中的神经元的兴奋性。这一不同寻常的机制可能是调节情绪和行为的关键。

全球人口将在本世纪持续增长

一项新的报告提出，与过去的预测相反，全世界人口不太可能会在本世纪稳定下来；过去的预测认为，全球人口会在大约2050年左右达到峰值。基于对联合国（UN）最新人口预测的一项统计分析，这些结果指出撒哈拉以南非洲是驱动这一直至2100年的意外人口增长的主要动力。Patrick Gerland及其同事对最新的UN数据应用复杂的概率方法来极为准确地估计未来的人口发展趋势——如生育率和预期寿命。基于他们的结果和其他数据，Gerland等人估计全世界人口——目前为72亿——会在2100年时增长至96亿~123亿之间的可能性为80%。研究人员说，造成这一结果的主要原因是非洲预计人口的增长；人口学家曾经预测非洲的生育率会下降，但Gerland等人显示，在整个非洲地区的生育持续处于高水平。

此外，许多非洲妇女仍然有较多的孩子（其拥有孩子的中位数为4.6个），其部分原因是缺乏避孕措施。源自HIV的死亡率也有所下降，这进一步促使了人口的增长。此外，工作年龄人口与老年人的比例几乎可以肯定会大幅下降。由于在高生育率国家中的人口快速增长会给从自然资源的耗竭到失业到社会动荡等带来挑战，这项研究的结果具有重要的政策意义。研究人员说，预计人口的温和增长可通过更大幅度地投资对女孩的教育与提供避孕措施的计划生育规划而做到，而这两项因素都会影响生育率。每两年公布一次的UN人口报告会重点发布人口预测的“高”“低”值，但这些预测一直因为其缺乏某概率基础而受到批评。

（本栏目文章由美国科学促进会独家提供）

《中国科学报》 (2014-09-30 第2版 国际)