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全球变暖
遏止全球变暖 刻不容缓
政府间气候变化专门委员会的最新报告仍然低估了气候变化问题。
撰文/戴维·别洛（David Biello）
全球变暖已经不是新鲜的话题了。近年来，越来越多的迹象证明了它的存在：冰川融化、花期提前、平均气温不断上升。实际上，在过去的12年里，有11年的平均气温超过了历史记录，在高温年份的榜单上名列前茅。2007年2月，联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）的科学家和外交官们在法国巴黎展开讨论，并最终出炉了一份最新的气候报告。这份报告宣布全球变暖的存在是“不争的事实”，却省去了有关全球变暖正在加速的内容。IPCC删去了一些容易引发争议的论述，严格采用了获得同行认可的数据资料。因此，这样一份有些保守的报告，恐怕同2001年的气候报告一样，低估了全球变暖将带来的严重后果。
来自154个国家的2,000多名科学家参与了IPCC的运作，今年该机构还将发表3份后续报告。2月出炉的第一份报告只是从自然科学方面阐述了气候的变化。科学家先就与气体变化有关的各类问题（从气候改变的历史宏观角度到具体的地区性论述）分组草拟初稿，然后交给政府官员和其他评论家评议，收回3万多份反馈意见。最后，所有的科学家和外交官齐聚巴黎，逐字逐句地修改最终报告，改掉一些用词（例如用“不争的事实”替换“显而易见”），或者删去一些尚存争议的结论。
比如，在沙特阿拉伯等国的反对下，报告删去了一句话，即人类活动对地球热量收支（heat budget）变化的影响是太阳的5倍。这份报告的撰稿科学家之一，英国利兹大学的皮尔斯·福斯特（Piers Forster）说：“事实上，这个比值应该超过10倍。”与历史数据相比，目前地球表面每平方米接受到的太阳热能增加了0.12瓦，而人类活动造成的热能增加则是每平方米1.6瓦。
这份报告的保守性还反映了气候变化这门学科本身的局限。以海平面升高为例，不同的气候模型得出的预测值都在18厘米到59厘米之间。不过，没有一种模型能够完全描述格陵兰和南极冰川的融化可能会对海平面上升带来的更大影响，因为陆地冰川的融化无法用简单的方程式来概括。
平均来说，格陵兰冰川的融化和移动速度都在加快，但这种变化并不呈简单的线性增长趋势。比方说，格陵兰的康格尔隆萨克（Kangerdlugssuaq）冰川在自身重力的作用下流向大海，但是冰川的融化却使它的质量减轻、厚度变薄，流向大海的速度也放缓了。此外，美国华盛顿大学伊恩·豪厄特（Ian Howat）的观测数据显示，康格尔隆萨克冰川融水量的增长，有80%是在短短一年内发生的，随后又稳定了下来。正如美国宾夕法尼亚州立大学的冰河专家理查德·阿利（Richard Alley）所说：“冰盖的质量正在减轻，而且速度越来越快，尽管这不是造成海平面上升的主要原因，但仍然不容忽视。”事实上，许多因素都会影响格陵兰的冰盖。阿利说：“冰川就好比一头行事孤僻、行为复杂的巨型猛兽，想预测它的动向绝非易事。”
其他一些重要的因素，例如形成雷暴的对流，只能大致估算，而无法精确统计——与整个地球相比，它们的规模太小了。美国哥伦比亚大学从事气候模型研究的科学家斯蒂芬·泽比亚克（Stephen Zebiak）说：“气候模型根本不可能直接模拟这些事件，因此研究人员只能尝试考虑这些过程的整体影响。”
尽管存在一些缺陷，但全球气候模型正变得越来越可靠。如果把过去100年内影响气候变化的因素输入模型，它们就能推算100年来的气候变化情况，结果与实际的观测记录基本吻合。这让科学家们对预测未来的气候趋势更有信心。目前所有的气候模型都得出了一致的结论：未来20年内，全球的平均气温将至少上升0.4℃。
2007年4月，IPCC公布了第二份报告，描述了全球变暖会带来的影响，包括越来越频繁的大干旱、大洪水及其他极端气候现象。第三份报告会在5月公布，将探讨一些应对措施，比如用新能源替代化石燃料。在美国，政府对替代能源的开发工作仍然支持不力，尽管投入到生物燃料和氢燃料的资金预算有所增加，但其他可再生能源的研究经费却有所减少。目前投入此类研究的全部预算，甚至还比不上20世纪70年代的规模。
应对全球变暖离不开人才储备，可是阿利表示：“各国政府在寻找能源和气候问题解决方案这方面，投入的支持力度还不够大。一些学生还在犹豫，无法说服自己把这项事业当成毕生奋斗的目标。”无论如何，尽管IPCC的气候报告仍然保守，但表达的讯息已经十分明显：遏止全球变暖，刻不容缓。
（译/高倩 校/虞骏）
空间技术
天然气火箭
天然气将给未来的火箭提供动力，把人类送入太空，甚至送上火星。
撰文/史蒂文·阿什利（Steven Ashley）
很多人都知道天然气（甲烷）是日常生活中用于加热和取暖的一种燃料，然而在不远的将来，它也许还能推动宇宙飞船进入绕地球轨道，甚至到达更远的地方。世界各地的许多火箭工程师都在研究一种新型火箭发动机，它将用甲烷替代传统的液体燃料，为火箭提供动力。
过去半个世纪以来，工程师一般会选用碳氢化合物（hydrocarbon，比如煤油或氢）和低温下液化的氧作为火箭的化学推进燃料。但韩国C&Space公司（一家航天技术公司，位于韩国城南市）的戴维·赖斯伯勒（David Riseborough）指出，煤油和氢都有缺点。他说：“燃油燃烧产生的煤烟会在发动机表面沉积焦炭，造成堵塞，不利于火箭的重复使用。”氢燃料则需要昂贵的低温储存技术，操作起来十分危险；巨大的隔热储罐还要占用空间，增加火箭的负荷。
火箭上的任何纰漏都将带来灾难，因此火箭设计人员往往谨小慎微，坚持使用技术成熟、经过多次测试的装置和推进燃料。然而近年来，科学家也开始研究其他的替代燃料，甲烷就是其中之一。甲烷的性质相对温和，可以让航天员在太空或其他行星表面更安全、更有效地工作。
与煤油相比，甲烷燃烧释放的煤烟更少，产生的推力却更大。更重要的是，甲烷可以产生更高的比冲（specific impulse）。比冲是衡量燃料燃烧效率的物理量，表示一定质量的推进燃料能够产生多少动力。
与氢相比，尽管甲烷的比冲略低一些，但它仍有许多优势。液态甲烷更稳定，挥发也更慢。而且，甲烷的储存对隔热措施的要求更低，可以显著减少系统重量。此外，与液氢相比（液化温度为-253℃），液态甲烷的液化温度（-163℃）与液氧（-183℃）更为接近，使航天器的设计和操作都更加容易。甲烷燃料的另一个优势是：在未来的载人火星计划中，航天员可以就地取材，利用火星大气的主要成分——二氧化碳合成甲烷，有助于减少飞船的尺寸和重量。美国航空航天局（NASA）近期打算实施的猎户座登月计划（Orion mission），可能就会用甲烷燃料来推动月球着陆器（lunar lander）从月球表面升空，或者推动成员舱（crew capsule，航天员生活和工作的太空航）返回地球。
在NASA的资助下，几家公司正在积累甲烷引擎的研究和制造经验。美国XCOR航天技术公司（一家火箭制造商，位于加利福尼亚州莫哈韦沙漠）的理查德·伯尔尼勒（Richard Pournelle）报告说，他们公司在2006年12月对一台推力为7,500磅（约合3,400千克）的液态甲烷—液氧火箭发动机进行了地面试验。他们的竞争对手——美国KT工程公司（位于阿拉巴马州亨茨维尔市）也预期在今年完成他们研制的甲烷火箭发动机的首次点火试验。
2006年3月，C&Space公司的工程师测试了一种甲烷—氢发动机，它可以产生20,000磅到30,000磅的推力（约合9,000千克到14,000千克）。这种发动机是在俄罗斯专家的协助下设计完成的，可以将500千克重的卫星送入地球低轨道，发射费用约为2,000美元/磅（仅为目前正常发射费用的20%左右）。这种装置还可以推动未来的亚轨道观光飞行器（suborbital tourist flights，一种在大气层外作抛物线飞行，并不环绕地球的载人航天器，主要用于太空观光旅游），或者用作第二级火箭的推进器。赖斯伯勒说：“我们相信，甲烷可以大大缩短宇宙飞船的发射周期。”
虽然甲烷燃料的应用前景诱人，但发展道路绝不会一帆风顺。以日本宇宙航空开发研究机构（Japan Aerospace Exploration Agency）联合几家风险投资公司合作研发的银河快车（Galaxy Express）火箭为例，它的二级火箭发动机设计用甲烷作为燃料，但整个计划已经因为研发费用超过预算数亿美元而被推迟。
（译/王栋校/虞骏）
古人类学
“霍比特人”的新证据
撰文/JR·明克尔（JR. Mnkel）
三年前，考古学家在印度尼西亚的弗洛里斯岛发现了一个头盖骨，属于一种体型很小的原始人——“霍比特人”（Hobbit，这里借用了英国作家托尔金所著的《指环王》中穴居半身人的名称）。一场激烈的学术争论紧随而来：化石发现者一方声称，这种身高1米的原始人是生活在12,000年前的一个人类分支；另一方则坚持认为，这种原始人与现代人无异，只是他们患有小头畸形（microcephaly），导致大脑无法发育到正常尺寸。最新的研究为化石发现者的理论提供了证据。美国佛罗里达州立大学的古人类学家依照九个人类小头畸形的病例制作了头骨模型，他们发现“霍比特人”的头骨与这些模型的三维尺寸并不相符。
研究小组在2007年2月13日的《美国国家科学院院刊》上公布了这一发现。也许更重要的是，印尼官方已经重新开放了发现“霍比特人”头骨的山洞，以及这个山洞下方的另一个新发现的洞穴，那里也许隐藏着新的标本。
（译/刘旸校/虞骏）
生物学
胎儿发育由母亲决定
母亲大脑中的化学物质能影响胎儿的发育过程。
撰文/加里·斯蒂克斯（Gary Stix）
为了孩子，母亲可以奉献一切。
这句话听上去像是母亲节贺卡上的赞美之词，不过生物学家最近在分子和细胞水平上向我们展示了其中的真理。婴儿出生前依靠母体提供营养，母体中出现的烟酒代谢物会妨碍胎儿的发育，甚至影响孩子基因的表达方式——这些事实人们早已了解。现在，法国的研究人员发现，母体的生化物质可以直接介入胎儿的发育过程。这种“母体效应”（maternal effect）模糊了母体和胎儿的生理界限，有助于科学家追踪许多疾病的起源。
法国国家科学研究中心（CNRS，位于巴黎）的雅克·马莱（Jacques Mallet）及同事首次在哺乳动物中发现，在胎儿自身能够合成血清素（serotonin）之前，这种物质是由母体提供的。血清素既是一种神经递质（neurotransmitter，在神经元之间充当信使、传递信息的化学物质），又可以作为激素来控制胃肠系统、情绪、睡眠周期、心血管系统、痛觉感受和食欲等。
据2007年1月2日出版的《美国国家科学院院刊》（PNAS）报道，在这项实验中，研究小组的试验对象是经过基因改造的母鼠。这种母鼠缺少Ⅰ型色氨酸羟化酶（tryptophan hydroxylase 1，参与合成血液中的血清素），无法正常合成血清素。实验发现，在43个小鼠胚胎中，有37个体形偏小，大脑和其他器官的发育也出现异常。（母体内还有一种基因能合成少量血清素，这也许是只有部分胚胎出现这些缺陷的原因。）
而当母鼠能够合成血清素时，产下的大约130只幼仔中，只有不到10%在胚胎阶段出现这样的发育异常。即便对于其中一些先天无法合成血清素的幼仔来说，情况也是如此。马莱指出：“这个实验证明母体的基因可以替代幼仔的基因来发挥功能。”幼仔自身的基因要在妊娠期的最后三个月才开始发挥作用。不仅如此，他还补充说：“没有理由认为人类的情况会有所不同。现在，我们必须验证这一点。”
血清素对于胎儿的重要性，早已被前人的一系列研究所证实，马莱的工作正是基于这些发现。早在1988年，美国北卡罗来纳大学查普希尔分校的吉恩·劳德（Jean Lauder）就用体外培养的小鼠胚胎证明，血清素起到了信号分子的作用，在胚胎早期发育中扮演重要角色。她甚至提出了假说，认为血清素源自母体。劳德的实验使用了两种当时还未得到批准的药物——氟西汀（百忧解）和盐酸舍曲林（左洛复），结果在小鼠妊娠中期出现了面部、头部和心脏发育异常。百忧解也迟迟未能得到美国药品与食品监督管理局（FDA）的批准，直到被确认不会造成怀孕小鼠畸形，它才被FDA放行。2005年，美国波士顿市福赛思再生及发育生物学研究中心（Forsyth Center for Regenerative and Developmental Biology）负责人迈克尔·莱文（Michael Levin），在蛙和鸡的胚胎中找到了令人信服的证据，表明血清素在身体的左右不对称发育中起到信号分子的作用（比如，让心脏长在身体左侧）。马莱的论文指出，小鼠母体的血清素可能同样在发育中起到信号分子的作用。
马莱最新的研究结果，也许会促使研究人员关注母体中不同的血清素水平，以便了解许多与该化合物有关的疾病起因，比如自闭症、苯丙酮尿症（phenylketonuria，遗传性代谢病，主要表现为智力发育落后）和肠易激综合征（irritable bowel syndrome，常见的肠道功能性疾病，主要表现为腹痛、腹胀和排便紊乱）等。这些结果也再次强调了妇女在怀孕期间停止抗抑郁治疗的重要性，因为这种治疗会影响血清素水平。血清素的缺乏或许还能解释早产儿的发育问题。
科学界对母体效应的兴趣日益浓厚。在马莱的小组公布研究报告几周之后，美国西雅图市弗雷德·哈钦森癌症研究中心（Fred Hutchinson Cancer Research Center）的J·李·纳尔逊（J. Lee Nelson）等人就在《美国国家科学院院刊》上发表了他们的研究报告，指出母亲的细胞可以在怀孕期间转移给胎儿（参见2006年第6期《环球科学》的《婴儿永远在母亲“脑”中》一文），这些细胞能够转变成功能健全的胰岛β细胞，在胎儿体内合成胰岛素。这项研究展示了微嵌合现象（microchimerism，某一个体的少量细胞转移到另一个体内的现象）带来的好处。大多数有关微嵌合的研究（不论是从母体转移到胎儿，还是从胎儿转移到母体）都专注于可能引发的自体免疫效应，不过科学家一直在考虑微嵌合现象可能带来的好处。
马莱在继续研究母体的血清素。他的研究小组曾经在20世纪80年代中期，率先克隆出血清素和Ⅰ型色氨酸羟化酶的基因。福赛思再生及发育生物学研究中心负责人莱文指出，要确定血清素如何到达胎儿体内，到达之后又发挥了什么作用，需要进行更进一步的研究——这正是马莱现在所做的工作。他的实验室还计划寻找其他来自于母体、并参与胚胎发育过程的神经递质和激素，这项研究将给“母爱无止尽”赋予新的内涵。
（译/周林文校/虞骏）
宇宙学
暗物质不太黑
暗物质也许可以发射出足以被我们探测到的辐射。
撰文/乔治·马瑟（George Musser）
暗物质与百年战争（14世纪到15世纪爆发的英法战争）的相似之处，或许是它们都名不副实：百年战争持续了116年，暗物质也许并不黑暗。传统观点认为，暗物质最大的特点就是漆黑一片。宇宙中的恒星和气体总是莫名其妙地偏离轨道，一定有什么东西在拉扯它们。天文学家为此展开了搜索，结果一无所获。所以，不论这东西到底是什么，它都肯定不会发光，也不会吸收光线——这就是“暗物质”（dark matter）这个名字的由来。事实上，如果暗物质能够与光相互作用的话，星系甚至根本不会存在：充斥在早期宇宙中的光线会与物质纠缠在一起，让它们无法凝结成团块。
然而，天文学家很多年前就开始猜测，暗物质也许给宇宙中某些无法解释的光源提供着能量。这种说法一直存有争议——至少无法解释所有的不明光源，因为不同的光源要求暗物质粒子拥有不同的性质。现在，两位研究者找到了一种方法，可以让暗物质解释看起来更为合理。美国哈佛—史密森天体物理中心（Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics）的天文学家道格拉斯·芬克拜纳（Douglas Finkbeiner）说，“这实际上统一了各种理论，能够用一种新型粒子解释一切”。
与反暗物质结合是暗物质发光的一种方法。正反暗物质粒子会彼此湮灭，最终变成伽马射线。10年前，康普顿伽马射线天文台（CGRO，美国的天文探测卫星，于1991年发射升空）发现，宇宙中伽马射线的强度是常规过程产生的伽马射线的两倍。如果暗物质粒子的质量是质子的100倍，多出的伽马射线就可以用正反暗物质湮灭来解释。
另一条线索要追溯到20世纪70年代初，当时天文学家探测到了大量电子与正电子（positron，电子的反物质粒子）的湮灭。许多天体（例如超新星和中子星）都能产生正电子，但数量远低于观测到的数值。此外，能够产生正电子的天体一般位于银河系星盘平面上，而电子湮灭产生的辐射却呈椭球状分布。2003年，一个研究小组提出，暗物质湮灭能够产生正电子。正电子很轻，因此暗物质粒子的质量也应该很轻——大约是质子的1/1000。显然，这种理论与CGRO的观测结果矛盾。另外，如果暗物质粒子真有这么轻，粒子实验室早就应该发现它了。
芬克拜纳和美国纽约大学的粒子物理学家尼尔·韦纳（Neal Weiner）可以用同一种重粒子解释这两项看似矛盾的观测。在2007年1月召开的美国天文学会（American Astronomical Society）年会上，芬克拜纳提出了自己的看法，认为这种粒子可以在两者之间转换，将一部分动能转化为内能，于是它们就可以分裂出一个电子和一个正电子。
碰巧的是，星系内部暗物质粒子的动能刚好等于产生正负电子对所需要的能量。两个暗物质粒子相距10-14米时，如果它们通过一种未知的自然力发生相互作用，就可以将动能提取出来，产生正负电子对。粒子之间如此近距离擦身而过发生的几率，是两个粒子直接碰撞（湮灭的先决条件）发生几率的1万倍。事件发生几率的比值，使这种理论既能解释CGRO的观测结果，也能阐明科学家观测到的正电子数目。美国加利福尼亚大学欧文分校的粒子物理学家冯孝仁（Jonathan Feng）评论说：“与迄今提出过的其他理论相比，这种解释更加自然一些。”
这种解释需要引入一种新的作用力，两位研究者声称，新的粒子必然会带来新的作用力。韦纳说：“如果我们的模型成立的话，银河系中心的正电子信号就将激励我们探寻暗物质的另一种动力学特性。”他们的模型也许还能解释天体物理学中的其他谜题。比如，暗物质可能是让星系际气体保持高温的热源。无论如何，美国航空航天局（NASA）的伽马射线大视场空间望远镜（GLAST）定于今年秋天发射，它将有能力对模型进行检验。科学家将逐渐揭露暗物质的真相，弄清它们是什么，能够干点什么。这些粒子将获得自己的名字，而“暗物质”这个代表着无知的术语，终将被我们抛弃到无尽的黑暗之中。
（译/张博校/虞骏）
替代医学
食疗对抗自闭症
不吃面包和牛奶就能减轻自闭症吗？
撰文/马克·阿尔珀特（Mark Alpert）
网络上那些五花八门的资料宣称，一份没有麸质（gluten）和酪蛋白（casein）的食谱，对自闭症有着神奇的疗效。自闭症的患者多是儿童，他们的特征是交流能力有所减退。一些患儿的父母热情地宣传这种饮食疗法，他们声称，一旦把麸质（一种存在于小麦、黑麦和大麦中的植物蛋白混合物）和酪蛋白（奶制品中的主要蛋白质）从三餐中剔除，患儿的病况就有了惊人的好转。调查显示，多达40%的自闭症患儿曾经接受过专门的饮食疗法。对食疗的热衷主要是因为心理上的期盼，并非源自科学，因为迄今为止，研究人员还无法给出有力的证据，证明干涉饮食可以减轻自闭症的症状。不过最近，已经有研究人员开始进行首次严格的饮食实验，可望在一年内得到明确的结果。
这种食疗方法基于以下假设：患有自闭症的人往往肠胃功能不正常，使得进入身体的消化副产物数量异常增加。一种假说声称，麸质和酪蛋白的副产物会破坏大脑功能，因为它们能改变阿片类物质（opioid）的活性，这种活性跟疼痛调节和社会交往有关；另一种学说则认为，那种肠胃功能紊乱能够诱发有害的免疫反应。这些假说都尚未得到证实。事实上，科学家甚至还没有确定，自闭症患者出现肠胃问题的几率是否高于普通人。但是，我们对自闭症的成因知之甚少，再加上这种病症极为多变，一些研究人员宁愿相信，麸质和酪蛋白可能会通过某种方式（也许正是引发肠胃不适）加剧一些儿童的病症。
不过，最初对不食用麸质及酪蛋白的食疗所作的研究存在着严重的缺陷。尽管有6个研究小组报告称，自闭症儿童接受食疗数月后，在行为和认知方面有所好转，但几乎所有的研究小组都没有采用对照研究——即让另一组患者继续食用麸质和酪蛋白，观察两组患者的不同表现。由于研究人员没有将接受食疗的儿童与对照组进行比较，他们也就无法确定，这种行为和认知上的改善到底是食疗的效果，还是因为患儿的成长，抑或是同期进行的其他疗法所致。
相反，新近进行的研究包含了对照组，并采用了双盲设计：研究人员和家长都不知道自闭症儿童是否食用了麸质和酪蛋白，对儿童行为的评价就不会受到心理因素的影响。美国加利福尼亚大学戴维斯分校的罗宾·汉森（Robin Hansen）领导的一项研究中，所有的受试者都将接受两个月的无麸质食谱治疗，而在接下来的两个月里，一半的受试者将食用含有麸质的日常点心，另一半则食用外表一模一样的无麸质点心。美国罗彻斯特大学的苏珊·海曼（Susan Hyman）也在进行一项类似的研究，检验麸质和酪蛋白对行为的影响。美国匹兹堡大学医学中心的一项研究则将探讨无麸质、无酪蛋白的食谱与ω-3脂肪酸联合使用的效果——后者是另外一种流行的、却未经证实的自闭症治疗药物。
然而，研究人员在招募自闭症患者时遇到了一些困难。很多坚信无麸质、无酪蛋白食疗疗效的家长不愿意参加这些研究，因为他们的孩子可能被分到对照组，从而摄入这些“有害”的物质。汉森说她原本希望招到60个受试者，现在已经降到30个了。她的实验结果将在6个月内出炉。美国费城儿童医院地区自闭症中心的主任苏珊·E·利维（Susan E. Levy）说：“这项研究做起来很困难，不过极有价值。希望一年后我们可以获得更多的相关知识。”
（译/贾明月校/虞骏）
生态
河口的生态危机
社会发展的代价是河流入海口的生态系统退化。
撰文/罗杰·多伊尔（Rodger Doyle）
河流入海口是淡水与海水交汇的地方，那里生态环境变化多端、异常复杂，也是许多经济种群（极具经济价值的生物物种）重要的栖息地。入海口和近海水域都受到了大致相同的环境压力的影响，生态系统长期退化。实际上，联合国在2006年宣称，中国最大的两条河流——长江和黄河的入海口已经成为“死亡区”。不仅河流入海口和近海海域的环境遭受破坏，连更广阔的海洋也同样受到影响。
为了评估河流入海口和近海海域的受害程度，重建它们的生态史，加拿大达尔豪西大学（Dalhousie University，位于加拿大新斯科舍省哈利法克斯市）的海克·K·洛策（Heike K. Lotze）领导的一个国际研究小组分析了数百份文件。研究小组集中分析了12个位于温带地区的河流入海口及近海生态系统，它们长期受到人类发展活动的影响，短的有150年，最长的甚至达到2,500年。他们在每一片海域考察了30~80个物种，测定了7种水质参数，还收集了外来物种入侵的数据。
通常，在狩猎采集和农业时代，近海生态环境的退化程度较小。（不过，即使是史前人类也可以造成破坏；在美国旧金山湾，早期狩猎者捕尽了海獭、巨鹅、白鲟和当地的牡蛎种群。）大约300年前，市场经济开始发展，生态系统的生物多样性便急速降低。然而，过去50年来也出现了一些改善的迹象：鸟类的数量有所上升，爬行动物、哺乳动物以及植物的数量也大体保持稳定，只有无脊椎动物和鱼类的数量急剧减少。退化最严重的生态系统，是那些受到高强度商业活动影响时间最久的地区，比如亚德里亚海北部、波罗的海西部和沃顿海。
到20世纪末，他们研究的物种有91%出现了衰竭（即种群数量减少了一半以上），31%的物种已经十分罕见（减少了90%以上），7%的物种已经灭绝。种群数量的减少无法用外来物种（例如软壳蛤）的入侵来解释，也不是气候变化的结果。
过去100年来，包括芬迪湾外部、圣劳伦斯湾南部和马萨诸塞湾在内的一些近海海域，物种种群数量有所增加，这显然要归功于保护得力。其他海域种群数量的减少速度也已放缓。洛策及其同事认为，这些趋势表明生态系统退化已经度过低谷期，开始踏上复苏之路，不过速度仍然缓慢。
（译/丁莉校/虞骏）
疫苗
市场力量推动疫苗开发
撰文/JR·明克尔（JR. Minkel）
2007年2月9日，来自意大利、英国、加拿大、挪威和俄罗斯的官员在罗马会晤，宣布以上各国政府将提供15亿美元，向发展中国家提供抗肺炎球菌（pneumococcus）的疫苗。在可以用疫苗预防的疾病中，肺炎球菌是5岁以下儿童的头号致死病毒（据称，每年有100万儿童死于肺炎球菌感染）。意大利等国旨在建立“先进市场推动疫苗计划”（Advance Market Commitment），鼓励制药厂加快推出新一代肺炎球菌疫苗。这项政策要求捐助国为一定数量的疫苗支付费用，一旦基金被用完，参与此项计划的疫苗生产商必须以低于成本价的优惠价格供应疫苗。在一部分地区，现有的疫苗仅能抵御50%的肺炎球菌感染病例；不过惠氏（Wyeth）和葛兰素史克（GlaxoSmithKline）两大制药公司正在开发的疫苗都有望把这一数字提高到80%左右——有效性能否达到这一水平，是一种疫苗能否得到资助的评判标准。（译/刘旸校/虞骏）
晶体管
金属铪帮晶体管“减肥”
撰文/JR·明克尔（JR. Minkel）
2007年1月，英特尔宣布他们进一步缩小了晶体管的尺寸，方法是用金属铪替代绝缘层中的氧化硅。绝缘体在晶体管中调节不同部件之间的电流，因此能够控制晶体管的开关速度。此外，晶体管体积越小，芯片的集成度就越高。但是随着硅基绝缘材料体积的减小，电子泄漏问题便会凸显，使芯片运转时的能耗越来越大。在这么小的尺寸下，铪比硅材料有更好的绝缘性能，更不容易漏电。利用这种金属，英特尔期望他们能将晶体管的尺寸极限从目前的65纳米缩小到45纳米，使晶体管小型化之路按照预期发展下去。IBM也声称，他们计划在2008年推出类似的改进型晶体管。
（译/刘旸校/虞骏）
能源
用之不尽的地热资源
撰文/戴维·别洛（David Biello）
美国麻省理工学院的一个18人研究小组得出结论：地热电站能够提供的电量，是美国电力需求量的上千倍。地热电站借助地层深处被加热的液体或气体进行发电。研究小组提议，向高温岩床钻探，并建造露天蓄水池将水送入地下加热，用这种方式建造更多的新型地热电站。研究人员估计，大约有1.3×1025焦耳的能量被埋在美国国土之下，其中有1.5%都是可再生能源（如果不考虑利用这些能源的额外花费的话）。在未来的40年内，用10亿美元便可开发超过1,000亿瓦的地热能（相当于美国当前发电量的1/10），这个费用仅相当于兴建一座碳捕集燃煤电厂，或者1/3座核电站。不过这一设想也面临挑战：不当开采地热可能引发地震，应该想办法避免类似瑞士巴塞尔的事件再次重演。（2006年12月，瑞士巴塞尔一个地热开采钻井钻至地表5,000多米岩石深处，通过灌水加压提取地热时，突然引发里氏3.4级的地震，并在随后的几天内多次发生余震，所幸没有造成房屋倒塌和人员伤亡。） （译/刘旸校/虞骏）
物理
光与物质的移形换位
撰文/JR·明克尔（JR. Minkel）
1999年，美国哈佛大学的莱娜·豪（Lene Hau）及其同事把光速从每秒近30万千米，降低到每小时61千米。几年后，这个研究小组又成功地让一束光彻底停滞下来。现在，豪博士的研究小组又玩出了新的量子把戏：他们把光变成了物质，然后又变了回去。这种中间物质是两团超低温原子气体——玻色-爱因斯坦凝聚物（Bose-Einstein condensate，BEC）。在豪博士的实验中，一束激光脉冲照射到第一团BEC，将它的能量传递给凝聚物。这团凝聚物中的原子携带着能量，以物质波的形式前进了160微米之后，撞击另一团BEC，并被它吸收。结果，这些原子发出了和最初一模一样的光脉冲。2007年2月8日的《自然》杂志公布了这项成果。豪博士推测，这项技术有一天会被应用于光通讯或超精确导航系统之中。 （译/刘旸校/虞骏）
生物
薰衣草油=雌性激素？
撰文/查尔斯·Q·蔡（Charles Q. Choi）
薰衣草油（Lavender）和其他芳香油可能导致男孩的胸部发育。美国科罗拉多大学丹佛分校的儿童内分泌专家克利福德·布洛赫（Clifford Bloch）诊断了3名男孩（年龄分别为4岁、7岁和10岁），他们在其他方面都发育正常，只是患上了罕见的青春期前男性乳腺发育症（prepubertal gynecomastia）。这3名男孩都使用过具有薰衣草香味的香皂或沐浴液，或者添加了薰衣草油和茶树油的洗发精或发胶。在停止使用上述产品几个月后，男孩的乳腺发育症症状有所减轻。布洛赫在美国国家环境卫生科学研究所（NIEHS）的同事们，测试了薰衣草油对实验室培养的人类乳腺癌细胞基因表达的影响，结果发现这种物质可以起到雌性激素的作用，并对雄性激素产生抵制。薰衣草油对青春期前的女孩、青春期的青少年或成年人是否存在类似影响，目前还不清楚。研究人员将他们的发现发表在2007年2月1日的《新英格兰医学杂志》上。 （译/刘旸校/虞骏）
粒子物理
大型强子对撞机发生爆炸
撰文/Steed
2007年第4期的《环球科学》曾经报道，在寻找希格斯粒子方面，与费米实验室相比，欧洲即将建成的、世界上最大的加速器——大型强子对撞机（Large Hadron Collider，LHC）已经处于下风（参见《寻找希格斯粒子》一文）。然而，就在第4期杂志付印出版之际，2007年3月27日，在对LHC的实验设备进行高压检测时，用于聚焦质子束的四极磁体系统（quadrupole magnet system）发生爆裂。爆炸产生的巨响令在场的工作人员听力受损，不过没有造成其他伤亡。这起事故的原因正在调查，很可能是磁体设计失误造成的。无论如何，LHC磁体的相关部分都不得不重新设计建造。换句话说，LHC已无法在今年按计划启动，对微观粒子世界的终极探寻将被迫延期。
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