封面故事：如果没有生命地球将会怎样？

    地球陆地表面大部分被生命覆盖，它们强烈影响景观的形成过程。然而，最近获得的图像显示，火星与地球的地貌惊人相似。这便提出一个有趣的问题：如果我们拿出一幅高分辨率地貌图，把明显的生命痕迹从上面抹去，我们能否仅仅从地貌判断地球上有生命？Bill Dietrich 和Taylor Perron讨论了我们目前关于生物对控制地形和演化过程的影响的认识。他们得出的结论是，虽然生物过程在所有尺度上都影响地表特征，但我们并不能找到一个能独特反映生命之存在的地形。一个没有生命的地球看起来将是不一样的，但这种差别将在于某些地形特征的频率分布。本期封面所示为，一块块植被使智利一片流沙的涟漪出现了不规则的形态，但其影响方式并不是生命所特有的。

    “非典”对中国科研工作的总体影响

    中国最近的“非典”暴发使该国的科学家成了人们关注的焦点。很多实验室把自己通常的工作放到一边，而把关于“非典”流行病学、生物化学和免疫学的研究工作当做一项国家任务来完成，而且很多中国科学家还在继续发表这一领域的重要研究结果。中国政府也从中吸取了教训，与国际卫生机构加强了合作。就全球对今后从亚洲出现的任何一种传染病的应对工作来说，这是一个好消息。但它对中国科研工作的总体影响又是什么呢？

    金属玻璃的结构研究

    无定形金属合金(有时被称为“金属玻璃”)被誉为未来材料。它们没有晶体化金属的长程有序性，因而具有自己的特性。例如，由于它们几乎没有晶体缺陷，因而金属玻璃在变形后容易弹回其最初性状；而且金属铁玻璃还是高效的磁体。然而，在无定形合金中，有金属键的原子是如何将它们自己结合在一起的仍然是个谜。一组研究人员，将实验和计算工具结合起来，对长度达几个埃的金属玻璃中原子堆积和排列方式进行了研究。

    肿瘤形成的间接途径

    很多人类癌症细胞的一个共同特征是，通过对组蛋白和DNA甲基化的修饰作用，使肿瘤抑制基因失去活性。为了充分了解癌症的产生过程，明确这些“外因遗传”变化是怎样产生的很重要。现在，对果蝇眼睛所做的一项研究表明，两种核蛋白在遇到生长调节因子Delta的过度表达时，会起外因沉寂因子的作用，诱发转移性肿瘤的形成。这个过程需要有两种组蛋白修饰酶和染色质域蛋白Polycomb的存在。眼癌家族蛋白基因的表达在这些肿瘤中被减少了。总的来看，这一迷宫似的机制将Notch-Delta信号作用通道、外因沉寂作用通道和肿瘤形成过程中的细胞周期控制联系在了一起。这一发现不仅可帮助澄清正常生长和肿瘤生长中的某些问题，而且还可能为寻找癌症的新的测试方法提供了一个途径。

    植物代谢与质量变化的对应关系

    下面的现象几乎可以说是一个自然规律：当动物和植物的大小变化时，它们的代谢也以一种可以预测的、但却不同的速度发生变化(或称按比例变化)。这个现象被称为“异速生长”。人们不很确定的是，两个数量变化的精确速度是多少。来自简单几何学的经典理论认为，如果质量增加一定数量，代谢将增加相应数量的2/3。然而，最近的大部分研究工作都表明，二者之间的比例指数约为3/4。这个结果开辟了一个巨大的研究和争论领域，Reich等人也加入了这一争论。他们在对植物代谢所做的一项全面程度前所未有的研究中，全面推翻了“异速生长”比例理论。他们认为，植物代谢的变化不是异速的，而是等速的，是与质量的变化一对一地进行的。这种观点说明动物和植物之间存在根本差别，植物代谢主要是由生物化学控制的，而动物代谢主要是由血管网络控制的。

    根据钞票流通轨迹研究疾病传播

    1998年12月23日以来，www.wheresgeorge.com这个网站邀请其用户输入他们的美元的序列号，并在美国及以外的地方跟踪这些美元。为什么呢？他们在“常见问题”中解释说，这是“为了好玩，因为这件事还没有人做”。但这项工作积累的数据集为检验反映人们旅行情况的数学定律提供了理想的素材，对研究传染病传播的流行病学家也有重要意义。研究人员对超过50万美元的美元钞票的轨迹进行了分析，结果表明，人类的扩散在很大程度上可由一个被称为“二参数连续时间随机行走”的模型来描述：我们的旅行习惯符合一种被称为“超级扩散”的随机扩散形式。在有了这些基础之后，很快将有可能开发出一组新的模型来解释人类疾病的传播。

    有条件的同情心

    人类能够同情他人的痛苦，但我们并不是在任何情况下都能做到。利用玩一个经济学游戏的人类志愿者所做的一项实验，对人类同情心的条件性进行了研究，结果表明，社会相互作用的公平性在形成同情性神经反应中扮演一个关键角色。男性和女性都同情表现出合作精神的人的痛苦。然而如果人的行为很自私，同情反应就会被废除，至少在男性中是这样，而且似乎物理伤害(指对他人)甚至还会被认为是一种愉快的结果。这也许是证明“幸灾乐祸”现象的科学性的第一个神经科学证据。