10月10日《科學》雜志精選

　　 用于全地形機器人的蛇型模板問世

　　一項揭示蛇是如何以側向扭行攀爬沙坡的研究——這是一個艱難之舉——正幫助科學家們改進地面運行機器人的功能。它甚或能幫助科學家們建造一種滾動機器人無法做到的能在地面——如在某塌陷礦井內的山丘上——巡航的機器人。地球表面有許多不同的組成，其中包括沙地、泥土地及樹皮。

　　然而，大多數的機器人是在實驗室中設計的，它們在平坦堅硬的表面具有功能。研究在許多不同基于陸地環境中巡行的動物可教科學家們許多有關制造一種能在全地形上運行的機器人裝置的知識。尤其是某些種類的蛇對研究很有幫助，因為它們用一種叫作側向扭行（它涉及在抬升其身體某些節段的同時讓其他身體節段與地面保持靜態接觸——這是一種將打滑最小化的策略）的特殊步態行進。人們對在堅硬表面的側向扭行已進行過研究，但對其在松散、流動材料上的研究則少得多，因此科學家們對它是如何運作的并不完全理解。Hamidreza Marvi等人在亞特蘭大動物園中對6條側向扭行的響尾蛇在不同傾斜度的沙道上的爬行進行了監測。他們對這些蛇穿透沙子有多深、它們有多少個接觸點以及這種行為在坡度增加時如何改變等進行了研究。

　　HIV的包膜蛋白會改變形狀

　　一種新的成像技術揭示了HIV用來感染細胞的蛋白是如何改變形狀的，這些結果可能為用藥物及疫苗來攻擊這種致命病毒提供新的方法。HIV包膜蛋白Env會改變其形狀并采納數種不同的構型，這是它在病毒及宿主細胞膜融合之前需要完成的步驟。通過改變其形狀，它也能躲避抗體——這一現象促成了HIV的治療困難。科學家們對導致進入宿主細胞的Env的改變形狀的活性非常感興趣。他們能夠獲取處于不同構象的Env的靜態圖像，但無法獲得動態圖像，而能看到后者是有幫助的。James Munro等在此用一種特別的過去還沒有用于這一蛋白——單分子FRET —— 的顯微鏡技術對Env中的動態變化做到了可視化。他們顯示，在進入宿主細胞前，該蛋白在3種不同的形狀之間來回變化。研究人員專注于當兩種HIV-1分離株—— 一種對抗體敏感，另一種對抗體有抵抗性——與其他分子結合時這些形狀是如何改變的。這兩種分離株通常占據著所謂的基態構型，但在某抗體存在時，對藥物敏感的分離株會轉變至某種中間或開放構型并會在該構型上停留更長時間，而該構型是該分離株與細胞融合并感染細胞所必須采納的構型；然而，這一構型在耐抗體分離株中被遮蔽，也許這可以解釋其對抗體治療具有抵抗的能力。Munro等人希望了解廣譜中和抗體（bNAbs）——它們對HIV-1分離株更為有效——是否是通過將HIV-1 Env鎖定在基態而發揮作用的。在有bNAbs時，Env采納的確實是基態形狀。

　　孩子變少老年人變多并非世界末日

　　在低生育率會讓政府資金吃緊并會在全世界許多發達國家中降低生活標準的警告中，Ronald Lee及其同事提出，適度低下的生育率及緩慢衰減的人口實際上可能會提高生活標準。研究人員用一種新近能夠得到的數據集——被稱作國家轉移賬戶，它將調查結果、管理數據及聯合國國家賬戶系統進行結合來估計40個不同國家中人們在不同年齡所生產及消費的商品和服務，以及在不同世代間通過家庭成員（如大學學費）或政府計劃（如社會安全金）所轉移的錢的數額。通過分析全世界納稅人與受益者及工人與消費者的表觀關系，他們得出的結論是，低于替代率——或維持目前人口水平所必需的百分率——的生育率會給政府預算帶來最大的負擔，但政府能輕松地調整它們的政策來進行適應。他們說，當諸如家庭動態及教育等因素納入考慮時，略微低于替代率的生育率將變得理想，它能改善最大數目的人的物質生活標準。研究人員承認，在他們的研究中未被納入的如移民及不平等問題也會影響生活標準，但他們提出，政府仍然會對目前在世界各地所見的低下的生育率作出適應性改變。

　　形成恒星的星系成遙望過去之窗

　　研究人員已經確認了一個星爆星系，或是一個以格外快的速度正在大量制造恒星的星系；該星系具有許多宇宙大爆炸之后提供早期宇宙最早一點星光所需的特征。那個被稱作宇宙再電離的光亮事件多年來一直令天文學家著迷，盡管他們永遠無法一瞥造成該事件的遠古能量，但他們現在有一個當代的有關它是如何發生的線索。Sanchayeeta Borthakur及其同事用裝在哈勃望遠鏡上的宇宙起源光譜儀對J0921+4509光譜進行了仔細觀察；J0921+4509是一個每年可產生大約50個太陽質量恒星速度的星系。他們的結果提示，該星系正在通過在包裹它的中性氣體中的間隙泄漏其約21%的萊曼連續輻射或離子通量。在將他們的數據與恒星模型進行比較之后，研究人員提出，J0921+4509的巨型、高沖擊力恒星形成區域已經誕生了許多年輕、巨大的恒星，而這些允許其連續體能量逃逸的間隙是由這一極端物體產生的異常強力的風所產生的。據研究人員披露，該星系看來在模擬早期宇宙的過程。