封面故事：利用海量數(shù)據(jù)的最新策略?
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研究人員怎樣才能應對現(xiàn)代方法所產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)流？在本期的“Big data special”專題中，Nature記者對目前正在制訂的、用以最為充分地利用海量數(shù)據(jù)的最新策略進行了探討。
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研究人造原子能級的新方法
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歷史上，研究人員通過觀察原子的光譜線來了解基本物質(zhì)的離散能級。該方法涉及對入射光線進行掃描，以尋找清晰的吸收線，后者是當一個頻率與兩個能級之間的間隙相匹配時出現(xiàn)的。從上世紀90年代開始，研究人員利用相干微波輻射源和頻率光譜學方法對人造原子（具有原子一樣的能量結(jié)構(gòu)的量子系統(tǒng)）也進行了研究。然而，關(guān)于能級譜的很多信息仍然不清楚，因為該方法對高頻率不適用。Berns等人研究出一種互補性方法，在這種方法中，一個人造原子的能級不是通過調(diào)頻來掃描，而是通過調(diào)幅來掃描，同時又根據(jù)譜圖中的一個特定特征對頻率進行調(diào)制。通過這種方法可以獲得大量新的光譜信息。這種方法普遍適用于一系列人造和天然原子。
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微RNA在蛋白層面上對基因表達的調(diào)控程度
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MicroRNAs可通過抑制一個信使RNA（mRNA）的轉(zhuǎn)錄或通過誘導其降解來調(diào)控基因表達。雖然以前的研究工作已經(jīng)在mRNA層面上對這種調(diào)控進行了測量，但過去對有多少調(diào)控發(fā)生在蛋白層面上仍不知道?，F(xiàn)在，由David Bartel和Nikolaus Rajewsky領(lǐng)導的兩個小組，利用被稱為SILAC（全稱為“利用細胞培養(yǎng)中的氨基酸進行穩(wěn)定同位素標記”）的方法的變通形式，對蛋白層面上所發(fā)生的蛋白組范圍內(nèi)的變化作為內(nèi)生和外生microRNAs的表達的一個函數(shù)進行了測量。他們發(fā)現(xiàn)，雖然microRNAs能直接抑制數(shù)百個基因的轉(zhuǎn)錄，但更多的間接效應卻能導致數(shù)千個基因的表達發(fā)生變化。然而，所觀察到的很多變化在數(shù)量級上不到兩倍，表明不管是直接還是間接，microRNAs都能充當“可變電阻器”，來微調(diào)蛋白合成，以便在任何一個給定的時間都能與細胞的需求相匹配。
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銀河系中心黑洞的觀測研究
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研究人員在1.3mm這個相對較短的射電波長，利用甚長基線干涉儀（VLBI）獲得了對有可能是銀河系中心一個超大質(zhì)量黑洞的“人馬座A*”（SgrA*）的內(nèi)在大小的一個新的估計值。所獲得的關(guān)于SgrA*大小的下限值，小于對假設中的黑洞的視界大小的預測值，說明SgrA*的輻射并不是以黑洞本身為中心，而是以周圍的吸積流為中心。VLBI在1.3mm左右（在這個波長要比在較長的波長受星際散射的影響更?。︺y河系中心所作的觀測，為研究黑洞物理學打開了一個新窗口。隨著新的VLBI觀測站的建設，該領(lǐng)域研究工作的精確度將會更高。
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一種制備穩(wěn)定WOW乳液的新方法
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本身分布在水相中的較大油滴內(nèi)的小水滴是一種雙乳化乳液類型。雖然它們相對于“油包水”乳液有一定優(yōu)勢，但“水包油包水”（WOW）乳液卻難以制備，往往不穩(wěn)定，需要復雜的技術(shù)或表面活性劑混合物?，F(xiàn)在，加州大學洛杉磯分校的一個由來自多個系的研究人員組成的研究小組，研究出一種利用“雙親二嵌段共聚多肽”制備雙乳化乳液的方法。這樣制備出的乳液能穩(wěn)定幾個月，其中多肽片段中氫鍵的控制起一個穩(wěn)定因子的作用。該方法甚至還能生成穩(wěn)定的雙乳化納米乳液（用現(xiàn)有方法是不可能做到的），這樣的乳液在化妝品、食物和藥物輸送中有可能派上用場。
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有毒虎蛾對抗捕食者的多種方式
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有毒的虎蛾歷史上是有警告色的昆蟲的著名例子；后來人們發(fā)現(xiàn)，蝙蝠將這些昆蟲所產(chǎn)生的超聲波與毒性聯(lián)系在一起，而且無毒物種也能得益于發(fā)出類似的聲音。在對加拿大東南安大略26種蛾子所作的一項研究中，John Ratcliffe和Marie Nydam發(fā)現(xiàn)，虎蛾的警告信號隨著一年中時間的不同而變化，因此也隨著它們最有可能碰到的捕食者的類型而變化。在春天出現(xiàn)的蛾子物種，往往用視覺信號如鮮艷的色彩來警告捕食者，告訴它們自己是不能吃的，因為在春天鳥類是其最大的威脅。在夏天出現(xiàn)的蛾子物種更多地依靠超聲來趕走能夠進行回聲定位的蝙蝠，后者在夏季對其構(gòu)成主要威脅。同樣，在白天活躍的物種更多地依靠視覺警告信號，而超聲信號在晚上更有用。這項研究說明了，來自兩種截然不同捕食者的選擇壓力何以能夠引導昆蟲警告系統(tǒng)中不同組成部分的演化，從而導致同一物種內(nèi)擁有多樣化的對抗捕食者的防衛(wèi)體系。
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帶有寄生病毒的巨病毒
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巨病毒分離毒株來自英國Bradford的一個冷卻塔。最初因其大?。ㄊ且阎畲蟛《镜娜洞?，而且大于很多細菌），該病毒被誤認為一種細菌，它是在名為“Acanthamoeba polyphaga”的原生動物中發(fā)現(xiàn)的。當它被識別為一種病毒時，它被稱之為一種模仿病毒（mimivirus，因其與細菌相似而得名）正式稱謂為APMV。現(xiàn)在，一種新的、甚至更大的APMV毒株已從巴黎一個水冷卻塔中分離出來。引人注目的是，該病毒并不是孤立的，其本身還被一種“衛(wèi)星病毒”所寄生。被稱為Sputnik的這種病毒在“建造”在被APMV共感染的阿米巴中的“病毒工廠”中復制。比照噬菌體，Sputnik被看作是人們所發(fā)現(xiàn)的第一種噬病毒體。它也許只是一座噬病毒體冰山之一角，因為對海洋水域所進行的宏基因組學研究顯示，存在大量與巨病毒密切相關(guān)的基因序列，從而導致人們懷疑：它們是一種共同的浮游生物寄生蟲。
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來源：科學時報