4月20日《科學》雜志精選

　　據一項新的遺傳學分析，北極熊在大約60 萬年前與它們最近的親族分道揚鑣。這些發現提示，該適應了寒冷的物種比以前認為的要古老約5 倍，它們可能比最近所假設的有更多的時間來適應北極的情況。先前對北極熊的研究聚焦于線粒體DNA 或mtDNA，它是由母體傳給后代的，并只占了整個基因組中的一個非常小的部分。由于基因組的每個部分都會講述其自身的故事，因此僅僅用mtDNA 來重構一個物種的進化史就像是只讀了一本書的幾頁——科學家們容易錯過相當大量的信息。

　　在這一研究中，Frank Hailer 及其同事們開始測試核基因組是否也像mtDNA那樣講述著相同的故事——mtDNA 表明，北極熊基本上是在最近進化出來的一種北方棕熊。他們的結果顯示了相反的情況：來自核基因組的許多獨立遺傳區域的數據揭示，北極熊和棕熊作為物種都比先前提出的要古老得多。在這些熊進化分叉的時候，更新世的氣候記錄顯示，全球氣溫達到了一個長期的低點。文章的作者表示，這可能純屬巧合；但這些結果提示，在更新世階段的劇烈的氣候變冷事件與北極熊的進化起源有關，而這一過程是相對緩慢的。隨著人類活動繼續加快氣候變化的速度，北極可能會比過去的溫暖期更快地達到更高的溫度；這一研究提示，過去的對某種正在變化的氣候的適應是一個緩慢的過程。因此，北極熊可能沒有足夠的時間，像它們在過去那樣，來適應這些變暖了的氣候。

　　一項新的研究提示，以一種情緒健康的方式度過晚年的關鍵之一是拋開對錯失機會的后悔。當我們年輕的時候，后悔可幫助我們在未來作出更好的決定。但是，隨著我們年齡的變老，我們獲得第二次機會的可能性也在下降，而對其冥思苦想的裨益可能會消失。為了尋找這一想法的生物學基礎，Stefanie Brassen 及其在德國的同事們應用功能性核磁共振成像（fMRI）來比較三組人的腦部活動：年輕的成人、抑郁的老年人及健康的老年人。這些志愿者在玩一種電腦游戲時打開了一系列的盒子，這些盒子中或是有錢或是有一個魔鬼的卡通圖片，而該卡通圖片會終結該游戲并使得玩家失去他們迄今為止所贏的所有的錢。在打開每個盒子之后，這些玩家可以決定是否要繼續打開下一個盒子或停下來并收取他們所贏的錢。在該回合結束之后，所有的盒子都被打開，并向玩家顯示他們可以繼續安全行進多遠。

　　發現他們錯失了收取更多錢的機會使得年輕的成人和抑郁的老年人會在此后的幾輪游戲中冒更多的風險。但是它并沒有真的改變健康老人的行為。同樣地，在一個叫做腹側紋狀體——它與感到后悔有關——的腦部區域中的活動和在前扣帶皮層——它與情緒調節有關——中的腦活動在年輕的成人與抑郁的老年人中是類似的。健康的老年人顯示出一種不同模式的腦活動，提示他們感受的后悔較少并能更為有效地調節他們的情緒。最后，對年輕的成人和抑郁的老年人來說，皮膚電導和心律會隨著發現錯失的機會而增加，但在健康老年人中則不是這種情況。Brassen 及其同事們提出，健康老年人可能會應用有幫助的心理策略，如提醒他們自己這些結果是取決于機會的，而抑郁的老年人可能會就結果責怪他們自己。文章的作者進一步推測，訓練人們應用這些心理策略可能會幫助保持在老年時的情緒健康。

　　研究人員已經制作了一套合成的多聚物，它們能以DNA工作的方式來儲存和復制信息，也可在實驗室的條件下以一種類似于演化的過程變化。Gerald Joyce在一則相關的《觀點欄目》中寫道：“這項研究預示著合成遺傳學時代的來臨，并對外空生物學、生物技術以及對生命本身的理解都有意義。”所有的DNA都是由4 種核苷酸堿基組成的——常常被稱作A、G、C 和 T——它們是沿著一個由糖和磷酸基團組成的主干排列的。

　　Vitor Pinheiro及其同事們現在描述了合成的、核酸樣的XNA分子的定向演化，其分子中的天然的糖成分被6種替代物中的1 種所取代。所有這些XNA 分子都與互補的RNA和DNA 相結合。研究人員還設計了可從一個DNA模板來合成XNA的多聚酶，而其他的多聚酶可反向將XNA轉錄到DNA。這一系統使得由XNA編碼的信息得到復制，而這正是遺傳的基礎。最后，Pinheiro及其同事們將這些多聚物中的一種叫做HNA 的多聚物置于類似于自然選擇的實驗室條件的影響。正如人們預測DNA 在這些條件下會發生的情況那樣，該HNA演化成為一種緊密且明確地與特定標靶結合的形式。

　　Joyce 在其《觀點欄目》中說，XNA的合成生物學研究可能永遠無法趕上那些涉及到RNA的研究，因為RNA的準備較為容易并且有更多的用于對其分析的工具。不過，他指出，XNA 分子不受那些降解DNA和RNA的天然酶的影響，因此它可能在材料科學、分子診斷學和治療學上有不同的潛在應用。他還警告說，合成生物制劑必須受到控制以避免踏入可能會潛在損害我們生物學機制的領域。