5月18日《科学》杂志精选 _生物

【5月18日《科学》杂志精选】勉强活着的深海微生物

深埋于海底的有8600万年之久的红色粘土中的细菌是靠着极其微量的氧气存活的。一项新的研究报告说，这些微生物所用的氧气是如此的少，它们仅勉强能算作是有生命。地球的单细胞生物中大概有90%是被埋在海床下生活着的。由于这些微生物是以如此的慢动作生活，因此科学家们要等1000年才能注意到深海微生物所发生的任何变化。但是，研究人员能够利用一个已经在太平洋海床之下进行了8600万年的实验。在一次沿着赤道并进入北太平洋环流（一个位于北太平洋的强力水流系统）的航行考察中，Hans Roy及其同事从深入海床之下的沉积物柱中采集了淤泥样本。

沉积物柱在海底以层层叠叠的方式积累，它们可以深达数公里，最新的物质位于顶部而最老的物质则位于底部。应用针状的氧传感器，该团队发现，生活在这些沉积物中的细菌是活着的，而且还在主动地消耗氧气，尽管是以极端缓慢的方式。这些微生物对其沉积物生物质的周转速度为几百年至几千年一次。这可能反映的是细胞分裂的速度，但它也可能只是表明一个为期1000年的细胞修复周期。在最低限度情况下，微生物需要能量来维持其跨膜电位并维持其酶和DNA的运作；Roy及其同事怀疑这些微生物种群可能生活在维持生计所需的最低能量要求的水平从而得以存在，但他们还没有任何的具体证据。但是，很清楚，该微生物种群——它们从恐龙横行地球的时候起就没有从外界获得过食物——仍然还活着并且是活跃的。这一研究提示，科学家们从快速生长的实验室微生物那里累积的所有知识可能不适用于海洋底下的缓慢进行着的生命。

随机检查可减少工作场所的损伤

据一项新的研究披露，政府的安全检查可在不伤害公司竞争力的情况下减少工人的受伤及雇主的成本。据David Levine及其共同作者披露，美国职业安全和健康管理局（OSHA）是美国的一个最具争议性的监管机构之一。支持者认为， OSHA的处罚可以遏止受伤，而检查能以对雇主而言低成本的方式来挽救生命。与此同时，批评者害怕OSHA会在缺乏有意义地改善工作场所安全的情况下破坏工作。这一辩论一直持续着，其部分原因是因为先前的研究产生了有着广泛分歧的结果。Levine及其同事开展了一个“自然的现场试验”，将409个随机接受员工安全性检查的加利福尼亚的工作场所与409个可以接受检查但却没有被选择检查的类似的工作场所进行比较。与对照组相比，那些随机被检查的雇主经历了受伤率9.4%的下降及受伤成本的26%的下降。文章的作者发现，没有证据显示，这些改善是以就业、销售、信用评级或公司生存作为代价的。

撞击月球的岩石碎片

研究人员发现了远古时期撞击月球的陨石碎片。人们不清楚的是，这些在太阳系历史的早期轰击地球和月球的物体主要是小行星、彗星还是两者的一个均匀混合。这些基于一项对从阿波罗登月计划带回来的月球岩石的分析所得到的新发现提示，小行星是更常见类型的撞击物。到现在为止，研究人员主要是以通过发现那些肯定是由撞击被输送至幔部或壳部的“亲铁”元素的化学特征而间接发现这些撞击的，因为否则的话它们应该已经被拉入到了核部。现在，Katherine Joy及其同事报告，他们发现了保存在古老月球岩石中的叫做“壤角砾岩”的陨石碎片的特征，这些月球岩石是从阿波罗16号的着陆点获得的。壤角砾岩是较小岩石碎片和其他岩屑的硬化的团块。这些陨石碎片代表的是在大约34亿年前穿过内侧太阳系的小型星体群的直接样品。这些碎片并不像那些在较年轻的壤角砾岩和月球土壤中发现的碎片或像目前坠入地球的陨石那样多样化；文章的作者得出结论，这些碎片是源自一个类似源头区域的最初是原始的球粒陨石的小行星。Alan Rubin在一则相关的《观点栏目》中讨论了这一研究。

研究暗示人类健康问题的根源所在

据两项聚焦于来自世界各地的人类基因组中差异的研究披露，大多数的人类遗传变异是罕见而且不会在种群间共有的。这些发现表明，在全球人口中的罕见遗传变异要比先前的研究所提示的多得多，且它们可能在人类的健康和疾病中发挥着一种重要的作用。Jacob Tennessen及其同事对2440位欧洲和非洲人的后裔的外显子组——或一个基因组中的实际编码蛋白质的基因——进行了测序。他们发现了50多万个突变，其中绝大多数是既罕见又具有人群特异性的。在另一项研究中，Matthew Nelson及其同事对1.4万多个同样为欧洲和非洲后裔的202个基因进行了测序，这些人的基因之前曾经被标为潜在的药物标靶。他们的分析还发现了一些罕见但数量丰富的突变，这些突变看来是罕见且按地理性分布的。综合来看，这些发现提示，近来快速的人口增长与有害突变从基因组中缓慢清除的偶联导致了影响人类健康和疾病的罕见遗传变异株的积聚。这些研究还清楚地表明，将来，人们需要有大容量样本才能将这些罕见的遗传变异株与复杂的生理特征进行关联。

中国科学报