用超材料设计首个使光弯曲的计算器

美国宾夕法尼亚大学Alexandre Silva等模拟出了超材料计算器，有望被用来执行复杂的数学运算，从而 快速处理图形图像。研究成果发表在1 月10 日出版的Science杂志上。

超材料是具有奇异光学性能的人工复合材料，可弯曲、散射、传输电磁辐射，甚至让电磁辐射以特定路径 传播。超材料通过让光线在遇到物体时“绕道而走”原理，使物体不可见。

研究人员模拟了拥有求导和积分等计算功能的超材料（由Si 和掺杂Al 的ZnO 精确逐层交替组成）及其他 超材料工具。超材料计算机之所以能工作，是因为光波能在空间中画出数学曲线。该模拟计算机通过改变 光波轮廓来执行数学计算。最新实验为超材料开辟了新的研究方向。除此之外，这种设备也能用来执行其 他计算。

发现新标志物可预测干扰素对 肝癌疗效

中国人民解放军 第二军医大学Jin Hou等发现肝脏维甲 酸诱导基因Ⅰ（RIGI） 表达水平可预测肝 癌患者应用干扰素治 疗是否有效及其相关 分子机制。研究成果 以封面论文形式发表在1 月13 日出版的 Cancer Cell 杂志上。

研究小组筛选了肝癌组织中干扰素 效应分子的表达谱，发现了数种表达水 平显著下降的候选分子，肝癌患者验证 及临床标本分析结果表明，RIG-I 表达水 平高低与干扰素治疗肝癌患者临床疗效 密切相关，只有RIG-I 高表达的肝癌患者 对干扰素治疗才有疗效。此外，RIG-I 可 与干扰素下游效应性信号分子STAT1 结 合，阻滞其去磷酸化，促进其效应性信号 通路，增强干扰素抗肿瘤效应。

该项研究提出的方法与建立的研究体 系，为开展肝癌等肿瘤免疫治疗临床应用奠 定了基础。

研究发现古老地质循环模式

德国美因茨大学Tim E. Johnson等 发现古老地质循环模式，该模式有助于 解释部分最古老的原始地壳相对较轻并 缺乏Mg的原因。研究成果发表在1 月 出版的Nature Geoscience杂志上。

板块在地壳表面 互相推挤，经过碰撞， 它们被挤回地底深 处。研究显示，在上 述地质循环模式出现 前的很长时间里，地 球初期构造板块下部 固化出巨大的致密物 质团，然后大物质团会滴回地核。

地球形成后不久，地幔中的物质温 度更高更易流动。有模型预测，若地幔 温度达到1600℃，地壳厚度可能增长到 45 km。此时，地壳下方固化物将富集稠 密矿物质。那些物质并非牢牢附着，它 们会向地核滴落。最终，地球变冷，地幔 回升，一些地壳足够强大，可抵御下方 “邻居”向上拥挤。该研究模型描述的 这些水滴样式构造板块，可能直到约 20 亿年前，依然在地壳循环中占据主要地位。

科学家发现单原子磁性控制新 方法

英国伦敦大学学院Jenny C. Oberg 等发现，决定磁性稳定性及其在各种设 备用途的单个原子的磁场方向，可通过 改变此原子与附近金属间的电耦合进 行修改。研究成果发表在1 月出版的 Nature Nanotechnology杂志上。

研究人员利用扫描隧道显微镜，发 现了在原子尺度上控制磁各向异性的新 机制。实验中，他们观察到单个Co 原子 的磁各向异性依靠 其在Cu 表面的位 置，覆以氮化铜绝缘 层后的变化。研究 人员还发现，除了常 规的结构机制，在金 属基体和磁性原子 间的电子相互作用 也可以起到确定磁 各向异性的主要作用。

新研究解释锻炼和减肥之间的联系

美国波士顿哈佛医学院Lee D.Roberts等发现，努力刺激肌肉会释放可以修改脂肪细胞的分子，该分子 可将脂肪细胞转化为燃烧热量的机器。研究成果发表在1 月7 日出版的Cell Metabolism杂志上。 锻炼不仅可调动肌肉，也影响全身细胞，发挥重要作用的是PGC-1α蛋白质。通过筛选产生PGC-1α的 肌肉细胞分泌物，研究人员捕捉到可能起到命令该蛋白作用的分子：β氨基异丁酸（BAIBA）。BAIBA诱发白 色脂肪细胞变得更像棕色脂肪细胞来改变其基因活动模式。它还刺激其他细胞，继而刺激肝脏脂肪代谢。 研究人员对2000多名受试者的血液样本分析后发现，在高胰岛素、高胆固醇等易患心脏病和糖尿病的 人群中，BAIBA水平偏低。调动肥胖的受试者参加锻炼项目后，其血液中的BAIBA浓度上涨了17%。

（编辑 石萌萌）