封面故事：

 

流感病毒演化极具欺骗性

 

年龄增长可增加免疫力

 

在《科学—转化医学》及《科学》杂志上有两则新的研究报告说，病毒的演进变化披露了为什么季节性流感疫苗无法保护人们不受2009H1N1流感的侵害，这为人们理解为什么老年人对大流行流感病毒具有免疫力提供了知识。在《科学—转化医学》杂志中，研究人员揭示，H1N1病毒为什么不同于季节性的流感病毒，但却与大流行的“西班牙”流感（该流感在1918年曾经横扫全球）具有相似性。这些发现对预测H1N1在未来将如何演化是十分重要的，并为人们研发疫苗以挫顿新发烈性病毒的锋锐，使其转变成为一种更易控制的形式提供了一个模型。Chih-Jen Wei及其同事对不同组的小鼠分别注射了季节性流感病毒及1918年和2009年的大流行流感病毒。通过分析小鼠对这些病毒的免疫反应，他们发现，因接触大流行流感病毒而激发的抗体可保护小鼠免受2009年和1918年流感病毒的侵害。但季节性流感抗体则出现了不同的后果：它们不具有对大流行流感病毒的侵害的保护性功效，尽管它们可完美地保护机体不受季节性流感病毒的侵害。这些结果表明，2009年和1918年的流感病毒存在着某些共同的成分，这些成分使得其抗体能够容易地提供与机体等同的保护作用以不受这两种亲缘关系遥远的病毒的侵害。

 

研究人员观测到，那些可成功地保卫机体不受大流行流感病毒侵害的抗体会将其附着在刺突蛋白的顶部（刺突蛋白是一种致命的分子，它存在于病毒的表面并能帮助病毒感染宿主细胞）。有趣的是，在1918年和2009年的流感病毒上的刺突蛋白具有相当大的相似性。另外，季节性流感病毒的刺突蛋白上有两个附着的糖基却在大流感病毒中阙如，这些糖基团特别具有欺骗性，因为它们能够掩饰季节性流感病毒，使其不被宿主免疫系统所识别。这是季节性流感病毒用来躲避那些对大流行流感有效的疫苗的一种演化伎俩。这些结果还可解释为什么老年人对目前的H1N1病毒具有抵抗力。在年轻的时候接触与1918年流感病毒具有密切亲缘关系的病毒意味着老年人的免疫系统可以识别2009年H1N1流感病毒的刺突蛋白，因此也能够阻止其感染宿主细胞。在《科学快讯》的一篇相关文章中，Rui Xu及其同事应用晶体结构来显示人类的抗体是如何与1918年和2009年流感大流行病毒的刺突蛋白的顶端相结合的。他们发现，由这两种病毒中的任何一种所激发产生的人类抗体可等同地保护人体不受这两种病毒的侵害。当进行更密切的观察之后，研究人员发现，这两种病毒共有一个几近等同的抗原决定簇（这是某个分子的一部分，它的作用如同一个标签，而抗体就是与该标签发生结合的）。这些发现可解释为什么老年人，特别是那些年龄超过65岁的人，具有对2009H1N1病毒的先存的免疫力。该期《科学—转化医学》上的一篇文章就这些发现对未来流感疫苗的设计具有什么样的意义进行了讨论。

 

没有贵金属的柴油的益处

 

一种由钙钛矿氧化物所制备的引擎催化剂为人们提供了一种从柴油机排放的废气中清除污染物质的有前途的路径，其成本要比用像铂这样的贵金属低许多。高燃油效率的柴油引擎可帮助降低温室气体的污染，但目前用于柴油引擎中的基于铂的催化剂非常昂贵，它们的稀有成分的供应价格会发生明显的波动，且它们会在高温时发生退化。Chang Hwan Kim及其同事如今展示，一种由播撒有锶原子的钙钛矿氧化物所制备的催化剂在用来处理柴油机排放的废气中的氮氧化物污染时可具备像铂催化剂那样的性能。研究人员提示，钙钛矿催化剂还更为耐久，其金属成分比铂版本的成本要低70%。James E. Park Ⅱ在一则相关的文章中对这种实验性催化进行了讨论。

 

受到辐射损伤的铜可自我愈合

 

新的模拟实验显示了铜在接触辐射之后是如何自我愈合的，这种特征可能在设计持续时间较长的核反应堆时非常重要。长时间的辐射可通过将某材料的晶体结构中的原子位置移位而造成该材料的损伤。Xian-Ming Bai及其同事的铜纳米结构的分子模型显示，在铜晶粒之间的边界可充当一个这些移位原子的“接受器”，它可接纳并接着释放这些移位原子以填补大体材料中的空洞。这种现象可帮助解释为什么具有无数晶粒边界的纳米晶材料比那些具有不同大小晶体的材料对辐射具有更强的抵抗力。在一则相关的文章中，Graeme Ackland对为什么纳米材料在未来可用于核裂变——可能还可用于核聚变——反应堆进行了讨论。

 

（本栏目文章由美国科学促进会独家提供）