人类抗体可阻断小鼠感染登革热病毒

研究人员发现，一种对血清型2登革热病毒的人类抗体（被称作2D22）可保护小鼠不受一种致命型登革热病毒的侵害，他们表示，2D22与该登革热病毒结合的位点可能会是一种潜在的疫苗标靶。这种蚊媒病毒每年在全球会感染近4亿人，它有4种不同的血清型（或抗原变异），目前还没有一种具有保护性的疫苗。最近对一种可能的候选疫苗的3期临床试验显示其功效不佳，尤其是对血清型2登革热病毒效果不佳。Guntur Fibriansah和同事发现，2D22可保护小鼠免受血清型2登革热病毒侵害，且无论是在小鼠接种病毒之前还是之后给予该抗体都具保护性。这一结果表明，该抗体可能同时是一种预防性制剂和一种治疗性制剂。为了得到更多的了解，研究人员分析了低温电子显微镜（cryo-EM）下所见的分辨率在6.5埃和7.0埃之间的2D22与两个不同血清型2（这种血清型具有最活跃的表面）登革热病毒株所形成的复合物的结构。这些cryo-EM结构揭示，2D22会与病毒包膜蛋白结合，将其大约三分之二锁定在病毒表面，并阻止它们重组成进入宿主细胞所需的取向。

微缩地貌显示山丘和谷地如何形成

详细的桌面上的试验正在帮助研究人员理解地球的地貌是如何受到侵蚀而形成山丘和谷地网的。他们的发现凸显了将沉积物推送下山及那些将沉积物从谷地冲洗出来过程之间的一个平衡；这些发现或还能帮助研究人员预测气候变化在将来会如何改变地貌。

Kristin Sweeney和同事研发了一种装置；在实验室中，该装置可改变冲击一堆向上抬升的潮湿沙堆的水量；他们用这一装置来比较淡淡的薄雾与较大、较重水滴所带来的影响。他们的结果揭示，沙土向山下的扩散性输送（如被动物撞松的土块）对地貌的改变起着关键性的作用。

在一系列的实验中，研究人员显示，较大的模拟降雨水珠与较平坦、宽阔的谷地相关，而薄雾往往会形成较密集的剖裂地貌，其中的山丘会近距离地集在一起。总之，他们的发现对地貌演化的一种流行理论给予了支持，提示受侵蚀的规模取决于沉积物滚动下山与切割出河流和谷地的液体影响过程之间的平衡。由于这一平衡会因为气候变化和土地使用而改变，因此研究人员的这些方法可能在面临这些变化时为研究地貌演变提供一种新的方法。

海马方形尾巴具有力学优势

据一项新的工程学研究显示，海马尾巴有着方形的截面，这是因为这种形状会比圆形截面的尾巴更好地抗损坏及进行抓握。作者们说，从这项研究获取的见识可给机器人的新型盔甲及进展带来启发。尽管大多数有尾巴的动物——包括某些猴子、蜥蜴和啮齿类动物——具有软性、圆柱形的尾巴——但海马的尾巴是由被骨板包围的方形棱柱组成的。为了更好地了解海马尾巴为什么会偏离常态以及其令人好奇的尾巴形状可能赋予什么样的力学优势，Michael Porter和同事创制了一个3D打印的尾巴模型以及一个假想的圆柱形版本的尾巴模型。研究人员对这两种模型进行了扭曲和弯折，并用槌敲击它们，结果发现方形尾巴模型能更好地抵抗扭转，并能更好地回复至其自然的排列。方形尾巴的抗扭曲性可对保护海马娇嫩的脊髓有所帮助。研究人员发现，在尾巴卷缠某物体时，方形尾巴的外表面还可增加接触面积，从而赋予其更好的抓握掌控。最后，方形尾巴也更具弹性，不会像其对应的圆形尾巴那样剧烈地变性。

正如相关的电脑动画所示，这种弹性还会因为滑动关节而变得容易。科学家们多年来一直从自然界获取灵感来开发新的技术（如用于搜救的机器人），而这项新的研究会增进他们这样做的能力，尤其是像海马尾巴尽管坚硬但却柔顺（在金属机器人中难以有这种性能），尽管重量轻但却抗损坏（在基于硅胶的机器人中很难有这种性状）。这项研究还显示了工程设计如何能解答生物学问题。

（本栏目文章由美国科学促进会独家提供）