封面故事：

80万年前大气中二氧化碳和甲烷浓度

束缚在南极Vostok和EPICA Dome C冰芯中的气泡，提供了过去65万年间大气二氧化碳和甲烷水平的组合记录。现在，大气二氧化碳和甲烷浓度的记录又被延伸了两个完整的冰川周期，达到80万年前。新的数据来自Dome C冰芯最低的200米。该冰芯向下到达仅在基岩之上几米处，深度为3270米。两篇论文报告了对这一深层冰芯的分析结果，其中包括迄今为止在一个冰芯中所测量到的最低二氧化碳浓度。大气二氧化碳在全部8个冰川周期中与南极气温强烈相关，但在距今65万年和75万年间浓度显著较低。封面所示为来自南极另一冰芯的一部分，深度为120米。

人类活动诱导的气候变化所产生的影响

很多自然生物和物理系统随着气温的升高正在发生变化。这样的变化至少从1970年开始已经在所有大陆和大部分海洋发生。本期Nature上的一篇Article论文第一次将所观察到的变化与人类诱导的气候变化正式联系了起来。该研究是一项环境分析研究，它所采用的数据库比IPCC最近的报告更大，并且将土地利用变化和其他因素也考虑了进去。本文作者们得出的结论是，人类活动诱导的气候变化正在全球范围内影响物理和生物系统。但正如Francis Zwiers和Gabriele Hegerl在为本文配发的News & Views文章中所指出的那样，这一基于joint attribution原理的证据缺乏统计上的确定性，这种确定性可以由将人类活动与所观察到的变化直接联系起来的“端到端”模型来提供，而不是通过对气候系统的效应来提供。

木卫二表面上同心槽的形成机制

来自旅行者、伽利略和新地平线探测器的成像数据被用来绘制木卫二表面上一系列弯曲同心槽的分布图。这些同心槽长度可达几百公里，深度可达1.5公里，其中最大的几乎完全是环形，它们以前在太阳系中从未见过。极漂移（由木卫二浮动的外层冰壳相对于其下面的核心所发生的重新取向引起）曾被认为是造成木卫二表面上很多大尺度特征中其中一些的一个可能的原因，但一直没有发现能与全球规模的漂移会诱导产生的构造压力模式很好匹配的全球规模的特征。不过这些新的特征是不同的：它们与一次80度的极漂移事件引起的构造压力模式能够极好地匹配。这也许是木卫二上这一过程的第一个确凿证据，并且有助于支持关于土卫二上存在类似转动的观点。

实用性偏振电子装置

对光—物质相互作用的严格控制，可在一个半导体微腔中以纳米尺度实现。半导体材料中的激子与在微腔中振荡的光子之间的强耦合产生新的半光、半物质的准粒子，被称为偏振子。偏振子的独特性质（产生奇异的激射和量子凝聚效应）有可能产生新一代粒子发射器和半导体激光器。偏振子激射和非线性已在光学实验中得到演示，但如果能够演示由电驱动的偏振子光发射装置的话，在技术上将会很有意义。现在，这一点已经在一种砷化镓二极管中做到，该二极管能够从处在相对来说比较高的235K的温度下的偏振子中直接发射光。本文作者认为，他们所取得的发现是朝着实现具有前所未有特点的新型超高效偏振子装置所迈出的重要一步。

弱磁场的确能够调控光化学反应

人们早就知道，很多种动物能够相对于地球的磁场来确定它们自己的方向。问题是：它们是怎样做到这一点的。对某些物种，有证据表明，磁铁矿颗粒被用作探测器。而对其他物种，磁取向似乎涉及眼睛，很可能是通过对一个光化学反的磁调制来进行的。但鉴于地球磁场比较弱，我们并不知道这种调制对任何化学体系是否都有可能。现在，Maeda等人发表的证据表明，弱磁场能够以所预料的方式调制光化学反应。他们所用的模型体系完全是人工的，温度也相当低，但却说明了问题，而且这些研究人员现在又有信心来寻找真实世界中动物定向和迁徙所采用的机制了。

成纤维细胞生长因子在发育中的作用

发育中的肢芽有一个小的山脊状结构，被称为“顶端外胚层山脊”（AER），它能产生控制肢体沿近—远端轴线（从上肢到指尖）发育的信号。成纤维细胞生长因子（FGFs）已知是AER信号，但由于在小鼠AER中表达有4种FGFs，所以人们一直难以了解它们的作用。Mariani等人利用基因方法从小鼠的肢体中将不同FGFs组合删除，从而揭示了每种FGF对总AER-FGF信号的贡献。在4种AER-FGFs中，只有一种，即Fgf8，被发现是正常肢体发育所必需的。这个发现否定了人们长期所持的一个观点：在后肢AER中所表达的另外3个FGFs基因和Sonic hedgehog基因之间有一个正的反馈环。他们还首次提供了这样的遗传证据：AER-FGFs对确定肢体成形来说充当远移因子的作用，说明FGFs在成形分子中扮演一个角色。他们还提出一个模型，该模型将新获得的发现与近年来发表的另外几篇有争议的论文综合了起来，后者是关于渐进带的确凿性与肢体发育的“早期分化”模型之间的关系的。

(田天/编译，更多信息请访问www.naturechina.com/st)

土星F环中发现存在嵌入式小卫星的直接证据

1979年由“先驱者-11”所发现的土星窄环F处在不断变化中，其所呈现出的图案外观在几小时到几年的时间尺度上在发生变化。在该环附近已经探测出几个小卫星及团块，并且也推断出有一组嵌入的天体。Murray等人用来自“卡西尼”探测器的数据以前所未有的详细程度对F环进行了研究。他们发现了在该环明亮核中存在嵌入式小卫星的直接证据，并且发现该环的形态在很大程度上是小卫星的持续引力和碰撞效应以及“土卫十六”（普罗米修斯）的扰动效应所造成的。这组小卫星的存在，有可能使得这一区域成为太阳系中一个大规模碰撞几乎每天都在发生的独特位置。

前寒武纪—寒武纪过渡时期环境变化的性质

前寒武纪—寒武纪过渡时期（距今大约5.42亿年前）的环境条件的变化，一直被认为是对被称为“寒武纪爆炸”的多细胞生物丰度的明显突增的一个可能的解释。然而，这些环境变化的性质仍然是一个有争议的问题。现在，Wille等人报告了来自两个通过地层学方法校正过的样品集的黑页岩的钼同位素特征，这些黑页岩的沉积时间大约为距今5.42亿年前。在关于海洋钼循环的一个盒子模型的帮助下，他们发现，富含硫化氢的深海海水的强烈上涌，能够最好地解释所观测到的早寒武纪钼同位素信号。这表明，早寒武纪动物辐射可能是由海洋环流的一大变化触发的，而该变化是在海洋发生分层、深层海水富含硫化物的一个长时期之后发生的。

通过观测冰层长期运动研究地震

与冰川运动相关的长期地震源所发生的长期变化，曾被与过去10年冰流的增加联系了起来。然而，这种地震信号与冰流的关系尚未被直接观测证实。现在，Wiens等人将长期表面波浪观测结果与冰层移位的模拟GPS测量结果结合在一起，来研究西南极由潮汐调制的Whillans冰流的黏—滑运动。他们发现，一次地震事件的起源时间相应于冰流床的一个区域所发生的滑动成核作用，该区域的滑动成核作用可能要比周围区域更强，所以其作用就像在传统断层模型中的“asperity”一样。除了最初的脉冲外，他们还观测到10到25分钟后发生的两次地震，它们代表着随滑动在冰流边缘和接地线上终止所出现的停止阶段。他们得出的结论是，这样的长期地震波对于探测和研究突然的冰层运动是有用的，但对于滑动总量是不敏感的。

一种能够避开遗传分类学弊端的新方法

遗传分类学——构建进化树的一种分析方法——在上个世纪70年代使演化理论发生了革命性变化，尽管批评者也确有证据对其表示异议。通过将演化特征或特点分解成计算分析所需的离散状态，研究人员也许在不断扭曲一些变化特点。例如，人体颅骨化石也许不是被划分为“面部平坦”型就是被划分为“面部凸出型”，而实际上这些特征是连续变化的。González-José等人用一种新方法绕过了这些问题，该方法所捕获的是大尺度的、在生物学上有意义的形状变化，用传统统计手段来处理数据，并且用所获得的结果来进行遗传分类分析。他们的试验案例，即人类这样一个分支，有可能为未来关于有很多类似成员的群体之间的演化关系的研究提供一个基准。他们获得的结果支持已经明确建立起来的人种之间的关系，并且还增加了一些有趣的细节，如将“非洲南方古猿”确定为“人”的一个姐妹族群。

脂肪细胞总数不变但在不断更新变化

在事先存在的脂肪细胞中存储的类脂被认为是造成肥胖症的一个主要因素，但除此之外，研究人员并不能肯定脂肪细胞是在生命的什么时候产生的，也不能肯定是否是这一过程中所发生的改变有助于肥胖的产生。现在，研究人员将对数百个研究对象体内脂肪细胞总数所作的一项调查与对将来自核武器试验的碳-14向基因组DNA中的集成所作分析结合起来，为脂肪组织代谢提供了一幅清晰画面。 体内脂肪细胞的数量是体内脂肪多少的一个主要决定因素，但这个数量是在儿童及青少年时期就已经决定的，在成年时期基本上不发生变化。但令人吃惊的是，脂肪细胞在总数保持不变的情况下有一个非常高的周转率。在肥胖症初发阶段，脂肪细胞死亡率和生成率都不变。这一新发现的脂肪细胞周转现象，也许能为肥胖症的治疗干预提供一个新目标。

(田天/编译，更多信息请访问www.naturechina.com/st)

本期Nature发表了文昌鱼的基因组序列草稿。文昌鱼是一种被生物学家研究了很多年的动物，是一个用来研究原始脊索动物的模型。它是一种小型动物，形状像蠕虫，通常被埋在海床的沙子里。对佛罗里达文昌鱼所作比较的分析，显示了在现代文昌鱼和脊椎动物基因组中保留下来的17个先祖脊索动物连锁群，尽管它们在超过10亿年的时间里是独立演化的。根据这一结果，研究人员就有可能对最后一个共同的脊椎动物祖先的17个染色体进行虚拟重建。这种重建表明，正如科学家所假设的那样，在有颚类脊椎动物演化过程中，发生了2轮整基因组复制现象。该结果为研究3个脊索动物类群之间的模糊关系提供了线索，这3个类群分别是被囊动物、文昌鱼和脊椎动物。

LIC细胞能够抵抗化疗的原因

越来越多的证据表明，白细胞中只有小部分白血病诱发细胞（LICs）能够传播该疾病。它们对化疗具有抵抗力，能引起患者病情复发。到底是什么使得这些细胞如此难以被消灭？现在，该问题因下面这个看似矛盾的发现而有了一个线索：早幼粒白血病（PML）肿瘤抑制因子能将造血干细胞和LICs维持在一种休眠状态，这种状态可保护它们不受抗癌疗法影响。用小鼠模型及用来自慢性骨髓性白血病患者的干细胞所做的实验表明，以PML为攻击目标的药物（如目前用来治疗急性早幼粒白血病的As2O3）能够成功破坏LICs和增强抗癌疗法的功效。

双星体系中两颗恒星之间的差异

两颗同时诞生、具有相同质量和组成的恒星被称为“同卵双胞胎”，预计也会有相同的物理属性。但最近在猎户座星云中发现的一个名为Par 1802的年轻（年龄为100万年）双星体系虽由具有相同质量的两颗恒星组成，但它们的温度、亮度和半径都不同。这些意外的差异表明，这两颗恒星彼此之间在发育上相差几十万年时间。推导出的一个双星体系中每颗恒星的理论年龄之间的一致性，被用作对主星序前恒星演化模型的一个自洽性验证，所以Par 1802中年龄同步性的这种缺失表明，这样的经验性验证存在一个数值为几十万年的精确性极限。

土星和木星的极光形成过程可能非常相似

对土星极光发射所作的一项新的研究，发现了一个二级极光卵形环，亮度是主极光卵形环的1/4。主极光卵形环是10多年前首次在哈勃太空望远镜的图像中看到的，此后其形态已被详细确定，但关于其起源一直存在争论。一种理论认为，它们是地球上所看到的极光卵形环（主要由太阳风的相互作用形成）和木星上的极光卵形环（由等离子流的相互作用形成）之间的一个混合结构。但土星二级极光卵形环的性质表明，它是木星主极光卵形环的一个弱对应体，它之所以相对较暗，是由于土星没有一个像木卫一这样的大型离子源（有火山喷发活动）。现在看来，土星和木星上的极光形成过程是非常相似的，其外观的差别是由比例尺差别造成的。

以纳米尺度测量硅电子器件内应力的方法

将硅置于应力下，可增强电荷载体在半导体中的运动，所以现在将应力预置进最新高性能硅器件中的做法就不足为怪了。然而，我们缺少的是一种多功能的工具，用来测量（甚至了解）这类器件中所产生的复杂应力分布。来自图卢兹材料增强与结构研究中心的一个小组研究出一种新方法，该方法将两种众所周知的方法——云纹干涉法和电子全息法结合在一起，来以纳米尺度测量应力。

大脑监测自身声音反馈的机制

当我们行走时，我们需要能够既听到外部刺激，又听到我们自己的声音。在包括人类在内的几个物种中，听觉神经元在发声过程中是被抑制的，但这个现象的功能是什么却不清楚。新的研究工作表明，对被抑制的神经元来说，它们对自身所产生声音的灵敏度实际上得到了增强。Steven Eliades和Xiaoqin Wang发现，在自由行动的绒猴中，原发听觉皮层中的神经元对声音反馈的扰动更灵敏，尽管它们普遍受到抑制。这可能是主动监测自身声音微妙变化的一个机制。这种反馈监测所存在的缺陷，曾被认为是结巴等人类语言障碍的一个原因。

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封面故事：火星南北半球差异成因研究



火星上有一条南北分界线。约占火星面积60%的南部高地有很多陨石坑，而北部低地陨石坑较少，且地质年龄较轻，地壳较薄。对火星南北两半球的这种差异，有两种人们乐于接受的解释：地幔对流或巨大撞击，但几乎没有证据来区分这两种理论解释。本期Nature上有三篇Letters论文，为“巨大撞击”模型提供了支持。Marinova等人对形成南北半球之分的撞击进行了动态模拟，其结果表明，这种南北半球差异的形成源于一次巨大撞击的可能性是存在的。对研究人员认为最有可能出现的撞击条件所作的一次模拟图片发布在本期Nature封面上：该图片是撞击后大约30分钟的情形，图上的颜色代表内部能量。Andrews-Hanna等人利用引力和地形数据对Tharsis火山下面的南北半球分界线进行了测绘，发现了一个椭圆形边界，这与南北半球之分源于一次倾斜的巨大撞击的推断是一致的。Nimmo等人利用数值模拟发现，一次垂直撞击以及一个大小正合适的地壳空腔的形成，可以解释所观察到的地壳破坏及北半球低地地壳的形成。

晚泥盆纪鱼类向四足动物的过渡

在晚泥盆纪（距今大约3.60亿年前）动物从水里向陆地的过渡，以著名的早期四足动物Ichthyostega 和Acanthostega以及与四足动物一样的鱼类Tiktaalik为标志。但很多其他形式的动物也已被发现，只是因为它们比较零碎而不太为人们所知。来自拉脱维亚晚泥盆纪的Ventastega curonica就是其中之一。对最近发现的材料所作的一项新的分析显示，Ventastega像Tiktaalik和Acanthostega之间的一种简单的中间体，其颅骨形状像一种早期的四足动物，但比例却更像一种鱼类。但是，问题并不那么简单，这是由于早期四足动物具有意想不到的形态多样性，也是由于它们最初的分化要早于人们过去所认为的这样一个事实。

天然产物cyanthiwigin F的合成

一种新型双催化对映选择性反应的有效性，因在无保护性官能团的情况下diterpenoid cyanthiwigin F（一种海洋天然产物，最初是从海绵Myrmekioderma styx中分离出来的）的快速合成而得到验证。双催化对映选择性反应，有可能通过在同一分子框架内不同点上创建几个立体中心，来在一个反应步骤中合成具有立体化学性质的复杂分子。Cyanthiwigin F的9个合成步骤中关键的一步是，将外消旋和内消旋非对映体转换成具有极好的对映体过量值的一种在合成上有用的中间体。

热带海洋边界层的

臭氧光化学破坏

对流层臭氧是一种重要的温室气体，同时还影响空气质量、大气化学成分的光化学处理及生态系统的维持能力。过去150年间，对流层臭氧含量的增加导致了显著的气候波动，所以我们需要对控制对流层臭氧预算的因素有一个全面了解。热带海洋边界层是全球最重要的臭氧损失区域，这是由于该区域具有很高的水蒸气含量、很高的太阳辐射水平和很大的地理范围。对该区域的表面大气观测工作极少，因此，来自热带北大西洋佛得角天文台的一组新的全年观测数据集就显得非常重要。这些观测数据显示，热带海洋边界层的臭氧光化学破坏速度比当前的全球模型所预测的结果大约大50%，而且这种破坏是由卤素化学反应引起的。

昆虫也具有“空间工作记忆”功能

一个复杂环境中视觉方向的确定，需要对环境中所存在的不同目标的位置有一个记忆，以防它们暂时到了视线之外。脊椎动物具有这种功能，被称为“空间工作记忆”，这是一种至少持续几秒钟的工作记忆形式。Neuser等人通过利用一种虚拟现实环境向走动的果蝇呈现虚拟目标发现，昆虫也具有这种功能。将正在前往一个隐藏目标的果蝇引开，它们能在一个目标被移走之后几秒钟记住该目标的位置。这个过程中所涉及的神经元是GABAergic环神经元。

奖励学习中的神经变化

一些个体在完成有具体目标的任务时能够比其他个体更成功地获得奖励，但有可能调控这种以奖励为目的的学习活动的神经变化却不是很清楚。Tye等人训练大鼠来自己管理一种蔗糖奖励，发现奖励学习依赖于杏仁核（大脑中一个对情绪学习很重要的区域）中增加的活动及突触力量。不同动物所达到的学习水平与突触力量增强的程度有很强的关联。增强对奖励学习过程中大脑变化的了解，将有助于为自然奖励学习缺陷或失常的奖励学习症状如药物上瘾或饮食失调等制定治疗干预方案。

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Random Bonus

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谢谢了， 辛苦了！

科学时报 2008-7-10                                                                                                                                                                                        封面故事：“旅行者2号”发回的观测数据

    2007年8月30日，“旅行者2号”开始穿过“激波边界”。这是由太阳与银河系其他部分相互作用所产生的一个边界。在这个地方，超音速的太阳风向外压迫周围环境中的星际物质，因而会突然减速。本期Nature上5篇Letters论文发布了该探测器发回的数据。“旅行者2号”的穿越点与太阳的距离比“旅行者1号”要近大约15亿公里，说明日球是不对称的。来自等离子体实验、低能粒子、宇宙射线、磁场和等离子体波探测器的结果，显示了一个复杂的、动态的激波，其本身的改变发生在几小时内，而不是几天内。下一个探测器穿过“激波边界”也许要在几十年之后，但远距离观测现在可以填补这段时间所留下的空白。Wang等人所作的研究就证明了这一点：他们报告了STEREOA和B宇宙探测器对日鞘中高能中性原子所作的测量，这两个探测器与“旅行者”探测器同一时间所做的近距离观测形成互补。在News &Views文章中，RandyJokipii对“旅行者”所获得发现的意义进行了分析。另外，本期Nature还发布了“旅行者”探测任务行星阶段的历史图片。与此同时，“旅行者1号”和“旅行者2号”正在向星际空间进发，所以可能还会获得更多发现。

    体细胞变成干细胞的障碍

    如果能够让完全差异化的人体细胞可靠地变成多能干细胞，那将是再生医学领域的一大进步。最近用人类和小鼠细胞所作研究表明，这种重组是有可能的，但当前获取诱导多能干细胞(iPS细胞)的路径效率不高，所涉及的机制也不清楚。现在，对老鼠成纤维细胞和B-淋巴细胞的重组所作的一项基因组分析及对染色质状态和DNA甲基化所作的一项分析，为了解阻止大多数细胞进行重组的障碍提供了线索：由于转录因子的不完全抑制，一些细胞可能会被束缚在部分重组的状态；转录因子的瞬间RNA抑制也许能够帮助重组；用DNA甲基转移酶抑制成分处理，也许能够提高重组过程的效率。

    流体在表面上的扩散过程

    糊状物或乳状物在一个表面上的扩散是我们所熟悉的一个日常过程，比如说涂抹护肤霜就是这样一个过程。然而，这个过程背后的物理原理却是复杂的。如果所用的霜太像液体或太像固体都不行。这些物质的性质介于固体和液体之间，而且所获得的流体中应力和张力之间的关系也并非无关紧要。现在，Goyon等人发现，这些物质的薄膜形式所表现出的行为与其大体量形式很不相同，这是由于薄膜厚度的影响及它们在其上流动的表面的粗糙度不同。例如，一个薄的霜质膜会比其大体量流动形式容易扩散得多。这种行为在从食品和化妆品的工业加工到与泥石流相关的地球物理灾害等情景下都会涉及到。

    研究海洋酸化对生态系统影响的新方法

    继全世界所发表的类似的报告之后，英国皇家学会2005年的一篇高规格报告强调了这样一个事实：我们对海洋酸化的生态系统影响相对来说知之甚少。迄今为止的工作基本上局限于对海洋群落的某些孤立层面进行短期实验。Hall-Spencer等人采用了另外一种研究方法，他们对海洋是如何对二氧化碳从那不勒斯湾的Ischia岛附近海域火山喷发点的释放作出反应进行了跟踪，那一带的海洋酸化也许已经持续了几个世纪。典型的岩岸群落有很多含钙生物，它们生活在具有正常pH值的环境中；这些群落又过渡到没有石珊瑚、海胆和藻类较少、pH值较低的群落。他们获得的结果表明，这些地方可以充当天然实验场所，用来验证海洋酸化效应的实验室及模型预测结果。

    物种绝灭风险比以前所认为的大很多

    自然种群会绝灭的风险是一个基本的生物学过程，是我们了解生物多样性和生物演化的关键。但Brett Melbourne 和AlexHastings认为，关于绝灭风险的现有数学模型将种群数量的变化归到了错误的过程上。通过将一个新的数学理论与实验数据相结合，他们发现，一种动物生命中不同种类的随机性的组合方式决定其绝灭的风险，要比以前所认为的大很多倍，对濒危物种绝灭风险的估计值需要提高。

    两种可用于心脏修复的先祖细胞

    关于心脏先祖细胞性质的知识对了解心脏病的发病过程很重要，也是利用干细胞进行再生治疗的一个潜在途径。本期Nature上两篇论文描述了从小鼠Proepicardium分离出的以前未知的心肌细胞。Cai等人识别出一组表达转录因子Tbx18的先祖细胞；Zhou等人识别出被转录因子Wt1标记的细胞。这两种类型的先祖细胞都是多能的，能够产生几种不同类别的心脏细胞，这使其成为用于心脏修复的很有希望的候选对象。

    生命进化之初的原始细胞膜

    形成现代细胞膜的磷脂对极性分子和带电分子构成一个巨大障碍，使得细胞需要复杂的通道和泵才能与外部环境交换分子。当我们试图想象生命进化早期的原始细胞是什么样子时，这个障碍便会成为一个问题。在没有运输系统的情况下，简单的细胞怎样吸收复杂的养分，哈佛大学一个研究小组生成的一个模型“原始细胞”给出了一个可能的答案。脂肪细胞和它们的衍生物是早期原始细胞膜构成成分的很有吸引力的候选材料，因为它们是简单的双亲分子，能形成双层膜囊。一个配备这样一种膜的原始细胞，被发现能够吸收如核苷酸等带电分子，而将由它们所制造的较长的遗传物质(聚合物)留在里面。

    (田天/编译，更多信息请访问www.naturechina.com/st)

三聚埃博拉病毒糖蛋白的晶体结构
埃博拉病毒是最可怕的病原体之一，能引起严重出血热，人感染后的死亡率高达90%。1994年以来，这种病毒的爆发增加了四倍。虽然用灵长类动物所做的最 初疫苗试验给人类带来了希望，但目前尚没有可供临床使用的疫苗或感染后的治疗方法。而且，科学家目前仍不清楚为什么该病毒致病能力这么强，为什么在致命病 例中免疫反应这么弱。现在，来自斯克里普斯研究所的一个小组，确定了与从一个人类幸存者身上分离出来的一个中和抗体结合在一起的三聚埃博拉病毒糖蛋白的晶 体结构。该结构显示了一个假设中的受体结合点，这个结合点被束缚在一个杯形体中，而这个杯形体是由三个GP1病毒附着亚单元（在本期封面图片上的分子表面 模型中显示为蓝色）形成，被三个GP2融合亚单元（图上显示为白色）所包围。外部与这个点的联系受到一个聚糖帽及一个突出的、粘蛋白一样的区域的限制。病 毒抗体（图上显示为黄色）将GP1亚单元和GP2亚单元桥接起来，并且对于GP2的融合前病毒表面构形是具有特异性的。
视蛋白晶体结构已被确定
G-蛋白耦合受体(GPCRs)或七-跨膜受体构成人类基因组中最大的超级家族之一，并且也是一个共同的治疗目标。被光激发的分子视紫红质由一个被称为视 蛋白的GPCR构成，其中心空间含有一个通过共价键结合的光敏辅因子“Retinal”。无配体的GPCRs极难纯化，但Park等人成功地从牛视杆细胞 中获得了天然视蛋白的晶体，并以2.9埃的分辨率确定了其结构。该结构显示了一个供11-cis-retinal使用的入口通道和一个供all- trans-retinal使用的出口通道，这是关于GPRC激发这一有重要生物学意义的过程的一个实例。
基于Borrmann效应的新型X-射线吸收光谱方法
Borrmann效应是X-射线衍射物理学中最为引人注目的现象之一，能使一个厚而不透明的晶体突然之间无法用X-射线观察到。X-射线能以精确判断的入 射角度和波长穿透一个几乎没有任何吸收的晶体，似乎能够避免与原子平面发生相互作用。这是由于与原子产生的电偶所发生的相互作用有很大减小。现在， Pettifer等人发现，虽然Borrmann效应中原子上的电偶过渡减少，但更奇异的电四极矩（electric quadrupole）过渡却变得更为强烈。通过利用该效应，研究人员获得了一种新型X-射线吸收光谱方法，它能探测用其他方法难以测定的电子状态。在这 项首创性的研究中，对来自钆镓石榴石的X-射线吸收光谱所做分析，显示了与吸收事件相关的明显的四极矩特征，其中一些是以前所不知道的。
地震断层的应力变化
在能够发生地震的深度处随时间变化的应力场，是了解地震触发机制的一个关键参数。因此，测量地震活动活跃的断层带内的应力变化，一直是地震学中人们长期追 寻的一个目标。通过在1公里的深度对沿SAFOD (San Andreas Fault Observatory at Depth)示范点与位于Parkfield的主钻孔之间一条基线的地震波速度变化进行两个月的定点连续测量，Niu等人发现，由大气压变化诱导的应力变 化的确是可以探测得到的。他们还发现了与被预测将产生大规模同震应力变化的两次地震巧合的速度变化。两次测量分别开始于两次地震之前约10小时和2小时， 说明它们可能与断裂前膨胀扩张有关，与在早先实验室研究中所观测到的现象相似。
果蝇脑内有感知环境温度的神经元
大型动物用来监测环境温度变化的传感器在身体周围，人们普遍认为小型动物也是一样的。例如，人们假设昆虫是通过它们的触角来探测环境温度的。但科学家却在 果蝇身上发现了能探测环境温度的大型热响应神经元，而且这些神经元还位于脑内。四种前脑神经元通过激发dTrpA1离子通道来对温度做出反应，研究人员假 设，这样可提示果蝇去寻找更为适宜的环境。这些通道是破坏有害昆虫及传播疾病的昆虫热喜好行为的潜在目标。
骨髓瘤细胞对IRF4的依赖性
对与骨髓瘤细胞系的扩散相关的基因作为可能的药物治疗目标所做的一项RNA干涉扫描，发现淋巴细胞激发及正常细胞中浆细胞分化所需的转录因子IRF4是多 发性骨髓瘤的一个主要调控因子。令人吃惊的是，骨髓瘤细胞完全依赖于IRF4，尽管它们大多数都不含有IRF4位点的突变、转位或放大。在癌细胞中， IRF4控制一个不同的基因网络，包括MYC致癌基因，它们不同于正常浆细胞或被激发的B细胞。骨髓瘤中的IRF4依赖性是“非致癌基因上瘾”现象的一个 例子，在该现象中，癌细胞依靠一个正常细胞蛋白来扩散和/或存活。
HIV-1病毒颗粒组合过程的实时观察
研究人员首次在活细胞中直接观测到了一个病毒颗粒的组合体。研究人员利用基于“全内反射荧光显微镜”的方法和表达荧光蛋白标记的Gag（HIV-1的主要 结构成分）衍生物的活HeLa细胞，实时观察到了HIV-1病毒的单个颗粒。他们获得的影片资料解决了这样一个争议：HIV-1组合体出现在细胞中的什么 地方？他们发现，病毒颗粒各自出现在胞质膜上，并在大约5、6分钟内聚集在一起。

用TEM技术借助石墨烯来观测轻原子
扫描隧道显微镜使得我们有可能在一个固体表面上观察原子尺度的特征，但它们在样品导电性、干净度和数据获取速度等方面有局限性。投射电子显微镜（TEM） 与之相比是一种较老的技术，它能对单个重原子进行成像，但较轻的原子由于对比度低，仍然是其无法看得见的。石墨烯是由碳原子在一个致密的二维蜂巢状晶格中 堆积而成的物质，每层厚度只有一个原子那么厚。Meyer等人发现，吸附到石墨烯上的小如碳、甚至氢的原子可用标准TEM技术来成像。超薄石墨烯不管是否 看得见都是一种理想的支撑体，如果晶格分辨率高，它对成像信号的贡献就可以很容易被除掉。这种方法使得生物分子以及石墨烯本身能够获得原子尺度的分辨率。 封面照片所示为石墨烯层（红色）上的氢原子（紫色），其中一个碳原子（黄色端部）在左边中心附近。黄色峰为无定形碳。
正反馈在细胞周期中所起作用
细胞周期将生长与细胞分裂耦合起来，确保各个细胞有一致的大小和形状。这个过程涉及很多不同的基因和蛋白，并且需要非常复杂的机制来使它们步调一致。本期 Nature上两篇论文对酿酒酵母细胞周期中的不同点进行了研究，发现在每一种情况下，正反馈都会使该过程保持正轨。Skotheim等人研究了G1细胞 周期阶段的Start检查点，在这个地方细胞会不可逆转地发生分裂。单个细胞分析显示，Start是一个依赖于正反馈的开关，协调一大组细胞周期基因的同 时转录及一个子细胞的出芽（budding）。Holt等人研究了有丝分裂的后期，在这个阶段染色体对突然地、自发地分开。姐妹染色单体之间的粘附关系被 名为分离酶的酶分开，而分离酶则被保全素（securin）所控制。一个调控保全素的泛素化和破坏的正反馈环，似乎使得有丝分裂的后期成为一个开关一样的 事件。
证明姐妹染色单体聚集机制的最直接证据
在有丝分裂过程中，每个染色体对的两个版本（姐妹染色单体）被名为粘合素（cohesin）的蛋白复合物聚集在一起。三个粘合素亚单元聚成一个环，人们认 为，姐妹染色单体可能是通过被粘合素环环绕的方式而被聚到一起的。Haering等人发现，这种环的三个亚单元之间的相互作用的共价交联，可在一个能够抵 抗蛋白变性的结构中将姐妹DNA束缚在一个环形粘合素分子内。这一发现为支持该假设提供了迄今最直接的证据。
对温带和热带雨林固氮作用差别的解释
与海洋环境形成对比的是，温带和热带雨林中的固氮过程似乎并不遵从供需法则。能从大气中固氮的共生树在热带雨林中比在温带雨林中更多，而热带雨林中土壤里 可供利用的氮比在温带雨林中更多。一个考虑到另外两个因素的模型为这一矛盾提供了一个可能的解释，这两个因素分别是温度和磷含量。在缺乏磷酸盐的土壤中， 固氮者可能获得一个优势，即磷酸盐获取能力增强。在高纬度地区，温度可能会限制固氮。
生态系统在受到扰动时会变得更有序
了解生态系统怎样对群落层面的扰动做出反应是生态学中的一个重要目标。生态系统的反应是各不相同的：既可以是所有物种同荣同衰，也可以是总生物量保持不变 而个别物种繁荣或消失。Timothy Keitt对扰动效应进行了17年的观测研究，其研究中所采用的扰动是对整个一个湖泊进行实验性酸化。令人吃惊的是，这个湖泊生态系统在受到扰动时变得更 为有序了，浮游生物群落从似乎随机的无序状态变成在动态上具有很强同步性。物种的季节性在决定生态系统反应中是一个主要因素。
为什么不同脊椎动物体节数量相差很大？
不同脊椎动物脊椎的数量以及体节的数量都有很大不同。例如，青蛙有10节脊椎，而很多蛇有300节脊椎以上。什么控制一个给定物种的脊椎数量？为什么脊椎 数量在不同物种之间差别如此之大？Gomez等人提出，这个数量取决于胚胎形成早期在身体分成体节的过程与总体发育速度之间所达成的一个平衡。他们之所以 得出这一结论，是因为他们发现，与蜥蜴和体节数量较少的其他脊椎动物相比，蛇的身体分节时钟的速度相对于胚胎发育来说要快得多。
条件增强现象与条件增强线索
一个能够可靠地与某种奖赏联系起来的线索，会促使人和其他动物产生一般会被这种奖赏激发的想法。这样的“条件增强因素”有很多不同形式，从人们熟悉的公司 标识到与药物相关的提示线索都包括在内。它们是怎样发挥作用的仍不清楚。Burke等人在一项实验中对大鼠的条件增强现象进行了研究，该实验能够将激发有 特定后果的想法的线索与激发一般性刺激-情绪表达的线索区分开来。他们报告说，大鼠对其中任何一种线索都有反应，眶额叶皮质（大脑中对自适应决策重要的一 个区域）对涉及能够激发特定后果想法的线索的条件增强现象很重要，但对激发更具一般意义的快感的线索并不重要。对这两种类型线索的反应之间的失衡，是神经 精神疾患如药物上瘾和饮食失调等的特征，在这些疾患中，对一个线索的反应可能与对后果的渴望直接矛盾。这项工作表明，也许有可能通过治疗来改变这种失衡。
蛋白合成的演化
在一个RNA世界里，在蛋白合成的演化过程中，一定曾经存在一个RNA充当催化剂来将氨基酸添加到转移RNA之上的阶段。Flexi-zyme是一种在体 外获取的核酶，专门将一个氨基酸添加到转移RNA（tRNA）的3´OH端。Xiao等人确定了与一个模拟物结合在一起的Flexi-zyme的结构。有 趣的是，该RNA能够发生很多已知氨酰tRNA合成酶- tRNA相互作用，以类似方式接触tRNA，并且还采用了一个能增强特异性的、诱导产生的适应性构型。

[ 本帖最后由 逐水流云 于 2008-8-16 15:02 编辑 ]

酿酒酵母所有重组产物的高分辨率分布图
在减数分裂过程中，细胞分裂形成生殖配子，来自每个子染色单体的DNA链交换伙伴。这种重组有两种可能的遗传结果：Crossovers 和 Non-crossovers。Crossovers在整个基因组范围内的分布以前被测定过了，但关于Non-crossovers分布的数据却因在侧翼 标记没有被交换时识别重组的DNA有困难而缺乏。现在，Mancera等人获得了酿酒酵母所有重组产物的高分辨率分布图。这一里程碑式的分布图显示，存在 特定于Crossovers和 特定于Non-crossovers的热点。
一种G-蛋白耦合受体的晶体结构
肾上腺素压力荷尔蒙受体（β肾上腺素受体或β-AR）调控心率和血压，是β阻断剂的作用目标。同G-蛋白耦合受体家族很多其他成员一样，它也难以纯化。但 是，火鸡身上所发现的这种酶要比人体上尤为脆弱的这种酶更为稳定，利用这一点，同时利用突变来热稳定该受体，研究人员已经获得了结合到β阻断剂 Cyanopindolol上的\"1AR的晶体。该结构显示了配体的结合模式，并且提供了G-蛋白结合界面的信息。
“标准盘”模型被证明基本正确
多数活动星系核中的主要能量来源被认为是一个超大黑洞。对天文学家来说问题是，他们假设黑洞通过一个吸积盘来吸积周围气体，而迄今所获观测结果尚未证实这 一模型。尤其是，“标准盘”（standard disk）模型预测存在一个从可见光到近红外的特定蓝色波形，但这个波形没有出现在光谱中。现在，Kishimoto等人报告了对几个类星体发射尘埃的区 域内的偏振光的观测结果，这些结果在近红外波段显示了吸积盘的特征蓝色光谱。这表明，至少在外近红外发射半径内，对被本地加热的吸积盘的标准描绘基本上是 正确的。
新型柔性纳米管集成电路
在柔性塑料片上所形成的集成电路，会比用传统材料做成的集成电路更轻、更结实，同时又能根据需要弯曲。用有机小分子和聚合物做成的半导体在这类应用中已经 显露了希望，但本期Nature上介绍的一种基于碳的新型纳米材料，据其发明者说，在电子应用中要比目前可以获得的材料性能更高。Cao等人研制出一种由 塑料基质上的单壁碳纳米管构成的随机网络组成的中小尺度的集成电路。这种电路的布局既能实现高流动性，又能实现高开/关率，所获得的器件和电路（由多达 100个晶体管组成）显示出极好的电子性能。这些新的薄膜在一系列不同应用中都应能够派上用场，如特殊消费电子设备、生物传感及光电子等。
东南亚地区的群体砷中毒事件
也许是历史上最大的群体中毒事件目前正在整个东南亚发生，在那里，数百万人正在饮用被砷污染的井水。砷是从受到侵蚀的喜马拉雅沉积物中自然释放出来的，但 控制砷释放进孔隙水中的过程仍然不清楚，部分原因是，我们对被广泛的灌溉抽水过程所改变的地下水流路径不是很了解。现在，Polizzotto等人利用水 文和生物地化测量结果发现，在受到扰动很小的柬埔寨湄公河三角洲地区，砷是从近地表的、来自河流的沉积物中释放出来的，通过地下含水层又输送回河水中，这 个过程发生在一个世纪的时间尺度上。这些结果为了解亚洲其他主要三角洲地区扰动前的状况提供了一个模型。
四川地震后震区应力分布的变化
今年5月12日在中国四川省发生的7.9级破坏性地震，可能已使该地区地壳中的应力分布发生了极大变化。在7月6日在网上提前发表、并在上周Nature 杂志新闻版块中（第148页）作为封面文章发表的一篇论文中，Tom Parsons、 Chen Ji 和Eric Kirby报告了对四川盆地及其周边地区应力变化的计算结果，这些结果表明，该地区的活动走滑地带和逆冲断层上的应力显著增加。在一次诱发的大震之后，余 震可持续几年到几十年时间；鉴于这些活动断层上有几个大城市，未来潜在断裂区的识别对于减灾工作将会是有价值的。
不同地方的树叶温度几乎相同
植物没有热血动物所形成的维持其体温的机制，所以人们自然而然地假设叶子是在环境温度下进行光合作用的。但根据对由木质纤维素的氧18/氧16比例（该比 例是对碳吸收过程中温度和湿度的一个度量）所确定的39个树种中树冠叶子温度所做的一项研究，事实并非如此。令人吃惊的是，叶子温度在取样的所有地点几乎 都是恒定的。在植物吸收碳期间，叶子的温度约为21.4 ˚C，不管是亚热带的叶子还是极地的叶子。这一发现的意义之一是，叶子温度也许是决定树种分布的一个因素，因为在低温环境中所形成的用来提高温度的树枝在 环境温度升高时可能会成为累赘。
寄生虫在生态系统中的地位举足轻重
寄生虫和其他传染性媒体会对一个生态系统产生重大影响，其影响的方式是以某种显著的猎物或捕食者为目标。但对加利福尼亚和下加利福尼亚太平洋沿岸三个河口 地区自由生活物种及寄生物种的生物量所做的一项研究表明，今后在食物链分析和生态系统模拟研究中，应当对寄生生态给予更多考虑。一个令人吃惊的发现是，寄 生虫在这些生态系统中有相当大的生物量，甚至超过顶级捕食者的生物量。例如，与鸟类、鱼类吸虫、掘洞虾和多毛目环节动物的生物量相比，吸虫的生物量尤其 高。
决定蜜蜂性别的一个新基因
蜜蜂的性别由一个单一基因上的等位基因（变体）的组合决定，这与由性染色体决定性别的体系形成对比。在蜜蜂种群中，在“主调控因子”csd基因上已知有 15种不同的等位基因。雄蜂由对csd来说属于纯合性的卵发育，携带同一变体的两个版本；雌蜂由对csd来说属于杂合性的卵发育。现在，蜜蜂性别决定通道 中的一个新成分已经被识别出来。被称为Feminizer的这个基因实施雄性和雌性通道的转换，从而将csd上等位基因多样性与发育程序联系起来。对5种 蜜蜂的基因序列所做对比表明，今天的“主调控因子”csd是最近通过基因复制从其“从属基因”（fem gene）演变来的，通过适应性达尔文演化形成了其新的功能。
丙肝病毒的识别
先天免疫是防止病毒感染的一个重要机制，由宿主对PAMPS（与病原体相关的分子模式）的识别触发。现在，Saito等人识别出，丙肝病毒基因组的3´非 转录区中的一个保留下来的多尿苷主题是可被RNA解旋酶RIG-I检测到的相关PAMP。以前的研究表明，该解旋酶是在双链RNA诱导的先天抗病毒反应中 发挥重要功能的一种蛋白。
让肌肉变年轻的可能性
老化肌肉组织自身再生及修复能力的降低，被发现是由于肌肉干细胞或卫星细胞中TGF-\"水平高。将2岁小鼠的（相当于75岁至80岁的人）肌肉再生能力 与2个月大小鼠（相当于20岁至25岁的人）的肌肉再生能力所做对比表明，肌肉修复的成功与失败是由TGF-\"/pSmad信号作用的水平与Notch 通道的激发水平之间的平衡决定的。这项工作提出了用治疗干预来恢复衰老肌肉中干细胞微环境的可能性。

毒蛇毒牙的演化
    对很多动物来说，由“正常”的大胆或探索性行为变为谨慎防卫性行为的能力，是一种重要的生存本领。人们对整个大脑区域在这种过程中所起作用已经知道很多 了，但对在神经回路层面上到底发生了什么却不是很了解。“恐惧消减”和“恐惧恢复”是两个过程，在这两个过程中，动物所学到的对与不愉快后果相关的刺激的 恐惧反应先是忘记，然后恢复。这两个过程是探索与行为状态变化相关的机制的有效模型。Herry等人发现，杏仁基底外侧核中两类截然不同的神经细胞的活动 的平衡所发生的变化，能触发小鼠高恐惧状态和低恐惧状态之间发生转变。
Likhtik等人报告了“忘记”恐惧记忆的另一个机制，这次是用大鼠进行的研究。 被称为插入神经细胞的杏仁体细胞从杏仁基底外侧核接收信息，在这项研究中它们似乎是应对忘记恐惧记忆负责的细胞。这项工作为焦虑症的治疗提供了有可能存在 的新途径。

“土卫六”上的乙烷湖
“土卫六”曾被认为在其表面上存在由轻烃类组成的全球性海洋，但“卡西尼”探测器40次近距离掠过“土卫六”所做探测活动表明，不存在这种海洋。然而，该 星球上的确存在类似于地球湖泊和海洋的表面特征。“卡西尼”探测器第38次掠过该星球所获红外光谱数据为此提供了一个可能的解释。该光谱及Ontario Lacus（“土卫六”南极附近一个湖泊一样的结构）的物理外观支持这样一个观点：该“湖泊”中所填充的是液态乙烷，很可能是与甲烷、氮和其他烃类形成的 溶液。

利用纳米技术按需生成表面图案的新方法
  在需要将一个图案设计到一个表面上时，纳米技术专家通常采用以下两种方法中的一种：由分子通过超分子自组装变成由氢键结合的表面网络；自组装单层 （SAMs）的沉积。超分子组装方法之所以有吸引力，是因为它能精确生成在纳米尺度上所定义的图案，而自组装则能为生成功能性表面提供前所未有的灵活性。 现在，Madueno等人通过首先生成自组装的表面网络、然后将SAMs沉积进网络孔中的办法，利用了这两种方法的优点。这种办法预计能够为生成一系列不 同的、量身定制的表面结构提供一个灵活多样的平台。

金刚石中所留下的地幔信息
地表火山岩中所观察到的地球化学和同位素多样性，在很大程度上是由地幔中的部分熔化过程造成的。天然金刚石中的矿物包裹体能为了解这种深层地幔过程提供一 个窗口。Walter等人所提供的实验和地球化学观察结果表明，来自巴西Juina的金刚石中的硅酸盐矿物包裹体，是从地幔过渡带和深部上层地幔中原始的 和经过演化的碳酸盐岩熔融物结晶出来的。消减地壳的这种较低程度的熔融物，可被看作是上层地幔和过渡带中化学物质转移的指示剂，它们为有可能存在数十亿年 的海洋地壳留下一个化学印记。

海洋环境变化与物种灭绝
大尺度环境因素怎样通过地质时间影响生物群落的演化，基本上仍然是一个猜测性的和有争议的问题。人们早就知道，古生代海床生物群落与随后的中生代和新生代 显著不同，现在，Shanan Peters对为什么是这样做了解释：在古生代，海床大部分是碳酸盐，而随后的年代海床普遍为沙质。另外，海平面的潮汐和流动及沉积物的沉降似乎与物种灭 绝（主要是海洋植物和动物的灭绝）是同步的，这便提出了这样一个可能性：与海平面相关的海洋环境的变化影响灭绝速度，通常决定海洋中生命的组成。

海洋环境变化与物种灭绝
大尺度环境因素怎样通过地质时间影响生物群落的演化，基本上仍然是一个猜测性的和有争议的问题。人们早就知道，古生代海床生物群落与随后的中生代和新生代 显著不同，现在，Shanan Peters对为什么是这样做了解释：在古生代，海床大部分是碳酸盐，而随后的年代海床普遍为沙质。另外，海平面的潮汐和流动及沉积物的沉降似乎与物种灭 绝（主要是海洋植物和动物的灭绝）是同步的，这便提出了这样一个可能性：与海平面相关的海洋环境的变化影响灭绝速度，通常决定海洋中生命的组成。

将体细胞更简单、更安全变成iPS细胞的条件
对体细胞（构成大部分身体组织的“普通”细胞）进行重排、使其成为诱导产生的多能干细胞（iPS细胞）的过程，涉及四个转录因子的表达——Oct4、 Sox2、 c-Myc和Klf4。为了使这个程序在临床应用中更简单、更安全，以减少所需转基因数量、免除对致癌基因c-Myc之需要为目的的工作正在进行当中。现 在，Kim等人发现，仅仅两个内生因子（Oct4 加上Klf4或c-Myc），就足以从成年小鼠神经干细胞生成iPS细胞。之所以有可能这样，是因为这些神经细胞比胚胎干细胞表达更高水平的内生Sox2 和 c-Myc，这说明具有适当匹配的转录因子的体细胞是生成iPS细胞的一个潜在有用的起始点。

控制果蝇小肠干细胞自我更新的基因
像果蝇等能够进行基因操控的动物，是研究控制干细胞功能的基因网络的理想模型。现在，Takashima等人描述了果蝇的一个新体系——果蝇的后肠 （hindgut），它对于研究一般意义上的干细胞分化和控制可能会具有价值。随着小肠细胞衰老，它们会被由自我更新的小肠干细胞（ISCs）所产生的新 细胞取代。在果蝇中，ISCs局限在小肠内一个狭窄区域——后肠增殖区（HPZ）。这里的自我更新由Wingless（果蝇的Wnt同源基因）和 Hedgehog信号通道控制，控制方式与在哺乳动物小肠中所见到的非常相似。