本期自然、科学和细胞封面故事

　　

生物通报道：《Nature》，《Science》和《Cell》可以说是生命科学研究领域的顶级杂志，这三本杂志出版的文章及相关内容可以说从一个侧面反应了目前生命科学研究的最新动态。

《Nature》封面：

来自日本大阪大学（Osaka University），日本科学技术振兴机构（Japan Science and Technology Agency，简称“JST”），西班牙马德里自治大学（Universidad Autonoma de Madrid），以及捷克科学院（Academy of Sciences of the Czech Republic）的研究人员利用原子力显微镜（atomic force microscopy）对一个多元素体系中单个原子进行了化学识别，这为低温及室温环境提供了一个可靠通用的识别工具，是材料学，生物学等各领域技术应用上的一个里程碑。这一研究成果公布在3月1日的《Nature》杂志上。

之前同样是在《Nature》杂志上，法国与日本的研究人员在显微技术（热辐射扫描隧道显微技术）上也取得了重要的进展，详细见本期《自然》焦点文章：新型显微镜。

（图片所示为由硅原子（红色）、锡原子（蓝色）和铅原子（绿色）按相同比例在一个硅（111）基质上形成的一种表面合金的一幅形貌图）

扫描探针显微技术（Scanning probe microscopy，SPM）在20世纪90年代得到迅速发展，应用到了包括物理、化学、生物、材料等众多领域。其中原子力显微镜（atomic force microscopy，AFM）是一种可用来研究包括绝缘体在内的固体材料表面结构的分析仪器。它通过检测待测样品表面和一个微型力敏感元件之间的极微弱的原子间相互作用力来研究物质的表面结构及性质。将一对微弱力极端敏感的微悬臂一端固定，另一端的微小针尖接近样品，这时它将与其相互作用，作用力将使得微悬臂发生形变或运动状态发生变化。扫描样品时，利用传感器检测这些变化，就可获得作用力分布信息，从而以纳米级分辨率获得表面结构信息。

在这篇文章中，研究人员利用这种方法进行了多元素体系中单个原子的化学识别，这一方法涉及对被探测原子与AFM尖部之间短距离化学力的精确量化，它能为低温及室温环境提供一个可靠而通用的识别工具。这种原子级的识别方法在如催化、材料科学和半导体技术等广泛的研究领域都可能找到用武之地。

《Science》封面：

新西兰Auckland大学Maurice A. Curtis和其新西兰与瑞典的同事研究了成年人嗅球中的神经生成，发现成年人的大脑能产生新的神经元。过去的研究显示，在大多数哺乳动物的中枢神经系统中神经再生在动物的一生中继续发生，但是不能证明在成年人中也是这样。在大鼠大脑中，过去的研究曾发现一个从喙侧神经干细胞迁移流(rostral migratory stream)到嗅球的神经元前体运动的路径。通过使用包括透射电子显微镜和高分辨率磁共振成像等工具，Curtis和同事在人大脑中发现了这种神经元活动。他们发现了人前脑中的喙侧神经干细胞迁移流，观察到该流分布在一个到达嗅球的侧脑室延伸的附近。

文章题目为《Human Neuroblasts Migrate to the Olfactory Bulb via a Lateral Ventricular Extension》。                  

图：成年人大脑中，新生的大脑细胞在喙侧神经干细胞迁移流（rostral migratory stream）（橙色带）中，沿着脑室的中空管状结构，从充满液体的侧脑室（fluid-filled lateral ventricles）（顶部粉色结构）流动到嗅球。（生物通：子元）

　

《Cell》封面：

“Epigenetics”（表观遗传学）又称为实验遗传学、化学遗传学、特异性遗传学、后遗传学、表遗传学和基因外调节系统，它是生命科学中一个普遍而又十分重要的新的研究领域。

在基因组中除了DNA和RNA序列以外，还有许多调控基因的信息，它们虽然本身不改变基因的序列，但是可以通过基因修饰，蛋白质与蛋白质、DNA和其它分子的相互作用，而影响和调节遗传的基因的功能和特性，并且通过细胞分裂和增殖周期影响遗传的一门新兴学科。因此表观遗传学不仅对基因表达、调控、遗传有重要作用，而且在肿瘤、免疫等许多疾病的发生和防治中亦具有十分重要的意义。它是生命科学中近年来的一个突出进展，具有十分广泛深刻研究和应用前景。

在本期的《Cell》封面上就表现了表观遗传学这一概念：人行道上铺了类似“family tree”的石头，石头的数量和形状都代表了遗传信息，在每一代中都是相同的，只是组合安排在第二代中有了变化。
（生物通：张迪）