《Nature》本月最受关注的十篇论文

　　

生物通综合：英国著名杂志《Nature》周刊是世界上最早的国际性科技期刊，自从1869年创刊以来，始终如一地报道和评论全球科技领域里最重要的突破。其办刊宗旨是“将科学发现的重要结果介绍给公众，让公众尽早知道全世界自然知识的每一分支中取得的所有进展”。近期《Nature》下载论文最多的十篇文章（2009年10月19日～2009年11月16日）：

地球上水的起源问题
Nature 461 (29 Oct 2009)

水是地球上的生物所必需的，所以有关我们的水是从哪里来的问题是一个人们相当感兴趣的问题。Francis Albarede对有关下面这个假设的证据进行了分析：在导致月球形成的巨大碰撞发生之时，撞击的天体和原始地球基本上都是干的，只是在过了很长时间之后通过从小行星带不断吸积湿的东西才获得了挥发性物质。他的结论是，这种水向地幔中的引入可能触发了板块构造，而且这一机制对年轻的金星也可能曾发挥过作用，但对火星似乎未能起作用。

Progress p.1227

失眠影响记忆力的机制
Nature 461 (22 Oct 2009)

众所周知睡眠剥夺会产生认知后果，包括学习和记忆缺陷等，但睡眠剥夺影响大脑功能的机制仍不清楚。新的实验工作发现环AMP通道是睡眠剥夺的一个功能目标，具体来说就是海马体中基于cAMP/PKA的弹性的受损。利用磷酸二酯酶抑制因子来拯救cAMP信号作用还可拯救有缺陷的记忆，说明增强cAMP/PKA信号作用是应对睡眠丧失所产生的认知效应的一个可能的治疗方法。

Letters p.1122

早期类人猿的进化及分类
Nature 461 (22 Oct 2009)

最近对始新世原始灵长类Darwinius（或称“Ida”）的介绍引起了一阵骚动，因为有人称它是一个曾经“缺失的环节”，接近包括人类在内的类人猿（高等灵长类）的祖先。古生物学家对此有所担心，因为很少有人认为Darwinius所属的已灭绝的类别（即adapoids）接近类人猿。现在，Erik Seiffert及其同事介绍了一个在埃及新发现的距今已有3700万年的adapoid（被命名为Afradapis）的颌骨和牙齿。虽然详细的系统发生分析表明，这一新形式（同Darwinius一样）与类人猿只是有远亲关系，但它的确有几个能够说明趋同进化的特征。可能的情况是，Darwinius 和Afradapis都是一个类别中的成员，这个类别在始新世中期趋同进化出一些与类人猿相似的适应性特征，但它们在始新世晚期和渐新世早期最终被真正的类人猿取代了。


最年轻中子星的大气组成
Nature 462 (5 Nov 2009)

超新星爆炸留下的热中子星被认为有一个薄的大气层，但尽管人们进行了大量搜索，此前观测工作仍未能证实一颗孤立的中子星的大气组成。现在，Wynn Ho和Craig Heinke通过分析由钱德拉观测卫星2004年对“仙后座A”超新星残迹中心的致密X-射线源所做观测结果的存档数据，填补了这一空白。“仙后座A”中子星的光谱与预测出的碳大气层的光谱相对应，而且该光谱还表明，在这颗中子星的表层有核燃烧现象。该中子星的年龄约为300年，是已知最年轻的中子星。


动物可能并不懂得利他
Nature 462 (5 Nov 2009)

自从Robert Trivers关于“互惠利他行为”（reciprocal altruism）的奠基性论文于1971年发表以来，有关互惠及“囚徒困境”资源分享游戏的模型，一直是解释不相关个体之间合作行为的主导性理论框架。然而，几乎没有证据证明，在自然条件下，除人以外的动物通常会交换资源或服务。在一篇Review文章中，Tim Clutton-Brock对在非人动物自然种群中的“互惠利他行为”进行了分析。他的结论是，这方面的证据很薄弱，而且非亲个体之间明显合作的很多例子很可能是互惠互利（mutualism）或操纵（manipulation），而非利他。

核糖体结构和功能研究方面的最新进展
Nature 461 (29 Oct 2009)

在一篇恰逢其时的“Review”文章中，2009年诺贝尔化学奖得主之一的Venkatraman Ramakrishnan及其同事Martin Schmeing，对有关核糖体结构和功能研究方面的最新进展进行了综述。以细菌转录的主要方面（这些方面对于所有蛋白的合成都应是共同的）为重点，他们介绍了有关核糖体结构的知识是怎样越来越多地推动着复杂的生物化学和遗传学实验工作。除了对基础转录研究的影响外，细菌结构知识还为开发更好的抗生素提供了一个框架。


封面故事：细菌也知道“风险对冲”
Nature 462 (5 Nov 2009)

在自然界，表现型之间的随机切换（“风险对冲”）是生物在变幻无常的环境中求生存的常见现象。对暴露于一个与脊椎动物免疫系统等环境有相似性的波动体系中的“荧光假单孢菌”所做的一项研究，实时显示了这种行为何以能够发生。本期封面所示为一个“荧光假单孢菌”菌种的菌落，这个菌种已形成了在不同菌落类型之间随机切换的能力。这种“风险对冲”策略使它们能够在一个不断变化、以对不同菌落有利的人工环境中存活。“风险对冲”在实验室中的形成以及其中所涉及突变的识别，反映了动态环境是怎样推动这种“风险对冲”行为之形成的。


X染色体在物种形成中的作用
Nature 461 (22 Oct 2009)

在日本一个三刺鱼种群（但并不是第二个与之密切相关、分享同一生境的物种）中一个新形成的性染色体系统的发现提供了这样的证据：性染色体变化在引起生殖隔离和物种形成中所起作用可能要比以前所认为的更大。基因定位研究显示，新形成的X染色体包含雄性求偶行为基因，而先祖X染色体既包含行为隔离基因，又包含杂交种雄性不育基因。这些特征在该物种与在太平洋中发现的先祖形式之间构成一个有效的生殖障碍。


T-细胞在自体免疫中的作用
Nature 462 (5 Nov 2009)

用实验性自体免疫脑脊髓炎（多发性硬化的一个模型）对大鼠所做的一项双光子荧光显微镜研究表明，触发自体免疫疾病的血液T-细胞先是直接附着在脊髓脑膜脉管内表面上，然后在对其内表面进行扫描，有时还会逆血流方向爬行。一旦穿过血-脑障碍，这些T-细胞便会与表现抗原的吞噬细胞结合，后者又会刺激它们进一步的分化和组织渗透。与T-细胞的这些相互作用中所涉及的结构，有可能成为自体免疫脑病治疗方法的潜在候选目标。


南极冰层形成与大气中CO2浓度变化的关系
Nature 461 (22 Oct 2009)

在距今大约3400万年前的始新世-渐新世过渡时期，地球进入了一个全球变冷阶段，一个覆盖整个大陆的冰盖迅速形成，同时海平面下降。人们普遍接受的观点是，CO2水平下降是气候从温室状态向我们目前所处的冰室状态的这种转变中的一个重要因素，但人们对CO2与南极冰层形成之间的精确关系并不完全了解。Paul Pearson及其同事，利用从坦桑尼亚最近发现的一个地质剖面的保存极为完好的碳酸盐微化石中获取的硼同位素，来估计在始新世-渐新世过渡时期之前、之中和之后的大气CO2水平。他们发现，CO2浓度曾下降到了被认为会造成冰层形成的水平之下，但随后在再次下降之前又有较大反弹。这些结果证实了CO2在冰层形成中所起的中心作用，也凸显了冰层对CO2浓度变化的非线性响应。