千人基因组等登Nature本月最受关注的十篇论文

　　

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（2010年10月12日～2010年11月09日）：

封面故事：“1000基因组项目”发表首篇论文
Nature 467 (28 Oct 2010)

本期Nature含有“1000基因组项目”(The 1000 Genomes Project)首次发表的成果，该项目是一个国际合作项目，它将生成一个庞大的、公开的人类基因变异目录。该项目的计划是，对大约2000个人进行测序，这些人身份不明，事实上他们来自全世界20个人群。在本期Nature发表的是该项目的第一篇论文，它是来自该项目试点阶段的成果，即测试以高吞吐量平台进行全基因组测序的三个不同策略：对三个人群的179人按低覆盖率进行全基因组测序；对两个由“母亲-父亲-孩子”组成的三人组按高覆盖率进行测序；对来自七个人群的697人进行以外显子为目标的测序。

与成年人身高相关的基因变异
Nature 467 (14 Oct 2010)

对超过18万人所做的一项“全基因组关联” (GWA) 研究，在至少180个与成年人身高相关的位点上识别出数百个基因变异体。这些位点不是随机聚集在一起的，而是聚集了在影响成年人身高的、与生长相关的过程中所涉及的基因。这表明，关于人类通常特征（因而也包括关于很多疾病）的GWA研究，可以识别出涉及造成它们的基因的大量位点。

封面故事：真正的3D全息显示器
Nature 468 (4 Nov 2010)

一种能够产生真正三维图像、不要求观看者戴特殊眼镜才能观看的实用方法，在远程医疗、测绘和娱乐等方面将会有很多潜在应用。真正的3D全息显示器的确存在，但它们迄今为止不能以足够快的速度来更新图像以反映运动情况。现在，来自美国亚利桑那大学光学学院和位于美国加州Oceanside的日东电工株式会社的一个研究小组研发出一个系统，它能接近实时地更新图像。在一项概念证明实验中，他们对一种基于全息立体记录的成熟方法进行了改造，同时将一种新型光致折变聚合物材料作为记录介质，做成一种全息显示器，该显示器能每两秒钟将其图像更新一次。在这个体系中也有可能做成多色和全视差显示器，就像在“3D网真”系统中一样。在后者中，描述来自一个地点的全息图像的数据通过以太网被传送到另一个地点，图像在此用“准实时”的动态全息显示器“打印”出来。

“着丝点”/微管相互作用
Nature 467 (14 Oct 2010)

在分裂过程中，真核细胞需要在两个子细胞之间准确分配其遗传材料。这个过程涉及微管有丝分裂纺锤体与染色体上被称为“着丝点”的专门区域的相互作用。Alushin等人介绍了对微管与“着丝点”的一个必要蛋白成分“Ndc80复合物”的相互作用的一项冷电子显微镜重建研究。所获结构显示，“Ndc80复合物”自身寡聚成线性阵列，后者在微管上形成一种套管一样的覆盖物，这样一种排列能够让染色体穿过微管的内在动态系统。“Ndc80复合物”与微管之间这种相互作用的性质，提出了Aurora B激酶对“着丝点”/微管相互作用进行磷调控的一个机制。


一种新的电泳方法——液晶电泳
Nature 467 (21 Oct 2010)

电泳是指带电扩散粒子相对于一个均匀电场中一种流体的运动。它被广泛用作一种分离手段，经常以水（一种各向同性流体）作为一个直流电场中的载体。现在Lavrentovich介绍了这种方法的一个变种：“液晶电泳”，它在新型显示技术、新颖的分离技术、以及微型电动机等等领域可能会派上用场。这一新方法用一种各向异性流体作为载体，它是一种“向列（线性）液晶”，能让带电粒子和不带电粒子以完美的对称性在交流或直流电场中运动。采用交流电场在一些应用中有实际优势。这种新型电泳是粒子周围液晶趋向的改变引起的，而不是由粒子本身上发生的一种效应引起的。


一种大脑-机器视觉接口
Nature 467 (28 Oct 2010)

大脑必须不断在大量外界感觉刺激之间进行选择，以便专注并处理其中少数一些刺激。“内侧颞叶”(MTL)中的神经元对特定视觉目标有选择性响应，它们的活动已知由认知效应调控。Cerf等人构建了一个新的大脑-机器接口，在该接口中，当观看叠加的电脑图像的神经外科手术患者被要求让一个图像渐现或渐隐时，迅速学会了调控他们位于不同子区域和不同半球的MTL神经元的神经活动，从而增加某些细胞的激发速度，同时降低其他细胞的激发速度，并控制组合图像的内容。这项工作提供了人类可以控制他们自己大脑内的视觉神经元的神经活动、而且这种活动还可以被解码来控制设备的直接证据。希望这样的接口装置今后有一天将能帮助有各种各样神经损伤（如“闭锁综合征”或运动神经元疾病）的患者进行沟通。


封面故事：复杂社会的兴盛和衰落
Nature 467 (14 Oct 2010)

有关奥斯特罗尼西亚社会的、基于语言的发展史，被用来验证有关复杂社会怎样兴盛和衰落的一些相互竞争的模型。该研究的结果表明，虽然复杂性的增加倾向于是逐步发生的，但大幅度的下降也是有可能的。本期封面图片是一幅画作，名为“The fleet of Otaheite assembled at Oparu”，由William Hodges创作，他是库克第二次航行时的随行画家。

父亲的饮食与女儿的奶糖性差有关
Nature 467 (21 Oct 2010)

儿童肥胖和糖尿病与其父母当中一方的这些状况密切相关，但父亲是怎样对子女的这些状况造成影响的并不清楚。用大鼠所做的一项研究表明，正常雌性与吃高脂肪食物、耐糖性差的雄性所生雌性后代的耐糖性差，因为其胰岛素分泌和胰腺功能受损了。这是在任何一个物种中关于父方的饮食会诱发后代逐渐患糖尿病的第一个研究报告。这项工作凸显了环境诱导的父方因素在影响后代的代谢疾病及肥胖症和糖尿病的流行性不断增加中所起的一个新颖作用。

复杂性的生物能学
Nature 467 (21 Oct 2010)

自从第一个真核细胞在距今大约40亿年前从原核生物起源以来，原核生物几乎没有表现出要形成更大复杂性的倾向。相比之下，真核细胞构成所有复杂多细胞生物的基础。所有真核细胞要么有线粒体，要么曾经有但后来失去了，所以线粒体和真核细胞的起源也许是同一事件。为什么它如此有优势呢？Nick Lane 和William Martin提出，通过使氧化性磷酸化能在内部膜的很多地方进行，线粒体基因帮助使可以表达出来的基因数量增加了20万倍，同时也使新的蛋白折叠、蛋白互动和调控级联的数量大大增加。

激光冷却法用于冷却分子
Nature 467 (14 Oct 2010)

多普勒激光冷却方法的开发成功，使研究人员前所未有地能够对不到1毫开尔文的超低温度进行研究。粒子的运动在这样的温度有效停止，从而使物理现象能够以超凡的详细程度得到研究和控制。虽然原子的激光冷却在大约30年前就演示过了，但这些方法过去尚未延伸到分子。超冷分子可能会被证明比超冷原子甚至更重要，因为它们的内部复杂性更大，这一点潜在可被用来调查和操纵从量子信息处理到化学反应再到粒子物理的一系列不同物理现象。 目前，生成超冷分子的惟一方法是，将超冷碱原子结合在一起，产生双碱分子。现在，来自耶鲁大学的一个小组介绍了对一个双原子分子（极性分子氟化锶，SrF）的激光冷却的实验演示。通过进一步改进，这一方法应使在超低温度下大量生成化学性质与双碱截然不同的分子成为可能。