《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11月17日～2010年12月15日 ）：

生成石墨烯的一种简单新方法
Nature 468 (25 Nov 2010)

过去几年人们对石墨烯（具有新颖电子性质的碳单层）非常感兴趣。试图生成单层（或少数几层）石墨烯大型层状结构的工作可能会从一个简单的新方法得到帮助。仅仅通过在800 ºC这样一个相对较低的温度下对沉积在一种金属催化剂基质上的各种不同固态碳源进行烘焙，就有可能一步生成纯净的石墨烯或掺杂的石墨烯。适合的起始材料包括聚合物薄膜和各种各样的小分子。

暗能量的理论证明
Nature 468 (25 Nov 2010)

在1979年10月的一篇“Letter to Nature”中，Charles Alcock 和 Bohdan Paczynski (go.nature.com/EHsEDM)提出了解决宇宙学中最顽固问题之一的一个策略：利用一种独立于模型的、纯粹为几何上的方法来测量宇宙的曲率。这种思想将会为被认为反引力的暗能量成分赋予一个数值。此前，该思想从未得到证实。现在，以遥远星系对作为测试对象，Christian Marinoni 和 Adeline Buzzi报告了对Alcock–Paczynski试验的成功实施。他们对来自档案数据的遥远星系对的对称性所做的分析使其能够确定宇宙是平坦的，并且通过交替固定其空间几何和暗能量状态方程参数，他们建立了对暗能量丰度及状态方程的新的测量方法。

血-脑屏障的真实成因
Nature 468 (25 Nov 2010)

血-脑屏障是中枢神经系统与由血管内皮细胞组成的身体其余部分之间的“门卫”。以前的工作支持这样一个观点：该屏障是在出生后形成的，是由从被称为“星形细胞”的非神经细胞向内皮细胞的信号作用形成的。现在，两项独立的研究工作表明，该屏障实际上是在胚胎生成过程中形成的，被称为“周细胞”的血管周围细胞与上皮细胞之间的相互作用是关键因子。更好地认识“周细胞”、神经内皮细胞和“星形细胞”在血-脑屏障功能中的密切关系，将有助于我们认识在中枢神经系统受伤及疾病过程中这个屏障的破坏。

气候在性别决定中的作用
Nature 468 (18 Nov 2010)

在脊椎动物中，性别既可以由遗传来决定，也可以由胚胎所感受到的温度来决定，但这种变化的演化原因仍然不是很清楚。Pen等人发现，在其生活范围的不同极端气候条件下，胎生蜥蜴会采用不同的性别决定机制——在低地用温度来决定，在高海拔用基因型来决定。关于由海拔来决定性别的趋异化自然选择是由气候对蜥蜴生活史的影响以及年际温度波动幅度的变化引起的。这些结果为性别决定体系中的物种内差异确定了一种适应性解释。

束缚态反氢原子首次获得
Nature 468 (2 Dec 2010)

反氢（一个反质子和一个正电子的结合状态）2002年以来已在低能条件下在欧洲核子研究中心(CERN)生成。对于验证关于基本粒子及其相互作用的标准模型来说，它具有根本性的重要性。然而，迄今为止的实验所产生的反氢都是没有约束的，使得无法对其结构进行详细研究。现在，反氢原子的束缚和约束释放已经实现，从而为反原子的精确测量铺平了道路。在这项历史性的实验中，大约107个反质子与108个正电子之间的相互作用产生了38个观测到的湮灭事件，相应于38个反氢原子被短暂约束在超冷超导阱中。

植物生物多样性和生态系统 的功能
Nature 468 (25 Nov 2010)

对生物多样性对整个食物链上生态系统功能的效应所做的一项为期8年的研究表明，植物多样性对于生物互动有强烈自下而上的效应。实验中，研究人员对专门种植的草地地块中的植物物种进行操纵，并对草食性动物、肉食性动物和所有其他相关类群的物种丰富度以及它们的相互作用进行监测。这样的效应在不同类群之间是一致的，但在相邻营养层上更强一些，在地面之上比在地面之下的类群中更强一些。对植物多样性增加的反应总体上是正的，但对于生物入侵、病原体蔓延和“重寄生”(hyperparasitism)来说，它们对植物多样性增加的反应则是负的。

光子的玻色-爱因斯坦凝聚态被观察到
Nature 468 (25 Nov 2010)

玻色-爱因斯坦凝聚态已在几个物理体系中被观测到，但并未被预测会出现在光子等黑体辐射中。然而，在光子数守恒的“热化”过程存在的情况下，它在理论上是有可能的。现在Martin Weitz及其同事在实验中实现了这样的条件，在填充有染料的光学微腔中观察到了光子的玻色-爱因斯坦凝聚态。这个效应是基础研究所感兴趣的，并且还可能导致新型相干紫外光源的问世。

封面故事：“粘着斑”的分子架构
Nature 468 (25 Nov 2010)

细胞外基质与一个细胞的肌动蛋白细胞骨架之间的物理联系由被称为“粘着斑”(focal adhesion)的细胞器组成，它们通过“整联蛋白”（或称整合素）发挥作用。它们在人体生理中具有根本性的重要性，因为它们调控细胞粘附、机械传感和控制细胞生长及分化的信号。现在，“粘着斑”的分子架构已通过利用三维超分辨率荧光显微镜在纳米尺度上观测蛋白组织方式而被确定。它们是组织良好的超级结构，在其中“整联蛋白”和肌动蛋白被一个40纳米长、由部分重叠的蛋白特异性层组成的核分开，又被“人踝蛋白”(talin)系在一起。这种多层架构产生三个或更多单独的腔室，它们调控“粘着斑”的相互独立的功能。本期封面的模型所示为用iPALM（干涉测量光激发定位显微镜）测出的蛋白位置。

WIMP暗物质何时能够观测到？
Nature 468 (18 Nov 2010)

粒子物理学家对暗物质的问题提出了几十种不同答案：暗物质构成宇宙中所有物质的85%，但我们仍不知道它到底是什么。在关于暗物质性质的不同提法中，WIMPs（弱相互作用大质量粒子）正吸引人们特别的注意，因为它们是从寻求延伸粒子物理标准模型的新理论自然而来的。在本期Nature上的一篇Review文章中，Gianfranco Bertone解释了为什么他认为关于WIMP暗物质的真理时刻已经到来。如果位于欧洲核子研究中心的“大型强子对撞机”和目前正在进行的新一代天体粒子物理学实验无法在今后十年观测到WIMPs，他认为，已经远远滞后的物理学新时代将会再停滞20年或更长时间，到那个时候，新一代粒子对撞机也许就会问世。

以恢复p53功能为主的肿瘤疗法的局限性
Nature 468 (25 Nov 2010)

p53 肿瘤抑制通道的失活是人类癌症的一个普遍特征，所以人们便想，恢复已形成的肿瘤中的p53 功能也许会是一种有效疗法。然而，本期Nature上两篇论文突显了以p53为方向的癌症疗法在实践上的局限性。他们在一个K-Ras-driven肺癌模型中发现，由p53调控的肿瘤抑制只在肿瘤发展的后期阶段才发挥作用，这个时候K-Ras致癌信号已达到足以激活ARF-p53通道的阈限。这意味着p53的重新表达未能抑制肿瘤发生的早期阶段，尽管它的确诱导了更为激进的肿瘤的退行。