《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08月17日～2009年09月14日）：

前十名下载内容


一颗接近寿命终点的热木星
Nature 460 (27 Aug 2009)

被称为“热木星”的太阳系外行星，被认为是在距其主星一定距离处形成、之后向内迁移的。这些行星为了解行星系统的演化提供了新视角，而迄今轨道最近、温度最高的热木星WASP-18b的发现，让我们有机会一瞥一个接近其寿命终点的行星会是什么样子的。WASP-18b轨道近，质量大（为木星质量的10倍），轨道周期短（0.94天），在已知的恒星-行星系统中具有最强的潮汐互动作用。我们所看到的WASP-18b似乎处在一种罕见的、短命的状态，因为它正在以螺旋方式向其主星运动，注定要在其主星寿命之内被毁掉。另一方面，这一体系（也许还包括其他热木星）中的潮汐耗散作用一定要比我们太阳系中的弱得多。

棕色脂肪与肥胖症
Nature 460 (27 Aug 2009)

棕色脂肪组织能通过燃烧卡路里产生热量来防止肥胖，而白色脂肪则起能量库的作用。Bruce Spiegelman及其同事去年在Nature杂志上报告说，棕色脂肪细胞与骨骼肌密切相关，蛋白PRDM16neng指示肌肉干细胞成为棕色脂肪细胞。现在，同一实验室又获得了这样的发现：PRDM16与C/EBP-β协同作用，这一转录单元的表达在“天真的”成纤维细胞中足以诱导功能全面的棕色脂肪。将这样的成纤维细胞移植到小鼠体内，会生成一个棕色脂肪层，其作用是充当葡萄糖的一个汇。这项工作有可能导致控制如肥胖症和2-型糖尿病等代谢疾病的新方法的问世。

封面故事：吸入真菌孢子并不总会引起过敏的原因
Nature 460 (27 Aug 2009)

我们每天都会吸入数以千计的微小真菌孢子（分生孢子），它们来自很多不同的真菌菌种。然而，虽然这些孢子内含抗原和过敏原，但它们的吸入并不会连续激发我们的先天免疫细胞或引起炎症反应。一系列免疫学、生物医学和遗传学实验说明了原因是什么：这些孢子的免疫识别被覆盖分生孢子表面的小棒蛋白所构成的一个憎水层阻止了。如果将这个憎水层去掉，孢子就会激发免疫系统。具备这一防卫层的一个致病性孢子也许会一直处于休眠状态，躲开宿主防卫系统，直到条件合适时才萌发。从治疗角度来讲，小棒蛋白的这种鲁棒性也许可被利用来生成纳米颗粒，后者含有嵌入的分子，这些分子以身体内某一特定位置为目标，或经过了优化处理，可以持续向体内输送。本期封面所示为烟曲霉分生孢子的一幅扫描电子显微镜照片（由S. Guadagnini、 J. M. Panaud 和A. Beauvais提供），烟曲霉是这项研究中所使用的人类病原体之一。

“Spacing”现象的首次明确实验演示
Nature 460 (27 Aug 2009)

纳米等离子体学，指的是对表面等离子激元（一个金属表面上电子密度的波动）的纳米尺度操纵。它有可能使从传感和生物医学到成像及信息技术在内的一系列应用发生革命性变化。但是，我们首先需要一个简单而高效的方法来主动生成相干等离子场。这在理论上利用“Spaser”是可以做到的。“Spaser”作为一种能够以激光生成和放大光子同样的方式生成和放大表面等离子激元的器件首次于2003年被提出。现在，Noginov等人利用具有一个金核和一个掺杂燃料的二氧化硅外壳的直径为44纳米的纳米颗粒，首次明确通过实验演示了“Spacing”现象的发生。该体系能以与激光生成相干光子受激发射同样的方式产生表面等离子激元的受激发射，已被用来实施迄今所报道的最小的、第一个在可见光波长工作的纳米激光器。

新的流感病毒得到定性
Nature 460 (20 Aug 2009)

对起源于猪的H1N1流感病毒的一系列临床分离株所做的分析显示，在哺乳动物模型（小鼠、雪貂和猕猴）中，与一种季节性的H1N1病毒类型相比，当前的流感病毒会造成更严重的疾病。这些病毒还会感染猪，但不会引起临床症状。经过测试的所有抗病毒药物，包括Tamiflu，在细胞培养中对该新病毒都是有效的，因而用这些药物作为防止流感疫情的第一道防线的做法是正确的。

封面故事：两栖动物心室的发育
Nature 461 (3 Sep 2009)

鸟类、哺乳动物和鳄鱼的心脏都有两个分开的心室，分别服务于单独的肺脏和系统循环。两栖类只有一个心室，但多数爬行类情况却不清楚。对一种蜥蜴（绿变色龙）和一种乌龟（滑龟）所做的一项新的胚胎学研究表明，先祖物种单一心室向两个心室的分化与“T-box转录因子”（ Tbx5）的表达有关。在鸟类和哺乳动物胚胎中，Tbx5表达限于左心室的前体。在乌龟和蜥蜴中，Tbx5最初在整个心室表达，但在乌龟（而非蜥蜴）中它后来限于在心室的左边表达。这说明，被改变的Tbx5表达，是推动胚胎心脏成形、为高能量陆地生活提供关键的适应性变化——完全被隔膜隔开的心脏——的一个可能的进化力量。与这一观点相一致的是，Tbx5功能丧失或扩大的小鼠会形成单一心室——既非左心室也非右心室。本期封面所示为乌龟和蜥蜴心脏的三维图像。

宇宙起源的随机引力波背景上限被设定
Nature 460 (20 Aug 2009)

利用光精确操纵细胞内蛋白活动的新技术
Nature 461 (3 Sep 2009)

细胞功能的很多方面，取决于各种不同蛋白活动什么时候以及在细胞中的什么地方在分子层面上被打开或关闭。一项利用光来在活细胞内的精确时间和地点操纵某种蛋白活动的新技术，有可能使对蛋白功能的这一基础问题的研究具有可行性。该技术所采用的是Rac1的一个由基因编码的、可用光激发的衍生物。Rac1是一种GTP酶，它调控肌动蛋白细胞骨架动态，可因暴露于激光而被激发。这种局部激发产生精确局部化的细胞突起和皱褶，可引导细胞运动。该方法应能扩展到其他蛋白。

“印度洋-太平洋暖池” 过去两千年海洋表面温度重建
Nature 460 (27 Aug 2009)

对过去几千年的最高分辨率的气候重建一直以北半球的陆地记录为重点，海洋重建研究迄今为止很少见，而且特别重要的是，还缺少最近几个世纪的数据，使得研究人员无法将其与观察记录进行比较。现在，对“印度洋-太平洋暖池”的海洋表面温度所做的一次新的重建，产生了一个具有十年分辨率的记录，其时间跨度为过去两千年，与仪器记录重叠，从而使得研究人员能够根据仪器记录对代用数据进行直接校正，并根据二十世纪的发展趋势对过去的变化进行评估。这些数据表明，虽然最近几十年一直异常地温暖，但它们与从公元1000年到公元1250年内的“中世纪暖期”的通常温度在统计上是无法区别的。

球蛋白基因表达的发育调控方式
Nature 460 (27 Aug 2009)

脊椎动物胚胎到胎儿的转变，以为血液中的伽马球蛋白编码的基因之间一个发育开关为特征，而球蛋白基因表达的发育调控方式在小鼠与人类之间则有所不同。一项涉及将人类贝塔球蛋白位点连同周围DNA的100个“千碱基对”插入小鼠基因组的实验表明，BCL11A基因是造成这种调控差别的原因。BCLA11A蛋白是人类伽马球蛋白表达的一个抑制因子，是以前通过整个基因组范围的关联研究被识别出来的。这一关于在演化过程中所发生的基因表达的一种改变的实例，也为了解在临床上具有重要意义的人类血红蛋白从胎儿到成年之转变的机制提供了新线索。