生物通報道：英國著名雜志《Nature》周刊是世界上最早的國際性科技期刊，自從1869年創刊以來，始終如一地報道和評論全球科技領域里最重要的突破。其辦刊宗旨是“將科學發現的重要結果介紹給公眾，讓公眾盡早知道全世界自然知識的每一分支中取得的所有進展”。近期《Nature》下載論文最多的十篇文章(2012年7月16日 ～ 2012年8月16日)：

　　飲食是保持老年人腸道微生物群落健康的關鍵

　　Nature 488 (2012年8月9日)

　　現在人們認識到，人小腸微生物群落對健康非常重要，而且它們的組成變化也被與肥胖癥、炎癥和糖尿病聯系起來。成年人的小腸微生物群落一般是穩定的，在健康的個體之間是差不多的，但在生命的兩個極端——嬰兒期和老年期，腸道微生物群落卻在不斷變化中。對平均年齡為78歲的178個老年人所做的這項研究顯示，飲食是與腸道微生物群落變化和健康都有關聯性的主要因素。這項工作表明，通過用能夠促進腸道微生物群落中特定成分的添加劑來調整飲食，也許有可能使人的衰老過程更健康。這對長期接受家庭護理的人來說尤為重要，這些人腸道微生物群落的多樣性明顯不如他們仍生活在更大社區中的同齡人。(Link to Article p. 178)

　　向建立全球量子網絡目標所邁出的重要一步

　　Nature 488 (2012年8月9日)

　　自由空間信道(光在其中可以穿過開放空間自由傳播的信道)對量子通信來說較光纖有優勢，因為它們遭受的光子損失較少、脫散較小。Juan Yin等人在本期Nature上報告了獨立量子位在一個具有多光子糾纏的97公里長的one-link自由空間信道上的量子遠程傳輸。利用一個two-link信道，他們還演示了在101.8公里距離上的糾纏分布。這些結果代表著向建立一個全球量子網絡的目標所邁出的重要一步。尤其是，在該實驗中所建立的高頻率、高準確性獲取、指向和跟蹤方法，有可能被直接用于未來基于衛星的量子通信和量子基礎(quantum foundations)的大規模試驗。

　　產生饑餓感的神經回路

　　Nature 488 (2012年8月9日)

　　小鼠丘腦下部中AGRP (agouti-related peptide expressing)神經元的刺激，會激發對饑餓的行為反應——急于尋找食物和暴飲暴食。這項研究利用這些饑餓敏感型神經元可以進行遺傳操控這個事實，借助光遺傳學和藥物遺傳學來對饑餓的一個神經回路進行“反向工程”。AGRP神經元被發現抑制“釋放后葉催產素的神經元”，它們是在Prader–Willi綜合癥(一種涉及無法滿足的食欲的癥狀)中失去的一類數量較少的神經元。涉及后葉催產素神經元的抑制回路是由AGRP神經元激發的進食的一個先決條件，這個發現確定了這一以前人們不知道的神經回路在調控饑餓狀態及與過度進食癥狀相關的通道中所起的作用。(Link to Article p. 172)

　　光學晶格中的對稱性規則

　　Nature 488 (2012年8月9日)

　　最近有人提出，作為量子場理論一部分的“宇稱-時間對稱性”這一抽象思想，有可能為具有天然材料所沒有的獨特性能的新型人造光學材料的設計提供靈感。這一提法被認為是概念上的一個重要飛躍。在實踐中，這意味著對光學增益和損耗之間的相互作用的聰明利用——這些參數連同更容易操縱的折射率是一個光學體系的基本要素。此前，這一領域的實驗工作一直局限于“二組分”要素排列，但在這項研究中，Ulf Peschel及其同事通過將這一概念轉移到“時間域”，演示了大尺度“宇稱-時間”合成晶格中的光傳輸。作為可在這樣一個系統中產生的不同尋常光效應的一個例子，本文作者發現，媒介在一個方向上會變得看不見。

　　小RNA在DNA損傷反應中所起作用

　　Nature 488 (2012年8月9日)

　　小非編碼RNA已被發現調控很多過程。Francia等人現在發現了一類這樣的RNA在對DNA損傷做出反應中所起的一個作用。他們發現，在衰老過程中或輻照之后，小RNA生物生成中所涉及的兩種酶是激發和維持這種反應所必需的。所產生的短RNA來自一個DNA雙鏈斷裂點附近，但它們通過其激發損傷反應的目標尚不清楚。(Link to Letter p. 231)

　　大氣中另外一種以前未知的氧化劑

　　Nature 488 (2012年8月9日)

　　人們認為，臭氧、羥基和硝酸鹽是將包括污染物在內的痕量氣體從大氣中清除的主要試劑。在這篇論文中，作者將來自芬蘭一個森林地區的大氣觀測結果、實驗室中所進行的實驗以及理論方面的考慮結合在一起，識別出另一種以前人們不知道的化合物，它具有相當大的能力來氧化二氧化硫和潛在的其他痕量氣體。該化合物似乎是一種被穩定的Criegee中間體(一種具有兩個自由基點的羰基氧化物或其衍生物)，它可能會增強大氣的反應活性，幫助硫酸的生成，進而幫助大氣氣溶膠的形成。這里所研究的化學問題與源于生物的揮發性有機化合物的存在、因而也與森林排放密切相關。(Link to Letter p. 193; News & Views p. 164)

　　香蕉基因組完成測序

　　Nature 488 (2012年8月9日)

　　香蕉在很多熱帶和亞熱帶國家是一種主食和一種主要收入來源。這篇論文報告了香蕉基因組的測序和分析。這是其基因組被測序的第一種非草本單子葉植物，為對植物基因組進行比較分析提供了一個重要橋梁。全球香蕉生產受到適應性越來越強的害蟲和疾病的一定威脅，所以其基因組序列的獲得對未來作物培育和改良來說是一個重要資源。(Link to Letter p. 213)

　　封面故事: 最新發現的三個類人猿化石

　　Nature 488 (2012年8月9日)

　　在肯尼亞圖爾卡納湖以東Koobi Fora地區最新發現的三個類人猿化石，將大大提高我們對“人屬”動物早期輻射的認識，并澄清與標志性的、但卻像謎一樣的類人猿頭骨KNM-ER 1470有關的問題。該頭骨由Richard Leakey首次于1973年在Nature雜志上描述(go.nature.com/bNPHfo)。新發現的這三個化石分別是一塊保存極為完好的下頜骨(KNM-ER 60000)、一個下頜骨碎片和一塊保存相當完好的面部化石，后者更為重要。它們的時間在距今178萬年和195萬年之間，大體上支持這樣的觀點：在早“更新世”的東部非洲，除了“直立人”外，同一時期至少還有兩個“人”種。本期封面所示為KNM-ER 60000下頜骨(照片重構)和可能屬于同一物種的KNM-ER 1470(數字化虛擬)。(圖片提供：Fred Spoor)(Link to Letter p. 201; News & Views p. 162)

　　蛋白結構的暗藏影響

　　Nature 488 (2012年8月9日)

　　由X-射線晶體學所提供的蛋白結構的靜態圖，只給出關于影響一個分子的功能的蛋白構形中各種方面的部分畫面。例如，它沒有將蛋白結構與內部動態之間的相互作用考慮進去。利用核磁共振(NMR)方法，Shiou-Ru Tzeng 和 Charalampos Kalodimos發現，在很寬的時間尺度上(從皮秒到微妙)，內部動態以無法從其基態結構預測的方式決定它們與DNA的結合。本文作者發現，通過在與蛋白-DNA結合點相距較遠的點上引入突變所生成的細菌基因調控因子CAP(CAP是“代謝產物激發因子蛋白”的英文縮寫)的一些變體，的確會在不對結合界面有任何擾動的情況下影響DNA結合。(Link to Letter p. 236; News & Views p. 165)

　　快速多殼合金晶體管

　　Nature 488 (2012年8月9日)

　　在對晶體管進行改進和微型化的不斷努力中，微電子行業最近采用了三維電子門結構。改進晶體管的另一方式是，采用比硅材料具有更高電子遷移率的半導體材料，盡管這一方式存在較大的制造方面的挑戰。Katsuhiro Tomioka等人將兩種方式綜合了起來：他們在一種硅基質上來以高精度生長帶一個環繞門的垂直的、六面“核-多殼”(core-multishell) 砷化銦鎵納米線。實驗顯示，這種納米線的晶體管性能極好，具有優異的開/關行為和快速操作性能。(Link to Letter p. 189)

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