Volume 445 Number 7128 pp567-682 (8 February 2007)
February 08, 2007
封面故事：光脉冲的异地复活
本期封面所示为一个引人注目的实验。在一个盒子中停止和熄灭的一个光脉冲，却在位于另一地点的一个完全不同的盒子中被恢复了过来，并沿原路送回了。在实际的实验中，一个慢的光脉冲在一个玻色-爱因斯坦凝聚态体系（第一个“盒子”）中被停止和存储起来，然后在一个相距160微米的完全不同的凝聚态体系中被恢复过来。信息是通过将该光脉冲转变成一个比光容易操控的物质行波来传输的。 该实验表明，共振激光场与玻色-凝聚态原子云之间的相互作用，为用物质来操纵光提供了一个强有力的手段，反之亦然。这种量子操控在量子信息处理及原子 波函数的受控雕刻中有可能派上用场。封面图片：Jay Penni Photography
February 08, 2007
脊椎动物器官形成的演化根源
脊椎动物胚胎中原肠胚阶段的组织者是一个信号作用中心，它决定成年后的身体主轴。因为原肠胚的形成在不同脊椎动物之间相差很大，而且涉及广泛的组织运动，所以原肠胚组织者的起源并不太清楚。相比之下，文昌鱼（一种与脊椎动物有较远亲缘关系的脊索动物）的胚胎非常简单，在原肠胚形成中组织运动极少。对文昌鱼Branchiostoma的胚胎所做的一项研究显示，它有一套脊椎动物组织者的同源结构和一套决定身体轴向模式的同源基因，这些基因在原肠胚形成过程中表达，表达模式非常像脊椎动物的表达模式。这说明，脊椎动物的器官形成有很深的演化根源。
February 08, 2007
用NMR方法探测超分子结构
蛋白酶体（proteasome）是一种大型分子机器，其作用是将受损的和误折叠的蛋白从细胞中清除。同其他较大的大分子聚合体一样，科学家也经常通过X-射线衍射或电子显微镜来对它进行定性。这些方法能提供静态三维结构，但不能显示它们是怎样随时间而变化的，而后者对于了解其功能至关重要。Remco Sprangers 和 Lewis Kay已经克服了妨碍用核磁共振（NMR）进行定量研究的分子重量局限，他们以20S蛋白酶体核心颗粒为目标，发现NMR能够探测超分子结构，比用该方法通常所探测的结构大一个数量级。这一新方法涉及用选择性同位素标记以及相关措施来保持NMR信号的寿命。该方法显示，在20S蛋白酶体核内有重要的功能性运动。
February 08, 2007
钠离子对钻酸钠性能的影响
钻酸钠非凡的电子性能和热性能使其成为人们关注的焦点：当水分子分布在氧化钴层之间时，它变成超导体；同时它还具有新颖的磁性能和较高的热电力。最近关于这些性能起源的研究工作显示，在插入层中，钠离子会形成不寻常的图案；而一项新的中子衍射和计算模拟研究则为了解这种物质中钠离子排列的图案及机制提供了进一步的线索。Na 成形会诱导库仑势发生周期性波动，这种波动在钻酸钠的运输和磁性能中可能起决定性作用。这项工作表明，通过与钠有关的化学和生化反应来在纳米尺度上切换电子流是有可能的。
February 08, 2007
始新世-渐新世过渡对大陆的影响
始新世-渐新世过渡（距今大约3350万年前）是一次重大全球气候事件。始新世末气候异常温暖，南极洲没有明显的冰，但到渐新世，南极洲有了永久冰层。本期Nature上两篇论文与这一气候变化对大陆的影响有关。Dupont-Nivet等人分析了来自青藏高原的沉积记录，发现大气中含水量有所下降，这种下降引起与南极变冷同时发生的变冷和干旱化。以前的研究工作将这一现象归于青藏高原的迅速隆起，但这一新的研究工作表明，青藏高原的区域气候受全球事件的影响。在另一篇关于同一气候过渡事件的论文（与前一篇论文无关）中，Zanazzi等人对当时北美的气候变冷情况进行了探究。他们利用来自化石牙齿和骨头的稳定同位素测定结果来生成一个代理温度记录，发现年平均气温降低了8.2°C，这个下降幅度大于海洋中的温度下降幅度。这一大陆气候过渡事件也许可解释为什么很多冷血爬行动物和两栖动物灭绝了，而哺乳动物由于能够调节其体温却躲过了一劫。
February 08, 2007
治疗帕金森氏综合症的希望
有人曾经提出，脑回中两个神经通道（“直接”运动通道和“间接”运动通道）之间活动水平的不平衡，是帕金森氏综合症中所见的运动缺陷的病根。对转基因小鼠所做的一项研究显示，所涉及的两组神经元有重要差别。具体来讲，脑回中的突触可塑性的一种显性形式，即eCB-LTD（全称为endocannabinoid-mediated long-term depression）只由间接通道的神经元表达。在帕金森氏综合症的一个小鼠模型中，通过用一种多巴胺D2受体拮抗剂和内生大麻醇降解过程的一种抑制药物来处理，使eCB-LTD活动得到“拯救”，可大大提高运动表现。这表明，多巴胺在脑回中的一个主要作用是在间接通道突触上促进eCB-LTD。以内生大麻醇降解过程为作用目标的药物有可能成为治疗帕金森氏综合症的一种新型治疗方法。
February 08, 2007
控制根分裂组织活性的关键
植物荷尔蒙细胞分裂素是根分裂组织的活性所需要的，而后者是高等植物连续生长的先决条件。Kurakawa等人报告，通过一种新型细胞分裂素激发酶来微调细胞分裂素活性，是控制分裂组织活性的关键。由LONELY GUY (LOG)基因编码的这种酶催化生物活性细胞分裂素的合成中的最后一步。从非活性形式向需要细胞分裂素发挥作用的活性形式的细胞特定性转化，可能是在组织中或在不需要细胞分裂素的时候阻止其作用的一种有效机制。
February 08, 2007
p53重新激活与肿瘤消退
p53肿瘤抑制基因的功能在大多数人类癌症中不是被关闭就是被其他改变所抑制。本期Nature上两篇论文表明，在已经形成的肿瘤中即便短暂地重新激活内生p53的功能，也能引起一些动物模型中的癌症发生消退。在一些肿瘤中，p53重新激活会引起与一个有助于肿瘤清除的先天免疫反应相关联的细胞老化。这些实验利用基因操控来改变p53的水平，但它们对认为能够提升p53水平的药物可用于治疗癌症的观点进一步提供了支持。
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