9月27日《自然》杂志精选

进化过程中的小步前进现象

有人认为，小的进化步骤为更激烈的进化飞跃铺平了道路(即进化是在“达尔文”渐进主义和跨越的结合中进行的)，但从自然历史中很难确定进化机制的细节。现在，李奇伦·基和他的同事将全基因组测序和“进化重演”实验结合起来，分析了一项关键创新的多步起源(使用有氧方法在实验细菌群体中进化柠檬酸盐)，时间跨度超过30，000代和20年。他们发现，“三步”过程(即，“增强”使某种特性成为可能，“实现”使其显化，“优化”使其有效)可能是其他生物革命的典型特征(例如，原始四足动物在陆地上的定居)。

一种有效的抗流感抗体

本文报道了一种新型抗流感抗体C05的识别和结构表征，它能识别血凝素可变受体结合域中的一个小保守点。抗体通过在这个小的保守位点插入一个HCDR3环来实现广泛的中和作用，这个保守位点被其他“结合相互作用”的亲和力所放大。这一发现表明，在血凝素受体“结合袋”中插入一个环是广泛中和疫苗和治疗性抗体的一种可能策略。

一种预测网络演化的模型

“优先连接”是一种试图解释在不断增长的网络中出现伸缩的机制。如果优先与网络中更受欢迎的节点建立新连接，则网络是无标度的。那么，既然“受欢迎程度有吸引力”，那么“优先连接性”能预测网络发展吗？这项研究表明，“受欢迎程度”是决定复杂网络结构和动态的强大力量，“简单性”也是如此。本文作者建立了一个模型，通过考虑“流行性”和“简单性”之间的权衡来提高网络演化预测的准确性。该模型能够准确地描述技术(互联网)、社会和代谢网络的大规模进化，并能够高精度地预测新连接的概率。

与硅兼容的自旋量子位

由于硅器件已经形成了集成电路的基础，如果未来的量子计算架构也可以基于硅并利用同样非常成熟的制造技术，那将是理想的。10年前首次提出的一种构造硅量子位的有前途的方法是在硅中使用单个掺杂原子。现在，Jarryd Pla等人已经开发了一种纳米电子硅器件，在这种器件中，他们可以读取和控制单个磷施主原子的电子自旋，并获得极长的自旋相干时间(最长200微秒)。良好的量子位性能和适用的制造方法的结合打开了制造可扩展量子计算电路的大门。

受气候变化影响的冬眠

人们已经对气候变化对鸟类和植物种群季节性生物节律的影响进行了深入研究，但尚不清楚哺乳动物是如何受到影响的。一个国际科学家小组利用加拿大阿尔伯塔省哥伦比亚地松鼠冬眠开始日期的20年数据集，报告了一个罕见的因气候变化而推迟冬眠开始日期的例子。他们将延误(相当于每年将近半天)归因于季末暴风雪数量的增加。在冬眠开始较晚的那一年，雌性的适应能力较差，所以种群增长率比以前要低。当前气候模型的一致预测是，冬季降水将会增加，因此这类事件在未来将变得更加普遍。这些发现表明，对气候的行为反应可能与个体适应性的下降有关，也可能是由温度上升直接触发的。

哺乳动物的皮肤也可以再生

许多动物在受伤后可以再生组织、器官甚至整个肢体。在哺乳动物中，这种能力被认为是极其有限的，即使它存在，但是这篇文章的作者报告说，非洲多刺的老鼠可能是一个重要的例外。从肯尼亚捕获的活老鼠被发现能够蜕皮并迅速再生，就像一些蜥蜴一样。这种皮肤“自我切割”功能是抵御食肉动物的有效手段，食肉动物可能会在满嘴食物的情况下吃掉容易撕裂的皮肤，但却错过了猎物的主要部分，因为蛰人的老鼠会很快逃跑。大而深的伤口可以再生和愈合。毛囊和软骨也会在受伤的耳朵里生长。最后，不会留下疤痕。作者认为，这些老鼠将创造一个类似于具有再生肢体的蝾螈的再生环境。这项研究表明，哺乳动物可能比以前认识的保留更多的再生能力，棘皮动物可以作为一种新的模式生物来研究这一现象。

膜蛋白相互作用图

膜蛋白行为的知识对于理解真核细胞生物学和人类疾病非常重要。本文表明，通过识别未知功能膜蛋白与其他已知功能蛋白的相互作用，可以获得关于未知功能膜蛋白的广泛机制信息。膜蛋白复合物的疏水性使其难以用传统的亲和纯化方法进行处理，但安德鲁·埃米利(Andrew Emili)和他的同事发现，来自酿酒酵母的可溶性膜复合物可以在三种不同的非变性去污剂存在下进行亲和纯化。他们通过质谱鉴定了共纯化的蛋白质，并产生了大规模的膜蛋白相互作用的物理相互作用图，其中大部分以前没有报道过。

(田甜/编译器，请访问www.naturechina.com/st了解更多信息)

中国科学日报(2012-09-28 A2国际版)