11月14日《自然》杂志精选

自然的覆盖

欢迎声子时代的到来

在声子工程研究领域，控制传递声音和热量的机械振动(声子)起着核心作用。像光子和电子一样，声子在许多情况下可以被视为粒子，这样它们就可以被用于有用的应用。声子谱涵盖了从低频声音到超声波再到热量的一系列效应，因此声子技术可以在地震防护、声音和热量管理方面有许多不同的应用。在这篇文章中，马丁·马尔多万讨论了几种控制不同长度声子的方法，它们的应用包括声子晶体、“超材料”、热电器件和光机械器件。今天的数字革命是基于半导体中的电子能够发挥的高度控制。马尔多凡认为，对声子的精确控制可能会产生类似的令人惊讶和兴奋的结果。

单克隆抗体在艾滋病治疗中的应用

在本期中，两篇论文在灵长类动物模型中测试了新一代广谱和有效的抗HIV-1单克隆抗体，并取得了令人鼓舞的结果。两人都得出结论，他们的结果有力地鼓励了对人类HIV-1的单克隆抗体治疗的研究。丹·巴鲁赫等人发现，只有注射具有广泛中和作用的强效抗HIV-1抗体PGT121，并使用各种单克隆抗体“鸡尾酒”(以不同方式混合的单克隆抗体)，才能在一周内将受SHV感染的恒河猴体内的病毒抑制到无法检测的水平。Masashi Shingai等人报告说，抗体3BNC117与10-1074一起使用，对慢性感染SHIV的恒河猴的血浆病毒血症产生了有效的抑制作用，效果持续数周。

长寿命磁矩系统

对于存储和量子计算应用来说，单个磁性原子的磁矩是一个有吸引力的元素。然而，这些原子和它们所处的基体之间的相互作用将使磁矩失去稳定性，使其寿命通常不到几毫秒。现在，宫町俊夫和他的同事们发现了一个由高导电性表面上的镧系稀土元素钬的单个原子组成的系统，在该系统中，与原子和基体的性质相关的各种内在对称性被结合起来，以减少前述的“不稳定”相互作用。因此，这些原子的磁矩可以达到几分钟的寿命。

白垩纪海洋的完美海水

在估算古代海洋的温度和盐度时，地质学家和海洋学家通常依赖于对深层沉积岩心中固体物质的分析获得的间接证据。但是现在，美国地质调查局的一个小组发现了一种地下水，它实际上是过去海洋的残余，即早白垩世北大西洋的海水。在切萨皮克湾碰撞坑的深层钻探发现了具有同位素和化学成分特征的地下水。这一特征，加上模型分析，表明它在大约3500万年前碰撞之前就被束缚在沉积层中。海水保持原状的时间可能要长得多:它的平均盐度约为千分之70，是现代海水的两倍，可能有1亿到1.45亿年。

Arpin蛋白引导细胞迁移

细胞迁移由一个分叉的肌动蛋白网络驱动，该网络由Arp2/3复合物的成核作用产生。在这项研究中，Alexis Gautreau和他的同事发现了一种叫做Arpin的新蛋白质，它通过降低细胞速度和迁移方向来抑制Arp2/3复合物和限制细胞运动。因此，Arpin引导细胞迁移是微调许多生理迁移活动的主要目标，这些活动受到各种提示信息的影响。

细胞可以独立决定迁移路线

关于细胞如何长距离定向迁移(胚胎形成的重要驱动力)，目前公认的观点是，它们使用预先形成的化学吸引物模式来引导导航梯度。在这项研究中，达伦·吉尔摩和他的同事首次提出了一个完全不同的机制的活证据:自我生成的导向梯度的形成。以斑马鱼侧线原基作为细胞集体迁移的模型，作者发现迁移组织可以通过在初始一致的细胞外引导提示信息中产生局部梯度来确定自己的方向并产生行波。非典型趋化因子受体Cxcr7是这一过程中的一个关键调节因子，它对于自我定向迁移来说是必要的和充分的。细胞可以独立决定其迁移途径的发现，对于癌症转移等过程可能具有更广泛的意义。

人成纤维细胞中染色质的相互作用

Hi-C是一种基于“染色体构型捕获”的基因组技术(称为3C，因为这三个字的第一个字母是C)。它能够以一种不偏不倚的方式识别整个基因组中的长距离成环相互作用。任冰(Bing Ren)和他的同事已经建立了一种新的高-C数据集分析方法，大大提高了分辨率，使得顺式调控元件如增强子和启动子之间的相互作用得以确定。通过使用该程序研究人类成纤维细胞中核因子-κB信号传导过程中的动态染色质相互作用，他们发现增强子和启动子之间的相互作用大多发生在序列特异性转录因子结合到增强子之前。因此，转录因子的调控目标似乎已经构建在染色质结构中。

(田甜/请访问www.naturechina.com/st了解更多关于汇编的信息)

《中国科学报》(国际版，第二版，2013年11月25日)