3月6日《自然》杂志精选

橄榄石是如何变形的

橄榄石是上地幔中最丰富的矿物，也是一系列热力学条件下最“弱”的矿物，因此它在应力作用下的变形是地幔行为的重要制约因素。Patrick Cordier等人发表了橄榄石集合体变形模型，其中包括旋转缺陷(称为“位错”)的运动，这是地幔流变学先前研究中忽略的一个因素。作者的结论是，这种“位错”运动可能为描述橄榄石中的“塑性流动”提供了缺失的机制，这将使研究人员能够进行从原子尺度到大尺度的上地幔流变的多尺度模拟研究。

流感病毒未来进化的预测方法

玛尔塔·卢克萨和迈克尔·莱西格提出了一种预测流感病毒未来进化的计算方法。他们建立了一个流感血凝素蛋白的适应性模型，该模型基于所有先前菌株的群体遗传数据，使其能够预测当前进化分支的未来进化。该计算模型有望改进疫苗株的选择。

多功能硝酸盐运输机构

土壤中硝酸盐(植物生长的主要养分)含量变化很大。因此，植物需要一种多功能机制从环境中获取硝酸盐。在模式植物拟南芥中，双亲和转运蛋白NRT1.1可以吸收一系列不同浓度的硝酸盐，并根据关键苏氨酸残基的磷酸化状态从低亲和模式切换到高亲和模式。发表在《自然》杂志上的两项研究描述了全长NRT1.1的晶体结构，为理解转录后修饰如何在低亲和力和高亲和力状态之间转换转运蛋白提供了信息。

语音处理的双边性质

长期以来，人们一直认为言语感知和产生是相关的，但这种联系背后的神经机制以及两种功能的半球单侧化仍不清楚。在这项研究中，比扬·佩萨朗和他的同事揭示了感觉-运动转换发生在双侧，从而表明存在一个与言语相关的双侧感觉-运动系统。这与左半球单边化的高级语言过程形成对比。

老树为什么重要

老森林和它们的叶子比新森林固氮少，但是这条规则适用于单棵树吗？这项研究对400多种树种进行了全球分析，结果表明这种方法不适用。相反，较大和较老的树木比较小和较年轻的树木积累碳的速度更快。这可以通过考虑随着年龄增加叶片数量和降低森林密度后对其他水平的影响来解释。大树的快速生长意味着，相对于它们的数量，它们可能在森林对陆地碳循环和全球气候系统的反馈中发挥与其数量不相称的重要作用。

一种将微弱无线电波转换成激光信号的新方法

从医学成像和射电天文学到导航和无线通信的许多应用都依赖于非常微弱的射频微波的可靠传输和检测。在这项研究中，尤金·波尔兹克和他的同事展示了这一领域的一项新功能——使用纳米机械振荡器将微弱的无线电波转换成激光信号。振荡器(由氮化硅制成的膜片)可以与无线电信号和从其表面发出的光同时耦合。这一特性用于测量无线电信号，因为光学相移的灵敏度达到了量子极限。与现有的探测器相比，这种方法的优点是可以在室温下工作，并且产生的信号可以很容易地传输到标准光纤。

紫外线诱导的黑色素瘤转移

紫外线辐射已知会诱发黑色素瘤，但尚不清楚紫外线辐射是否以及如何通过其对微环境的影响间接影响黑色素瘤的发病。在这项研究中，托马斯·都登和他的同事发现，将小鼠暴露在紫外线辐射下，以模拟轻度晒伤的方式促进黑色素瘤转移。它通过诱导受损皮肤细胞释放染色质蛋白HMGB1来发挥这一作用。HMGB1诱发炎症，进而促进血管生成和黑色素瘤细胞迁移和转移。作者发现，在这种黑色素瘤模型中，细胞沿着血管的“管腔侧”扩散，这一过程被称为“血管向性”，在患者中已经观察到，但尚未从机理上解释。

细胞通过重新编程而更新

环状染色体是结构异常，通常与出生缺陷、智力残疾和生长迟缓有关。山中伸弥和他的同事从含有大量缺失圆形染色体的患者成纤维细胞中获得了人类“诱导多能干细胞”，发现重编程细胞失去了异常染色体，并通过补偿性“孤雌生殖”机制复制了野生型同源染色体。因此，诱导多能性细胞具有消除非常严重损伤的染色体的内在功能，而后者具有包含数百兆字节的DNA和缺失的环状结构。作者认为，细胞重编程可能发挥一种与众所周知的非常不同的功能，并作为一种“染色体疗法”来逆转细胞中许多基因的功能丧失以及涉及圆形结构的大规模扭曲。

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

中国科学新闻(2014-03-24，第二版国际)