1月15日《自然》杂志精选

封面故事:昆虫的行为不简单

本期封面图片展示了一只带反光标记的蜻蜓正在捕捉一只苍蝇。灵长类动物和其他脊椎动物使用内部模型来控制和预测其行为的后果，但无脊椎动物过去被认为主要依赖于反射。安东尼·列奥纳多和他的同事在一项研究中使用动作捕捉来跟踪飞行中捕捉猎物的蜻蜓的头部和身体运动，展示了昆虫前所未有的复杂行为。蜻蜓的头从下面接近并锁定目标。同时，它的身体绕路以保持与猎物的飞行路线一致，并缩短与猎物的距离。蜻蜓不会以反应的方式产生这些引导动作，也就是说，它们不仅对猎物运动的变化做出反应，而且还采用反应和预测控制方法。这些预测可以解释猎物和蜻蜓本身的运动，并且与身体内部模式产生的运动推断相一致。用于实验研究的昆虫神经系统的这一特性，加上蜻蜓的承载能力，使研究人员能够对这些运动控制的一般原理进行详细的力学分析。

撒哈拉以南非洲的遗传变异

非洲基因组变异项目正在收集关于非洲基因组结构的数据，以便为非洲的遗传疾病研究提供一个*资料库。该项目迄今已收集了来自整个撒哈拉以南非洲地区的1481人的密集基因型和320人的全基因组序列。利用这些数据，曼金德·桑德胡和他的同事们确定了正在进行选择的新地点，包括那些与疟疾和高血压有关的地点。他们发现，现代的“接线板”可以识别不同种族的高分化位点的相关信号。他们展示了全基因组序列在进一步提高填充准确度中的应用。此外，他们还描述了首个高效的基因型阵列设计，能够捕捉非洲常见的基因变异。

球粒的形成

陨石球粒的起源(毫米大小，曾在大多数陨石中发现熔融液滴)是陨石科学领域的一个长期谜。布兰登·约翰逊(Brandon Johnson)等人通过使用水码模型和动态吸积模型来模拟原始行星撞击，发现大规模吸积撞击可以在行星吸积的前500万年产生大量毫米大小的熔融液滴，这些液滴大到足以解释观测到的球粒陨石丰度。这一发现支持了陨石球粒起源的撞击假说，也表明陨石是行星形成的副产品，而不是这一过程留下的建筑材料。

固定离子可以调节疏水相互作用

所谓的疏水效应是许多众所周知的界面现象、胶体现象和生物物理现象的基础，包括土壤和水的不相容性以及水在非极性表面上的成珠现象。它是由非极性表面附近的水的结构引起的，但是尽管我们理解简单系统中的疏水相互作用，大多数与生物和技术相关的结构是另一回事。这些更复杂的系统的特点是非极性、极性和带电区域非常接近的复杂模式。现在，德里克·马(Derek Ma)和他的同事们发现，位于非极性区域附近的阳离子会强烈调节它们的疏水相互作用，其中一些会使相互作用强度加倍，而另一些则会消除相互作用。这一发现表明，除了优化分子识别或自聚集的成熟策略之外，在疏水区域附近人工放置带电基团的方法也可以用来调节驱动这一过程的疏水性。

地球上铀同位素的循环

Morten Andersen等人发现，潜入地幔的铀的同位素组成应该完全不同，其比值很高，为238铀/235铀，这是由含氧海洋底部的蚀变过程造成的。此外，“洋中脊”玄武岩的238铀/235铀比值确实高于整个地球，从而证实了铀在上地幔中的广泛再循环。尽管人们一度认为许多岛屿玄武岩也含有再循环成分，但本文作者发现，与整个地球相比，它们的铀同位素组成没有受到干扰。这表明，在大约6亿年前的完全海洋氧化之前，浸在岛状玄武岩中的铀在同位素组成方面没有被分馏，从而反映出“岛状玄武岩”的来源更古老。相比之下，“洋中脊”玄武岩的铀同位素组成要求在过去6亿年中，循环铀在整个上地幔中对流搅动。

中枢神经系统中的味觉表征

舌头和上颚上的特殊味觉感受器细胞可以检测到各种味道(甜、酸、苦、咸和清淡)，但是这些信号是如何编码并传递到中枢神经系统的相关部分(味觉皮层)的还不清楚。Charles Zuker和他的同事使用在神经元中表达钙指示剂的转基因小鼠来表征神经节神经元(味觉系统的第一个“神经站”)的调节特征。神经节神经元只对特定的味觉做出反应，这支持味觉系统中信息传递的“标记”模式。

HIV-1病毒库分析

抗逆转录病毒疗法不能治愈HIV-1感染:尽管接受了药物治疗，大多数患者仍有大量这种病毒处于休眠状态，即有一个病毒库。对已接受抗逆转录病毒治疗至少两年的30名HIV-1感染患者的免疫细胞和血浆中的HIV-1核糖核酸进行的研究表明，这些病毒库主要由具有“细胞毒性T淋巴细胞逃逸突变”的病毒控制。这些发现表明，治疗性疫苗设计的未来方向可能需要集中于如何增强广泛的“细胞毒性T淋巴细胞反应”。

(田/请访问了解更多关于编译的信息)

中国科学新闻(2015-019第二版国际版)