2月4日《自然》雜志精選
封面故事: 英國花蜜資源的全國性評估
本期封面所示為英國什羅浦郡的樅枝歐石楠花和停在花上的一只有銀色斑點的藍色成年蝴蝶。人們對蜜蜂、蝴蝶和其他昆蟲授粉者數量最近的下降普遍擔心。花的減少已被認為是一個關鍵原因，但這一觀點此前還沒有被充分驗證。Mathilde Baude等人提供了對授粉者依賴的一種關鍵資源——花蜜——在英國全國范圍內所做的一項評估。他們確定了最常見的英國植物的花蜜價值，評估了260種植物的花蜜生產，并將這些數據與植被調查的歷史數據相結合。這些結果顯示，英格蘭和威爾士的花蜜資源總量在上個世紀30年代和70年代之間先是下降，后又穩定了下來，再后來又有較多增加，但提供這些花蜜的物種多樣性在此之后又下降了十年時間。到2007年，僅僅四種草地植物就占全國花蜜供應量的一半以上。這些趨勢反映了授粉者的多樣性——其多樣性在20世紀中葉下降，但之后趨于穩定。對改良草地的管理周期進行小的調整，讓白三葉草開花，將會增加花蜜量，盡管只有一部分授粉者物種會從中受益。
“無序”是α-突觸核蛋白的常態
蛋白質α-突觸核蛋白的淀粉樣聚集體與帕金森氏癥相關，而且雖然分離出的該蛋白在體外是無序的， 但對在活體中的生理條件下的該蛋白也提出了各種不同構形，從無序的單體到折疊的螺旋形四聚體都有。現在，利用原子分辨率的細胞內NMR和EPR光譜方法，Philipp Selenko及同事發現α-突觸核蛋白在包括神經元在內的所有被測試的哺乳動物細胞內都保持無序狀態，同時他們也識別出了該蛋白的哪些部分與細胞質動態互動或保持不受其影響，從而防止在生理條件下發生聚集。該研究首次提出了應用于哺乳動物細胞內的一種蛋白的幾個實驗方法。
藥物治療過程中HIV-1的耐久性
多種抗逆轉錄病毒藥物的組合使用，在HIV-1感染情況下能減少病毒復制和將血液中的病毒RNA降低到檢測不到的水平，但尚不清楚治療是否能完全抑制淋巴組織中的病毒復制。Steven Wolinsky及同事對來自接受藥物治療的三個被HIV-1感染的患者的淋巴組織中的病毒序列進行了分析。他們發現了病毒持續復制的系統發育證據，說明淋巴組織中的抗逆轉錄病毒藥物濃度不足以完全抑制該病毒。他們用一個數學模型來解釋為什么在藥物濃度不足以完全抑制病毒復制的條件下抗藥性未必會出現。
成神經管細胞瘤的表觀基因組學研究
對小兒腦瘤 “成神經管細胞瘤”所做的基因組學研究，已經顯示了在臨床上截然不同的四個分子子類群。在這項研究中，作者對28個原發性 “成神經管細胞瘤”組織中的活性基因調控元素進行分析，顯示了在不同子類群中受到差異化調控的增強子。這些結果有助于我們認識那些此前沒有得到很好表征的Group 3和Group 4兩個子類群之 “子類群分異”和細胞起源的轉錄因子。
束縛電子的亞飛秒控制
通過光的電磁力控制物質的一個基本速度限制來自束縛電子作出反應所需的時間。實驗表明這種反應不是即時的，但此前足夠快的探測器的缺乏使得研究人員無法進行直接測定。現在，Eleftherios Goulielmakis及同事在可見光和附近光譜范圍內生成了強光脈沖，發現這些所謂的光學阿秒脈沖能控制和測定氪原子中束縛電子的動態。原理證明測定確定了用來探測和操縱原子、分子或固體中束縛電子的光學阿秒脈沖的值，同時也表明，對于在亞飛秒時間尺度上和皮赫速度上工作的基于光的非線性光子系統，它們可能也會找到應用。
一種生物可吸收的腦電子接口
這項研究報告了用來監測腦內壓力和溫度的一種基于硅的生物可吸收傳感器的設計、制造和活體應用。單獨來說，構成該裝置的所有材料以前都知道是可吸收的。但這是在使用之后能夠完全在體內溶解、沒有明顯副作用的一種可以正常發揮功能的傳感器的首次演示。使得傳感器完全可吸收，就可以避免通過手術來將其除去。這類裝置的應用并不限于大腦——它們經過改造后可以用于一系列不同的醫學條件下。過去，經皮導線可以通過植入一個遙測裝置除去，不過這種裝置不是完全可吸收的。
更好的光電化學水裂解方法
將水以光電化學方式分解成氫和氧是將太陽能轉化成燃料的一個有希望的能量轉化技術。試圖使這一過程更高效的工作通常需要用一種析氧催化劑對光電陽極進行改性，但有關這一過程的信息極少。Justin Sambur等人采用 “in operando”成像方法以前所未有的分辨率對單一二氧化鈦納米棒上的光電催化活性進行分析。所獲數據顯示了哪些光電陽極點是活性的，同時也顯示了哪些催化劑沉積點增強或降低性能以及為什么。該研究中所用方法適用于一系列不同的材料系統，并且應能使得用于太陽能轉化的改進的、被催化劑改性的光電極基于活性的合理研發成為可能。
