NATURE SCIENCE最新内容精选

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能破坏蚊子CO2检测通道的挥发性气味剂

寻找食物的雌性吸血蚊子会被其脊椎动物宿主呼吸中所呼出的CO2吸引。所以，如果能制成一种CO2检测仪器，就有可能破坏昆虫媒介对疾病的传播。现在，研究人员识别出了能够改变三种最具致命性的蚊子体内CO2检测通道的挥发性气味剂，并且演示了气味剂能够破坏由CO2调控的吸引行为。其中一种化合物有新颖的性能：它能使检测CO2的神经细胞发生超长时间的激发，并且短暂地暴露于该物质，就能导致蚊子长时间失去方向感。其他化合物模仿或抑制CO2感应。用在这一原理证明实验中的化合物（如2,3-丁二酮）所具有的性质使它们无法用在人身上，但这项工作有可能导致可以在较少数量下发挥作用的新一代驱虫剂和引诱剂的问世。

iPS细胞也会受到免疫排斥

通过特定基因的表达将完全分化的成年细胞重新编程为类似胚胎的状态，这样所产生的“诱导多能干”(iPS)细胞有重要治疗潜力。对于将iPS细胞用在治疗上，人们所期望的优势之一是，由于它们是完全从患者身上获取的，所以它们应能避免免疫排斥。现在看来，事情也许不是这么回事。在将利用逆转录病毒方法或非一体化的附加型方法所重新编程的iPS细胞移植到小鼠体内的实验中，来自iPS细胞的畸胎瘤细胞受到免疫系统排斥，甚至在同基因接受者中也是这样。这个发现表明，从iPS细胞分化出的某些细胞中基因表达的改变会诱导取决于T-细胞的免疫反应。本文作者们提出，从特定患者的iPS细胞获得的有治疗价值的细胞发生免疫反应的可能性，应在将这些细胞应用于患者的任何临床应用之前予以评估。

听觉是怎样产生的

听觉是由耳朵内的毛发细胞顶端的微小纤毛束的运动引发的。尽管被浸泡内耳的粘液所包围，但这些“静纤毛”仍对原子尺度的运动很敏感。现在，通过消除液体中“静纤毛”之间的大部分粘滞阻力使这一点成为可能的机制已被阐明。在亚纳米尺度上对牛蛙毛发细胞“静纤毛”中各种力的平衡所做分析表明，在听觉中所用频率下，“毛发束”内大多数“静纤毛”都被与外面的液体屏蔽开，几乎是作为一个整体运动的。本期封面所示为对“毛发束”运动的模拟：增加声音频率，会渐进性地带动更多“静纤毛”（中间的图像），直到“毛发束”在很宽声频范围内作为一个整体运动（后面的图片）。

在城市生活者易患精神疾病

城市化的迅速发展（到2050年世界上三分之二的人口将生活在城市里）会带来很大的健康问题。虽然在城市生活有很多优势，但精神分裂症在出生在城市的人当中要比在来自人口密度较低地区的人当中更为普遍，而且在城市中生活还会增加抑郁症和焦虑症的发病率。曾有人提出，社会压力在这些效应中起一定作用，但其中所涉及的机制却不清楚。现在，在对健康的德国志愿者所做的一项功能性核磁共振成像研究中，主管负面情绪的一个关键脑结构（杏仁核）被发现在城市人的应激过程中更活跃，另一个起调控作用的区域（扣带皮层）在出生在城市里的人当中更为活跃。这些结果识别出了将社会环境与精神疾病联系起来的潜在机制，并且也许还有助于规划更健康的城市环境。

Kagomé海森堡反铁磁体的自旋液体的基态

研究人员利用密度矩阵重正规化全来实现Kagomé晶格中紧邻量子自旋S=1/2海森堡反铁磁体的基态的精确计算。该模型被用于大量圆周长达12个晶格的长柱体的研究。通过低能核小和有限尺度效应的结合，研究结果强有力支持了当用于无限二维系统时该模型基态是充分跳空自旋液体的结论。本期封面为Kagomé海森堡反铁磁体的三种可能相态的几何“阻挫”磁模型：钻石样式的价键晶体（左下）、蜂窝价键晶体（右下）、量子自旋液体态（上部空白边缘）。键强度变化以键的宽度和颜色表示（红色表示强；蓝色表示弱）。

局部巨噬细胞繁殖是TH2炎症的信号

炎症的一个显著的特征是组织内先天免疫细胞的积累，过去人们一直认为这些免疫细胞招募自血液。研究发现一个组织巨噬细胞通过原位繁殖来增加群体密度的独特途径。这种免疫机制在原型TH2细胞因子白细胞介素-4（IL-4）控制下的TH2相关病态行为中发生。病原体控制和伤口愈合中起重要作用的免疫细胞扩增可以在无潜在组织破坏性炎症细胞召集的情况下发生。本期封面是取自IL-4处理小鼠的腹膜细胞的明视场显微照片，包括一个正在进行分裂的巨噬细胞（正中细胞，20微米直径）。

FeSe超导体电子配对的对称性的直接观测

清华大学物理系薛其坤院士和陈曦教授，与中科院物理所马旭村研究员组成的研究团队利用扫描隧道显微镜和光谱法研究了铁基超导体—铁-硒（FeSe）的电子配对机制。FeSe单晶薄膜超导态的隧道电导光谱证明了FeSe超导体中的电子配对函数具有两重对称性，这对理解铁基高温超导机理具有重要意义。在该研究中，他们把半导体领域中的分子束外延技术拓展到铁基超导材料的制备中，实现了对超导薄膜生长过程和形貌原子水平上的精确控制，制备出了化学成分严格可控的高质量单晶FeSe薄膜。在此基础上，他们利用同时具有空间原子分辨和高能量分辨本领的强磁场扫描隧道显微技术对薄膜进行了原位的表征。

创世纪号探测器太阳风样品的同位素分析

本期封面是用于捕捉太阳风中原子的创世纪号（Genesis）浓缩器，是被从2004年坠毁在犹他州沙漠中的样品返回舱中清理出来的框架和金属丝。未破损的碳化硅四分仪（顶部）的分析揭示了原始太阳系的最初氧和氮同位素的比例，该比例与地球、月球和火星上的比例并不相同。科学家们认为过量重氮来自彗星。自然过程形成的重氧元素从星云中脱离，星云中部分的轻氧元素形成了太阳。