Nature

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翅膀的是与非

什么时候翅膀不是翅膀？当翅膀是“头盔”时。昆虫翅膀在大小和形状上都相差巨大，但它们有一个共同点——翅膀都是从三个胸节中的第二个和第三个长出来的。研究人员在对蝉的近亲角蝉的研究中发现了一种奇异而多变的盔甲结构，该结构从无翅的第一胸节长出。传统上，这种盔甲被认为是第一胸节的表皮扩增。进化方面相关的研究表明，该盔甲对应的是第三对翅。体节最显著的特征是在漫长的进化时间内保持相对的稳定。研究阐释了身体结构原始功能的改变与新功能和新形态的进化无关是如何发生的。本期封面是一只角蝉（Hemikypthamarginata）。

复杂自组织系统的控制

控制论可被用来将人工系统和自然系统引导向某种期望的状态，但却缺乏一个控制复杂的自组织系统的框架。这样的网络是否可以被控制？研究人员对这一问题进行了研究，并且从力学角度得出了精确的答案，这些答案相当于是说：“在一定程度上是可以的”。他们建立了分析工具，来研究利用模型系统和真实系统构建的一个任意的复杂定向网络的可控性，这些系统从活生物中的调控通道、神经通道和代谢通道到食物链、手机运动和社会交往都包括在内。他们识别出了驱动节点的最小集，它们依赖于时间的控制可以引导该系统的整个动态。令人吃惊的是，这些节点通常并不在网络中心。本期封面所示为仙人掌结构的一部分，即在真实网络的控制中起关键作用的节点的一个子集，其中节点为蓝色，驱动器为红色。

加拿大北极群岛对海平面上升的贡献

加拿大北极群岛包含冰层之外全球陆地冰的三分之一，但其对海平面变化的贡献却在很大程度上不为人们所知。研究人员利用三种独立方法计算出，2007至2009年间该群岛的物质损失为每年920±120亿吨，大约是2004-06年间的三倍，与夏季气温较高的事实一致。这个记录时间太多，无法得出一个关于更长趋势的确定结论，但加拿大北极群岛显然是海平面上升的一个重要贡献因子。本期封面所示为DevonIsland冰盖内的一个冰川内融化通道。

疫苗和免疫问题聚焦

本期杂志刊登了一系列聚焦于疫苗和疫苗接种的新闻特写、评论及研究论文。RinoRappuoli和AlanAderem预测到2020年疫苗将可以解决艾滋病、疟疾和肺结核三大疾病。JulieLeask提出如何使发达国家更大程度上接受疫苗接种。HeidiLarson和LsaacGhinai梳理了我们在发展中国家长期抗击脊髓灰质炎的战斗中所取得的教训。RobertaKwok测试了最新疫苗的安全性问题。CorieLok简要地介绍了免疫学家BruceWalker及其彻底改变艾滋病疫苗研究领域的目标。