11月14日《自然》杂志精选

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迎接声子学时代的到来

在声子学的工程研究领域，对传播声音和热量的机械振动（声子）的控制扮演一个中心角色。同光子和电子一样，声子在很多情况下也可被当成粒子，以便能够被利用和操纵来用于有用的应用。声子谱覆盖从低频声学到超声波再到热量的一系列效应，所以声子技术有可能使地震防护以及声音和热量管理等方面的很多不同应用成为可能。在文章中，Martin Maldovan讨论了在不同长度上控制声子的几个方法，其应用包括声子晶体、“超颖材料”、热电装置和光机械装置等。今天的数字技术革命是以对半导体中的电子能够施加的高度控制为基础的。Maldovan认为，对声子的精确控制也可能会产生类似的让人惊喜和激动的结果。

单克隆抗体在HIV治疗中的应用

本期两篇论文在灵长类模型中对新一代广谱强效抗HIV-1单克隆抗体（mAbs）进行了测试，并取得了令人鼓舞的结果。二者都得出结论认为，它们的结果非常鼓励在人体中进行HIV-1的mAb疗法研究。Dan Barouch等人发现，只注射具有广泛中和作用的强效抗HIV-1抗体PGT121以及采用各种不同的mAb“鸡尾酒”（将mAbs以不同方式混合使用），仅仅一个星期就能将感染了SHIV的恒河猴体内的这种病毒抑制到检测不出的水平。Masashi Shingai等人报告说，将抗体3BNC117和 10-1074一起使用，导致被SHIV慢性感染的恒河猴的血浆病毒血症受到强效抑制，效果持续几个星期。

具有长寿命磁矩的系统

单个磁性原子的磁矩对存储和量子计算应用来说都是有吸引力的要素。但这种原子与它们所在基质之间的相互作用会使磁矩失去稳定性，使其寿命一般不到几毫秒。现在Toshio Miyamachi及同事发现了一个由处在一个具有高度导电性的表面上的镧系稀土元素钬的单个原子构成的系统，在其中，与原子和基质的性质都有关的各种内在对称性结合在一起，来减小上述“去稳定”相互作用。因此，这些原子的磁矩可以达到几分钟的寿命。

来自白垩纪海洋的完好海水

在估计古海洋的温度和盐度时，地质学家和海洋学家一般都要依靠来自对深层沉积芯中固体材料所作分析的间接证据。但现在，来自美国地质调查局的一个小组发现了一处地下水，它实际上是过去一个海洋水体的残留物，即早白垩纪北大西洋的一处海水。在Chesapeake Bay碰撞坑所作的深度钻探，发现了具有同位素和化学组成特征的地下水。该特征再加上模型分析表明，它是在发生在距今3500万年前左右的碰撞之前被束缚到沉积层中的。这些水保持未受扰动状态的时间可能要长得多：它的平均盐度大约为千分之70，是现代海水的两倍，并且可能已有1亿~1.45亿年了。

Arpin蛋白引导细胞迁移

细胞迁移由分岔的肌动蛋白网络驱动，后者由Arp2/3复合物的成核活动产生。在这项研究中，Alexis Gautreau及同事识别出一个新蛋白，叫做Arpin，它抑制Arp2/3复合物，通过降低细胞速度和迁移的方向持久性限制细胞乱动。因此，Arpin引导细胞迁移，是对受各种提示信息影响而发生偏颇的无数生理性迁移活动进行微调的首要目标。

细胞能自主决定迁移路线

关于细胞怎样长距离定向迁移（胚胎形成中一个重要驱动力）的目前所接受的观点是，它们利用预先形成模式的化学引诱物引导梯度进行导航。在这项研究中，Darren Gilmour及同事首次提出了存在一个相当不同的机制的活体证据：自生成的引导梯度的形成。以斑马鱼侧线原基作为细胞集体迁移的一个模型，本文作者发现，迁移中的组织能通过在最初均一的细胞外引导提示信息中产生局部梯度来决定它们自己的方向，产生一个行波。非典型的趋化因子受体Cxcr7是这一过程的关键调控因子，对于自行引导的迁移来说既是必要的、又是充分的。关于细胞能够自主决定它们迁移路线的发现，对于癌症转移等过程可能具有更广泛的意义。

人成纤维细胞中存在染色质相互作用

Hi-C是基于“染色体构形捕捉”（被称为3C，因为三个单词的首字母都是C）的一项基因组技术，能以没有偏颇的方式在整个基因组中识别长距离成环相互作用。Bing Ren及同事为Hi-C数据集建立了一个新颖的分析流程，其分辨率大大提高，使得顺式调控元素如增强子和启动子之间的相互作用可以被确定。通过用该流程来研究人成纤维细胞内NF-κB信号作用过程中的动态染色质相互作用，他们发现，增强子和启动子之间的相互作用绝大部分是在序列特异性转录因子结合到增强子上之前发生的。因此，转录因子的调控目标似乎是已经内置到染色质的架构中的。

（田天/编译 更多信息请访问www.naturechina.com/st）

《中国科学报》 (2013-11-25 第2版 国际)