封面故事：袭击俄罗斯车里雅宾斯克的流星雨研究结果

The trajectory, structure and origin of the Chelyabinsk asteroidal impactor

A 500-kiloton airburst over Chelyabinsk and an enhanced hazard from small impactors

2013年2月15日划过俄罗斯车里雅宾斯克上空的火球正在为天文学家提供大量信息。本期两篇论文发表了对车里雅宾斯克事件的详细重建结果。通过对视频进行分析，Jiří Borovička等人以高精度确定了该超级流星的轨迹和速度。其轨道与直径2公里的小行星86039 (1999 NC43)的轨道相似，说明二者可能是同一小行星家族的一部分。他们还发现，该天体在45公里和30公里高度之间分裂成了碎片。在另一篇论文中，Peter Brown等人分析了该天体在空中爆炸所造成的损失。他们估计，这次爆炸相当于引爆400-600千吨的TNT。他们提出，直径几十米的陨石数量要比目前的估计值高一个数量级，最后有可能撞击地球的陨石大小大部分都在这个范围内。本期封面所示为Mark Boslough采用CTH code在美国桑迪亚国家实验室的Red Sky超级计算机上所做的3D模拟，由Brad Carvey采用Houdini FX 和LightWave做成图像，背景照片由 Olga Kluglova提供（go.nature.com/wxuV58）。（doi: 10.1038/nature12671 & doi: 10.1038/nature12741）

剪接体中的RNA/金属催化剂

RNA catalyses nuclear pre-mRNA splicing

含RNA和含蛋白的剪接体复合物能将内含子从pre-mRNAs切除。在自剪接“group II内含子”（一种核酶）存在的基础上，人们在30多年前假设，剪接体的“小核 RNAs” (snRNAs)会催化剪接。然而，尽管经过了几十年的研究，此前仍未有关于RNA或蛋白在剪接催化中起某种作用的明确证据见诸报道。现在，Joseph Piccirilli及同事发现含金属的U6 snRNA是这种催化剂。而且，他们的数据也强有力地说明，剪接体和“group II内含子”有一个共同的演化起源。（doi: 10.1038/nature12734）详细中文报道

单克隆抗体在HIV治疗中的应用

Therapeutic efficacy of potent neutralizing HIV-1-specific monoclonal antibodies in SHIV-infected rhesus monkeys

Antibody-mediated immunotherapy of macaques chronically infected with SHIV suppresses viraemia

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，只注射具有广泛中合作用的强效抗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。（doi: 10.1038/nature12744 & doi: 10.1038/nature12746）详细中文报道

上皮细胞在活体中的“去分化”

Dedifferentiation of committed epithelial cells into stem cells in vivo

通过对小鼠进行活体世系追踪和使用筛选的培养细胞，Jayaraj Rajagopal及同事研究了小鼠气管上皮中分化的分泌细胞“去分化”成对成年气管起干细胞作用的基细胞的能力。他们的发现表明，定型细胞类型向干细胞的“去分化”对于高等脊椎动物在不同器官中和受伤情形下的再生能力可能具有更为普遍的贡献。（doi:10.1038/nature12777）详细中文报道

细胞能自主决定迁移路线

Directional tissue migration through a self-generated chemokine gradient

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(self-generated)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。（doi:10.1038/nature12635）详细中文报道

人成纤维细胞中的染色质相互作用

A high-resolution map of the three-dimensional chromatin interactome in human cells

Hi-C是基于“染色体构形捕捉”(称之为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。（doi: 10.1038/nature12644）详细中文报道

Arpin蛋白引导细胞迁移

Inhibitory signalling to the Arp2/3 complex steers cell migration

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。（doi: 10.1038/nature12611）

来自白垩纪海洋的完好海水

Evidence for high salinity of Early Cretaceous sea water from the Chesapeake Bay crater

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做分析的间接证据。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碰撞坑所做的深度钻探，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。（doi: 10.1038/nature12714）详细中文报道

具有长寿命磁矩的系统

Stabilizing the magnetic moment of single holmium atoms by symmetry

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。（doi:10.1038/nature12759）

迎接声子学时代的到来

Sound and heat revolutions in phononics

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。在这篇Review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。（doi: 10.1038/nature12608）

科学 表的内容 2013年11月15日 卷342,发行6160

在本周的问题: 研究总结 本周在科学 编辑总结本周的论文。 编辑选择 强调最近的文献。 编辑 时间处理抗生素 唐纳德·肯尼迪 一周的新闻 世界各地 在世界各地的科学新闻,科学家思考能得出什么教训从超级大台风袭击菲律宾上周,考古学家帮助阻止一项有争议的矿业项目在罗马尼亚,一个新的生物学预印本服务器发起冷泉港实验室上网,和更多。 随机样本 博士生将她的身体为即兴实验室研究生命周期和生殖的沙跳蚤,寄生虫在宿主的皮肤的洞穴。 新闻制造者 物理学家艾伦·威廉姆斯,在英国石油公司首席科学家,是利用奥巴马政府担任高级研究项目署。 发现 新闻和分析 古DNA 教老狗新一课关于狗的起源 伊丽莎白彭尼斯 通过比较古老的犬科动物线粒体基因组与现代的18个狗、狼和郊狼,研究人员得出结论,狗被驯化首先在欧洲后裔的灰狼,不再存在。 传染病 目标的结束艾滋病获得动力 Jon Cohen 令人印象深刻的获利与艾滋病毒已导致一个没有艾滋病的世界的概念,而是一个旧金山会议的挑战性的路线地图前。 粒子物理学 提示的暗物质可能只是宇宙射线碎片 艾德里安曹 研究人员希望意外盈余的正电子在太空测量粒子会揭示背后的暗物质,但新的工作表明所谓的过剩只是可能不存在。 基因组学 倡议旨在部长到墨西哥独特的遗传基因 丽齐韦德 墨西哥和美国的研究人员合作研究墨西哥的基因组,希望开发新的诊断和药物针对拉丁美洲人。 生物医学 一个假定的抗衰老的药物需要一个步骤从老鼠到男人 米奇·莱斯利 一个新的临床试验是测定是否雷帕霉素,一种药物,增加寿命,减轻小鼠老年软弱的人。 新闻焦点 进化的人瓶装 伊丽莎白彭尼斯 理查德Lenski 25年的实验在细菌进化并无迹象显示跑出意外如何选择生物变异和形状。 打开灯 罗伯特·f·服务 光伏材料称为钙钛矿创造奇迹在实验室里,但是他们会发光如同商业技术? 字母 生物医学研究:强度从多样性 伊丽莎白·l·怀尔德et al。 病虫害防治:拥抱营销 Diogo Veríssimo 病虫害防治:生物农药的潜力 肯尼斯·威尔逊et al。 病虫害防治:生化农药的风险 Gefei浩和Guangfu杨 更正和澄清 BOOKS ET AL. 科学和政策 故障计算 赛勒斯·c·m·为首的 虽说利用历史文献和访谈的对比研究物理学家和计算机科学家评估导弹防御系统。 行为 面对与他人学习 多萝西·m·Fragaszy和Yonat Eshchar 拉兰德Hoppitt和提供一个全面的介绍了理论、实践和调查结果的社会学习。 Browsings 书收到 一个清单的书收到了在科学在当周08年11月2013。 政策论坛 保护 保护区和有效的生物多样性保护 Soizic Le Saout et al. 增加集体的贡献对防止物种灭绝保护区需要的战略配置管理工作。 环境科学 零砍伐是什么意思? 桑德拉·布朗和丹尼尔Zarin 模糊的定义和度量创建森林保护和责任风险。 广告 视角 气候变化 走出非洲潮湿的时期 爱德华•巴德 数据从一个东非海洋核心有助于解释过渡的阶段更潮湿的环境早在全新世到今天的干旱气候。[还看到报告和德Tierney) 癌症 潜在的合成杀伤力原则 塞巴斯蒂安·m·b·Nijman和斯蒂芬·h·朋友 阐明第一原则的合成在癌症致死率,包括生物学的背景,将协助临床翻译。 化学 一个镍完成保护硅Photoanodes水分裂 约翰·a·特纳 超细镍涂层允许硅作为能造点儿氧气电极的析氢直接从水和阳光。[还看到报告,肯尼et al。] 进化 转座子的剂量 Edward B. Chuong and Cédric Feschotte 一个家庭的转座因子的发挥了重要作用的演变剂量补偿在果蝇。[还看到埃里森和Bachtrog报告) 遗传学 可以抗癌药物治疗免疫缺陷吗? 玛丽埃伦·康利和大卫·a·Fruman 基因组测序已定义的遗传基础主要免疫缺陷病。[还看到报道安古洛et al。] 生态 了解湖泊远近 斯蒂芬妮·e·汉普顿 卫星和就地传感器数据补充个人长期研究湖泊提供洞察气候变化的影响和污染。 协会事务 总统地址 有什么特别的科学(和我们应该有多少花在它吗?) 威廉·h·出版社 评论 结果树的害虫和疾病的生态系统服务 i . l . Boyd et al。 研究文章 分子结构复杂的真核生物的平移起爆 Israel S. Fernández et al. 低温电子显微镜允许快速分析酵母核蛋白体启动程序复杂的从一个微小的数据集。 铁(IV)氢氧化物pKa的作用在碳-氢键键激活硫醇盐结扎由细胞色素P450 蒂莫西·h·Yosca et al。 碱度铁含氧的中间有助于解释是什么让P450酶从氧化自己的骨干。 报告 室温量子比特存储超过39分钟使用电离捐助者在硅28 Kamyar北边et al。 Isotopically提纯硅用于延长量子比特相干时间的基于磷杂质。 层解决石墨烯转移通过工程应变层 Jeehwan金et al。 一个两步剥落过程允许多个转移的单层石墨烯从面向碳化硅表面。 高性能硅Photoanodes钝化与超薄金属镍膜对水的氧化 迈克尔·j·肯尼et al。 一个镍涂层呈现硅稳定在碱性硼酸锂电解液对太阳能水分解应用程序。[也看到的前景,特纳) 路易斯酸催化对映选择性的分子内Enone[2 + 2]Photocycloaddition反应 Brimioulle r和t·巴赫 一个催化剂达到选择性在光化学反应,把吸收波长的混合基质。 突然的转变在非洲之角水面气候自最后一个冰河最大 杰西卡·e·蒂尔尼和彼得·b·德 全新世中期的非洲湿润期戛然而止,在几个世纪,而不是年,在非洲之角。[也看到的前景,吟游诗人) 剂量补偿通过转座因子介导重组的监管网络 克里斯托弗·e·埃里森和多丽丝Bachtrog 转座因子的促进功能专业化最近进化X染色体在果蝇。[也看到的前景,村民和Feschotte] 高分辨率的全球地图21世纪的森林覆盖变化 m·c·汉森et al。 陆地卫星数据显示细节损失和收益的森林在全球每年从2000年到2012年。 细胞体积的变化足以驱动轴缩放 詹姆斯淡褐色et al。 微流控技术揭示有丝分裂纺锤体的大小是受滴定胞质因素。 细胞质体积调节轴尺寸在胚胎发育期 马修·c·好et al。 微流控技术揭示有丝分裂纺锤体的大小是受滴定胞质因素。 ERF115控制根静止中心细胞分裂和干细胞补给 Jefri海曼et al。 抑制经济增长的一个关键的根尖区包括一个相互作用的荷尔蒙激活和转录因子水平。 金黄色葡萄球菌降解中性粒细胞胞外陷阱促进免疫细胞死亡 Vilasack Thammavongsa et al。 酶分泌的细菌性病原体的免疫反应对自己转。 Phosphoinositide 3-Kinase δ Gene Mutation Predisposes to Respiratory Infection and Airway Damage 伊万。安古洛et al。 基因测序的复发性呼吸道感染患者无关标识一个根本的突变。[也看到的前景,康利和Fruman] 完整的线粒体基因组的古欧洲血统的犬科动物建议国内的狗 o . Thalmann et al。 古代DNA表明狗驯化是复杂的,很可能起源于欧洲。 播客 科学播客:11月15日显示 听故事起源的家犬,跟踪适应超过50000代,加快太阳能与钙钛矿,和更多。 新产品 新产品 每周的收集信息在新提供仪表、仪器及实验室材料研究人员可能有兴趣的。 美国科学促进会出版的办公室和成员服务 科学在线会议系列 培养细胞对癌症免疫治疗病人:挑战和机遇 布鲁斯·莱文和斯蒂芬·明格 关于封面 还在线: 科学表达 每日新闻 科学职业 科学信号 科学转化医学 推荐给你的图书馆 播客 听故事起源的家犬,跟踪适应超过50000代,加快太阳能与钙钛矿,和更多。 现在听. 视频门户 看视频面部特征的微调,通过DNA增强剂,一个老鼠免疫蝎子蜇,更科学的视频门户网站。 美国参议院法案包括慷慨资助能源科学项目赌徒们更多的钱比性所吸引古代的猫可能重塑猫科家族树新的预印本服务器旨在成为生物学家的回答让物理学家出来 广告