4月10日《自然》雜志精選

封面故事：不同動物之間的演化關系
 
分子數據的積累正在改變我們對主要動物類群之間演化關系的認識。這一領域的早期工作依賴于少量基因的數據，但全部測序的基因組序列及所表達的序列標記（ESTs，從大量互補DNA克隆獲取的短的亞序列）數據的問世意味著，動物界大部分的物種現在都可以進行這種分析了。一項新的研究描述和討論了幾乎40兆堿基對的EST數據，它們來自屬于21個門的動物，其中包括11種以前沒有基因組或EST數據的動物。研究所獲結論證實了由解剖學早已確立的觀點，其中包括貝類的單源性，即它們起源于一個共同的祖先，盡管其種類多樣。該研究還揭示了新的、有趣的演化關系，包括早期胚胎螺旋形卵裂的單一起源。本期封面用圖示方式反映了動物的多樣性，其中包括藤壺、帶魚、箭頭蠕蟲和天鵝絨蟲、水母及海蜘蛛。

 
Clathrin在保持上皮細胞極性中所起的作用
 
Clathrin在胞質膜上各種不同的運輸和信號作用過程中都扮演一個必不可少的角色，它在細胞內運輸過程中所起的很多作用也開始浮現出來。現在，Deborde等人報告了對clathrin參與基側胞質膜蛋白的生物合成整理過程的一個要求，該要求涵蓋范圍之大讓人吃驚。上皮細胞的很多功能取決于極性，所以將蛋白整理進頂部和基側區域具有根本性的重要性。由RNA抑制在上皮細胞中所造成的clathrin抑制誘使多數基側蛋白中極性的喪失，但并不破壞頂端蛋白的極性。生物化學和活體成像實驗都表明，clathrin損耗會在整個“高爾基”網絡上引起基側胞質膜蛋白的錯誤整理。
 
挑戰熱力學第二定律的極端量子力學實驗
 
Erez等人通過對量子力學中一個迄今未曾探索過的體系的預測，涉足了一個未知的領域，在這個體系中，熱力學第二定律或認為熱量總是由較熱的地方向較冷的地方流動的常識都不再適用。他們所做的研究工作在一篇評論性文章中被比作是用量子力學方式喚醒“麥克斯韋妖怪”。在這項研究工作中，量子測量的過程似乎控制著熱力學行為。所考慮的體系由兩個能級組成，其周圍是一個“熱浴”，它能供應或吸收任意數量的熱量。在這樣的兩級量子體系中，進行測量的動作會使它們松弛而減速（Zeno效應，即一個被連續觀測到的不穩定的粒子從不衰減）或加速（反Zeno效應）。后一個效應與體系及“熱浴”的熵和溫度的下降有關，而前一個效應則導致加熱及更高的熵。這種行為破壞了標準的熱力學定律。從實踐角度來講，這些異常也許會為在量子體系中非常快地控制熱和熵提供可能性。
 
關于“非凡光傳輸”現象的一個新理論
 
“非凡光傳輸”取名于1998年的Nature雜志上介紹該現象的研究論文的題目。該現象是光穿過孔徑小于光波長的金屬膜時出現的。在特定的波長下，所傳輸的光的量遠遠大于這樣小的孔所預期的傳輸量。為該現象尋找一個解釋的工作一直集中在所謂的表面等離子體上，即被認為能夠傳輸光的金屬膜中的電子激發上，但關于其中所涉及的精確的物理機制卻存在激烈爭論。現在，Haitao Liu和Philippe Lalanne根據關于分散在亞波長小孔上的光波的詳細的顯微鏡畫面建立了一個理論，該理論調和了各種不同的觀點，因為它將表面等離子體模式及其他電磁場都考慮了進去。這一新模型準確預測了傳輸光譜中的各種特征，并且還有可能用作設計納米光學裝置的基礎。
 
原始森林能夠維持大氣層的可持續性
 
由飛機飛過亞馬遜雨林所作的測量顯示，下層大氣中有濃度異常高的羥自由基。羥基是大氣中主要的氧化劑，過去的傳統觀點是，森林所排放的大量碳氫化合物可大大減小大氣的氧化容量。新的數據表明，事實并不是這樣的，原始森林能夠非常好地“管理”大氣的可持續性。對這一現象的一個可能的解釋來自一項模型研究及實驗室實驗的結果：羥自由基也許可通過揮發性有機化合物（主要是異戊二烯）的自然氧化來有效地得到循環。所以，在沒有外部影響時，森林似乎能夠維持一個良性的大氣層。但在存在森林砍伐及人為排放NO的地方，光化學污染仍然是可能發生的。
 
關閉學校能否有效遏制流感疫情
 
面臨流感疫情的公共衛生部門可以采取的一個選擇是，將所有學校都關閉。茲事體大，但是否有效？關于這個問題缺少可靠的數據，但聯系整個法國1000多位醫務工作者的Sentinel網絡提供了一個資源，它能通過將整個法國21年間每天所報告的流感類疾病病例記錄與學校關閉的日期（學校放假的時間在法國不同地方是錯開的，以減小季節性因素的影響）進行對比來解決這個問題。該研究得到的答案是“的確有效”，流感對兒童的傳播率降低約20%，盡管對成年人沒有效果。這相當于如果在疫情發生期間關閉學校，總發病率預計將減少約15%，這個結果足以減輕醫療衛生系統所承受的壓力，但卻不會阻止疫情發展。
 
關于造血作用的主流模型受到質疑
 
在目前關于造血作用的主流模型中，T細胞被認為來自淋巴限制的常見淋巴原始細胞，而骨髓細胞（包括粒細胞和巨噬細胞，主要見于骨髓和脊髓中）被認為來自專為生成骨髓細胞的原始細胞。本期Nature上兩篇論文所報告的證據與這一模型相矛盾。這兩篇論文的作者們在成年胸腺中只發現了一種類型的原始細胞，它既具有形成T細胞的潛力又具有形成骨髓細胞的潛力。T細胞是由胸腺中較早的一組細胞產生的，這組細胞已經失去了產生B細胞的能力，但仍能產生巨噬細胞及具有形成T細胞、NK細胞（即“天然殺手”細胞）和樹狀細胞潛力的細胞。這些結果支持一個關于成年造血作用的模型，即在T細胞和B細胞分叉點上的先祖細胞保持著形成巨噬細胞的潛力。