英国Nature杂志要览（2006年11月23日）

封面故事：正在喷发中的圣海伦火山

    圣海伦火山1980年5月的爆发是一次非比寻常的事件，诱发其爆发的部分原因是一次巨大的滑坡，因为该滑坡迅速降低了富含挥发性物质的岩浆的压力。而对该火山的历史来说更典型的是从2004年10月开始、目前仍在进行中的能量要小一些的爆发。这次爆发正在该火山坑内形成一个新的熔岩圆丘，同时伴随着周期性的浅层地震和少量的蒸汽、火山气和火山灰的排放。在本期Nature上，一个多学科研究小组发表了关于目前喷发情况的一个详细报告，他们发现，本次喷发很快变成了持久性的、近乎平衡态的行为。数值模拟表明，所观测到的近乎周期性的地震在机制上与正在重建火山圆丘的固态喷出物有关。

    人类基因组彼此之间的差异

    对人类基因组测序之后下一步干什么？我们想知道人类基因组彼此之间有什么不同。去年，“国际HapMap项目”发表了一个反映单核苷酸变化的图谱，现在一个国际研究小组甚至绘制出了反映更大范围的差异的图谱，被称为“版本数量变种”（CNV）。这些变种中每个都涉及到个体之间的至少1000个碱基对差别，并且已经被与基因组中的良性变化和致病变化联系起来。新图谱是根据对来自270个人的DNA进行分析得到的。总共发现了超过1400个CNV，涵盖基因组的12%。这使得它们比人们以前所想的要普遍得多，并且说明，除非能够被直接分析，否则这些差异就有可能被目前用来识别遗传疾病中突变基因的方法漏掉。

    利用铁磁材料涡旋进行数据存储研究

    做成小方格或小圆盘图案的铁磁材料薄膜能支持涡旋状态，在这种状态下，磁化能在结构的平面内形成封闭的环。如果能够找到切换它们的一种可控方式的话，这些涡旋就有可能用于磁数据存储。在朝向涡旋中心的地方，磁化方向会向上或向下（离开平面），使涡旋中心有一个净极化。激发该涡旋，结构就会在平面中旋转，旋转方向由涡旋中心的极化来决定。现在，Van Waeyenberge等人发现，施加一个振荡磁场的小脉冲，能够以可控方式逆转旋转方向，从而切换离开平面的涡旋中心极化方向。将这种切换机制添加到这些涡旋结构的高稳定性中，它们就有希望成为未来的记忆元件。

    通过掺杂硼使硅成为超导体

    超导性已经在金刚石等一些看起来不大可能的材料中发现了。但到目前为止，让人们失望的是，科学家尚未在硅中发现它。半导体材料硅的导电性通过掺杂痕量其他元素会有很多数量级的差别。例如，掺杂硼原子，会将半导体变成金属，所以科学家所面临的挑战一直是怎样将更多的硼硬挤进硅半导体中，以使电流能够没有阻碍地流动。现在，这个目标已经实现了，科学家所采用的是一种被称为“气体沉浸激光掺杂”的方法。在这个过程中，硅被变成熔融态，再被固化，如此反复多次，而在每个周期中将硼原子扩散进材料中。按照这种方式掺杂后，硅材料中的硼浓度可以达到几个百分点，硅材料在低于0.35K的温度下也就变成了超导体。

    预测海洋自然灾害对生态系统影响的模型

    预测海洋中的海啸和热带气旋等几个事件的生态后果是困难的，因为这样的事件很罕见，它们的严重程度使得科学家几乎不可能进行现场观测。Joshua Madin 和 Sean Connolly开发出一个模型，该模型将海洋学方法与工程方法结合起来预测珊瑚在海洋猛烈冲击下是怎样存活的。他们通过比较该模型对造礁珊瑚群落死亡率的预测结果与大堡礁部分地方珊瑚分布情况的观测结果对该模型进行了验证，发现该模型能够成功预测珊瑚群落对海浪的脆弱性。这项工作为了解热带风暴、海啸和其他与海浪有关的现象对珊瑚及其相关生态系统的影响提供了一个框架。

    花粉蛋白p26的组成

    “自交不亲合”是高等植物用来避免自授粉、从而确保形成新的基因型的一个重要机制。对虞美人来说，“自交不亲合”反应会触发一个依赖于Ca2+的信号作用网络，导致自身花粉管生长的迅速抑制。花粉蛋白p26是“自交不亲合”信号最早的目标之一。现在de Graaf等人发现，p26是由两个可溶性无机焦磷酸酶组成的。焦磷酸酶在原核生物和真核生物中都高度地保留了下来，通过无机焦磷酸盐的水解，它们为很多代谢反应提供推动力。这项工作表明焦磷酸酶是花粉生长的重要调控因子，也为这一重要类别的酶的抑制识别出一个以前没有报告过的调控机制。

    分析非编码序列发现75个基因增强因子

    识别那些遥控基因表达的时空模式的非编码DNA序列并不简单。一个有用的线索是演化序列的保持。对人类基因组中167个非编码序列（通过与河豚鱼、大鼠和小鼠基因组进行对比，发现它们在演化过程中保持程度极高）所做的一项活体分析研究，识别出了75个以前人们不知道的具有组织特定性的增强因子。这些增强因子在形成后第11天的胚胎中是活跃的，它们中多数将表达引向正在发育的神经系统。这一方法的成功表明，在人类和河豚鱼之间保持下来的另外5500个非编码序列也许还能产生另一批新的基因增强因子。 (责任编辑：泉水)

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