6月15日《自然》精选

　　

封面故事：飞机“凝结尾迹”对气候的影响

由高速飞行的飞机所产生的“凝结尾迹”（contrails）对地球的能量平衡有一个效应，这个效应与高空薄冰云对地球能量平衡所产生的效应相似。它们会将从地球及其大气层向外传播的长波辐射束缚住，并反射入射的太阳辐射。平均来说，长波效应占优势，净效应是气温变暖。该效应与由其他排放引起的效应相比是小的，但随着航空流量的增加，了解该现象也是很重要的。对英格兰东南上空所做的一项研究表明，该效应关键取决于“凝结尾迹”什么时候形成。夜间飞行占由“凝结尾迹”诱导产生的变暖的近80%，即便只有1/4的飞行发生在夜间。“凝结尾迹”的辐射性质和它们寿命很短的特点意味着，由航空运输的这个方面所造成的气候影响，有可能通过对航班时间重新进行精心编排减小到最低程度。

HIV-1表面上的蛋白刺

利用“冷电子显微镜断层扫描”方法所做的观测，以前所未有的详细程度显示了艾滋病病毒HIV-1表面上的蛋白刺。这些蛋白刺可让该病毒非常有效地与人体免疫细胞结合和融合。每个病毒体在每个粒子上平均有14个刺，其中的一些刺是聚集在一起的，这个特点与病毒组装、感染及中和机制都有关系。有一个出乎意料的发现：过去人们假设这种蛋白刺的柄由三个紧紧束缚在一起的杆组成，刺的头在最上边。而事实上它的柄是分成三条腿的，其形状就像一个三角架，这样可以使其与病毒膜的接触达到最大。

单细胞层次上的蛋白组学研究

一个活细胞产生数以千计的不同蛋白，调控这些蛋白的含量是细胞生物功能的关键。每种蛋白都只能以很少的数量产生，所以要对它们分别进行测定在技术上是困难的。但研究人员采用了一种新的策略，他们利用高通过量的流式细胞计量方法和荧光标记方法，来以单细胞分辨率对酵母中25000种以上的蛋白的含量进行监测。利用DNA微阵列方法也可以观察一个细胞对环境变化的反应，而该方法是从另一个角度来研究同一个问题。分析结果表明，不同蛋白的“噪音”水平部分取决于它们的功能。从事至关重要的“家务工作”的蛋白在不同细胞之间往往是统一的，但参与环境响应的蛋白则在不同细胞之间是不同的。影响噪音水平的其他因素包括一个蛋白在细胞内的位置及控制其产生的机制。

杂交在物种形成中所起的重要作用

物种形成一般被认为是由于一个品系分裂成了两个，但最近的研究表明，杂交（两个祖先种类通过杂交而不发生染色体数量变化形成第三个物种的现象）对于推动物种起源的作用比我们过去所意识到的要重要的多。该现象仍然被认为是少见的，但新的事例正在出现。最新的一例是热带蝴蝶Heliconius heurippa，科学家知道它有一个杂合的基因组，看起来像是另外两个物种（H. cydno 和 H. melpomene）之间的一种杂交。而且，实验表明，一个杂合的特征直接造成生殖隔离。过去，育种实验曾被用来重新生成H. heurippa的中间翅膀颜色， 并用来证明该物种鲜明的图案在生殖上将其与父辈物种隔离开来。

从神经生物学角度来研究好奇心

人类是非常好奇的，这种好奇心可帮助我们了解新环境和新的可能性。但常言说，好奇心，惹祸根。好奇心是有风险的，是有可能让我们付出代价的。统计学家、工程师和经济学家早就考虑到了如何平衡探索的成本与利益的问题。现在，涉及一项博弈任务和一次fMRI脑扫描的测试表明，人类在考虑自己的意见时似乎遵从类似的原理。参试者必须在两种欲望之间达成平衡：一种是根据积累的经验选择可能性最大的选项；另一种是选择一个不太熟悉、但有可能有更大回报的选项。大脑中有一个参与认知控制的区域，被称为frontopolar cortex。该区域在探索性决定过程中尤为活跃。这项研究的结果从神经生物学角度对人类的探索行为做了解释，并且指出了行为和神经研究的一个新领域。

细胞成分不断清除对于维持神经健康的重要性

本期Nature上两篇论文表明，蛋白降解和细胞成分清除的过程在维持神经系统健康中所起的作用可能比我们以前所想的更为重要。两个小组所做的研究都表明，抑制小鼠细胞的自吞作用，导致神经退化和过早死亡。自吞作用（细胞成分的蛋白降解和循环）对于一个细胞的正常生长和发育是很重要的。关于细胞成分不断清除对于维持神经健康来说非常重要的发现，将为关于神经退化疾病的研究工作开辟新的途径。