April 21, 2005
参考NATURE CHINA 如有出入，以英文原文为准。

封面故事：飓风的预测

2004年对于美国来说是飓风最多最坏的年月之一，有四次飓风在8月和9月袭击了佛罗里达。保险公司为此需要理赔的金额超过230亿美元。对飓风登陆活动做准确的季节性预测，将会就可能遭受的损失程度的高低向行政机构和企业做出预警。通过利用北美、东太平洋和北大西洋上空7月份存在的“对流层高度平均风异常”，可对下一飓风季节在美国登陆的飓风的总风能做出比较精确的预测。本期封面图片（由威斯康星大学麦迪逊分校空间科学与工程中心提供）是2004年8月和9月接近佛罗里达的飓风Charley、Frances、Ivan 和Jeanne的一幅组合卫星图像。

奇特的蚂蚁

通过集体行动，一些在树上生活的蚂蚁捕捉富含蛋白质的飞行的，或者跳跃的猎物来弥补它们对氮的需求。专门在亚马逊蚂蚁树Hirtella physophora上生活的蚂蚁Allomerus decemarticulatus采用一种独特的方法。它们把从其寄生的植物茎上采下的纤维用专门生长出来的真菌丝捆绑在一起，来修建一个海绵状的平台，用来捕捉比它们自己大得多的昆虫。捕捉到大昆虫后，蚂蚁一哄而上，使猎物不能动弹，然后将其分而食之。这对较大的昆虫来说是不幸的，但蚂蚁寄生的植物从蚂蚁身上获得了养分，所以这种安排对亚马逊蚂蚁树来说是合适的。

北大西洋地区的“8200年事件”

大约8200年前，北大西洋地区经历了一场剧烈的寒冷事件，持续了几百年，是由流进该海洋中的融化水和“北大西洋深层水”的形成过程速度减缓引起的。人们通常假设，这一寒冷事件产生了近乎全球性的影响。但Rohling 和 P?like对古气候数据进行了分析研究，发现了能够挑战这一观点的证据。他们提出，这一所谓的“8200年事件”是叠加在一个时间更长的寒冷气候异常事件之上的，后者的影响可能超过了北大西洋地区。

稻瘟病菌的基因组序列测定完成

现在，世界上最主要的作物之一水稻的最具破坏性的病原体的基因组序列已经测定完成了。稻瘟病菌（Magnaporthe grisea）是第一种被测定的真菌性植物病原体基因组，由于水稻的基因组已经被测序，所以它为研究寄主与病原体之间的关系提供了一个独特的机会。本研究早期的发现包括一个家族的G-蛋白，与参与破坏寄主防卫系统的受体偶合在一起；一个对这种病原体有特效的杀菌剂的候选目标。该基因组在过去曾被其他基因元素入侵，很可能有助于在遇到新引进的有抗病能力的水稻品种时迅速发生演化。

芯片上的NMR测定

“核磁共振”（NMR）是一种被普遍采用的分析技术，是“磁共振成像”（MRI）的基础，它跟踪的是原子核的一种被称为自旋的量子力学性质，在原子核的自旋中，每个原子核的行为就像一块微小的磁铁。通常需要大型线圈和体积非常大的样品来直接探测这些磁铁。但一个新的系统使得研究人员有可能直接探测自旋，从而允许在一个半导体芯片上对一个纳米尺度的样品进行NMR测定。该系统还能比传统NMR对原子核有更大的控制，并且对于量子计算也是有意义的，因为它能探测包含多个自旋级别的原子核，而这样的原子核是可用在多“量子位”记忆装置中的系统之一。

极端环境中的“石内群落”

暴露在地球表面上的岩石的外面几毫米一般都有光合作用微生物群落。在极端环境中，这些“石内群落”经常是主要生命形式。“极端”肯定是描述美国黄石国家公园地热环境中的极酸性（pH 1）岩石中微孔空间的一个合适的词，但在这个空间中现在已经发现了一个微生物群落，主要由光合作用藻类和大量以前未知的分支杆菌物种组成。这一发现的有趣之处是，在矿化作用下，这个群落能在地质记录中沉积下生物签名，并为了解与地热环境有关的古生物提供线索。据此可以推断，（其中的生物）死亡了的地热系统也许是寻找火星上过去生命证据的好。

影响物种数量的因素

了解为什么地球上某些地方比其他地方物种更多一直是演化生物学家们感兴趣的问题，对保护生物学家也有实践意义。岛屿是研究这种事情的最佳地方，经典理论表明，一个岛屿上的物种数量与岛屿的大小及其与其他岛屿的距离有关，当然也与其他因素有关。现在，Emerson和Kolm发现了推动物种形成的另一因素：在第一个地方所存在的物种数量。对加那利和夏威夷群岛上的节肢动物群落和开花植物群落所做的分析，支持这一新理论：在一个给定地区物种数量越多，这些物种内发生演化性变化的概率越高。

同性交配：神秘的伴侣

病原体Cryptococcus neoformans的性生活是相当神秘的。这种真菌（它是造成艾滋病患者发病的一个常见因素）有两个交配类型：alpha 和 a，而临床分离菌种绝大多数属于alpha型。两个交配类型之间的性交很少见，但现在该交配过程（只涉及alpha细胞，以前被认为是严格的有丝分裂，是无性的）被发现是性周期的一种不寻常形式。同一交配类型的伙伴之间的这种性周期的一些方面让人们想起很多昆虫和多细胞真核生物所发生的单性生殖。因为alpha交配类型已经被与毒性联系在了一起，所以这些研究结果对于致病机理研究也有意义。

神经发育：早期的竞争

神经线路的连线方式是由发育中的轴突网络中的早期神经活动调节的，了解其中所涉及的机制是神经学中的中心问题之一。过去关于这一问题的研究工作往往关注的是轴突束的分布模式，但现在，遗传学方法和最新成像工具的结合使得人们有可能跟踪活动物中各个神经元的轴突生长。观测表明，轴突之间取决于活性的竞争甚至在建立起任何连接之前就调节轴突生长。所以轴突竞争作用于轴突分支的形成，而不是像人们通常所认为的那样只是作用于轴突分支的稳定性。这一发现拓宽了有助于神经发育的潜在信号通道的范围。

“视丘下部” KATP通道与糖尿病

大脑中（“视丘下部”）胰岛素的作用调节肝脏中葡萄糖生成的机制，是肥胖症和2－型糖尿病病理中的一个重要因素。现在，研究人员将药理方法和遗传方法结合起来，发现“视丘下部”中央内的KATP通道的激发对于葡萄糖动态平衡的调节具有根本性作用。除此之外，它们在调节胰腺beta-细胞功能中也有已经明确的作用。“视丘下部” KATP通道的激发降低肝脏中葡萄糖的生成（促使血糖过低），它们在胰腺beta-细胞中的激发降低胰岛素分泌（促使血糖过高）。这些中枢和周围作用可能是为了彼此进行平衡，以维持葡萄糖动态平衡。“视丘下部”KATP通道的激发有可能成为治疗糖尿病的一种新型方案。