September 29, 2005  参考 NATURE CHINA如有出入，以英文原文为准。

封面故事：昆虫的凌波微步

在水面上行走的昆虫依靠表面张力支撑其重量：当它们需要到干的地方去的时候，它们就会碰到一个障碍，即水的边缘半月形的很滑的斜坡（即弯月面）。水对于我们来说是平坦的，但对于一只昆虫来说，只有几毫米长的这些弯月面看起来一定像是没有摩擦力的山坡。一项将实验和理论结合起来的研究工作显示，攀爬弯月面的昆虫能够利用漂浮物体之间的毛细管吸引力。这些昆虫会将自己锁定在一个静止的姿势，使自由表面变形，从而产生一个侧向毛细作用力，这个力推动它们往弯月面上爬，爬升的速度最大可达每秒30个身体长度。攀爬弯月面是一种独特的推动方式，之所以独特，是因为它并不要求昆虫移动自己的肢体。本期封面所示为一只名为Mesovelia的昆虫从右向左攀爬一个弯月面。（Letter p. 733）封面摄影：Lucy Mendel, David Hu and John Bush。

能自我复制的机器人

使得生物复制如此有效的是DNA模板从在其整个环境中随机分布的部件中选择正确建筑单元（核苷）的能力，以及纠正在复制过程中所犯错误的能力。这使得生物体系能够适时产生指数数量的正确版本的它们自己。来自麻省理工学院“Bits and Atoms研究中心”的一个小组研制出一种机器，它能利用一个类似的两步过程，来自动自我复制从随机定位的输入元件中选出的一串可以重新配置的部件。这样的机器人（进行了适当的微型化，而且能够批量生产）有可能成为由部件本身组装成的自我制造系统。

表面海水中的碳酸钙饱和度

海洋的表面海水被碳酸钙所饱和，这对如珊瑚等有外骨架的海洋生物和一些浮游植物来说是好消息。然而，当海洋因吸收由化石燃料所产生的二氧化碳而发生酸化时，碳酸钙的饱和度会降低。现在，新的研究表明，如果二氧化碳浓度继续以目前的速度增加，那么南大洋以及亚北极太平洋部分地方到2100年就“文石”（一种亚稳形式的碳酸钙）而言将会处于不饱和状态。这一发现说明，在高纬度地区，一些海洋生物在几十年之内（而不是像以前的研究工作所提出的那样在几个世纪之内）将不能生长出它们的由碳酸钙构成的外骨架。

植物激素“赤霉素”的一种可能的受体

植物激素“赤霉素”是如茎的伸长、植物的发芽和花的形成等发育过程所必需的。历史上重要的、与“赤霉素”相关的突变体包括孟德尔的矮豌豆和作为“绿色革命”产物的水稻和小麦的一些栽培变种。尽管我们在了解“赤霉素”功能上进展迅速，但此前尚未发现它的受体。现在，在科学家分离和定性一种新的对“赤霉素”不敏感的矮水稻变种gid1之后，我们便有了一个候选的受体。GID1所具有的性质使其成为第一种已知的可溶性植物激素受体。对GID1进一步进行定性，将能提供关于植物的茎如何伸长这样的基本发育过程的重要信息。

关于椭圆形星系合并过程的电脑模拟

宇宙中4/5以上是“暗物质”：它不能被直接看到，但我们之所以知道它的存在，是因为恒星的运动表明它们受到某种看不见的东西的引力吸引。按照这种理解，椭圆形星系（由螺旋形和碟形星系合并而成）所含的暗物质应当和其他任何星系一样多。所以，最近有人提出的它们不含暗物质的观点（因为在椭圆形星系中慢速移动的恒星的轨迹似乎不受暗物质引力牵拉的影响）是对传统宇宙观的一个打击。现在，Dekel等人报告了他们对产生椭圆形星系的合并过程的电脑模拟结果，发现这些过程能产生在慢速拉长的轨道上运行的恒星，即便合并后的星系含有通常数量的暗物质也是如此。

“手性”多孔金属氧化物

多孔金属氧化物在石化工业和其他方面有很多用途。它们的局限性是，其孔壁是无定形的。本期Nature报告的一组新的中孔锗氧化物有非常低的框架密度、巨大的孔和晶体孔壁。这些孔形成一系列相互穿透的左、右手螺旋体，在三维方向上运动。这些孔中有一半可以被阻断，使只有某一特定“手性”的孔仍然可用，从而获得一个“手性”通道系统。

黑猩猩的从众行为

人类并不是惟一想从众的，黑猩猩也有自己的文化标准。众所周知，黑猩猩在工具使用上有不同的地方传统，但一项新的研究表明，它们遵从群体标准的方式出乎预料地与人类相似。通过训练两个群体中每一个中的个体使用一种工具以不同方式取出所藏的食物，不同的技术便像种子一样播进了黑猩猩的社会群体中。这些技术在两个月的研究过程中演变成了亚文化。一些个体在不同的方法上可能会犯错误，但在本地的群体标准上它们都是一致的。人类遵从地方风俗习惯的演化起源可能要比以前所假设的古老得多。

“油菜素内酯”生物合成所需的条件

“油菜素内酯”(Brassinosteroids)是植物类固醇激素，它们能将光等环境因素与植物生长和发育耦合起来。用拟南芥所做的新的研究显示，要正常发挥功能，“油菜素内酯”生物合成所需的DWARF1蛋白（DWF1）必须结合到Ca2+结合蛋白“钙调素”（Calmodulin）上。来自其他植物的与DWF1相当的蛋白有一个类似的Ca2+/Calmodulin结合区。该发现提出这样一个可能性：通过基因工程方法培育不同大小的作物，以适应特定的环境条件。

细菌的群体通信方式

在一个被称为“群体感应”(Quorum sensing)的过程中，细菌彼此之间利用化学信号分子进行通信。这可让细菌群体的行为同步，在某些方面像多细胞生物一样行动。其中的一个化学通信分子被称为Autoinducer-2 (AI-2)，是一种细菌用来进行物种间通信的普遍分子。现在，研究人员发现，细菌的一些物种干涉由AI-2引导的通信。这可能使它们在混合物种群落中具有一个优势，如在人类肠道的微生物环境中。

“西尼罗河病毒”的一种有效单克隆抗体

“西尼罗河病毒”与引起人类流行病的登革热、黄热病和日本脑炎病毒关系密切。对一种特别有效的单克隆抗体（即使在感染5天后注射该抗体，也能保护小鼠不受致命的“西尼罗河病毒”的影响）所做的研究，为我们提供了关于病毒中和的结构基础的重要信息。这项工作表明，病毒包裹蛋白的第三个区域是治疗抗体和疫苗的潜在目标。