封面故事：一种新型智能液体微型镜头

光学成像、医学诊断和“芯片实验室”技术的微型化趋势，催生了对尖端微型镜头的需求。研究人员开发出一种新型智能液体微型镜头，其独特之处在于能够自动对焦。该镜头的关键部件是一种对刺激响应的水溶胶，集成在微型液体系统中作为液滴容器。水溶胶同时探测刺激并促使液滴形状变化，从而改变焦距。刺激包括生物、化学试剂及物理参数。在微米尺度上，固定的液-液界面用于实现稳定装置，响应时间从10秒到几十秒。这种镜头可具有几乎任意焦距，并易于集成到阵列中。

钙调蛋白水平与鸟喙长度相关

几年前，“达尔文雀类”不同物种的喙深度和厚度被发现与Bmp4（骨形态发生蛋白-4）表达相关。当时，筛选未发现与喙长度相关的基因。现在，对“达尔文雀类”胚胎喙原基的转录进行DNA微阵列分析表明，钙调蛋白（一种参与Ca2+信号传导的分子）水平与喙长度相关。这两个调控喙生长不同尺度的通道，可设想一个能在不同选择条件下生成多种喙结构的机制，从而为适应辐射提供更好的模型。

数值模拟解决标准宇宙模型与观测结果的矛盾

标准宇宙模型能成功描述宇宙大尺度结构，但在小尺度上表现不佳。例如，模型预测的附近星系中心暗物质密度（密度曲线尖峰）低于实际观测，表明暗物质晕有“平坦”核心。Mashchenko等人通过数值模拟解决了这一矛盾。模拟表明，小型原始星系中由超新星反馈驱动的气体随机体运动，可使中央暗物质尖峰变平。一旦尖峰被消除，后续星系合并中无法再生，因此当前宇宙中大小星系均有平坦的暗物质核心密度曲线。

太阳辐射对有机质分解的重要影响

生物过程被认为是陆地生态系统中有机质分解的主因，而UV-B辐射等非生物过程为次要。但半干旱巴塔哥尼亚荒原的研究表明并非如此。研究发现，影响碳周转的主要因素是太阳辐射。阻断全部阳光或UV-B会显著降低树叶分解速度，而土壤有机物减少或限制性土壤资源增加无影响。这些结果表明碳循环周期短，初级生产相当大部分可能通过光降解进入大气，而非通过土壤有机质库循环。由于地球陆地表面近40%为沙漠，影响辐射水平的全球变化因素（如臭氧损耗或云层）可能对碳存储产生重大影响。

面部识别的机制

30年前，研究人员在猴子下颞叶皮层发现面部选择神经元。此后虽有数十项关于“面部细胞”的报道，且普遍假设这些神经元参与面部识别，但尖峰响应与心理物理文献的对比很少。现在，新实验将猴子下颞叶皮层面部选择神经元与面部感觉的心理层面联系起来。研究人员训练短尾猴识别电脑生成的人脸。结果表明，猴子通过将人脸与大脑中存储的“标准”人脸对比来识别，而非记忆每个人脸。人类类似机制可能解释我们为何能在不到一秒内识别面孔。

30亿年前就存在消减过程

Nature杂志7月13日文章透露了关于板块构造“年龄”的争论。板块构造塑造了当今世界，但其起始时间存在争议。本期Nature上，Moyen等人论证了30亿年前就存在消减过程（板块构造关键部分），而当时板块构造本身是否存在曾受质疑。证据来自32亿年前“太古代”山系（南非Barberton绿岩带）中高压、低温变形标记。这是科学家首次明确指出“太古代”中期存在此类活动。

描述朊蛋白分异的分析模型

相同朊蛋白微粒在活体中可产生不同表现型或“类别”，通常用朊蛋白构型差异解释。Tanaka等人提出分析模型，描述酵母中朊蛋白不同物理参数与微粒相互影响如何导致特定类型朊蛋白出现。实验显示，最强表现型由生长缓慢但脆性增加（促进分裂）的微粒生成。朊蛋白微粒分裂并生成新“种子”的趋势，在感染性朊蛋白和非感染性淀粉样蛋白对寄主的重大生理影响中可能是关键因素。