2005年2月17日《自然》杂志中文摘要，参考NATURE CHINA，如有出入以英文原文为准。

封面故事：土星的极光

本期封面展示了哈勃太空望远镜在2004年1月24、26和28日拍摄的土星及其极光图像。可见光图像与土星南极地区的紫外线图像相结合。这些图像是在卡西尼飞船执行太阳风测量任务期间以及土星千米无线电波测量任务期间获得的。相关结果发表在本期的三篇论文中。1月28日土星极光的强烈增亮与太阳风的一次大幅度波动相对应。土星的极光与地球和木星上的极光在形状和形式上不同，对太阳风的反应也不同。土星最强烈的无线电发射似乎与其极光密切相关。

太阳能飞船

定于下月发射的Cosmos 1是首次用真实尺寸飞船检验宇宙飞船仅由阳光驱动这一概念的尝试。一旦脱离地球大气层，一个面积为600平方米的聚酯材料帆将从太阳风的气体和带电粒子流中收集能量。Cosmos 1轨道速度的微小增加足以演示这一原理。虽然以这种推进方式获得巨大加速不可能，但3年后，一个太阳能动力探测器能以每小时16万公里的速度飞行，足以在不到5年内到达冥王星。

超重元素的最新研究

原子序数为110及以上的超重元素的实验合成对理论物理学提出了新挑战。尽管它们大多在宇宙中实际上不存在（由于寿命极短），但在存在的极短时间内，大量粒子可集中形成原子核。理论必须解释：尽管质子间存在巨大静电排斥，但第116号和118号元素确实存在，尽管时间很短。本期的综述文章对原子序数高达128的超重元素的最新理论进行了综述。

鸣鸟怎样学习唱歌

Derégnaucourt等人对鸣鸟的声音发育全过程进行了研究，涉及对每只鸟超过100万个音节的分析。与人类学习说话类似，鸣鸟也有一个敏感期（对斑胸草雀而言是孵化后30-90天），在此期间学习声音效果极佳。实验连续记录一群斑胸草雀的每首歌，显示睡眠对幼鸟学习唱歌有强烈巩固效果。早晨唱歌表现较差，经过一上午集中唱歌后恢复。这种巩固作用似乎很大，因为每天巩固表现较强的鸟最终模仿效果也更好。这些鸟可能在睡眠中温习所学歌曲，从而有机会不断练习和修正运动技能。

基于硅的连续波激光器

在1月20日《自然》杂志上，英特尔公司研究人员报告了光电子领域的一项显著进展：在单一芯片上制成全硅激光器，使硅作为现代微电子学基础材料在光应用中真正有了希望。现在，英特尔研究实验室首次实验演示了单一芯片上硅波导腔中的连续波激光器。这是朝着制造基于硅的低成本集成光电子电路迈出的重要一步，这种电路在通信和计算中具有应用前景。

现代智人起源时间被再次推前

35年前，Richard Leakey及其同事在《自然》杂志上描述了来自埃塞俄比亚南部Kibish构造的化石，认为它们是现代智人（Homo sapiens）的化石，时间约在13万年前。后来来自Herto（也在埃塞俄比亚）的发现将最早现代人出现时间推至约16万年前。现在，对Kibish沉积层的重新评估表明它们比预想更古老，从而将这些人类遗骨出现时间推至距今19.5万年前。

气候变化引起的动物种群数量同步变化

动物种群数量常通过同步波动响应气候波动，但这种响应是气候对个体的直接效应还是对捕食者和食物供应的间接效应尚不清楚。对英格兰北部红松鸡种群的研究首次识别出全国种群数量同步的年份，显示同步起始时间与种群数量增加时间巧合。数值模拟表明，松鸡种群数量增加与不适合某种肠胃寄生虫传播的条件相关，这种寄生虫能降低松鸡生育力。这说明特定气候事件能导致疾病或寄生虫感染传播，间接引起寄主种群数量同步变化。

视网膜中的光受体和光敏细胞

哺乳动物和鱼类中内视网膜光受体的发现是近年来视觉科学最令人吃惊的发现之一。除了视杆和视锥细胞外，这些受体的作用被认为是探测光照总体水平，并与生物钟系统的日夜调节相关。两项新研究表明，黑视素（Melanopsin）是光敏的（几乎全部存在于这些神经节细胞光受体中）。Qiu等人通过引入黑视素将哺乳动物肾脏细胞变成功能性光受体，Melyan等人在神经细胞中完成类似工作。这些发现可能具有重要临床应用，可能让科学家对大脑细胞进行选择性刺激，帮助在视网膜退化病变中恢复视力。另一项研究进而识别出一组以前未知的视网膜细胞群，名为表达黑视素的巨型神经节细胞。它们是光敏的，但也能被视杆和视锥细胞激发，从而将灵长类中传统的视网膜图像形成通道与光照探测或非图像形成通道合并。

干细胞和祖细胞的再生能力

年轻个体组织再生较好，年老个体较差。为确定这种下降是否不可逆、是否可由循环系统因素调节，Conboy等人将年幼和年老小鼠循环系统连接成异共生对。令人吃惊的是，老化肌肉和肝脏的再生性质因暴露于年幼小鼠血清而变年轻，同时伴随年轻分子标记的恢复，涉及Notch信号（肌肉中）和cEBPα调节的细胞周期调节（肝脏中）。这说明干细胞和祖细胞即使老了也保持大部分增殖潜力，分子信号通道调节的年轻模式能重新激发组织再生。

微RNA及其表达

关于微RNA（miRNA）的新研究为了解人体组织特异性基因表达提供了线索。微RNA在植物和动物中调节基因表达。对含有miR-124（优先表达于大脑）或miR-1（存在于肌肉）的人类细胞中表达的mRNA进行微阵列分析表明，两种微RNA会改变这些细胞中的表达情况，使其与微RNA主细胞中的表达一致，而不管其最初来源。这是通过降低大量目标mRNA转录水平（下调）以及降低所生成蛋白质数量来实现的。