本期《自然》杂志发表了多项重要研究成果，涵盖古人类学、基因组学、生态学、天文学、材料科学、地球物理学、免疫学和医学等领域。以下是各研究要点的中文摘要。

封面故事：700万年前的原人

四年前在乍得发现的被称为Toumai的头骨引发了关于早期人类演化的争论。动物学研究表明，该头骨年龄接近700万年，其较小的头盖骨表明大脑大小与黑猩猩相似。发现Toumai的研究小组认为它属于原始人类，更靠近人类一侧，但其他研究人员则认为它更像猿。现在，Toumai物种（Sahelanthropus tchadensis）牙齿和颌骨碎片的发现表明，该物种与猿相差较远，而与黑猩猩和人类最后的共同祖先关系密切。对Toumai头盖骨进行的虚拟重建为该物种与人类之间的密切关系提供了更多证据。本期封面展示了已知最早原始人类的面部。

只剩一颗牙齿的原人化石

左侧照片中保存完好的头骨来自横跨欧亚两洲的格鲁吉亚共和国Dmanisi。该地点已为177万年前在非洲之外存在早期人类提供了令人惊讶的考古学证据。这一新发现的引人注目之处在于其牙齿状况：这个个体在死亡前几年牙齿几乎全部脱落，仅剩一颗，表明他或她能够依靠不需要用力咀嚼的食物生存，可能食用软质植物和动物食品，或得到社会群体中其他成员的帮助，这种互助行为超出了非人类灵长类的范畴。

人类2号和4号染色体全面注释

本期发表了人类2号和4号染色体的全面注释序列。这两个染色体共同占人类基因组估计大小的5%。2号染色体所含的遗传活跃序列在所有人类染色体中数量最大。就人类演化而言，2号染色体特别令人感兴趣，因为它是在人类和黑猩猩分化后，两个祖先染色体头对头融合的产物。

用线虫对付玉米根虫

研究发现，受玉米根虫（Diabrotica）幼虫攻击的玉米根能发出一种地下信号，吸引一种线虫，这种线虫是玉米根虫的天敌。然而，并非所有玉米品种都具有这种能力。玉米根虫是北美最严重的玉米害虫，最近被引入欧洲并迅速传播。北美农民使用的多数玉米品种不再排放“倍半萜烯”化合物，导致线虫感染率较低。因此，改用仍能产生这种引诱剂的玉米品种，有助于吸引线虫作为天然生物控制剂。

黑洞与恒星同步生长的证据

研究发现，每个附近星系中心都有一个巨大的黑洞，其质量与星系中恒星膨胀部分的质量直接成比例。这表明黑洞的生长和星系的恒星膨胀在某种程度上是同步的。这些恒星非常古老，因此如果与黑洞生长存在联系，这种联系一定发生在80亿年前。对被称为SMG（亚毫米明亮星系）的遥远明亮星系的新观测显示，黑洞和恒星同时生长，这为附近大质量星系中巨大黑洞与恒星膨胀部分之间的生长阶段存在直接联系提供了首个证据。

太阳系之外的星光

研究人员首次在地球上探测到来自太阳系外一颗行星发出的光。该行星编号为HD 209458b，此前通过其引力在主恒星轨道上引起的颤动被识别。它比木星稍大，但轨道距离其主恒星不到地球与太阳距离的1/20，因此属于“热木星”行星。当该行星转到主恒星后面时，来自该区域的红外光量略有减少，减少的部分代表该行星贡献的光。

燃料电池储氢机制研究新进展

在“插合水合物”中，冰晶格容纳氢气分子。研究人员提出，这种物质可作为燃料电池中储存氢的候选材料。一些II型结构的水合物（具有两种不同大小的分子笼）已显示出良好的储氢能力，但其合成和性能所需严格条件限制了实际应用。现在，研究人员开发出具有II型结构的气体水合物，并通过引入控制量的水溶性客体物质（四氢呋喃）使其稳定，从而提高了这些材料用于储氢的可行性。四氢呋喃的存在使插合物的大笼和小笼都含有氢，在合理压力条件下氢吸收达到4%（重量比），使这些体系更接近某些燃料电池应用可接受的目标。研究人员还提出了提高吸收和释放动力学的方法。这种涉及水合物促进剂和气态客体分子的通用微调机制为未来应用带来了更大希望。

地震能量的消耗

奇怪的是，当考虑地表所观察到的效应时，并非所有地震能量都转化为地面运动，其中很大一部分在摩擦加热和岩石碎裂中被消耗。对从美国加州圣安德烈亚斯断层和南非一个金矿2公里深处断裂带收集的碎裂岩石的分析结果，与常见观点（即碎裂岩石表面能量在地震能量平衡中可忽略）相矛盾。分析显示，碎裂岩石样品中存在未预料到的细粒，表明碎裂是深层地震能量的主要消耗者，而非摩擦加热。这或许可以解释圣安德烈亚斯断层系统中观察到的热流异常，以及其他一些长期未解的地震能量学之谜。

可能与结核病相关的基因

被结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis）感染的人中，仅约十分之一会发展为临床结核病。压力、营养不良、合并感染和年龄等因素影响易感性，遗传抵抗力也起作用。研究人员在小鼠中识别出一个调节对结核病先天免疫的基因，命名为“细胞内病原体抗性基因1”（Ipr1）。该基因在巨噬细胞中的表达不仅限制结核分枝杆菌，还限制单核细胞增生李斯特菌（Listeria monocytogenes）的生长。人体中与Ipr1蛋白最接近的同源蛋白（41%相同）是核体蛋白SP110，因此SP110基因是验证与结核病易感性关联的候选基因。

哮喘病肺部气道变化

更好地了解哮喘发作时的生理变化有助于治疗，该病在全球儿童中日益流行。一项新研究表明，哮喘发作时，肺部较大气道中的任何阻塞都会对其他气道产生破坏性影响。Venegas等人利用肺部正电子成像追踪哮喘患者的气道分布。受限气道自我组织形成的团簇减少了流向小气道的气流，使其更容易堵塞。这些发现可能有助于解释为何吸入性哮喘药物有时效果不佳。

THC用于治疗心血管病

大麻成分的免疫抑制和抗炎作用已为人所知，临床前研究支持将其用于治疗多发性硬化和类风湿关节炎等自身免疫疾病。动脉粥样硬化现被认为是大动脉的一种炎症，因此在小鼠动脉粥样硬化模型中测试大麻成分THC（四氢大麻酚）的效应是合理的。以极低剂量口服THC对小鼠模型中已形成的动脉粥样硬化确实有效，表明该药物在心血管疾病治疗中具有新颖用途。