封面故事：
人类恶性黑素瘤干细胞
癌症干细胞已经从若干人类肿瘤中被分离了出来。最新发现的是人类恶性黑素瘤引发细胞的一个亚组，科学家根据它们对化学抵抗力调节因子ABCB5的表达将其识别出来。ABCB5+亚组的大小与黑素瘤患者临床病情发展相关，初步证据还表明，这些黑素瘤干细胞可以用针对ABCB5的抗体将其作为特异性目标。这为黑素瘤提供了一个潜在的治疗策略，而且对这种类型细胞进行研究还有可能回答癌症生物学中的重要问题。本期封面所示混合型黑素瘤细胞（电脑增强的荧光显微镜图像合成图）是在活体中所发生的一次人类肿瘤异种移植中形成的，即通过一个ABCB5+黑素瘤干细胞与一种更为分化的ABCB5-肿瘤细胞融合形成。细胞核分别用基因编码的红色（DsRed）和绿色（EYFP）荧光标签作了标记。
专门进行模仿的“镜像”神经元
灵长目的“镜像”神经元令某一个体能模仿另一个体的行为，因为当某一个体执行或观察某一特定动作（如一个手势）时，这些神经元就会发射信号。一个很好的例子是声音学习，如人类语言学习和鸟类鸣叫的习得。这也许是“镜像”神经元的一种显而易见的工作，但此前一直没有关于听觉—声音“镜像”神经元的报道。现在，对沼泽带鹀（一种像人类一样依靠听觉体验来学习声音的鸟）所作的一项研究中，一组专门进行听觉—声音监测的前脑神经元被识别了出来。这些神经元对于一个给定的音符序列几乎有同样的反应，而不管该音符序列是作为其歌曲的一部分“唱”出来的，还是听另一只鸟“唱”出来的。
非线性体系中Fano效应的研究
Fano效应是由一对竞争的光通道之间的量子力学共振或干涉所产生的一种光谱失真。该效应在原子、大体积固体和半导体异构体系的光谱中普遍存在。它反映了离散的能量状态（如一个原子的能量）是怎样与其环境中的连续状态耦合在一起的。该效应已被广泛研究，但通常研究工作是在低激发功率下的线性体系中进行的。一项利用半导体量子点进行的新研究对非线性Fano体系的物理学问题进行了探讨。研究人员在实验中观测到了明显的Fano共振，它们可通过改变装置的设计或施加电压来调节。在非线性体系中，Fano干涉的可见度急剧增加，这可被用作关于离散状态和连续状态之间耦合程度的一种灵敏探针，它对于量子位等来说是有意义的，因为在这样的体系中，与环境的耦合需要保持在最低程度。
用DNA组装多功能纳米结构的新方法
DNA是自组装纳米结构所选择的建筑材料，但关于其使用的大多数例子都集中于特定目标，而不是建立有望达到在自然界才能够实现的多功能性的通用设计通道。Yin等人利用一个新体系在朝着实现多功能性的方向上迈出了一步。这个新体系基于模块化的DNA“发夹”，能将组装和拆装通道通过程序编入DNA的构造单元中。新协议的关键是“反应图”，即表示DNA模块及它们相互作用的一种简单方式，它能够简化整个设计过程。这将使组装程序能够准备分叉的接合分子、自催化DNA双螺旋对、分子树和一个能沿DNA轨道行走的双足分子。
地幔过渡带水含量测量结果
地幔中水的存在对地幔物质的物理性质有重要影响。电导测量结果可能是地球内部水含量多少的一个有用指示，最近获得的电导数据表明，在过渡带（上层和下层地幔之间一个几百公里深的地带）中，水含量相对较高，相比之下，上层地幔中所推断出的水含量则要低很多。Yoshino等人在本期Nature上发表了关于wadsleyite和ringwoodite（过渡带主要矿物的主要成分，其晶体结构中含大量水）电导性的新的研究结果。他们的测量结果（是在与地幔过渡带相似的条件下获得的）与以前获得的数值明显不同。电导性实测结果表明，地幔过渡带事实上是干燥的。
毛囊干细胞与毛发再生
长毛的哺乳动物也许能教给我们关于如何控制干细胞复制的重要知识：它们的皮肤含有数以千计的毛囊，这些毛囊经历着从生长到休息的周期，而且每个毛囊干细胞在程序上就以某种方式决定了它们都能协调细胞分裂。现在，骨形态发生蛋白（BMP）和它们的抑制因子已被识别出在控制毛囊活动周期中起中心作用。对那些剔毛后毛发再生的小鼠来说，BMP2和BMP4都会调控各个毛囊中毛发的生长，并与附近的毛囊进行协调。这对信号分子还符合对“chalone”的描述，后者是50年前就有人假设的分子，用以解释毛发生长的模式。这项工作对于癌症形成和干细胞工程研究有参考意义，因为很多这类研究都假设小鼠皮肤在长时间实验中都是均匀一致的。
Spastin的结构已确定
Spastin是一种微管切割蛋白，被认为参与核蛋白复合物的组合或功能，由于其在神经突触形成中起到重要作用，同时其基因突变是一组遗传性神经退化疾病的主导性致病原因，所以它引起人们相当大的兴趣。现在，Spastin的结构已经通过X射线晶体学方法以原子分辨率被确定。将遗传性Spastic截瘫突变与Spastin的结构进行对比，可以看到疾病突变是怎样损伤这种酶的，这也为进一步研究造成人类疾病的生化和结构缺陷提供了一个起点。
转自：科学网
