封面故事：更新世猛犸象的完整线粒体基因组序列

    尽管关于古代DNA的研究取得了很大进展，但从晚更新世生物中可提取的连续序列数量仍然有限。研究人员已经重建了猛犸象和少数其他物种的约1000个碱基对片断，但对于物种间关系的研究来说，这么多碱基对却并不算很多。现在，一种聪明地利用序列重叠和多重放大的基于PCR的方法，使得研究人员有可能从少量骨骼材料生成长DNA序列。该方法从仅仅200毫克骨骼开始，生成了一种保存在永久冻土中的更新世猛犸象的完整线粒体基因组序列，总共有超过16000个碱基对。该序列解决了关于猛犸象发展史的一个长期争论，表明猛犸象与亚洲象的亲缘关系要比与非洲象更近。

    提高慢性病毒感染中的免疫能力

    患慢性病毒性疾病的常见现象是免疫系统会变得适应感染。正常情况下，CD8 T细胞对它们所遇到的病毒会留下一个“记忆”，这样它们就能对新的感染迅速作出反应。在慢性感染中，记忆细胞失去这种能力，但我们对这种“疲惫”状态的性质却不是很了解。现在，Barber等人在对一个小鼠模型所做的研究中找到了一个可能的原因。抑制性免疫受体基因PD-1在疲惫的CD8 T细胞中比在正常CD8 T细胞中要活跃得多，施用阻断PD-1活动的抗体，可恢复病毒特异性T细胞的功能，还可降低病毒水平。T细胞疲惫的一个特定机制的发现，为治疗慢性病毒感染的免疫学方案提供了一个途径。

    银河系中心的甚高能伽马射线辐射

    银河系中心发生的事件是了解宇宙中高能过程的关键，因为银河系中心含有天文学家知道的几乎每种类型的奇异天体的样本。现在，研究人员利用最近在西南非洲纳米比亚修建的名为“高能立体系统”(英文简称为HESS)的装置，测量了来自银河系中心区域的甚高能伽马射线辐射。HESS在高于卫星上的探测器所能达到的能量范围内工作，将伽马射线天文学带进了一个新领域。观测结果表明，这些星云在能量非常高的伽马射线中发光。它们的发光是由宇宙射线不断轰击星云造成的，这些宇宙射线很可能是质子和原子核，是在靠近中央黑洞的地方或在超新星爆炸后正在扩散的冲击波中产生的。

    在原子水平观测电化学腐蚀过程

    电化学腐蚀是工程师需要解决的问题，它消耗掉全世界GDP的3%以上。不过这种分解过程也可以是有用的，比如说可用来生成多孔金属。不管它是有用还是有害，人们都希望，对由腐蚀诱发的结构变化背后的过程的更深了解，能有助于对腐蚀过程更好的控制。现在，Renner等人利用高亮度同步加速器光源，首次在原子水平上对一种合金的腐蚀过程的第一个阶段进行了观测。除了发现一些结构线索外，他们的研究工作还显示，腐蚀过程中形成了一个薄层，这个薄层的形成，是使得材料表面变得不活泼的一个以前相当神秘的机制背后的原因。

    两例新的同域物种形成现象

    演化生物学中最激烈的争论之一是同域物种形成，即在没有地理边界的情况下新物种的形成。人们所争论的问题是，这种现象是否在发生：理论上它“应当”发生，但却难以证明。本期Nature报告了该现象的两个新例子，一个是在鱼类中，另一个是在植物中，它们是令人信服的证据，证明了正如达尔文所提出的那样，同域物种形成很可能是普遍存在的。鱼类例子是，在尼加拉瓜的一个火山坑湖泊中，由A. citrinellus形成了Amphilophus zaliosus。在植物中，富贵椰子和拱叶棕是在豪威勋爵岛上分异的，这是一个火山岛，在澳大利亚以东480公里的塔斯曼海中。

    寄生黄蜂的身体构造形成方式

    果蝇是科学家喜欢采用的研究昆虫胚胎中身体构造形成过程的动物模型。它的身体构造在很早以前就由Bicoid蛋白的一个梯度确定。该蛋白是一种“成形素”，仅存在于双翅目昆虫体内。Lynch等人研究了寄生黄蜂Nasonia vitripennis胚胎中的身体构造形成过程，这种黄蜂与果蝇在身体各部分形成方式上有一些共同之处，但不含Bicoid基因。在黄蜂胚胎中，身体构造是通过Orthodenticle的一个梯度确定的，后者是一种古老的基因，人们知道它在甲壳虫的早期胚胎中形成一个梯度。这是关于发育演化变化的一个引人注目的例子，由于若干种用作实验生物的其他昆虫没有Bicoid，所以研究人员将有兴趣知道这种黄蜂的身体形成方式是否具有普遍性。

    用抗病毒药物防范天花病毒袭击

    几个国家正在储存天花疫苗，这是针对牛痘病毒有可能被用作生物恐怖武器的一个防范措施。但尽管该疫苗对预防天花感染极为有效，可我们对该疫苗在人体或灵长类动物感染后接种的效果如何却知之甚少。用暴露于猴天花病毒的猴子所做的一项研究表明，用cidofovir这样的抗病毒药物进行早期治疗，在减少死亡率方面要比接种疫苗更有效。由于猴天花即猴子所患的天花，所以这些数据表明，应把抗病毒药物的使用也作为防范用天花病毒进行恐怖袭击的一种方法或手段。