4月30日《自然》雜志精選

　　封面故事: 基底外側杏仁核的功能

　　杏仁核是大腦中進行情緒處理和應對具有積極或消極聯系的刺激（好的刺激和壞的刺激）的重要部分。我們對杏仁核神經元是怎樣分化的或這些不同功能是怎樣分割到不同地方的知之甚少。在這項研究中，Kay Tye及同事識別出基底外側杏仁核（BLA）是介導積極和消極情緒或動機反應的相關回路的一個分歧點。在用小鼠所作的研究中他們發現，BLA中投射到恐懼或獎勵回路的神經元在施加恐懼或獎勵條件之后突觸強度發生相反變化。對神經元類群的選擇性激發會分別引起負強化或正強化。轉錄組分析顯示了可能介導這些功能差異的候選基因。

　　果蠅幼蟲的一個多感覺回路

　　在作決定時，動物必須對各種不同感覺刺激進行整合，但多模式感覺信息是在信息處理過程的早期還是晚期被整合的在很大程度上卻不被知道。通過對行為自由的動物進行神經操縱，并結合生理學研究和電子顯微鏡重建，Marta Zlatic及同事跟蹤了數千個神經元中使果蠅幼蟲能夠逃避機械刺激或痛覺刺激的全部138個神經元。他們以“單突觸”分辨率對全功能連接進行了定位分析。由此獲得的“連接組”顯示了一個復雜的多級匯聚架構，在其中，兩個信號傳導通道在從感覺神經元到中間神經元和運動神經元的每個階段都匯聚和相互作用，這會提高系統的敏感性及其輸入—輸出功能的豐富度。這種多感覺回路在一個可以通過遺傳追蹤的模型系統中的發現，為研究大腦和神經索通道的多種相互作用提供了一個資源。

　　石墨烯中的可調拓撲量子相

　　雙層石墨烯提供了一個有趣的平臺，通過這個平臺可以觀察不同于單層石墨烯中的新穎電子效應，因為雙層石墨烯有一個可以通過電場調節的能帶隙。而且，其“域邊界”上據預測還存在“拓撲谷”極化模式。在這項研究中，Feng Wang及同事利用近場光學成像和低溫輸運測量發現，這樣的模式的確存在于有能帶隙的雙層石墨烯中。這一發現為研究雙層石墨烯中可以通過電場調節的拓撲態提供了可能性。

　　晶圓尺度的半導體薄膜

　　半導體過渡金屬二硫族化物（TMDs）單層材料（只有三個原子那么厚）是有望用于下一代納米電子和光電子系統的材料。在這項研究中，Jiwoong Park及同事描述了通過向絕緣的二氧化硅晶圓上進行化學氣相沉積來制造TMD單層材料的一個新方法，它可以生成具有均勻性質的晶圓尺度的大面積材料。這樣獲得的材料在室溫下具有高電子遷移率，而且它在整個四英寸范圍內都是高度恒定的。通過該方法能以99%的器件產率制造場效應晶體管。這項工作顯示了用TMD單層材料以晶圓尺度批量制造高性能器件的實用性。

　　氣候蹺蹺板由北半球撬動南半球

　　“雙極蹺蹺板理論”將氣候變化的某些突發事件解釋為熱量在半球間重新分布的結果：當一個極地區域變暖時，另一個會變冷。迄今為止，一直不清楚是北半球在迫使南半球發生變化還是后者迫使前者，也不清楚這個“蹺蹺板”是通過海洋機制還是大氣機制發揮作用的。這項研究（對來自幾個氣候實驗室的數據加以綜合）利用來自最近鉆取的WAIS Divide Antarctic 冰芯的高分辨率數據并結合來自格陵蘭的數據顯示，在過去65000年的大部分時間，北半球在變冷和變暖事件中都是主導南半球的。北半球的突發氣候變化之后兩個世紀南極洲才有一個反應，這說明氣候信號是通過海洋向南半球高緯度地區傳播的。

　　固氮出現時間很早

　　名為“固氮酶”（生物通過它能固定大氣中的氮）的酶的出現顯然是生命史中的一大事件，但不太確定的是這個事件是什么時候出現的。Eva Stüeken等人確定了距今32億年和27.5億年間的海洋和河流沉積巖中的氮同位素比例。這些比例最容易通過生物固氮得到解釋，而在固氮過程中鉬可能是一個輔因子。這表明固氮至少是距今32億年前出現的，并且否定了以前所提出的認為海洋中的鉬在“大氧化事件”之前極少的觀點。

　　新埃博拉疫苗得到測試

　　關于最近研發的基于“水皰性口炎病毒”（VSV）的VesiculoVax重組埃博拉疫苗的兩個變種是否能夠保護食蟹猴應對由新近暴發中出現的埃博拉病毒品種所造成的異種挑戰已經進行了測試。讓實驗動物接受N4CT1或N1CT1 VesiculoVax的單劑量注射，并在四星期后暴露于高劑量的埃博拉病毒。接受疫苗注射的實驗動物中沒有一個生病，全部存活了下來。這項工作表明，第二代疫苗與目前在這個領域使用的第一代疫苗相比安全問題可能比較少。