《Nature》杂志1月号节选ZZ
[自然要览]（选自英国Nature杂志，2005年1月27日出版）
封面故事：梅毒流行的周期性
过去50年里美国多次梅毒流行有一个大致为10年的周期，这种波动被认为是由于性
行为的变化，但根据自1941年以来从68个城市收集的病例报告数据所做的一项新的
分析表明，它们是发病率的自然波动，与寄主免疫能力有关。美国城市之间梅毒流
行越来越同步，说明性行为网络的联系越来越紧密：目前同步的梅毒爆发可能是由
于无免疫能力的个体的累积，而不是由于人们回归不安全的性行为。（Letters,
p. 417; News and Views）封面图片：梅毒病原体Treponema pallidum的电子显微
图（Alfred Pasieka/ Science Photo Library）
怎样利用电视传播科学知识（As not seen on TV）
美国和欧洲近一办成年人从电视上获得科学知识，其中多数是从轻松的大众节目和
地方新闻节目中获得的，而不是从公共广播频道的纵深记实节目中获得的。在本期
Commentary文章中，Eliene Augenbraun认为，科学家和他们所在单位的新闻部门
应更多关注能够接触到多数人的媒体，即商业电视。这意味着要使科学信息视觉
化，使其与目标受众的日常生活有关。（Commentary, p.357）
关于宇宙中暗物质的新结果（Make the rough from the smooth）
在“大爆炸”后不久，宇宙几乎是完全平静的、均匀的，但在物质分布上也有隐藏
的小波动，从“大爆炸”之后2000万年起，这些波动开始经历引力坍塌。对接下来
要发生的事情来说的一个关键是构成宇宙大部分结构的神秘暗物质的性质。有一种
假想的粒子名为“中性伴随子”（Neutralino），科学家假设，该粒子是暗物质的
主要成分。根据这一假设所做的新的超级计算机计算结果表明，宇宙中形成的最早
的结构是与木星质量相同的暗物质晕轮，大小相当于太阳系。这些新的计算结果说
明，我们的银河系中有足够多的这些物质，可供太阳系每1万年从暗物质云穿过一
次。这些结果对于那些数量越来越多的正在进行当中或处在规划阶段的、以识别暗
物质性质为目标的实验具有参考价值。（Letters. p. 389）
“无尺度”网络的共同特点（Complex matters）
“无尺度”网络，如互联的网页、社会团体中的人、或细胞和蛋白相互作用网络，
表现出不均匀的连接性分布，即每个节点没有典型数目的链节。这些网络中有很多
还展现出“小世界”效应，在社会学上被称为“六种程度的分离”。对这种网络所
做的一项新的分析（在此项分析中，节点被分隔进不同大小的盒子内）显示，它们
有一个令人吃惊的共同特点，即自我相似性。换句话说，这些网络是按照不同长度
尺度或“不同分离程度”由自重复模式构造成的，类似于几何学中的不规则结构。
这一发现可帮助解释这种网络的无尺度性质是怎样出现的。（Letters, p. 392;
News and Views）
地球陆地上“丢失的”硅找到了（Missing Si units）
硅是地球上第二种含量最多的元素，参与重要的陆地和海洋生物化学过程。然而，
人们对其陆地循环没有很好定量，在硅同位素预算中有一个“丢失的”硅库。海洋
和河流中的水与火成岩相比富含硅-30，说明有一个耗尽了硅-30的未知的大陆硅
库。现在，在新一代质谱仪的帮助下，Basile-Doelsch等人获得了对来自法国南部
沙岩的石英中硅同位素的实地测定数据。测定结果表明，样品中硅-30的消耗程度
比以前报告的任何陆地样品中都大，这说明由石英在土壤和地下水中沉淀所形成的
硅酸化岩石可解释所“丢失的”硅库。（Letters, p. 399）
温室效应的量化模型研究（Climate models: net gain）
在“climateprediction.net"项目中，数以千计的人自愿贡献出他们PC上的剩余计
算能力，来帮助对我们的气候响应温室气体浓度升高的方式中所存在的不确定性进
行量化。通过将一个先进的气候模型运行数千次，有可能找出该模型是怎样对无法
明确计算出的物理过程的近似值的微小变化做出反应的。现在，第一批结果已经被
分析出来，在真实反映气候条件的模拟中，地表温度的变化范围从低于2摄氏度到
高于11摄氏度。这些数值代表着可能的长期变化，是整个地球的平均值，是通过在
模型中将大气中CO2浓度加倍获得的。复杂模型被发现有如此宽的响应范围这还是
第一次。它们的存在可帮助量化与区域水平上的气候变化相关的风险。（Letters,
p. 403）
埃特纳火山喷发的能量来源（Etna turns up the gas）
埃特纳火山2000年的喷发之所以引人注目，是因为它有一组多达64个的周期性熔岩
喷孔，将熔岩碎片喷到近900米的高空。科学家提出，此次火山喷发有两个能量来
源：一个是岩浆本身在其迅速上升过程中所释放的气体；另一个是深层积累的气体
所造成的压力的累积。确定二者中哪个是火山喷发的驱动力一直很困难。但埃特纳
火山的一个喷孔为火山学家提供了利用遥感技术来确定气相的红外光谱的机会。火
山学家通过这种方法测定出了作为这一喷孔动力来源的气体的化学组成，其结果与
该气体来源于一个累积的气体层的假设是一致的。（Letters. p. 407）
不同物种为什么能共存（Time-share aids biodiversity）
了解遗传多样性在自然界是怎样维持的是一个根本性的问题。现有理论所假设的种
群动态过于简单，尽管这些动态很少得到证据支持。例如，在海洋浮游生物生态学
的核心就有一个矛盾：这么多不同的物种是怎样靠基本上是相同的一个资源库共存
的，而又没有一种或另一种物种居于支配地位？用水蚤及其藻类猎物所做的精巧的
实验表明，答案在于竞争物种的生命阶段的时间选择上。每个物种都包括处于不同
生命阶段的个体群，它们在一年不同时间有不同需求和不同丰度。由于丰度的高峰
和低谷很少赶在同一时间，所以生态系统中有足够空间供所有物种共存。
（Letters, p. 410）
生态系统多样性与稳定性之间的关系（Ecology: the long view）
研究发现，较大的生物多样性能增强小片土地上的生态稳定性，这种效应持续的时
间从几个星期到几十年不等。但要使多样性与稳定性之间的联系对生态学家来说达
到有意义的程度，必须能够证明这种联系会在大范围内和长时间段上发生。对古珊
瑚所做的一项新的研究表明，多样性与稳定性之间的关系在地质时间尺度上会留下
痕迹，可按比例放大到数百万年的时间和全球的规模。化石记录中所保留下来的礁
石生态系统中变化的分类多样性表明，在一个给定的1000万年的时间间隔内，礁石
平均多样性越大，在下一个时间间隔内礁石生态的变化越小。礁石如果能产生数量
更多的物种的话，它们发生变化的可能性会较小，但这也可能意味着，面对全球变
化，今天多样化的礁石也许不能很快适应。（Letters, p. 413; News and
Views）
植物为什么也有敏捷的动作（Plant movements: a touch of Venus）
捕蝇草只需100毫秒就能捕获其猎物，是植物界最快的动作之一。其触发毛对刺激
的生化反应和一个动作势能通过叶子传播的方式都已经很清楚，不太清楚的是其捕
蝇器的刺激后闭合机制。现在，研究人员利用高速摄像技术、显微技术和力测定技
术，发现捕蝇草的快速闭合机制来自一种机械挫曲不稳定性。捕蝇草双曲叶的几何
特征提供了一个机制，该机制可以先储存、然后释放弹性能量。了解植物的其他快
速动作是否采用类似机制或是否形成了一系列不同机制将是很有趣的。（Letters,
p. 421）
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News and Views
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Complex systems: Romanesque networks
Steven H. Strogatz
Page 365
<http://www.nature.com/nlink/v433/n7024/full/433365a_fs.html>
Sexually transmitted diseases: Epidemic cycling and immunity
Bryan Grenfell and Ottar Bjornstad
Page 366
<http://www.nature.com/nlink/v433/n7024/full/433366a_fs.html>
Cell biology: Border crossing
James U. Bowie
Page 367
<http://www.nature.com/nlink/v433/n7024/full/433367a_fs.html>
Materials science: Build your own superlattice
Guus Rijnders and Dave H. A. Blank
Page 369
<http://www.nature.com/nlink/v433/n7024/full/433369a_fs.html>
Ecology: Paradise sustained
Shahid Naeem and Andrew C. Baker
Page 370
<http://www.nature.com/nlink/v433/n7024/full/433370a_fs.html>
100 and 50 years ago
Page 371
<http://www.nature.com/nlink/v433/n7024/full/433371a_fs.html>
Obituary: Maclyn McCarty (1911-2005)
Richard M. Krause
Page 372
<http://www.nature.com/nlink/v433/n7024/full/433372a_fs.html>
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Brief Communications
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Sexual behaviour: Rapid speciation in an arthropod
Tamra C. Mendelson and Kerry L. Shaw
Page 375
<http://www.nature.com/nlink/v433/n7024/abs/433375a_fs.html>
Oscillatory motion: Quantum whistling in superfluid helium-4
E. Hoskinson, R. E. Packard & Thomas M. Haard
Page 376
<http://www.nature.com/nlink/v433/n7024/abs/433376a_fs.html>
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Brief Communications Arising
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Marine ecology: Different measures of biodiversity
John R. Dolan
<http://www.nature.com/nlink/v433/n7024/abs/nature03320_fs.html>
Marine ecology: Different measures of biodiversity (Reply)
Xabier Irigoien, Jef Huisman & Roger P. Harris
<http://www.nature.com/nlink/v433/n7024/abs/nature03321_fs.html>
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Articles
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Recognition of transmembrane helices by the endoplasmic reticulum
translocon
Tara Hessa, Hyun Kim, Karl Bihlmaier, Carolina Lundin, Jorrit Boekel,
Helena Andersson, IngMarie Nilsson, Stephen H. White & Gunnar von Heijne
Page 377
<http://www.nature.com/nlink/v433/n7024/abs/nature03216_fs.html>
Drosophila Spire is an actin nucleation factor
Margot E. Quinlan, John E. Heuser, Eugen Kerkhoff & R. Dyche Mullins
Page 382
<http://www.nature.com/nlink/v433/n7024/abs/nature03241_fs.html>
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Letters to Nature
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Earth-mass dark-matter haloes as the first structures in the early
Universe
J. Diemand, B. Moore & J. Stadel
Page 389
<http://www.nature.com/nlink/v433/n7024/abs/nature03270_fs.html>
Self-similarity of complex networks
Chaoming Song, Shlomo Havlin & Hernán A. Makse
Page 392
<http://www.nature.com/nlink/v433/n7024/abs/nature03248_fs.html>
Strong polarization enhancement in asymmetric three-component
ferroelectric superlattices
Ho Nyung Lee, Hans M. Christen, Matthew F. Chisholm, Christopher M.
Rouleau & Douglas H. Lowndes
Page 395
<http://www.nature.com/nlink/v433/n7024/abs/nature03261_fs.html>
Another continental pool in the terrestrial silicon cycle
Isabelle Basile-Doelsch, Jean Dominique Meunier & Claude Parron
Page 399
<http://www.nature.com/nlink/v433/n7024/abs/nature03217_fs.html>
Uncertainty in predictions of the climate response to rising levels of
greenhouse gases
D. A. Stainforth et al.
Page 403
<http://www.nature.com/nlink/v433/n7024/abs/nature03301_fs.html>
Spectroscopic evidence for a lava fountain driven by previously
accumulated magmatic gas
Patrick Allard, Mike Burton & Filippo Muré
Page 407
<http://www.nature.com/nlink/v433/n7024/abs/nature03246_fs.html>
Long-term relationships between ecological stability and biodiversity in
Phanerozoic reefs
Wolfgang Kiessling
Page 410
<http://www.nature.com/nlink/v433/n7024/abs/nature03152_fs.html>
Stage-structured cycles promote genetic diversity in a predator-prey
system of Daphnia and algae
William A. Nelson, Edward McCauley & Frederick J. Wrona
Page 413
<http://www.nature.com/nlink/v433/n7024/abs/nature03212_fs.html>
Host immunity and synchronized epidemics of syphilis across the United
States
Nicholas C. Grassly, Christophe Fraser & Geoffrey P. Garnett
Page 417
<http://www.nature.com/nlink/v433/n7024/abs/nature03072_fs.html>
How the Venus flytrap snaps
Yoel Forterre, Jan M. Skotheim, Jacques Dumais & L. Mahadevan
Page 421
<http://www.nature.com/nlink/v433/n7024/abs/nature03185_fs.html>
Simulation and validation of modelled sphingolipid metabolism in
Saccharomyces cerevisiae
Fernando Alvarez-Vasquez, Kellie J. Sims, L. Ashley Cowart, Yasuo
Okamoto, Eberhard O. Voit & Yusuf A. Hannun
Page 425
<http://www.nature.com/nlink/v433/n7024/abs/nature03232_fs.html>
APOBEC3G cytidine deaminase inhibits retrotransposition of endogenous
retroviruses
Cécile Esnault, Odile Heidmann, Frédéric Delebecque, Marie
Dewannieux, David Ribet, Allan J. Hance, Thierry Heidmann & Olivier
Schwartz
Page 430
<http://www.nature.com/nlink/v433/n7024/abs/nature03238_fs.html>
Chd1 chromodomain links histone H3 methylation with SAGA- and
SLIK-dependent acetylation
Marilyn G. Pray-Grant, Jeremy A. Daniel, David Schieltz, John R. Yates
III & Patrick A. Grant
Page 434
<http://www.nature.com/nlink/v433/n7024/abs/nature03242_fs.html>
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