6月24日《自然》雜志精選

　　存取由光脈沖傳輸的量子信息的能力對于量子通信網絡的建設必不可少。以前報道的量子記憶體（以原子蒸氣為存儲媒介）的喚回效率不到17%。現在Morgan Hedges及其同事介紹了一種低噪音固態量子記憶體，在其中，信息存儲在一個“原硅酸釔”晶體中的鐠離子的光躍遷中，喚回效率高達69%。在光強度低時，這種量子記憶體的表現超過經典記憶裝置。如果對所采用材料的光學性能作一些改進，這樣的記憶體也許可用于實用的量子信息應用中。

　　紫外線的穿透輻射誘導皮膚細胞中的DNA病灶，它們會阻止DNA復制和引起能發展成癌癥的突變。身體應對這種損傷的一種方式涉及專門化的DNA聚合酶，以此來繞過這樣的病灶。“DNA聚合酶η”(Polη)通過復制含有胸腺嘧啶二聚物的DNA來做這件事，而這種酶的失活導致被稱為“著色性干皮病”的皮膚病的一個變種和皮膚癌的高發病率。現在，兩個小組確定了Polη的晶體結構。這些結構（一個是酵母酶的結構，一個是人體酶的催化區域的結構）顯示了尺寸較大的胸腺嘧啶二聚物在一個異常大的活性點上是怎樣被容納的，以及病灶是怎樣通過在其他聚合酶中不存在的相互作用來穩定的。“著色性干皮病”患者的“錯義突變”被發現會破壞聚合酶在正常B形式中維持受損DNA的能力。

　　大多數已知太陽系外星球是用“徑向速度法”發現的，即測量它們沿軌道運行的伴星在主星中所誘導的“擺動”。如果行星的軌道速度也可以被確定，那么就有可能在不需要作進一步假設或不需要依靠模型的情況下來計算恒星及其太陽系外行星的質量。現在，這一點對于被研究得非常透徹的“熱木星”HD 209458b已經做到了，所依據的是對一氧化碳分子吸收線的變化“多普勒偏移”的光譜測量結果，而這些分子吸收線是在該行星經過其主星與地球之間時觀測到的。主星（恒星）和行星的質量分別為1.00±0.22太陽質量和0.64±0.09木星質量。結果還顯示，作為一氧化碳信號相對于主星速度的“藍移”，有一股強風從該行星有光照的白天一邊的高緯度處向其無光照的夜晚一邊流動。

　　當一個原子被激發到一種“Rydberg”狀態時，其電子波動函數可以從不到0.1納米延伸到幾個納米或更多。這個過程可被用來誘導和相干控制兩個相距足夠遠、在其正常狀態下不會發生相互作用的兩個原子之間的相互作用。Thornton Greenland及其同事利用這一現象實現了與以前利用激光冷卻束縛的原子所做到的結果可以相比的量子操縱，但卻是在固體狀態、在硅中的磷雜質（摻雜）原子上。該方法有可能經過改造來控制少量在已知位置上的、可獨立尋址的雜質原子，如量子邏輯門的實施所要求的那樣。

　　在一個食物來源不集中、不可預測的生境中找到食物的最好方式是什么？理論表明，覓食的生物應采取一種“Lévy-flight”搜索策略，它是“隨機行走”的一個變異形式，在這種形式的行走中，短距離的探索性蹦蹦跳跳與偶爾較長距離的行走相間。但當捕食者發現它們自己周圍有豐足的食物時，簡單的不規則運動或“布朗”運動就應當足夠了。事實證明，野生動物中有關真正的“Lévy-flight”式覓食的明顯證據難以獲得，但是現在，對包括鯊魚、大馬林魚（槍魚）和金槍魚在內的14個海洋捕食者物種構成的一個大型數據集所做的一項分析證明了這一點。電子標記顯示，當在生產力較低、獵物稀少的水域游動時，魚類采取Lévy行為；而在生產力較高的生活環境中時，它們則采用“布朗”運動方式。

　　位于每個神經纖維根部的“軸突起始段”（AIS，在這里，成簇的鈉通道產生動作勢，后者隨后沿軸突傳播），是從事神經可激發性之性質研究的神經科學家的關注焦點。作為一個神經脈沖的來源，它似乎是調控神經活動的一個邏輯點。本期Nature上兩篇論文證實，AIS是一個內在的神經彈性來源。Matthew Grubb和Juan Burrone發現，電活動可逆地改變AIS在培養的海馬神經元中的位置。他們提出，由此所導致的內在可激發性的增加在發育過程中可能會微調神經可激發性，同時也為癲癇的控制指出了潛在目標。Hiroshi Kuba、Yuki Oichi和Harunori Ohmori發現，在消除了聲音刺激的鳥聽覺神經元中，AIS的尺寸增加。同樣，內在可激發性會增加，并且可能有助于聽覺通道的維持。這樣的神經彈性也許可補償某些形式的失聰。

　　植物在其頂端分生組織中不斷保持著干細胞，植物的莖系統和根系統就是從頂端分生組織產生的。在經典植物模型擬南芥中，莖頂端分生組織中的干細胞命運由植物生長素和細胞分裂素等激素來控制。現在，對這些激素之間的交流所作的一項研究表明，兩個A-型“擬南芥響應調控因子”基因對細胞分裂素和植物生長素信號進行集成，并將這些輸入與莖頂端分生組織中的核心調控機制聯系起來。這項工作為植物生長素和細胞分裂素在設置莖干細胞小生境中的協同活動提出了一個機制性框架，并且突顯了根和莖干細胞系統在對植物激素響應方面的差別。