封面故事: 金剛石中的雜質(zhì)

本期封面所示為一塊有包膜的“臟”金剛石,，是當一個含微包裹體的纖維膜生長在一塊單晶清透金剛石上時生成的,。在地球表面附近發(fā)現(xiàn)的大多數(shù)金剛石都是在古老大陸最底部深度超過150公里處形成的。因此,，“臟”金剛石中封存的化學雜質(zhì)含有關(guān)于地球深處這些人們無法接觸到的區(qū)域的寶貴信息。Yaakov Weiss及同事發(fā)表了來自加拿大西北地區(qū)Ekati金剛石礦的一組11塊金剛石內(nèi)所含包裹體的地球化學數(shù)據(jù),。這些數(shù)據(jù)包含清晰的化學演化趨勢,，它表明高咸度溶液參與了含硅和含碳酸鹽的深層地幔熔融體的形成。含鹽流體的化學性質(zhì)和主體金剛石形成的時間說明,，北美地下的一個消減板塊是這些流體的來源,，也說明在消減、地幔交代變質(zhì)和富含流體的金剛石形成之間存在密切聯(lián)系,。這一新模型為了解地幔流體組成范圍的效應(yīng)提供了一個背景,，這種效應(yīng)會在全球范圍內(nèi)改變深層巖石圈，并在金剛石形成中起關(guān)鍵作用,。

μ-阿片受體的激發(fā)

μ-阿片受體是被各種止痛藥,、內(nèi)源性內(nèi)啡肽和被濫用的藥物如海洛因和鴉片激發(fā)的一種“G-蛋白耦合受體”。我們對激動劑的結(jié)合導致某一特定的G-蛋白子類被識別,、耦合和激發(fā)的機制還不完全了解,。在本期《自然》上的兩篇論文中，作者采用X射線晶體學方法,、分子動態(tài)模擬方法和NMR光譜方法對受體激發(fā)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)進行了研究,。除了揭示這一GPCR在細胞外和細胞內(nèi)區(qū)域中所發(fā)生的與受體激發(fā)相關(guān)的構(gòu)形變化外，這兩項研究也可幫助解釋為什么這一受體的激動劑結(jié)合穴與胞質(zhì)G-蛋白耦合界面之間的變構(gòu)耦合相對較弱,。

關(guān)于巨型行星形成的吸積模型

關(guān)于巨型氣體行星的固體核的形成的“卵石吸積”模型假設(shè),，尺度從厘米到米大小的物體或“卵石”因空氣動力阻力而集中起來，然后在引力作用下坍縮形成100公里到1000公里大小的物體,。這些“微行星”然后會高效吸積剩下的“卵石”,，并在幾千年內(nèi)就可生成行星核。然而,，模擬表明,，這些模型不是生成幾個大的行星核，而是生成數(shù)百個與地球質(zhì)量差不多的天體,。Harold Levison等人解決了這一困難問題：他們顯示,，如果“卵石”的形成速度足夠慢的話，那么“微行星”之間的引力相互作用會導致一到四個巨型氣體行星的形成,，這與所觀測到的太陽系的結(jié)構(gòu)相一致,。

通過鎳催化實現(xiàn)C-異原子偶聯(lián)

盡管人們在碳-碳片段偶聯(lián)方面取得了一些進展，但在通過鎳催化來生成碳-氧鍵方面基本上還是不成功的。在這項研究中,，David MacMillan及同事發(fā)現(xiàn),，被可見光激發(fā)的光氧化還原催化劑能讓我們瞬時獲取容易參與還原消除反應(yīng)的三價鎳。利用光氧化還原與鎳催化之間的這種協(xié)同作用,，作者采用醇類和芳基溴實現(xiàn)了一個高效的,、普遍性的碳-氧偶聯(lián)反應(yīng)。

對中國碳排放量的向下修正

中國排放大量人為產(chǎn)生的碳,，但其碳排放量估計值有很大不確定性,。這篇論文根據(jù)對中國能源消耗和熟料生產(chǎn)的更新數(shù)據(jù)以及關(guān)于中國煤炭的兩組新的排放因子測定值，發(fā)表了對中國來自化石燃料燃燒和水泥生產(chǎn)的碳排放量的修正后的估計值,。作者對中國從2000年到2013年的累積碳排量的估計值比以前的估計值低13%,。

一個山地生物群的演變

馬來西亞婆羅洲的基納巴盧山是喜馬拉雅山與新幾內(nèi)亞之間的最高峰，同其他熱帶山脈一樣,，它也是一個生物多樣性熱點,，包含很多被高程分隔開來的地方種。本文作者通過對來自基納巴盧山的整個生物群（其中包括青蛙,、蛛形綱動物,、蝸牛、水蛭,、苔蘚,、開花植物、蕨類和真菌）進行取樣,，研究了這種生物多樣性的演化起源,。DNA條碼分析顯示，這些物種大部分都比這座600萬年的山脈年輕,，它們要么是將自己的生活環(huán)境上移了的低地物種的親緣種,，要么是來自其他高海拔地區(qū)的遠距離遷移種。了解山地生物多樣性將可幫助了解它對環(huán)境變化的反應(yīng),。