封面故事: 氢在极端高压下的非分子相

本期封面所示为氢分子从其在中等压缩条件下的介电分子状态（透明分子）直至人们提出的它们由压力诱导的金属化过程开始时（金属原子）的情形——并非真实情形，而是想象图。在极高压力下，人们预测氢分子会分解，形成一个金属原子状态。这样一个状态尚未实现，但爱丁堡大学一个研究小组获得的新结果可能会让我们离这个目标更进一步。他们现在将氢分子（和它们的氘化等价物）压缩至超过350万个大气压的压力下，看到了出现一个新相的某些迹象——这个新相可能是人们长期寻找的非分子相的某种前身。

由自噬维持的 “干性”

肌肉干细胞的再生性能随年龄增长而下降，因为它们会进入一个不可逆转的衰老状态。Pura Muoz-Cánoves及同事发现，在进入衰老状态之前，肌肉干细胞通过以一种依赖于自噬的方式返回一个可逆的休眠状态来保持它们的修复性能。在年轻的卫星干细胞中防止自噬，会促进它们进入衰老，并会与线粒体功能失常和氧化应激的增加发生关联。相反，在一个受伤模型中，促进老的卫星细胞中的自噬，会逆转衰老和恢复它们的再生性能。

外部因素和癌症风险

最近的分析表明，对某些癌症，组织干细胞的内在行为也许是造成恶性转变和癌症发展的原因，从而提出了外在因素可能会影响肿瘤发生的问题。Yusuf Hannun及同事提供的证据表明，与干细胞动态相关的内在风险因素只对癌症形成有很小贡献，在所观察到的癌症风险中并不是一个主要因素。这一新的分析表明肿瘤发展是受外在因素影响的，也显示了在癌症预防中将它们考虑进去的重要性。

一个黑洞在可见光范围的猛烈变化

对V404 Cygni （一个X-射线瞬态源，包含有九个太阳质量大的一个黑洞和一个伴星）显示，时间尺度从100秒到2.5小时的光学振荡会以至少比以前所认为的慢10倍的物质吸积速度发生，说明吸积速度并不是诱导 “内盘”不稳定性的关键参数。作者提出，拥有一个长的轨道周期是关键条件，因为该盘的靠外部分所具有的表面密度太低，无法维持向该盘靠内部分的持续性物质吸积。持续性吸积的缺失（而非实际吸积速度）才是造成长周期系统猛烈振荡的关键因素。

二氧化碳的高效电还原

通过电还原从二氧化碳来生产有用燃料，将是替代化石燃料和减少二氧化碳排放的一种清洁方式。Shan Gao等人通过以厚度为四个原子的层状形式来合成钴（通常被认为对这一反应没有活性的一种金属），将它变成了一种非常高效的电催化剂。这一发现（以及关于表面的部分氧化会进一步促进活性的观察结果）为将本来不活泼的金属转变成电催化反应的高效催化剂提供了一个通用策略。

人类的生态足迹

生态群落并不是以随机方式构建的。某些物种经常与哪些物种共存、经常不与哪些物种共存都不是随机的。Kathleen Lyons等人对过去3亿年80个生态群落中超过30万对植物和动物物种的共存模式进行了研究。他们发现，显著聚集和显著分开的物种对的相对比例在距今大约6000年前突然改变之前稳定了3亿年。这个时间是在农业起源和人口扩张的时间前后，说明甚至在先进技术问世之前，人类就已经在开始改变陆地植物和动物群落的共存结构了。

极端天气对作物产量的影响

对极端天气灾害对全球作物产量（数据来自国家层面的农业统计）的影响所做的这项统计分析显示，干旱和酷热在过去五十年使全国谷物产量降低大约10%。在全国层面没发现洪灾和严寒对作物产量有明显影响。干旱影响产量和收获面积，而酷热主要影响产量。

结肠直肠肿瘤中的干细胞功能

Frederic de Sauvage 及同事以前在一些结肠直肠肿瘤中识别出了编码Wnt调控因子R-spondins的基因所发生的转位。在这项研究中他们显示，这样的肿瘤中R-spondin 3 （RSPO3）由抗体介导的抑制降低肿瘤生长和促进分化。这些效应与跟干细胞功能相关的基因表达的降低有关。