封面故事：
磁單極理論上有可能存在
我們都熟悉攜帶負電荷或正電荷（如電子和質子）的基本粒子，但還沒有存在只帶一個凈磁荷的基本粒子的證據。磁鐵似乎總是有不能分開的北極和南極，沒有已知的磁單極，盡管人們都在努力觀測它們。現在，一項有趣的理論研究提出，磁單極是可能存在的——不是以基本粒子的形式存在，而是以“自旋冰”等奇異的凝聚態物質系統中的出射粒子的形式存在的。該理論（基于與量子霍爾系統中所看到的分數電荷或準粒子的類比）還能解釋自旋冰中已經在實驗中觀測到、但至今尚不理解的一種神秘相變。本期封面圖片所反映的是，一個正在分裂成單獨的單極狀態自旋冰體系中電子自由度的偶極狀態。
科學家發現昆蟲性肽受體
多數昆蟲的雌性在交配后其生殖行為都發生一個深遠的變化：它們會變得對求偶的雄性不能接受，并開始產卵。尤其是雌蚊子，它們在交配后開始找血吃。這種變化是由雄性精液中存在的因子誘發的。1988年，科學家發現果蠅身上這種活性因子是一種小的肽分子，稱之為“性肽”。現在，科學家長期尋找的這種肽的受體蛋白已經被識別出來。這種性肽受體（原來就是孤兒受體CG16752）在一個與其他性行為也相關的神經元中發揮功能。該受體在不同昆蟲物種中都被高度地保留了下來，從而提出這樣一個可能性：我們有可能以該受體為目標，來破壞有害昆蟲的生殖行為，或干擾能夠傳播疾病的昆蟲尋找宿主的行為。
北半球秋季變暖的原因
對北半球大氣二氧化碳濃度和生態系統二氧化碳通量的年際變化所作的一項分析表明，秋季較為溫暖的氣候條件與早秋到冬季大氣中二氧化碳的積聚有關。這個結論似乎是反直覺的：溫暖的秋季肯定意味著更長的生長季節和對陸地碳匯的一個有利影響，因為樹木和植物等能夠制造更多生物質。衛星觀測結果和數值模擬對此提出一種解釋：由更高溫度引起的呼吸作用的增強足以抵消光合作用增強所產生的好處，從而造成碳損失，限制了這些生態系統作為碳匯所具有的潛力。而且，這種秋季的二氧化碳損失還會將春季多吸收的二氧化碳大部分抵消掉。如果未來的變暖在秋季比在春季發生得更快，那么北半球生態系統封存碳的能力就可能以比過去預測更快的速度下降。
北極地區變暖速度為什么更快
某些最顯著的氣候變化跡象是在北極看到的，例如，那里的近地表變暖在過去幾十年里幾乎是全球平均水平的兩倍。這一“北極放大效應”的深層原因仍然不確定，但通過分析對該地區所作的模擬和觀測研究獲得的溫度數據集，可以為解答這個問題提供一些線索。其關鍵發現是遠離地表之上的大氣溫度放大效應的證據。這不大可能是因為一年中大部分時間冰雪覆蓋減少的后果，但說明大氣熱輸送的變化等因素可能與最近北極地區的變暖有關。
聲波觸發地震的實驗研究
由地震波誘導產生的小應力可在幾千公里之外觸發地震，而斷裂經常是在地震波過后很長時間才出現的。這種動態地震觸發現象背后的機制尚不知道。關于顆粒摩擦的實驗室研究已經成為研究斷層區過程的一個有用工具，正如對顆粒介質（玻璃珠子）中所發生的粘—滑現象進行跟蹤的新的實驗所表明的那樣（研究人員將實驗分成兩種情況：一種是不用聲波刺激地震的觸發，另一種是用聲波刺激地震的觸發）。結果表明，與觸發的余震相應的小幅度斷裂事件是在所施加聲波幅度足夠大時出現的。
用大腸桿菌生產高質量生物燃料
“高級”醇類作為生物燃料比乙醇有優勢，因為它們能量密度更高、吸水性更低；“支鏈”醇類比直鏈醇類有更高辛烷值。過去，一直無法用原生微生物來生物合成這些醇類。現在，研究人員通過基因工程手段對大腸桿菌進行改造，已經可以用它們來從葡萄糖生產高級醇（包括異丁醇、1-丁醇和2-苯乙醇）。該方法涉及對氨基酸生物合成通道中的中間體進行分流，來合成想要的醇類，它可幫助通過微生物發酵來大規模生產生物燃料。
線粒體tRNA合成酶與核酶復合體的晶體結構
地球上的生命據信是從一個“RNA世界”演化來的，在這個世界上，RNA分子既催化重要的化學反應，又攜帶遺傳信息。在現代生物學中，蛋白已經成為細胞中完成酶催化作用的主要角色，而核酸則仍舊扮演攜帶遺傳信息的角色。然而，在細胞內，仍然有RNA世界的遺跡。其中一個遺跡就是線粒體tyrosyl-tRNA合成酶CYT-18，它來自真菌鏈孢霉，也與一種group I intron核酶結合，并且幫助進行剪接。現在，這一蛋白/核酶復合體的晶體結構已被確定。它們的相互作用界面與CYT-18用來在其酶催化作用中與tRNATyr結合的界面是不同的。研究人員還發現了在非拼接tRNA合成酶中不存在的特定變化，它們可能是RNA-蛋白復合體從只有RNA的酶演化而來的方式。
