封面故事：
人類惡性黑素瘤干細胞
癌癥干細胞已經從若干人類腫瘤中被分離了出來。最新發現的是人類惡性黑素瘤引發細胞的一個亞組，科學家根據它們對化學抵抗力調節因子ABCB5的表達將其識別出來。ABCB5+亞組的大小與黑素瘤患者臨床病情發展相關，初步證據還表明，這些黑素瘤干細胞可以用針對ABCB5的抗體將其作為特異性目標。這為黑素瘤提供了一個潛在的治療策略，而且對這種類型細胞進行研究還有可能回答癌癥生物學中的重要問題。本期封面所示混合型黑素瘤細胞（電腦增強的熒光顯微鏡圖像合成圖）是在活體中所發生的一次人類腫瘤異種移植中形成的，即通過一個ABCB5+黑素瘤干細胞與一種更為分化的ABCB5-腫瘤細胞融合形成。細胞核分別用基因編碼的紅色（DsRed）和綠色（EYFP）熒光標簽作了標記。
專門進行模仿的“鏡像”神經元
靈長目的“鏡像”神經元令某一個體能模仿另一個體的行為，因為當某一個體執行或觀察某一特定動作（如一個手勢）時，這些神經元就會發射信號。一個很好的例子是聲音學習，如人類語言學習和鳥類鳴叫的習得。這也許是“鏡像”神經元的一種顯而易見的工作，但此前一直沒有關于聽覺—聲音“鏡像”神經元的報道。現在，對沼澤帶鹀（一種像人類一樣依靠聽覺體驗來學習聲音的鳥）所作的一項研究中，一組專門進行聽覺—聲音監測的前腦神經元被識別了出來。這些神經元對于一個給定的音符序列幾乎有同樣的反應，而不管該音符序列是作為其歌曲的一部分“唱”出來的，還是聽另一只鳥“唱”出來的。
非線性體系中Fano效應的研究
Fano效應是由一對競爭的光通道之間的量子力學共振或干涉所產生的一種光譜失真。該效應在原子、大體積固體和半導體異構體系的光譜中普遍存在。它反映了離散的能量狀態（如一個原子的能量）是怎樣與其環境中的連續狀態耦合在一起的。該效應已被廣泛研究，但通常研究工作是在低激發功率下的線性體系中進行的。一項利用半導體量子點進行的新研究對非線性Fano體系的物理學問題進行了探討。研究人員在實驗中觀測到了明顯的Fano共振，它們可通過改變裝置的設計或施加電壓來調節。在非線性體系中，Fano干涉的可見度急劇增加，這可被用作關于離散狀態和連續狀態之間耦合程度的一種靈敏探針，它對于量子位等來說是有意義的，因為在這樣的體系中，與環境的耦合需要保持在最低程度。
用DNA組裝多功能納米結構的新方法
DNA是自組裝納米結構所選擇的建筑材料，但關于其使用的大多數例子都集中于特定目標，而不是建立有望達到在自然界才能夠實現的多功能性的通用設計通道。Yin等人利用一個新體系在朝著實現多功能性的方向上邁出了一步。這個新體系基于模塊化的DNA“發夾”，能將組裝和拆裝通道通過程序編入DNA的構造單元中。新協議的關鍵是“反應圖”，即表示DNA模塊及它們相互作用的一種簡單方式，它能夠簡化整個設計過程。這將使組裝程序能夠準備分叉的接合分子、自催化DNA雙螺旋對、分子樹和一個能沿DNA軌道行走的雙足分子。
地幔過渡帶水含量測量結果
地幔中水的存在對地幔物質的物理性質有重要影響。電導測量結果可能是地球內部水含量多少的一個有用指示，最近獲得的電導數據表明，在過渡帶（上層和下層地幔之間一個幾百公里深的地帶）中，水含量相對較高，相比之下，上層地幔中所推斷出的水含量則要低很多。Yoshino等人在本期Nature上發表了關于wadsleyite和ringwoodite（過渡帶主要礦物的主要成分，其晶體結構中含大量水）電導性的新的研究結果。他們的測量結果（是在與地幔過渡帶相似的條件下獲得的）與以前獲得的數值明顯不同。電導性實測結果表明，地幔過渡帶事實上是干燥的。
毛囊干細胞與毛發再生
長毛的哺乳動物也許能教給我們關于如何控制干細胞復制的重要知識：它們的皮膚含有數以千計的毛囊，這些毛囊經歷著從生長到休息的周期，而且每個毛囊干細胞在程序上就以某種方式決定了它們都能協調細胞分裂。現在，骨形態發生蛋白（BMP）和它們的抑制因子已被識別出在控制毛囊活動周期中起中心作用。對那些剔毛后毛發再生的小鼠來說，BMP2和BMP4都會調控各個毛囊中毛發的生長，并與附近的毛囊進行協調。這對信號分子還符合對“chalone”的描述，后者是50年前就有人假設的分子，用以解釋毛發生長的模式。這項工作對于癌癥形成和干細胞工程研究有參考意義，因為很多這類研究都假設小鼠皮膚在長時間實驗中都是均勻一致的。
Spastin的結構已確定
Spastin是一種微管切割蛋白，被認為參與核蛋白復合物的組合或功能，由于其在神經突觸形成中起到重要作用，同時其基因突變是一組遺傳性神經退化疾病的主導性致病原因，所以它引起人們相當大的興趣。現在，Spastin的結構已經通過X射線晶體學方法以原子分辨率被確定。將遺傳性Spastic截癱突變與Spastin的結構進行對比，可以看到疾病突變是怎樣損傷這種酶的，這也為進一步研究造成人類疾病的生化和結構缺陷提供了一個起點。
