本周Nature论文推荐|18年5月10日刊封面故事：“蝴蝶效应”"

封面图片：Michael Durham/Minden

封面故事：“蝴蝶效应”

1993年，《自然》发表的一篇论文表明，内华达州卡森城的艾地堇蛱蝶

（Euphydryas editha）

的一个隔离种群开始演化形成对非本地植物长叶车前

（Plantago lanceolata）

的偏好——长叶车前是通过养牛引入当地的。

25年后，英国普利茅斯大学的Michael Singer和Camille Parmesan在本周《自然》中发表了一篇论文，介绍了同一蝴蝶种群如何演化产生对长叶车前的完全依赖。2005年当地停止养牛后，车前草在短暂的一段时期内被生长茂盛的杂草包围，周围微生境温度下降，该蝴蝶种群局部走向灭绝。2013-2014年，艾地堇蛱蝶重新在此繁衍生息，并回归它们的传统宿主，它们的食物再次回到起点。以上发现表明，人类活动可能在不经意间给自然种群带来具有潜在致命性的演化陷阱，而在规划人类改造的栖息地的保护措施时需要将这一点考虑在内。

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论文：

Lethal trap created by adaptive evolutionary response to an exotic resource

新闻与观点：

Precarious preferences wipe out a butterfly population

端粒酶结构揭晓

本周《自然》发表的一篇论文报告了人体端粒酶的结构。端粒酶与癌症和老化相关，因此该发现代表着人类向开发端粒酶相关疗法迈出了重要一步。

端粒是染色体末端的“帽子”结构，起着保护作用，可以防止染色体“磨损”，因而也被比喻成鞋带上的塑料尖头。每一次细胞分裂，端粒都会变短，直至细胞停止分裂并死亡。端粒酶可以通过向染色体末端添加DNA而避免这一点。

美国加州大学伯克利分校的Kathleen Collins及同事利用冷冻电镜技术确定端粒酶的结构。端粒酶结构数据的缺乏妨碍了临床调控端粒酶的进展。现在，研究人员在亚纳米尺度上得到了该分子与其底物相结合的图像，是迄今为止分辨率最高的端粒酶图像。

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论文：

Cryo-EM structure of substrate-bound human telomerase holoenzyme

新闻与观点文章：

D
etailed view of human telomerase enzyme invites rethink of its structure

游戏玩家助力量子物理测试

全球游戏玩家竞相生成随机数序列，帮助检验是否有可能违背定域实在性——像量子力学所预测的那样。相关研究发现发表在了本周的《自然》期刊上。

一直以来，量子物理是否可以提供关于实体现实的完整描述引发了广泛讨论。讨论的焦点在于定域性和实在性，前者指一个位置的行动无法对其它位置产生即时影响，后者指实体系统的特性值是既定的，即使我们不去测量它们。为了一探究竟，研究人员开展了所谓的“贝尔测试”。贝尔测试测量粒子之间的量子关联，以了解它们是否会以一种无法借助隐藏变量解释的方式违背定域实在性。隐藏变量指当前的量子力学理论未予解释的因子，使该理论显得不完整。

但是，贝尔测试的一个常见缺陷是“自由选择”漏洞；虽然研究人员看似自由地选择实验的测量设置，但是仍有可能存在隐藏变量影响他们的选择。因此，研究人员一般采用随机数生成器来选择探测器的测量设置——不过由于这些不是真正的随机，测量设置仍有可能受到隐藏变量的影响。

来自大贝尔实验协作项目

（BIG Bell Test Collaboration）

的Morgan Mitchell 及其同事在全球范围内招募了约10万名测试者，让他们通过一个网页游戏“BIG Bell Quest”生成大量足够随机的随机数序列。玩家需要做的是生成不可预测的包含0和1的数列，不断挑战更高难度。2016年11月30日，游戏玩家的数据流在12个小时内以每秒逾1000比特的速度被传送给研究团队，研究团队利用纠缠光子、原子系统和超导装置，执行了13个贝尔测试和其他定域实在性测试。大部分测试发现了统计上明显的定域实在性违背情况，符合量子理论的预测。

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论文：

Challenging local realism with human choices

被屠宰的犀牛遗骸将早期人类在菲律宾的生活时间向前推了一步

根据本周《自然》发表的一篇论文，早期人类可能早在709,000年前就已生活在菲律宾。研究人员发现了犀牛骨头被石器切割、敲击的痕迹，它们被视为古人类活动的证据。

20世纪50年代，人们在吕宋岛上分别发现了石器和疑似更新世的大型动物的遗骸，暗示早期人类可能在中更新世

（781,000-126,000年前

）就已定居在菲律宾岛。然而，一直缺少可以支撑这一点的可靠的测年数据。在此之前，有关菲律宾最早期的古人类活动的确定证据是在马德雷山发现的一块人脚骨，它可以追溯至67,000年前。

法国国家自然历史博物馆的Thomas Ingicco及同事报告在吕宋岛北部卡加延河谷的一处考古点发现了400多块骨头，包括完整度达75%的一只犀牛的骸骨，它们与57件破碎的石器相关。其中13块犀牛骨头具有切割痕迹，2块有证据显示被敲骨取髓。作者还挖掘出了其它动物的遗骸，包括棕鹿、巨蜥、淡水龟和剑齿象

（已灭绝，与大象和猛犸象类似）

。作者测定这些遗骸具有709,000年左右的历史。

虽然石器主人所属的确切物种仍然是一个迷，但是以上发现表明，和附近东南亚的弗洛勒斯岛和苏拉威西岛一样，早期人类在中更新世早期就已抵达菲律宾——远远早于现代人类。这是早期古人类跨越海洋障碍而扩散的又一个证据，但早期古人类是否有能力建造简单的船只仍然难有定论。

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论文：

Earliest known hominin activity in the Philippines by 709 thousand years ago

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