Nature

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翅膀的是與非

什么時候翅膀不是翅膀？當翅膀是“頭盔”時。昆蟲翅膀在大小和形狀上都相差巨大，但它們有一個共同點——翅膀都是從三個胸節中的第二個和第三個長出來的。研究人員在對蟬的近親角蟬的研究中發現了一種奇異而多變的盔甲結構，該結構從無翅的第一胸節長出。傳統上，這種盔甲被認為是第一胸節的表皮擴增。進化方面相關的研究表明，該盔甲對應的是第三對翅。體節最顯著的特征是在漫長的進化時間內保持相對的穩定。研究闡釋了身體結構原始功能的改變與新功能和新形態的進化無關是如何發生的。本期封面是一只角蟬（Hemikypthamarginata）。

復雜自組織系統的控制

控制論可被用來將人工系統和自然系統引導向某種期望的狀態，但卻缺乏一個控制復雜的自組織系統的框架。這樣的網絡是否可以被控制？研究人員對這一問題進行了研究，并且從力學角度得出了精確的答案，這些答案相當于是說：“在一定程度上是可以的”。他們建立了分析工具，來研究利用模型系統和真實系統構建的一個任意的復雜定向網絡的可控性，這些系統從活生物中的調控通道、神經通道和代謝通道到食物鏈、手機運動和社會交往都包括在內。他們識別出了驅動節點的最小集，它們依賴于時間的控制可以引導該系統的整個動態。令人吃驚的是，這些節點通常并不在網絡中心。本期封面所示為仙人掌結構的一部分，即在真實網絡的控制中起關鍵作用的節點的一個子集，其中節點為藍色，驅動器為紅色。

加拿大北極群島對海平面上升的貢獻

加拿大北極群島包含冰層之外全球陸地冰的三分之一，但其對海平面變化的貢獻卻在很大程度上不為人們所知。研究人員利用三種獨立方法計算出，2007至2009年間該群島的物質損失為每年920±120億噸，大約是2004-06年間的三倍，與夏季氣溫較高的事實一致。這個記錄時間太多，無法得出一個關于更長趨勢的確定結論，但加拿大北極群島顯然是海平面上升的一個重要貢獻因子。本期封面所示為DevonIsland冰蓋內的一個冰川內融化通道。

疫苗和免疫問題聚焦

本期雜志刊登了一系列聚焦于疫苗和疫苗接種的新聞特寫、評論及研究論文。RinoRappuoli和AlanAderem預測到2020年疫苗將可以解決艾滋病、瘧疾和肺結核三大疾病。JulieLeask提出如何使發達國家更大程度上接受疫苗接種。HeidiLarson和LsaacGhinai梳理了我們在發展中國家長期抗擊脊髓灰質炎的戰斗中所取得的教訓。RobertaKwok測試了最新疫苗的安全性問題。CorieLok簡要地介紹了免疫學家BruceWalker及其徹底改變艾滋病疫苗研究領域的目標。