封面故事: 21世纪的STEM教育

《自然》杂志与《科学美国人》杂志合作，对“科学、技术、工程和数学”（STEM）教育方面的最新趋势进行分析。通过采用21世纪的学习原理，教育工作者应能够培养出更适合加入现代的、多学科的劳动力队伍的科学家和整体科学素养更高的普通民众。

大陆地壳的形成

Brenhin Keller和共同作者发表了关于大陆地壳两个基本构造成分——“火山岩”（外部喷发形成）和“深成岩”（内部固化形成）——的一个全球性地球化学数据集。他们的结果表明，对“火山岩”和“深成岩”样本来说，从原始玄武岩成分向长英岩成分的分化趋势在消减带环境中一般是无法分辨的，但在大陆裂谷中却是不同的。裂谷环境中主要元素和痕量元素分化模式的抵消表明，相对于干裂谷“火山岩”来说，“深成岩”岩浆的含水量更高，含水硅酸盐岩浆的喷发能力较低。这项工作说明，在两种构造环境中，造成中间岩浆和长英质岩浆生成的主要机制都是分离结晶，而不是地壳熔融。

豆科植物怎样识别固氮菌

根瘤菌感染豆科植物的根，在那里它们会诱导固氮根瘤的形成。这种共生关系在农业上有重要意义，因为它会减少对氮肥的需求。但豆科植物在它们所碰到的数千种不相容的土壤细菌中是怎样识别这些有益的共生伙伴的呢？我们知道，细菌表面上的“胞外多糖”对于这些微生物与多细胞生物之间的相互作用很重要。在这项研究中， Jens Stougaard及同事识别出一种“胞外多糖受体”（EPR3），它介导野生豆科植物“百脉根”对根瘤菌的识别。EPR3的表达是在感知到被称为“Nod因子”的细菌信号作用分子时诱导产生的。该受体能识别相容的“胞外多糖”，从而控制共生性感染。

类固醇受体在乳腺癌中的相互作用

黄体酮（孕酮）和它们的受体（PR）以及雌激素和它们的受体（ERα和ERβ）在正常乳房发育和体内平衡中以及在乳腺癌中都发挥关键作用。在乳腺癌中，这些受体的存在已被用作乳腺癌是否会对ER受体拮抗剂有反应的一个预后标志。它们功能之间的关系此前还不是完全清楚，现在Jason Carroll及同事通过显示PR控制ERα功能揭示了这个谜底的一个关键构成部分。 通过重新引导ERα与染色质的结合位置，它在ERα+ 乳腺癌中充当控制增生的一个“刹车”装置。相应地，PGR基因（该基因编码PR）的丧失与乳腺癌患者预后较差相关。

银河系中发现富勒烯C60

利克天文台天文学家Mary Lea Heger于1919年首次观测到后来被称为 “星际弥散带”的东西。这些东西是来自“红化星”的吸收线。尽管现在已经知道了数百条这种吸收线，但产生它们的分子当中没有一个此前被明确识别出。1994年，Bernard Foing和Pascale Ehrenfreund报告了两个“星际弥散带”，它们的波长接近在一个“neon matrix”中测定出的富勒烯C60的吸收带的波长。而更确定的识别还要等待C60+的气相谱。现在，John P. Maier及同事发表了对C60+的气相谱的实验室测定结果，证实Foing 和Ehrenfreund观测到的“星际弥散带”的确来自C60+。由于 C60已经通过其红外光谱的检测在各种不同的星云中被检测到，所以银河系中的这一新的观测结果只会使人们对富勒烯在宇宙中所起作用更感兴趣。

干细胞通过纳米管进行通信

干细胞龛会发出只有干细胞而不是它们的分化后代才会对其做出反应的短距离信号。目前仍不清楚这种特异性是如何做到的。Yukiko Yamashita及同事报告说，果蝇的雄性生殖干细胞能形成以前没有被识别出的结构，即基于微管的纳米管，后者会延伸到hub（干细胞龛的一个主要组成部分）内，介导干细胞龛的信号传导。这些纳米管携带干细胞龛发出的信号的受体，是这种自我更新的信号向生殖干细胞的传播所需的。

（田学文/编译 更多信息请访问www.naturechina.com/st）