基本凝聚态物质物理学中两个最热门的话题分别是迪拉克相对论粒子和量子自旋霍尔相。实现其中任何一个现象的物质都很少见，但用铋—锑晶体所做的新的研究工作却表明，存在同时具有这两种性质的量子物质的一个新颖状态。迪拉克粒子迄今只在石墨烯中被发现，而且量子自旋霍尔相所需的拓扑边缘状态尚未直接观测到。现在，Hsieh等人通过对简单晶体系统Bi1-xSbx的实验观测发现，这两个奇异的量子相是共存的，是高度耦合的。这种“拓扑金属”也许能够应用于开发下一代量子计算装置。

 

 

尽管人们进行了20多年的研究，但铜氧化物中高温超导性的起源仍然不很清楚。ARPES（角分辨光电子能谱）实现显示，在电子状态的色散关系中存在一个异常。科学家们希望这种异常会成为了解高温超导性的关键。人们曾提出，声子是造成这种异常的一个可能原因。Giustino等人报告了关于声子在LSCO中所起作用的“第一原理”计算结果。他们发现，由声子诱导的电子能量及费米速度的重正化几乎比在光电效应实验中所观测到的效应小一个数量级，从而排除了大体积LSCO中电子—声子互动为所测量到的异常现象的排他性起源的可能性。

 

 

在过去1亿年间，地球系统最剧烈的扰动之一是，在距今大约3400万年前的始新世/渐新世边界附近南极冰川化的迅速开始。这一气候过渡伴随着方解石补偿深度（来自表面海水的碳酸钙的输入速度等于溶解速度的海洋深度）的增加，但将冰川化与方解石补偿深度联系起来的机制仍然不清楚。Merico等人利用一个全球生物地球化学盒子模型，对提出用来解释始新世/渐新世过渡的不同假设进行了验证。他们发现，只有大陆架到深海的碳酸盐分隔才能解释在碳同位素组成和海床上碳酸钙积累两方面所观测到的变化。这项工作为了解在这一重要气候过渡时期将冰川化与海洋酸度变化联系起来的机制提供了新的线索。

 

 

在地球地幔压力体系的大部分地方，含水硅酸盐溶化物的结构和物理性质及水在这些溶化物中的溶解度究竟如何，我们基本上仍然不清楚。在低压下，水的溶解度随压力增加迅速增加，而且水对固相线温度、密度、黏度和电导性都有很大影响。Mookherjee等人报告了对含水硅酸盐溶化物所作的“第一原理”分子动态模拟结果，发现压力对水成分的形成有深远影响。他们推断，水成分的形成从在低压时被羟基和水分子支配变为在高压下的扩展结构。本文作者们将结构的这一变化与关于水—硅酸盐体系在高压下越来越理想的发现联系了起来，这说明水与硅酸盐几乎在整个地幔压力体系中都是可以混合在一起的。

 

 

在从蠕虫到人类在内的很多生物中，嗅觉提示是由7种跨膜受体的大家族来探测的，这些受体此前一直被划分为G-蛋白耦合受体。然而，昆虫形成了非常简单而有效的嗅觉，在这种嗅觉中，气味受体需要第二个成分才能正确发挥功能，该成分便是“铁通道形成伴护蛋白Or83b”。在本期所发表的两篇相关论文的第一篇，Sato等人发现，这些异型受体形成受配体门控的阳离子通道，它们并不依赖于G-蛋白耦合的第二种信使；他们猜测，其他7种跨膜受体也许能够表现出类似的铁通道活性。Wicher等人发现，除了引导通道激活外，结合到气味受体上的配体还能引起G-蛋白耦合通道的激活。对于寻找昆虫气味受体抑制剂、在可能的情况下将其用于控制蚊子等携带疾病的昆虫寻找宿主的行为的研究工作来说，这项工作有参考价值。

 

 

人们知道，只要小肠中有类脂，就能使啮齿类和人类的营养吸收减少，因为类脂可以激活小肠—大脑神经轴。最近的研究表明，大脑能够直接探测血液中的类脂，以抑制葡萄糖的生成，从而通过一个大脑—肝脏神经轴来维持啮齿类的葡萄糖体内平衡。现在，研究工作首次表明，小肠上层类脂能够通过一个小肠—大脑—肝脏神经回路迅速抑制葡萄糖生成。用大鼠所作实验表明，进入小肠的类脂或脂肪能够触发传入大脑的神经信号，后者随后将信号发送到肝脏，以降低葡萄糖的生成和血糖水平，用时不到15分钟。但食用高脂肪食物仅仅三天，就能干扰这一信号，使其失去作用，不能再向其他器官发出降低血糖水平的信号。这让我们看到，降低肥胖症或糖尿病患者葡萄糖或血糖水平有更有效的方法。