目次

Editorials

人工知能(AI)の進歩は社会に根本的な影響を与えるので、AIによって起こる変化が万人にとって有益なものとなるよう考えることが重要だ。

Anticipating artificial intelligence p.413

Concerns over AI are not simply fear-mongering. Progress in the field will affect society profoundly, and it is important to make sure that the changes benefit everyone.

doi: 10.1038/532413a

薬物との闘いを継続する方針を打ち出している国連は、効果的な薬物対策を実現するために、最新の研究に注意を払うべきだ。

On a downer p.413

The United Nations has chosen to keep the war on drugs going — but it can’t win.

doi: 10.1038/532413b

バイデン米副大統領が率いる米国の「がんムーンショット計画」が、科学者の心をつかみつつある。

Biden time p.414

The US vice-president’s cancer project is winning hearts and minds.

doi: 10.1038/532414a

News

これまで南米で深刻な被害をもたらしていたコムギいもち病が、現在バングラデシュで流行しており、今後アジア全体に拡大する恐れが。

Devastating wheat fungus appears in Asia for first time p.421

Scientists race to determine origin of Bangladesh outbreak, which they warn could spread farther afield.

doi: 10.1038/532421a

AI分野では大学から企業に移る研究者が急増し活気づいているが、基礎研究がおろそかになるという懸念も。

AI talent grab sparks excitement and concern p.422

Google, Facebook and other tech firms are changing how artificial-intelligence research is done.

doi: 10.1038/532422a

米国の「がんムーンショット計画」に、リーダーシップの欠如などを懸念する声も。

Scientists worry as cancer moonshots multiply p.424

Fears rise that US government and private funders are working at cross purposes.

doi: 10.1038/532424a

個人に合わせたがんワクチンに期待が高まっているが、製造面が問題に。

Researchers push for personalized tumour vaccines p.425

Enthusiasm comes amid worries that the therapy may prove too complex to manufacture.

doi: 10.1038/nature.2016.19801

EUが、グラフェン、そして脳に続く第3の旗艦プロジェクトとして、量子技術に10億ユーロを。

Europe plans giant billion-euro quantum technologies project p.426

Third European Union flagship will be similar in size and ambition to graphene and human brain initiatives.

doi: 10.1038/nature.2016.19796

アストラゼネカ社が、200万人のゲノムデータを集めて疾患に関連する希少な配列を探す計画を。

AstraZeneca launches project to sequence 2 million genomes p.427

Drug company aims to pool genomic and medical data in hunt for rare genetic sequences associated with disease.

doi: 10.1038/nature.2016.19797

News Features

地球科学:地すべりに耳を澄ます

Killer landslides: The lasting legacy of Nepal’s quake p.428

土砂災害や雪崩を引き起こして甚大な被害をもたらしたネパール地震から1年、地震計を使って地すべりの前兆音を検出する、早期警戒システムの開発研究が進められている。

doi: 10.1038/532428a

遺伝子編集:CRISPRビジョン

The quiet revolutionary: How the co-discovery of CRISPR explosively changed Emmanuelle Charpentier’s life p.432

CRISPR–Cas9技術の開発によってEmmanuelle Charpentierの人生は急変したが、この技術開発を可能にした彼女の研究意欲とスタイルは変わっていない。

doi: 10.1038/532432a

News & Views

海洋科学:リザリアの勃興

Ocean science: The rise of Rhizaria p.444

リザリアと呼ばれる大型のアメーバ様真核生物は、海洋生物学や生物地球化学の研究では見過ごされることが多かった。今回、水中画像化法と生態学的ネットワーク解析によって、リザリアが果たす役割が明らかになってきた。

doi: 10.1038/nature17892

材料科学:ひびは膜の含水状態維持を助ける

Materials science: Cracks help membranes to stay hydrated p.445

低湿度条件下で乾燥してしまうのを防ぐために、ひびの入ったコーティングを施した膜が作られた。これは燃料電池のような、その機能に水を含む膜を必要とする機器にとっての朗報である。

doi: 10.1038/532445a

古生物学:モンスターの正体を見極める

Palaeontology: Getting the measure of a monster p.447

化石の精密な検討からは、予想外の系統関係が明らかになることが多い。3億年前の謎の生物Tullimonstrumの化石について新たな解析が行われ、これが脊椎動物の一種であることが明らかになった。

doi: 10.1038/nature17885

核物理学:一瞬だけ1つになった4つの中性子

Nuclear physics: Four neutrons together momentarily p.448

テトラニュートロンと呼ばれる、4つの中性子からなる系は核物理学における仮想上の状態である。この状態が一瞬だけ存在したことの証拠が報告された。これは中性子星に関する研究に関わってくる。

doi: 10.1038/nature17884

神経科学:脳のフォールトトレラントシステム

Neuroscience: Fault tolerance in the brain p.449

マウスでは、片側の脳半球で神経回路に蓄積されている情報が消去されると、失われたデータがもう一方の半球から取り出されることが分かった。この知見は、脳で保護機構が働いていることを明らかにするものだ。

doi: 10.1038/nature17886

数理物理学:時間的データの不確実性を克服する

Mathematical physics: Glitches in time p.450

時間的不確実性が非常に高い時間依存データに内在する動態を明らかにする数学的手法が今回考案された。これはさらに別の費用の掛かる装置を使う必要がない。

doi: 10.1038/532450a

Articles

言語学:自然な発話から、ヒト大脳皮質に重なりなく配置されている言語意味マップが明らかになった

Natural speech reveals the semantic maps that tile human cerebral cortex p.453

It has been proposed that language meaning is represented throughout the cerebral cortex in a distributed ‘semantic system’, but little is known about the details of this network; here, voxel-wise modelling of functional MRI data collected while subjects listened to natural stories is used to create a detailed atlas that maps representations of word meaning in the human brain.

doi: 10.1038/nature17637

学習と記憶:運動企図中の運動前野で見られるロバストな神経活動動態

Robust neuronal dynamics in premotor cortex during motor planning p.459

In mouse cortex, ‘preparatory’ activity that encodes future movements is remarkably robust against large-scale perturbations; this robustness is achieved by corrective signals from unperturbed parts of the network.

doi: 10.1038/nature17643

海洋微生物学:貧栄養海域における炭素輸送を駆動するプランクトン・ネットワーク

Plankton networks driving carbon export in the oligotrophic ocean p.465

Plankton communities in the top 150 m of the nutrient-depleted, oligotrophic global ocean that are most associated with carbon export include unexpected taxa, such as Radiolaria, alveolate parasites, and Synechococcus and their phages, and point towards potential functional markers predicting a significant fraction of the variability in carbon export in these regions.

doi: 10.1038/nature16942

Letters

光物理学:タイミング不確実性が極めて大きくノイズの多いデータから得られるダイナミクス

Dynamics from noisy data with extreme timing uncertainty p.471

A data-analytical approach that can extract the history and dynamics of complex systems from noisy snapshots on timescales much shorter than the uncertainty with which the data were recorded is described; the approach is demonstrated by extracting the dynamics on the few-femtosecond timescale from experimental data recorded with 300-femtosecond timing uncertainty.

doi: 10.1038/nature17627

量子物理学:光格子内で競合する短距離および長距離相互作用から生じる量子相

Quantum phases from competing short- and long-range interactions in an optical lattice p.476

The simplest form of the Hubbard model includes only on-site interactions, but by placing an optical lattice filled with ultracold rubidium atoms into an optical cavity the Hubbard model is implemented with competing long- and short-range interactions; four phases emerge, namely, a superfluid phase, a Mott insulating phase, a supersolid phase and a charge density wave phase.

doi: 10.1038/nature17409

材料:ナノクラックによって調節される自己加湿膜

Nanocrack-regulated self-humidifying membranes p.480

Nanometre-scale cracks in a hydrophobic surface coating applied to hydrocarbon proton-exchange fuel-cell membranes work as tiny valves, delaying water desorption and maintaining ion conductivity in the membrane on dehumidification.

doi: 10.1038/nature17634

有機化学:ペンタデヒドロ・ディールス・アルダー反応

The pentadehydro-Diels–Alder reaction p.484

A modification to the classic Diels–Alder [4 + 2] cycloaddition reaction, termed the pentadehydro-Diels–Alder reaction, is reported; this reaction generates a highly reactive intermediate, an α,3-dehydrotoluene, that can be captured using various trapping agents to produce structurally diverse products.

doi: 10.1038/nature17429

大気化学:海洋境界層における反応性窒素の急速な循環

Rapid cycling of reactive nitrogen in the marine boundary layer p.489

Aircraft measurements, laboratory photolysis experiments and modelling calculations reveal a mechanism for the recycling of nitric acid into nitrogen oxides; this enables observations to be reconciled with model studies, and suggests that particulate nitrate photolysis could be a substantial tropospheric nitrogen oxide source.

doi: 10.1038/nature17195

地質学:上部地殻での泡の蓄積とマグマだまりの進化におけるその役割

Bubble accumulation and its role in the evolution of magma reservoirs in the upper crust p.492

Here, the authors model the fluid dynamics that controls the transport of the magmatic volatile phase (MVP) in crystal-rich and crystal-poor magmas; they find that the MVP tends to migrate efficiently in crystal-rich parts of a magma reservoir but to accumulate in crystal-poor parts—possibly explaining why crystal-poor silicic magmas are particularly prone to erupting.

doi: 10.1038/nature17401

古生物学:「タリーモンスター」は脊椎動物である

The ‘Tully monster’ is a vertebrate p.496

The Tully monster (Tullimonstrum), a problematic fossil from the 309–307-million-year-old Mazon Creek biota of Illinois, is shown to be not only a vertebrate but also akin to lampreys, increasing the morphological disparity of that group.

doi: 10.1038/nature16992

古生物学:Tullimonstrumの眼は脊椎動物との類似性を示す

The eyes of Tullimonstrum reveal a vertebrate affinity p.500

The eyes of the Tully monster (Tullimonstrum) possess ultrastructural details indicating homology with vertebrate eyes.

doi: 10.1038/nature17647

生物海洋学:in situ画像化法によって明らかになった全球海洋の大型原生生物のバイオマス

In situ imaging reveals the biomass of giant protists in the global ocean p.504

An in situ imaging technique has been used to show that large rhizarian plankton represent a much larger biomass than previously thought, meaning that they are likely to make an important contribution to ocean ecosystems.

doi: 10.1038/nature17652

幹細胞:Musashi-2はAHRシグナル伝達を減弱させてヒト造血幹細胞を増殖させる

Musashi-2 attenuates AHR signalling to expand human haematopoietic stem cells p.508

The RNA-binding protein Musashi-2 increases the self-renewing abilities of human haematopoietic stem cells, which have the potential to be used for regenerative therapies.

doi: 10.1038/nature17665

免疫学:実験用マウスは環境の正常化によって成人免疫系の特徴を再現するようになる

Normalizing the environment recapitulates adult human immune traits in laboratory mice p.512

The immune system of laboratory mice raised in an ultra-hygienic environment resembles that of newborn humans, but can be induced to resemble the immune system of adult humans or 'dirty' mice by co-housing with pet store-bought mice.

doi: 10.1038/nature17655

遺伝子工学:CRISPR関連DNA切断酵素Cpf1はCRISPR RNA前駆体のプロセシングも行う

The CRISPR-associated DNA-cleaving enzyme Cpf1 also processes precursor CRISPR RNA p.517

The CRISPR-associated protein Cpf1 from Francisella novicida is a novel enzyme with specific, dual-endoribonuclease–endonuclease activities in precursor crRNA processing and crRNA-programmable cleavage of target DNA.

doi: 10.1038/nature17945

遺伝子工学:CRISPR RNAと複合体を形成したCpf1の結晶構造

The crystal structure of Cpf1 in complex with CRISPR RNA p.522

The crystal structure of monomeric Lachnospiraceae bacterium Cpf1 protein bound to CRISPR RNA is presented, establishing a framework for engineering LbCpf1 to improve its efficiency and specificity for genome editing.

doi: 10.1038/nature17944

構造生物学:ヒトσ1受容体の結晶構造

Crystal structure of the human σ1 receptor p.527

The X-ray crystal structures of the human σ1 receptor bound to two different ligands are reported, revealing the overall architecture, oligomerization state, and molecular basis for ligand recognition by this protein.

doi: 10.1038/nature17391

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