目次

Editorials

若手科学者が精神的に追い詰められるような状況が多く存在しており、こうした状況を変えていく必要がある。

Time to talk about why so many postgrads have poor mental health p.5

An outpouring on Twitter highlights the acute pressures on young scientists.

doi: 10.1038/d41586-018-04023-5

Natureの編集作業や方針に関してはさまざまな都市伝説が語られているが、この場で誤解を晴らしたい。

Nature: the truth p.5

doi: 10.1038/d41586-018-04024-4

News

NASAのジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の打ち上げが再度延期になり、2020年5月の予定に。

NASA reveals major delay for $8-billion Hubble successor p.11

Setback for James Webb Space Telescope could have broader effects on agency’s astrophysics programme.

doi: 10.1038/d41586-018-03863-5

米国で、がんの臨床試験の被験者不足につながっている厳しい適格性基準について、緩和する方向で検討の動きが。

Cancer researchers push to relax rules for clinical trials p.12

US government examines whether criteria for participating in drug studies unnecessarily exclude some people.

doi: 10.1038/d41586-018-03355-6

暗黒物質を探索しているDAMAグループの改良実験で、改めてデータの振動が捉えられたが、疑問の声も。

Beguiling dark-matter signal persists 20 years on p.13

Physicists at experiment in Italy continue to see a data fluctuation that they say represents dark matter — but the mystery deepens.

doi: 10.1038/d41586-018-03991-y

EUの新著作権法の最新の草案に対し、オープンサイエンスの妨げになると科学界から強い批判が。

EU copyright reforms draw fire from scientists p.14

Planned changes threaten open science, research advocates warn.

doi: 10.1038/d41586-018-03837-7

News Features

免疫学:細菌を送り込む

Squeaky clean mice could be ruining research p.16

実験マウスは、非常に清潔な環境で飼育するのが普通だが、科学のためには、汚い環境や細菌に少しさらした方が役立つと考える免疫学者もいる。

doi: 10.1038/d41586-018-03916-9

News & Views

水文学:ミシシッピ川の増水

Mississippi rising p.34

ミシシッピ川では、世界最大の洪水制御システムの1つよって洪水が防がれている。今回、古水文学的記録から、こうした方策は、実際には洪水を悪化させる可能性が示唆されている。

doi: 10.1038/d41586-018-03243-z

生態学:気候変動によって変化する森林

Forests in flux as climate varies p.35

気候変動は、森林の生態系にどのような影響を及ぼすのだろうか。今回、米国の温帯林の研究によって、気候が変動した20年間にわたるバイオマスと高木種組成の変化が評価されている。

doi: 10.1038/d41586-018-02858-6

物性物理学:グラフェンの新しい電子状態

Novel electronic states seen in graphene p.37

今回、グラフェンシート2枚でできた簡単な系が、絶縁体から超伝導体に変えられた。この知見によって、従来とは異なる形の超伝導の研究が始まると期待される。

doi: 10.1038/d41586-018-02660-4

構造生物学:二孔型チャネルの開閉

Two-pore channels open up p.38

二孔型チャネルは、細胞内部の酸性の細胞小器官の膜に広がっている。今回、構造解析と機能分析によって、こうしたチャネルが開いてイオンが膜を通過できるようにする仕組みの秘密が明らかになった。

doi: 10.1038/d41586-018-02783-8

微生物学:持続生残細菌に挑む

Bacterial persister cells tackled p.40

持続生残細胞(persister)と呼ばれる成長の遅い細菌には抗生物質が効かないため、慢性感染症の治療は難しい。今回、そうした細胞を標的とする分子が特定され、解決策になる可能性がでてきた。

doi: 10.1038/d41586-018-03440-w

材料科学:結晶の誕生を観測

Observations of the birth of crystals p.41

異なる形の分子結晶の特性は全く別物であることが多く、その潜在用途に大きな影響を及ぼすことがある。今回、タンパク質の結晶形を制御する方法が報告されている。

doi: 10.1038/d41586-018-03801-5

Articles

物性物理学:魔法角グラフェン超格子における非従来型超伝導

Unconventional superconductivity in magic-angle graphene superlattices p.43

doi: 10.1038/nature26160

神経科学:視覚野からの単一細胞投射の論理

The logic of single-cell projections from visual cortex p.51

doi: 10.1038/nature26159

分子進化学:広いPAM適合性と高いDNA特異性を持つ進化型Cas9バリアント

Evolved Cas9 variants with broad PAM compatibility and high DNA specificity p.57

doi: 10.1038/nature26155

構造生物学:ヒトGATOR1とGATOR1–Rag GTPアーゼ複合体の構造

Architecture of the human GATOR1 and GATOR1–Rag GTPases complexes p.64

doi: 10.1038/nature26158

Letters

天文学:銀河系中心部の1パーセク内にある静穏なX線連星系の密度カスプ領域

A density cusp of quiescent X-ray binaries in the central parsec of the Galaxy p.70

doi: 10.1038/nature25029

物性物理学:量子化されたマヨラナコンダクタンス

Quantized Majorana conductance p.74

doi: 10.1038/nature26142

物性物理学:魔法角グラフェン超格子における半充填での相関絶縁体挙動

Correlated insulator behaviour at half-filling in magic-angle graphene superlattices p.80

doi: 10.1038/nature26154

フォトニックデバイス:波長9 μmの光の室温検出器とGHz周波数ヘテロダイン受信機

Room-temperature nine-µm-wavelength photodetectors and GHz-frequency heterodyne receivers p.85

Room-temperature operation is essential for any optoelectronics technology that aims to provide low-cost, compact systems for widespread applications. A recent technological advance in this direction is bolometric detection for thermal imaging, which has achieved relatively high sensitivity and video rates (about 60 hertz) at room temperature. However, owing to thermally induced dark current, room-temperature operation is still a great challenge for semiconductor photodetectors targeting the wavelength band between 8 and 12 micrometres, and all relevant applications, such as imaging, environmental remote sensing and laser-based free-space communication, have been realized at low temperatures. For these devices, high sensitivity and high speed have never been compatible with high-temperature operation. Here we show that a long-wavelength (nine micrometres) infrared quantum-well photodetector fabricated from a metamaterial made of sub-wavelength metallic resonators exhibits strongly enhanced performance with respect to the state of the art up to room temperature. This occurs because the photonic collection area of each resonator is much larger than its electrical area, thus substantially reducing the dark current of the device. Furthermore, we show that our photonic architecture overcomes intrinsic limitations of the material, such as the drop of the electronic drift velocity with temperature, which constrains conventional geometries at cryogenic operation. Finally, the reduced physical area of the device and its increased responsivity allow us to take advantage of the intrinsic high-frequency response of the quantum detector at room temperature. By mixing the frequencies of two quantum-cascade lasers on the detector, which acts as a heterodyne receiver, we have measured a high-frequency signal, above four gigahertz (GHz). Therefore, these wide-band uncooled detectors could benefit technologies such as high-speed (gigabits per second) multichannel coherent data transfer and high-precision molecular spectroscopy.

doi: 10.1038/nature25790

材料科学:分子核形成機構および結晶多形選択のための制御戦略

Molecular nucleation mechanisms and control strategies for crystal polymorph selection p.89

doi: 10.1038/nature25971

水文学:河川工事によって拡大したミシシッピ川の洪水災害の気候による調節

Climatic control of Mississippi River flood hazard amplified by river engineering p.95

doi: 10.1038/nature26145

気候変動生態学:高木の機能的成分の変化は森林バイオマスの気候への応答を増強させる

Shifts in tree functional composition amplify the response of forest biomass to climate p.99

doi: 10.1038/nature26152

微生物学:持続生残細菌に対して効果的な新たなクラスの合成レチノイド抗生物質

A new class of synthetic retinoid antibiotics effective against bacterial persisters p.103

doi: 10.1038/nature26157

生物学的技術:単一細胞塩基配列解読法を用いた個体全体でのクローン追跡

Whole-organism clone tracing using single-cell sequencing p.108

doi: 10.1038/nature25969

免疫学:イタコン酸はKEAP1のアルキル化を介してNrf2を活性化する抗炎症性代謝産物である

Itaconate is an anti-inflammatory metabolite that activates Nrf2 via alkylation of KEAP1 p.113

doi: 10.1038/nature25986

細菌学:進化的連関解析によって判明したペプチドグリカンポリメラーゼRodAの構造

Structure of the peptidoglycan polymerase RodA resolved by evolutionary coupling analysis p.118

doi: 10.1038/nature25985

構造生物学:インスリン受容体–インスリン複合体の単粒子クライオ電子顕微鏡解析による構造

Structure of the insulin receptor–insulin complex by single-particle cryo-EM analysis p.122

doi: 10.1038/nature26153

構造生物学:核小体60Sリボゾームサブユニット前駆体のモジュール型組立

Modular assembly of the nucleolar pre-60S ribosomal subunit p.126

doi: 10.1038/nature26156

構造生物学:哺乳類TPC1チャネルの電位とリン脂質による活性化に関する構造からの考察

Structural insights into the voltage and phospholipid activation of the mammalian TPC1 channel p.130

doi: 10.1038/nature26139

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