破四唯,不唯SCI,并不是說不發論文,不發SCI,而是強調要發高水平論文。
就像我們常說不唯學歷,并不是說不要你讀大學,不要讀博士一樣。
作為論文大國,在數量不斷增加的同時,質量也確實在不斷提高。2020年前2個月左右,國內科學家作為通訊作者在Science、Nature兩大雜志的研究論文也已經超過20篇。其中,復旦4篇Science,2篇Nature;浙大3篇Science,1篇Nature;中科大2篇Science,1篇Nature;清華、上科大各2篇Nature,北大、上交大、同濟各1篇Science,1篇Nature。
下面,我們對這些研究成果做簡要介紹,看看國內最頂級的科學研究都在做什么:
聲明:
1.僅限于通訊單位,包括研究論文和展望文章。
2.如有疏漏,請補充。
1.材料物理類
北大Nature:首次實現二維冰的邊界和生長結構的高分辨成像
經過了近一百年的研究和探索,迄今人們已經發現了冰的18種晶相(三維冰相)。然而,冰在二維極限下是否能獨立穩定存在?這個問題有很大的爭議。近日,北京大學江穎、徐莉梅、王恩哥和美國內布拉斯加大學林肯分校曾曉成等通過精確控制溫度和水壓,成功在疏水的金襯底(Au(111))上生長出了一種單晶二維冰結構,這種二維冰可以完全鋪滿襯底。該工作改變了一百多年來人們對冰相的傳統認識,開啟了探究二維冰家族系列的大門,為冰在低維和受限條件下的形態和生長提供給了全新的圖像。同時,二維冰在很多應用領域也有潛在意義。(北京大學國際量子材料中心官網)
Runze Ma, etal. Atomic imaging of the edge structure and growth of a two-dimensionalhexagonal ice. Nature, 2019
https://www.nature.com/articles/s41586-019-1853-4
北航Nature:規?;苽涑€定的TMC二維材料
二維材料的實際應用,和許多其他新興材料一樣,依然受到材料規?;闹萍s。將單層TMC集成到功能器件中長期面臨的一個關鍵問題在于:在環境條件下,金屬相單層TMC穩定性往往不超過一個月。北京航空航天大學的楊樹斌研究團隊聯合美國萊斯大學PulickelM. Ajayan等人通過摻雜策略故意引入雜質,發展了一種生產空氣中超級穩定的二維材料的新方法,所制得的單層TMC在環境條件下可以穩定存在一年以上。這種方法可以直接將非范德華固體材料轉變為單層TMC,極具普適性,且操作簡便,成本低廉,非常適合工業生產,將二維材料的應用極大地推向了市場商業化。
Zhiguo Du et al. Conversion of non-vander Waals solids to 2Dtransition-metal chalcogenides. Nature 2020, 577, 492–496.
https://www.nature.com/articles/s41586-019-1904-x2
港城大&納米能源所Nature:用一滴水點亮了100個LED燈
香港城市大學的王鉆開教授、美國內布拉斯加大學林肯分校的曾曉成教授和中科院北京納米能源與系統研究所王中林院士合作,開發了一種新型液滴發電機,使得傳統方案中水滴機械能轉化為電能的功率得到3個數量級的提高。液滴發電機由鋁(Al)電極,聚四氟乙烯(PTFE)薄膜和氧化銦錫(ITO)電極三層結構組成,這種結構與場效應晶體管結構(FET三極管)很類似。
Wanghuai Xu, et al. A droplet-based electricity generator with highinstantaneous power density. Nature.
https://www.nature.com/articles/s41586-020-1985-6
南大Nature:發展了一種超平滑石墨烯薄膜的CVD制備方法
南京大學高力波教授課題組采用一種質子輔助的CVD方法,實現了無褶皺的超平滑石墨烯薄膜的制備。這種超平滑特性使得石墨烯通過濕法轉移后,保持清潔的表面,保留其固有性能,并有望用于其他二維材料的制備中,為二維材料的制備提供了新的解決方案。
GuowenYuan Proton-assisted growth of ultra-flat graphene films. Nature 2020, 577, 204–208.
https://www.nature.com/articles/s41586-019-1870-3
高科中心&重慶大學Nature:超細晶金屬的高壓強化
北京高壓科學研究中心陳斌研究員團隊和重慶大學黃曉旭教授團隊,聯合復旦大學、浙江大學、吉林大學等多個科研團隊,進一步研究了超細晶粒純金屬材料的強度和尺寸之間的關系,為今后發展超強納米金屬提供了重要指導。
Xiaoling Zhou et al.High-pressure strengthening in ultrafine-grained metals. Nature 2020.
https://www.nature.com/articles/s41586-020-2036-z
中科大Nature:成功實現相距50公里光纖的存儲器間的量子糾纏
中國科學技術大學潘建偉、包小輝、張強等與濟南量子技術研究院和中科院上海微系統與信息技術研究所合作,在量子中繼與量子網絡方向取得重大突破。他們通過發展高亮度光與原子糾纏源、低噪高效單光子頻率轉換技術和遠程單光子精密干涉技術,成功地將相距50公里光纖的兩個量子存儲器糾纏起來,為構建基于量子中繼的量子網絡奠定了基礎。
Yong Yu et al. Entanglementof two quantummemories via fibres over dozens of kilometres. Nature 2020, 578,240–245.
https://www.nature.com/articles/s41586-020-1976-7
西安交大Nature:具有超高壓電效應的透明鐵電單晶
由于鐵電體存在大量的疇壁和晶界,傳統的高性能壓電材料,通常在可見光波段是不透明的。這一問題長期地阻礙了人們試圖將可見光耦合到高性能壓電器件中的設想。近日,西安交通大學李飛、徐卓,美國賓夕法尼亞州立大學Long-Qing Chen等多團隊合作,利用交變電場來極化PMN-PT鐵電晶體,從而完全消除了對光有散射作用的鐵電疇壁,從而獲得了兼具高壓電系數(>2100 pC/N)、高電光系數(220 pm/V)和理論極限透光率的鐵電晶體材料。這項研究工作所獲得的透明壓電晶體將有效地推動聲-光-電多功能耦合器件的設計與開發。(西安交通大學電子與信息學部官網)
Chaorui Qiu, BoWang, Nan Zhang, Zhuo Xu*, Long-Qing Chen*, Fei Li *, et al. Transparent ferroelectriccrystals with ultrahigh piezoelectricity. Nature, 2020
https://www.nature.com/articles/s41586-019-1891-y
浙大Science:甲烷直接低溫制甲醇轉化率極限突破!
甲烷直接催化氧化制甲醇一直是催化科學和工業界的一個難點問題。浙江大學肖豐收教授、王亮教授等人提出了分子圍欄的概念,通過在硅酸鋁沸石晶體中固定AuPd合金納米粒子,再用有機硅烷修飾沸石的外表面,設計制備了一種在溫和溫度(70°C)下通過原位生成過氧化氫來提高甲烷氧化中甲醇產率的多相催化劑。
Zhu Jin, etal. Hydrophobic zeolite modification forinsitu peroxide formation in methaneoxidation to methanol. Science, 2020.
https://science.sciencemag.org/content/367/6474/193?rss=1
浙大Science: 看見二氧化鈦表面水分子
二氧化鈦是一種常見的觸媒催化劑,可用于光催化和水煤氣催化反應。浙江大學張澤院士、王勇教授等人找到了一種特殊結構的二氧化鈦,表面為001型結構則發生重構,每四個晶格出現一個凸起,只有凸起部分是催化劑的活性位點。(求是風采公眾號)
WentaoYuan,Beien Zhu,Xiao-YanLi et al. Visualizing H2O molecules reacting at TiO2active sites with transmission electron microscopy. Science. 2020
https://science.sciencemag.org/content/367/6476/428
物理所Science:在Fe基超導體中觀測到磁通渦旋零能模的近量子化電導平臺
馬約拉納零能模(MZMs)是空間定域、零能量、分數化的準粒子,服從非阿貝爾統計學,并有望實現拓撲量子計算。雖然已經存在這樣那樣的間接證據,但是始終沒有直接的證據證明馬約拉納模型的存在。有鑒于此,中科院物理所高鴻鈞、丁洪和張余洋等人通過隧穿耦合強度可變的掃描隧道譜(STS)研究了FeTe0.55Se0.45超導體中磁通渦旋束縛態的隧穿電導。
Zhu, Shiyu, etal. "Nearly quantized conductance plateau of vortex zero mode in aniron-based superconductor." Science (2019).
https://science.sciencemag.org/content/367/6474/189
斯坦福&上交大Science: 具有兩個獨立物理合成尺寸的單個光子腔
合成尺寸的概念引起了許多科學領域的關注,從超冷原子物理學到光子學,因為它為實現有效的規范勢和拓撲物理學提供了多功能平臺。先前的實驗通過一種額外的物理合成尺寸來增加實際空間尺寸。斯坦福大學Shanhui Fan和上海交大的Luqi Yuan團隊賦予單個環形諧振器兩個獨立的物理合成尺寸。研究表明,可以利用多個同時合成維數的概念在簡單的系統中研究高維物理。
A single withtwo independent physical synthetic dimensions,Science,2020
https://science.sciencemag.org/content/367/6473/59
復旦&中科大Science:本征磁性拓撲絕緣體錳鉍碲中的量子反?;魻栃?/span>
復旦大學張遠波、王靖和中科大陳仙輝等人首次通過實驗在本征磁性拓撲絕緣體錳鉍碲(MnBi2Te4)中觀測到量子反常霍爾效應。該研究將為未來本征材料體系中拓撲物理的研究開辟新思路。
Deng Y, et al. Quantum anomalousHall effect in intrinsic magnetic topological insulator MnBi2Te4.Science. 2020:eaax8156.
https://doi.org/10.1126/science.aax8156
哈工大Science:渦旋微激光器超快速超低能耗全光切換
超高速通信的發展要求在芯片上集成結構化光源,全光開關必須具有低能耗,高速度,強大的調制比,以及高度集成度的要求,如何在低能耗和高速度之間進行權衡長期以來是一個關鍵挑戰。有鑒于此,哈爾濱工業大學宋清海團隊聯合美國Li Ge、Yuri Kivshar等人,打破低能耗和高速之間的矛盾,實現了對渦旋微激光器超快速超低能耗調控。
Can Huang et al. Ultrafast control ofvortex microlasers. Science 2020,367, 1018-1021
https://doi.org/10.1126/science.aba4597
評述文:
復旦Science:NaCl表面吸附CO——正著可以,反著也行!
固體表面吸附CO分子是基礎表面科學領域一個經典模型。復旦大學吳施偉課題組應邀在Science發表文章,對德國哥廷根大學Alec M. Wodtke團隊最新成果進行述評。在之前的多數研究中,雙原子分子CO沿表面的法向方向吸附,C原子在內,O原子在外——這種構型稱為“C-down”吸附結構。研究人員在NaCl(100)表面發現了相反的構型——“O-down”吸附結構(即O在內,C在外)?!癈-down”與“O-down”結構的共存揭示了凝聚態中異構雙井量子系統的存在。這兩種構型都與NaCl(100)表面之間存在明顯的相互作用——在Na+吸附位點,“C-down”構型是吸引作用,而“O-down”構型是排斥作用??傊?,該項研究豐富了CO分子的吸附模型,也為凝聚態量子異構化的理論研究提出了更高的要求。
ShiweiWu. Flipping carbon monoxide on a salt surface. Science, 2020.
https://science.sciencemag.org/content/367/6474/148
深大Science:室溫下的磁彈性耦合
鐵磁性,其記錄可以追溯到公元前6世紀,被認為是鐵電的古老孿生體,直到1920年才被發現。深圳大學韓素婷等人應邀在Science發表觀點,對法國蒙彼利埃大學Jér?me Long等人發表的論文進行評述。具有永久磁矩的鐵磁體和具有自發極化的鐵電體都具有疇結構和居里溫度TC,高于此溫度,材料失去鐵有序。磁電耦合描述了同一材料中磁化對電場的多鐵性響應和極化對磁場的多鐵性響應。Jér?me Long等人報道了室溫下順磁分子鐵電體中的磁電耦合,在這種情況下,對磁場的響應和鐵電體的修飾在化學復合物中具有相同的化學起源。
Zhou Y,Han S-T. Room-temperature magnetoelastic coupling. Science.2020;367(6478):627-8.
https://doi.org/10.1126/science.aba6642
先進院Science:靜電也會影響發光
熒光蛋白的發色團是通過自催化翻譯后修飾形成的。中科院深圳先進技術研究院王江云等人應邀在Science上發表觀點,對斯坦福大學Steven G. Boxer等人最新的研究進行評述。在從水母分離的原始GFP中,Ser65、Tyr66和Gly67殘基形成HBI發色團,該發色團包含酚酸酯環(p-環)、咪唑啉環(I-環)和單甲胺橋。蛋白質籠排除了能使熒光猝滅的水,但也通過限制HBI生色團的鍵扭轉光異構化來提高熒光量子產率(FQY)。然而,蛋白質也可以通過靜電效應改善FQY。Steven G. Boxer等人研究了在光可切換FP Dronpa2的FQY上引入提供或撤回發色團電子的基團的影響。
Hu C, Liu X, Wang J. Electrostatics affect the glow.Science. 2020;367(6473):26-.
https://doi.org/10.1126/science.aba0571
2. 計算機科學
清華Nature:研制首款多陣列憶阻器存算一體系統
清華大學微電子所、未來芯片技術高精尖創新中心錢鶴、吳華強教授團隊報道了基于憶阻器陣列芯片卷積網絡的完整硬件實現。該成果所研發的基于多個憶阻器陣列的存算一體系統,在處理卷積神經網絡(CNN)時的能效比圖形處理器芯片(GPU)高兩個數量級,大幅提升了計算設備的算力,成功實現了以更小的功耗和更低的硬件成本完成復雜的計算。(源自清華大學官網)
Yao,P., et al. Fully hardware-implemented memristor convolutional neural network.Nature 577, 641–646 (2020).
https://doi.org/10.1038/s41586-020-1942-4
3. 社會學
中農大Nature:揭示中國的可持續發展模式
為應對全球挑戰,有193個國家承諾實現17個聯合國可持續發展目標(SDGs)。量化實現可持續發展目標的進展,對于跟蹤全球在可持續發展方面的努力并指導政策制定和實施至關重要。但是,缺乏評估實現可持續發展目標的時空進展的系統方法。中國農業大學李云開及密歇根州立大學LiuJianguo等人研究開發和測試系統的方法,以量化中國在國家和國家以下各級實現17個SDG的進展。
Xu,Z., et al. Assessing progress towards sustainable development over space andtime. Nature 577, 74–78 (2020).
https://doi.org/10.1038/s41586-019-1846-3
Nature:打破常規認知,鐵磁體亦可是奇異金屬!
處于量子臨界點(QCP)時,許多金屬表現出異常的電學和熱力學性質,然而,這類奇異金屬的起源尚未弄清。奇異金屬和非傳統超導性以及反鐵磁QCP之間頻繁的聯系讓人相信奇異金屬是高度糾纏的量子態。相比之下,傳統觀點認為鐵磁體不太可能產生奇異金屬行為,因為其量子糾纏較弱,且QCP被多個競爭相或一階相變打斷。
最近,浙江大學HuiqiuYuan、Michael Smidman,羅格斯大學Piers Coleman等人的實驗發現,純凈的鐵磁Kondo晶格CeRh6Ge4在壓力誘導的QCP下成為奇異金屬。
本文要點:
1)通過測量壓力下的比熱、電阻率,作者發現在溫度降到0K的過程中鐵磁轉變一直被抑制住,這表明CeRh6Ge4在QCP附近表現出奇異金屬行為。
2)作者認為,在上述過程中,強磁各向異性起到了十分關鍵的作用——即以三重態共振價鍵的形式將糾纏注入有序鐵磁體中。
3)在QCP處,從三重態共振價鍵到Kondo糾纏單對的轉變導致費米面突然增大,進一步驅動奇異金屬行為。
總之,該研究為研究鐵磁量子臨界狀態開辟了一個新的方向,并發現了奇異金屬現象存在的新環境。最重要的是,鐵磁QCP處的奇異金屬行為表明量子糾纏才是奇異金屬變化行為的公有驅動因素,而非反鐵磁態的破壞。
Bin Shen et al.Strange-metal behaviour in a pure ferromagnetic Kondo lattice. Nature, 2020.
DOI:10.1038/s41586-020-2052-z
https://www.nature.com/articles/s41586-020-2052-z
Nature:莫爾超晶格中可調諧的關聯陳絕緣體和鐵磁性
強磁場中的二維電子系統可實現量子霍爾效應——物質的一類拓撲態,該拓撲態具有有限陳數C(Chern number)和手性邊緣態。Haldane隨后推論,具有整數量子霍爾效應的陳絕緣體可能會出現在具有復雜跳躍參數的晶格模型中,即使是在零磁場的情況下。ABC-三層石墨烯/六方氮化硼(ABC-TLG/hBN)莫爾超晶格是探索陳絕緣體的理想平臺,因為其具有近乎平坦的莫爾微帶,且相應的陳數隨能谷變化、可電調諧。
有鑒于此,勞倫斯伯克利國家實驗室/加州大學伯克利分校王楓團隊、復旦大學張遠波團隊、SLAC國家加速器實驗室David Goldhaber-Gordon團隊聯合報道了ABC-TLG/hBN莫爾超晶格中關聯陳絕緣體的實驗觀測。
本文要點:
1)磁輸運測試發現,改變外加垂直電場的方向能使ABC-TLG/hBN的莫爾微帶在零和非零有限陳數之間切換。
2)對于調諧為具有有限陳數的拓撲空穴微帶,作者著重研究了其四分之一填充,即每個莫爾晶胞中一個空穴的情況。
3)磁場大于0.4T時,霍爾電阻具有h/2e2的量子化間隔,表明C=2。
4)關聯拓撲絕緣體具有鐵磁性,在零磁場下表現出極大的磁滯和反常霍爾信號。
總之,零磁場下C=2陳絕緣體的發現為探索新的關聯拓撲態提供了機會。
圖1. ABC-TLG/hBN莫爾超晶格以及其可調諧的Chern帶。
GuoruiChen et al. Tunable correlated Chern insulator and ferromagnetism in a moiré superlattice. Nature, 2020.
DOI:10.1038/s41586-020-2049-7
https://www.nature.com/articles/s41586-020-2049-7
2. 生物醫學類
Science:首次解析出新冠病毒細胞受體ACE2全長結構
武漢病毒所Nature:確認新型冠狀病毒進入細胞的路徑
在湖北武漢新冠肺炎爆發后,中國科學院武漢病毒研究所石正麗團隊的研究人員,報告了一種新型冠狀病毒(2019-nCoV)的鑒定和特征。并證實這種新的CoV使用與非典病毒相同的細胞進入受體ACE2。
Peng Zhou, etal. A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable batorigin. Nature, 2020.
https://www.nature.com/articles/s41586-020-2012-7
復旦Nature:一種與人類呼吸道疾病相關的新冠狀病毒
復旦大學張永振教授等研究人員研究了一名在市場工作的患者,對病毒全基因組(29903個核苷酸)的系統發育分析表明,該病毒與以前從中國蝙蝠中分離到的一組類SARS冠狀病毒(β冠狀病毒亞屬,Sarbecvirus亞屬)的親緣關系最近(核苷酸相似性為89.1%)。這次暴發突顯了持續不斷的從動物釋放的病毒在人類中造成嚴重疾病的能力。
Fan Wu, et al.A new coronavirus associated with human respiratory disease in China. Nature,2020.
https://www.nature.com/articles/s41586-020-2008-3
清華Nature:冷凍電鏡解析鹽澤紅藻藻膽體三維結構
光合生物已開發出各種光收集系統以適應其環境。藻膽體是在藍藻和紅藻中發現的大型光捕獲蛋白復合物,盡管這些復合物中發色團的能量如何受其環境調節尚不清楚。于此,清華大學隋森芳院士報道了鹽澤紅藻藻膽體的2.8埃分辨率的冷凍電鏡三維結構,為揭示藻膽體中的能量傳遞機制提供了結構生物學基礎。
Ma,J., et al. Structuralbasis of energy transfer in Porphyridiumpurpureum phycobilisome. Nature (2020).
https://doi.org/10.1038/s41586-020-2020-7
上科大&上交大Nature:揭示首個孤兒受體三維結構
GPR52是一種在大腦中高表達的A類孤兒G蛋白偶聯受體,是亨廷頓氏病和多種精神疾病的有希望的治療靶標。于此,上海科技大學徐菲與上海交通大學醫學院雷鳴、武健等人成功解析了首個人源孤兒受體(GPR52)三維精細結構,揭示了孤兒受體在無配體、有配體以及與下游信號轉導分子G蛋白復合物結合的各功能狀態的結構特征,首次解密了有趣的GPCR自激活現象及其結構基礎。(源自上科大官網)
Lin,X., et al. Structural basis of ligand recognition and self-activation of orphanGPR52. Nature (2020).
https://doi.org/10.1038/s41586-020-2019-0
生物物理所&北師大Nature:解碼人類海馬體發育
海馬體是人腦邊緣系統的重要組成部分,在空間導航以及從短期記憶到長期記憶的信息整合中具有至關重要的作用。近日,中國科學院生物物理研究所王曉群團隊、北京師范大學吳倩等研究人員,使用單細胞RNA測序,并通過轉座酶可及性染色質測序(ATAC–seq)分析來揭示發育中的人類海馬體的細胞類型、細胞譜系、分子特征和轉錄調控。這些數據為了解人類海馬體的發育提供了藍圖,也為研究相關疾病提供了工具。
Suijuan Zhong,et al. Decoding the development of the human hippocampus. Nature, 2020.
https://www.nature.com/articles/s41586-019-1917-5
同濟&上科大Nature:宿主介導的分枝桿菌蛋白泛素化抑制免疫
許多其他細菌病原體利用宿主泛素化系統促進發病機理,但是該系統是否調節結核分枝桿菌蛋白的泛素化尚不清楚。近日,同濟大學醫學院戈寶學和上??萍即髮W饒子和等研究人員,報道了宿主E3泛素連接酶ANAPC2(后期促進復合物/環體的核心亞基)與分枝桿菌蛋白Rv0222相互作用,并促進11位賴氨酸連接的泛素鏈對Rv0222的76位賴氨酸的連接,從而抑制促炎細胞因子的表達。該發現確定了結核分枝桿菌用來抑制宿主免疫力的一種以前未被認識的機制,并提供了與開發針對結核分枝桿菌的有效免疫調節劑相關的見解。
Lin Wang,Juehui Wu, Jun Li, et al. Host-mediated ubiquitination of a mycobacterialprotein suppresses immunity. Nature, 2020.
https://www.nature.com/articles/s41586-019-1915-7
神經科學所&上海巴斯德所Nature:兩個保守的表觀遺傳調控因子阻礙健康衰老
長期以來,人們一直認為壽命和健康壽命之間存在很強的相關性,但兩者卻可以清楚地分開。盡管全球人類預期壽命有所增加,但壽命的延長卻很少伴隨著健康期的延長。因此,了解老年人健康行為的起源仍然是一項重要且具有挑戰性的任務。于此,中科院腦科學與智能技術卓越創新中心蔡時青和上海巴斯德研究所江陸斌等人合作以線蟲、小鼠、人為研究對象,揭示了兩個保守的表觀遺傳調控因子BAZ-2/BAZ2B與SET-6/EHMT1妨礙健康衰老。
Yuan,J., Chang, S., Yin, S. et al. Two conserved epigenetic regulators preventhealthy ageing. Nature (2020).
https://doi.org/10.1038/s41586-020-2037-y
北大Science:解析免疫球蛋白M(IgM)結構
IgM在體液和粘膜免疫中都起著關鍵作用。它的組裝和運輸取決于J鏈和pIgR,但這些過程的潛在分子機制尚不清楚。有鑒于此,北京大學肖俊宇等研究人員,解析免疫球蛋白M(IgM)結構。該研究為進一步了解IgM的功能提供了一個框架,也為了解IgM與其他受體的相互作用提供了基礎。由于IgM與其靶點有較強的結合力,并且具有更強的誘導補體依賴性細胞毒的活性,因此,IgM有潛力被用于治療。本文的研究結果為這些分子的結構工程鋪平了道路。
Yaxin Li et al.Structural insights into immunoglobulin M, Science, 2019.
https://doi.org/10.1126/science.aaz5425
復旦Science:核小體結合的人BAF復合物結構
哺乳動物SWI/SNF家族的染色質重塑復合物BAF和PBAF調節染色質的結構和轉錄,其突變與癌癥有關。近日,復旦大學徐彥輝等研究人員,報道了結合核小體的人BAF復合物的3.7?分辨率冷凍電鏡結構,從而揭示核小體被堿基和ATPase模塊夾在中間,后者被肌動蛋白相關蛋白(ARP)模塊橋接。這項研究為人類BAF復合物的亞基組織和核小體識別提供了結構上的了解。
Shuang He,Zihan Wu, Yuan Tian, et al. Structure of nucleosome-bound human BAF complex.Science, 2020.
https://science.sciencemag.org/content/early/2020/01/29/science.aaz9761
基因組所&同濟Science:RNA N6甲基腺苷修飾修飾染色質狀態和轉錄
N6-甲基腺苷(m6A)是幾乎所有真核生物中最豐富的信使RNA修飾。美國芝加哥大學何川教授、中科院北京基因組研究所韓大力研究員聯合同濟大學高亞威教授合作表明m6A還可被共轉錄添加到哺乳動物細胞中各種染色體相關的調控RNA(carRNA)上,這是首次揭示了RNA的m6A修飾調控染色質狀態和轉錄活性的重要機制,刷新了對m6A功能的認識。
Liu J, et al. N6-methyladenosine ofchromosome-associated regulatory RNA regulates chromatin state andtranscription. Science. 2020;367(6477):580-6.
https://science.sciencemag.org/content/367/6477/580
浙大Science:小膠質細胞通過補體依賴性突觸消除介導遺忘
人們認為,印記細胞之間的突觸是記憶存儲的底物,這些突觸的減弱或喪失導致相關記憶的遺忘。浙江大學醫學院谷巖和王朗等人發現健康成年小鼠海馬中的小膠質細胞吞噬了突觸成分。研究結果表明小膠質細胞依賴補體的突觸消除是潛在的遺忘遠程記憶的機制。
Wang C, Yue H, Hu Z,Shen Y, Ma J, Li J, et al. Microglia mediate forgetting viacomplement-dependent synaptic elimination. Science. 2020;367(6478):688-94.
https://science.sciencemag.org/content/367/6478/688?rss=1
遺傳發育所Science:通過氮響應性染色質調節提高水稻的可持續綠色革命產量
由于破壞環境的無機肥料的使用是當前全球谷物產量的基礎,因此未來的農業可持續性要求提高氮的利用率。中國科學院遺傳發育所傅向東和牛津大學Nicholas P. Harberd等人發現氮狀態通過組蛋白的修飾影響染色質功能,在該過程中,轉錄因子NGR5將PRC2募集到目標基因。因此,NGR5可以提高氮的利用效率,從而改善未來的農業可持續性和糧食安全。
Wu K, et al. Enhanced sustainable green revolution yield via nitrogen-responsivechromatin modulation in rice. Science. 2020;367(6478):eaaz2046.
https://doi.org/10.1126/science.aaz2046
哈佛&復旦Science:仿生納米脂質體疫苗走向更廣譜
哈佛大學Mei X. Wu和復旦大學陸路等人合成了肺表面活性物質(PS)仿生脂質體,并包裹2',3'-環磷酸鳥苷-腺苷(cGAMP,一種天然有效的STING激動劑)進行仿生偽裝,作為滅活流感病毒疫苗的佐劑(PS-GAMP),以期擴大非復制型流感疫苗的廣譜性。
Wang J, et al. Pulmonary surfactant–biomimeticnanoparticles potentiate heterosubtypic influenza immunity. Science.2020;367(6480):eaau0810.
https://science.sciencemag.org/content/367/6480/eaau0810
4.考古類
南大Science:寒武紀至三疊紀早期海洋無脊椎動物生物多樣性的高分辨率記錄
理解生命史的一項重大挑戰是解決環境變化對生物多樣性的影響。近日,南京大學沈樹忠等研究人員,使用模擬退火和遺傳算法來合成從3000多個地層中收集的11000種海洋化石物種數據,研究人員生成了時間分辨率為26±14.9千年的新寒武紀至三疊紀生物多樣性曲線。結果表明,化石數據可以提供測試(古)生物學假設所必需的時間和分類學解決方案,其詳細程度接近長期生態分析的要求。
Junxuan Fan, etal. A high-resolution summary of Cambrian to Early Triassic marine invertebratebiodiversity. Science , 2020.
https://science.sciencemag.org/content/367/6475/272
古脊椎所Science:早白堊基干獸類新發現
中國科學院古脊椎動物與古人類研究所毛方園、王元青與美國自然歷史博物館孟津的研究團隊合作,發表了關于早白堊基干獸類李氏源掠獸的最新研究成果。證據表明,聽力和咀嚼器官已經以模塊化的方式發展。在非哺乳動物齒形犬齒中以整合復合體開始,這兩個模塊受相似的發育和遺傳機制調控,最終在哺乳動物的進化過程中分開,從而可以進一步改善聽力和咀嚼效率。
Fangyuan Mao, et al. Integratedhearing and chewing modulesdecoupled in a Cretaceous stem therian mammal.Science, 2019.
https://science.sciencemag.org/content/367/6475/305