1.2015年Nature十大科學(xué)人物

　　由Nature雜志編輯評選出的2015年“Nature十大科學(xué)人物”，透過重大事件和發(fā)現(xiàn)，來觀察人類在科學(xué)方面所做努力。今年的十大科學(xué)人物是：聯(lián)合國氣候變化負(fù)責(zé)人ChristianaFigueres、基因編輯先驅(qū)黃軍就、NASA冥王星專家AlanStern、化學(xué)工程師鮑哲楠、伊朗核工程師/外交家AliAkbarSalehi、天文學(xué)家和女權(quán)人士JoanSchmelz、人口遺傳學(xué)家DavidReich、超導(dǎo)研究人員MikhailEremets、合成生物學(xué)家hristinaSmolke和“再現(xiàn)性項目”（ReproducibilityProject）的BrianNosek。

　　2.學(xué)習(xí)過程中神經(jīng)序列的形成

　　神經(jīng)活動的特定序列，已在導(dǎo)航、復(fù)雜運(yùn)動、記憶形成和其他行為中，被觀察到，但仍不清楚它們在學(xué)習(xí)過程中是怎樣形成的。在這項研究中，MichaleFee及同事，通過記錄來自幼鳥運(yùn)動前區(qū)HVC的活動，來跟蹤在學(xué)習(xí)鳴叫的“音節(jié)”時神經(jīng)序列的形成。他們觀察到，“原始”音節(jié)形成的早，隨著學(xué)習(xí)過程的進(jìn)展，多個新的、高度分化的神經(jīng)序列從這一前體音節(jié)形成和出現(xiàn)。作者提出了一個機(jī)制模型，在其中，多個神經(jīng)序列可從一個共同的前體序列的生長和分解中形成。

　　3.從古DNA推導(dǎo)出的選擇壓力

　　該研究將古DNA用作觀察人類演化的一個關(guān)鍵時期，該時期是距今大約8500年歐洲人類種群生存的事情。研究人員獲得了來自從公元前6500年到公元前300年的230個“西歐亞人”（WestEurasians），包括來自26個新石器時代安納托利亞人的樣本，獲得了全基因組掃描數(shù)據(jù)，它們代表著來自東地中海的第一個全基因組古DNA。作者發(fā)現(xiàn)了與飲食、色素沉積和免疫相關(guān)的位點上的選擇證據(jù)。最強(qiáng)的選擇信號，在負(fù)責(zé)“乳糖酶持久性”的等位基因上，這一發(fā)現(xiàn)支持以下觀點：可觀頻度的“乳糖酶耐受性”，只是過去4000年才在歐洲出現(xiàn)。

　　4.通過網(wǎng)絡(luò)分析合成復(fù)雜分子

　　RichSarpong及同事通過對由E.J.Corey在上個世紀(jì)70年代定型的“網(wǎng)絡(luò)分析”方法進(jìn)行改進(jìn)，建立了用于合成二萜生物堿家族中多個成員的一個統(tǒng)一方法。作者利用這一框架識別出一個多功能合成中間體，它可幫助weisaconitineD和liljestrandinine以及gomandonine的核心的合成。為這項研究開發(fā)的基于web的確定性繪圖程序，具有更普遍地應(yīng)用于其他在架構(gòu)上具有挑戰(zhàn)性的分子的分析和合成的潛力。

　　5.該重新思考硝化作用了

　　兩個小組在本期Nature上報告了編碼催化“完全硝化”所需的全部酶的硝化螺菌（Nitrospira）的富集和表征。“完全硝化”，是一個表現(xiàn)型，被稱為“comammox”（“completeammoniaoxidation”的一個縮略詞，即“完全氨氧化”）。此前，這一包括兩個步驟的反應(yīng)，被認(rèn)為涉及一個互養(yǎng)（cross-feeding）相互作用中的兩種生物。系統(tǒng)發(fā)育分析顯示，“comammox”型硝化螺菌存在于若干個多樣化的環(huán)境中，所以這些發(fā)現(xiàn)，有可能根本性改變我們關(guān)于氮循環(huán)的觀點，和開創(chuàng)硝化作用研究的一個新的前沿領(lǐng)域。

　　6.制備鎂合金復(fù)合材料的一個新途徑

　　當(dāng)前最好的鎂合金非常輕，但卻沒有其他結(jié)構(gòu)金屬所具有的強(qiáng)度。基于鎂的復(fù)合材料有可能提供一種在保持輕質(zhì)的同時提高強(qiáng)度的辦法。在這項研究中，Xiao-ChunLi及同事，演示了通過納米顆粒在熔融金屬中的自穩(wěn)定過程，來讓碳化硅納米顆粒在鎂中致密、均勻分散（體積比14%）的一種生產(chǎn)方法。這樣獲得的復(fù)合材料的強(qiáng)度、硬度、彈性和高溫穩(wěn)定性，都有所提高。通過克服在金屬基底中分散納米顆粒的長期未能解決的挑戰(zhàn)，這一新方法，也許能為高性能輕質(zhì)金屬復(fù)合材料的制備，提供了一個廣泛適用的途徑。

　　7.小腸修復(fù)機(jī)制

　　通過小腸干細(xì)胞（ISC）活性的調(diào)控，來支持正常小腸上皮維護(hù)的細(xì)胞信號，已得到很好表征，但在損傷后ISC腔室的調(diào)控中所涉及的信號仍不清楚。AlanHanash及同事發(fā)現(xiàn)，先天淋巴樣細(xì)胞在受傷后，產(chǎn)生白介素-22（IL-22），來增加小鼠小腸細(xì)胞器的生長。他們進(jìn)而顯示，重組IL-22在人類和小鼠細(xì)胞器中，都能通過一個依賴于STAT3的通道、獨立于Paneth細(xì)胞（這類細(xì)胞提供ISC維護(hù)信號）來促進(jìn)ISC擴(kuò)增。用IL-22治療還能增強(qiáng)ISC從小腸受傷的恢復(fù)。

　　8.根和葉微生物群的分析

　　健康植物的根圈（根）和葉圈（葉）的微生物群，由從分類學(xué)上來講結(jié)構(gòu)化的細(xì)菌群落組成。在這項研究中，作者純化了來自擬南芥葉和根的近8000個細(xì)菌菌株，它們代表著存在于這些葉和根中的主要細(xì)菌門。對400個代表性菌種所做的基因組測序被用來評估土壤、根和葉微生物群之間的功能重疊，同時一個無菌的擬南芥系統(tǒng)，被用來重構(gòu)與那些在自然環(huán)境中所見到的細(xì)菌群落相似的細(xì)菌群落。這些數(shù)據(jù)綜合起來顯示了，根與葉微生物群的成員之間相互遷移的可能性，以及細(xì)菌群落中的功能重疊，但也存在微生物群向它們各自小生境分化的證據(jù)。

　　9.光遺傳學(xué)的復(fù)合效應(yīng)

　　作為探索通過遺傳方式定義的神經(jīng)回路，在特定行為的執(zhí)行中所發(fā)揮的功能的一種特定工具，光遺傳學(xué)的發(fā)展，近年來是神經(jīng)科學(xué)方面的一個引人矚目的領(lǐng)域。然而，這些研究當(dāng)中很多都沒有考慮到神經(jīng)回路的操縱，對在不同功能中獨立發(fā)揮作用的其他下游回路，產(chǎn)生間接效應(yīng)的可能性。在這項研究中，Bence?lveczky及同事揭示了，哺乳動物和鳴禽的特定回路的瞬時失活，何以會嚴(yán)重影響任務(wù)特定性反應(yīng)，這些反應(yīng)在同一腦區(qū)域永久性損傷之后是本該能夠自然恢復(fù)的。這表明，在解讀來自行為的瞬時回路操縱的數(shù)據(jù)時，必須將更多的因素考慮進(jìn)去。

　　10.蛋白A20的抗凋亡/抗炎作用

　　泛素編輯酶A20的功能受損，有助于發(fā)生各種不同的炎性綜合癥，和自體免疫疾病，包括風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、多發(fā)性硬化、克羅恩氏病和牛皮癬。在這項研究中，IngridWertz等人確定了，A20的不同區(qū)域幫助調(diào)控炎癥和細(xì)胞死亡的分子機(jī)制。

責(zé)任編輯：王元

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