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腫瘤細(xì)胞爭(zhēng)取生存的方式

Nature封面：腫瘤細(xì)胞是怎樣爭(zhēng)取生存。Nature雜志第7598期封面文章報(bào)道了腫瘤細(xì)胞爭(zhēng)取生存的方式。對(duì)治療有抵抗力的腫瘤與任何其他活的東西一樣受同樣的自然選擇規(guī)則約束。臨床工作者在加緊努力將這一知識(shí)付諸應(yīng)用（News Feature）。以癌癥為主要內(nèi)容的本期Nature雜志，還介紹了迅速變化的癌癥免疫治療領(lǐng)域（News Feature）以及液體活檢（用于癌癥診斷和監(jiān)測(cè)的一個(gè)很有希望的方法）背后所采用技術(shù)的最新發(fā)展（Technology）。研究論文部分包括兩篇論文和一篇相關(guān)的News & Views文章，它們報(bào)告了活躍啟動(dòng)子在癌癥中的高突變率。

很多美國(guó)人為什么不支持應(yīng)對(duì)氣候變化

Nature封面：“永遠(yuǎn)的夏天”，2016年1月1日“康尼島北極熊俱樂(lè)部”新年游泳的情形。Nature雜志第7599期封面文章報(bào)道了美國(guó)當(dāng)前氣候的改善與惡化預(yù)期。未來(lái)氣候變化預(yù)計(jì)將使世界上很多地方越來(lái)越不適宜人類居住。要獲得公眾對(duì)減緩氣候變化的廣泛支持卻十分困難?？茖W(xué)家利用對(duì)美國(guó)天氣狀況的人口加權(quán)分析顯示，大多數(shù)美國(guó)人現(xiàn)在都體驗(yàn)到冬天更溫暖了，而夏天實(shí)質(zhì)上并沒(méi)有變得更不舒服，也沒(méi)出現(xiàn)其他負(fù)面變化。科學(xué)家們提出，當(dāng)前的天氣模式使得美國(guó)人沒(méi)有動(dòng)力去要求從政策上對(duì)氣候變化做出反應(yīng)。不過(guò)情況是可能會(huì)改變的。

英國(guó)花蜜資源的全國(guó)性評(píng)估

Nature封面：英國(guó)什羅浦郡的樅枝歐石楠花和停在花上的一只有銀色斑點(diǎn)的藍(lán)色成年蝴蝶。Nature雜志第7588期封面文章報(bào)道了在英國(guó)全國(guó)所做的一項(xiàng)關(guān)于授粉者依賴的花蜜資源的評(píng)估。確定了最常見(jiàn)的英國(guó)植物的花蜜價(jià)值，評(píng)估了260種植物的花蜜生產(chǎn)，并將這些數(shù)據(jù)與植被調(diào)查的歷史數(shù)據(jù)相結(jié)合。結(jié)果顯示，英格蘭和威爾士的花蜜資源總量在上個(gè)世紀(jì)30年代和70年代之間先是下降，后又穩(wěn)定了下來(lái)，再后來(lái)又有較多增加，但提供這些花蜜的物種多樣性在此之后又保持下降了十年時(shí)間。到2007年，僅僅四種草地植物就占全國(guó)花蜜供應(yīng)量的一半以上。這些趨勢(shì)反映了授粉者多樣性在20世紀(jì)中葉下降，但之后趨于穩(wěn)定。

“摩爾定律”時(shí)代將要結(jié)束

Nature封面：告別“摩爾定律”。Nature雜志第7589期封面文章報(bào)道了電腦行業(yè)將要正式宣布“摩爾定律”時(shí)代結(jié)束了?！澳柖伞笔怯捎⑻貭杽?chuàng)始人之一Gordon Moore提出來(lái)的，是指一個(gè)微處理器芯片上的晶體管數(shù)量及其處理性能每?jī)赡陮?huì)翻倍；這種趨勢(shì)持續(xù)了半個(gè)多世紀(jì)。不過(guò)業(yè)內(nèi)人士也承認(rèn)，這并不意味著不能再發(fā)展了，還可以通過(guò)采用更好的材料或者新的計(jì)算方式實(shí)現(xiàn)改進(jìn)。移動(dòng)設(shè)備的新時(shí)代就未來(lái)的微處理器芯片而言也改變了這場(chǎng)游戲。特約編輯M. Mitchell Waldrop盤(pán)點(diǎn)了有可能幫助讓信息技術(shù)繼續(xù)發(fā)展的一些激動(dòng)人心的新思想。

鈣鈦礦太陽(yáng)能電池光子循環(huán)

Science封面：進(jìn)入鈣鈦礦材料的太陽(yáng)光線產(chǎn)生電子空穴，藍(lán)色顯示電子，黑色顯示空穴。Science雜志第6280期封面文章報(bào)道了鈣鈦礦太陽(yáng)電池有望達(dá)到理論極限值。任何開(kāi)始接近理論極限性能的太陽(yáng)能電池中，內(nèi)部都會(huì)出現(xiàn)劇烈的發(fā)光光子。本期封面文章報(bào)道了光子循環(huán)效應(yīng)的貢獻(xiàn)，并為這種光子提供了證據(jù)；這種材料極有可能成為最高效率的太陽(yáng)能電池。鈣鈦礦太陽(yáng)能電池是最近幾年才出現(xiàn)的光伏技術(shù)，其效率記錄提升的速度十分迅猛，高轉(zhuǎn)化效率、高激發(fā)密度和高斷路電壓等特點(diǎn)有望推動(dòng)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的商業(yè)化進(jìn)程。

大猩猩基因組長(zhǎng)讀序列組裝

Science封面：大猩猩基因組高分辨率測(cè)序進(jìn)行時(shí)。Science雜志第6281期封面文章報(bào)道了利用長(zhǎng)讀長(zhǎng)測(cè)序技術(shù)重新組裝大猩猩基因組。采用單分子實(shí)時(shí)序列技術(shù)和一種從頭組裝字符串的新算法，得到了大猩猩基因組的一種高質(zhì)量組裝。和之前發(fā)布的組裝相比，這種新的組裝增加了兩到三個(gè)數(shù)量級(jí)的序列鄰近性，有87%的丟失參考外顯子和不完全基因模型被恢復(fù)。雖然片段長(zhǎng)、同一性高的重復(fù)區(qū)域大部分還未解決，這一綜合的組裝仍然給大猩猩的基因組的遺傳多樣性，結(jié)構(gòu)變異，基因缺失和重復(fù)序列的表征研究提供了新視角。

致命的腫瘤轉(zhuǎn)移

Science封面：藝術(shù)家對(duì)腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移的理解，從背景處的初代腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移到近景處。Science雜志第6282期封面文章以?？问窖?qǐng)腫瘤領(lǐng)域的著名科學(xué)家集中論述了腫瘤轉(zhuǎn)移的最新進(jìn)展以及前沿研究，從遺傳、細(xì)胞以及分子機(jī)理上探討癌癥患者的腫瘤轉(zhuǎn)移過(guò)程，為抗腫瘤藥物研發(fā)和臨床治療提供了指導(dǎo)方向。腫瘤轉(zhuǎn)移可以發(fā)生在腫瘤早期，也可能是晚期，通常晚期更為常見(jiàn)。腫瘤組織的遺傳演化研究，可以揭示原發(fā)灶或轉(zhuǎn)移灶的時(shí)空演化，理清其中的關(guān)鍵問(wèn)題，有利于科學(xué)家發(fā)現(xiàn)潛在的治療方法。

人類核孔復(fù)合體內(nèi)環(huán)骨架的分子建筑

Science封面：建造中的核孔復(fù)合體。Science雜志第6283期封面文報(bào)道了人類細(xì)胞中最大最復(fù)雜的蛋白復(fù)合體——核孔，并進(jìn)一步揭示了它的結(jié)構(gòu)。核孔復(fù)合體大約含有一千個(gè)蛋白亞基，鑲嵌在細(xì)胞核的核膜上，控制著細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)之間的物質(zhì)運(yùn)輸。許多病毒通過(guò)核孔將自己的遺傳物質(zhì)注入宿主細(xì)胞核，而且核孔會(huì)在細(xì)胞癌變的時(shí)候發(fā)生變化。核孔復(fù)合體由三層環(huán)組成：朝向細(xì)胞核的核質(zhì)環(huán)，朝向細(xì)胞質(zhì)的胞質(zhì)環(huán)，以及它們之間的內(nèi)環(huán)。內(nèi)環(huán)雖然由不同的元件組成，但它的基本構(gòu)架跟另外兩個(gè)環(huán)相同，這個(gè)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)是根據(jù)簡(jiǎn)單原則建立起來(lái)的。

Science

遺傳發(fā)育

獲得性性狀跨代遺傳機(jī)理

中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所周琪、段恩奎研究組與中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院營(yíng)養(yǎng)科學(xué)研究所翟琦巍研究組合作，在高脂飲食誘導(dǎo)的父代肥胖小鼠模型中，發(fā)現(xiàn)一類成熟精子中高度富集的小RNA（tsRNAs）可作為一種表觀遺傳信息的載體，將高脂誘導(dǎo)的父代代謝紊亂表型傳遞給子代，相關(guān)結(jié)果發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。很多證據(jù)表明，上一代在環(huán)境壓力下產(chǎn)生的某些獲得性性狀可以“記憶”在配子中并遺傳給下一代。隨著人類生活環(huán)境和生活/飲食習(xí)慣的巨大改變，這種獲得性遺傳形式對(duì)人類繁衍及子孫健康具有深遠(yuǎn)的影響。未來(lái)關(guān)于精子tsRNA及其修飾譜在早期胚胎發(fā)育調(diào)節(jié)中的作用機(jī)制將是領(lǐng)域內(nèi)亟待解決的問(wèn)題。endprint

父親的心理應(yīng)激對(duì)子代糖代謝的調(diào)控

上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)部陳學(xué)進(jìn)研究員課題組和附屬瑞金醫(yī)院內(nèi)分泌代謝病研究所李小英教授課題組的合作，發(fā)現(xiàn)父親的心理應(yīng)激，通過(guò)表觀遺傳等機(jī)制，調(diào)控子代的糖代謝狀況，研究論文發(fā)表于《細(xì)胞-代謝》。人群流行病學(xué)研究表明，心理應(yīng)激（Psychological stress）與多個(gè)疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，如神經(jīng)退行性疾病、心血管疾病、腫瘤、2型糖尿病等。近年來(lái)的研究表明，母親的心理應(yīng)激，尤其是妊娠期間的應(yīng)激，可促進(jìn)子代肥胖和2型糖尿病的發(fā)生。本研究首次報(bào)道父親心理應(yīng)激能影響調(diào)控子代的糖代謝情況，進(jìn)一步證實(shí)了環(huán)境因素介導(dǎo)的跨代遺傳調(diào)控作用。

大豆籽粒馴化過(guò)程中轉(zhuǎn)錄調(diào)控

中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所植物基因組學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室張勁松研究組和陳受宜研究組針對(duì)馴化過(guò)程中發(fā)育大豆種子的轉(zhuǎn)錄組特征展開(kāi)了全面而深入的研究，研究論文發(fā)表于《植物學(xué)報(bào)》?；蚬δ芊治龊完P(guān)聯(lián)分析表明，有2個(gè)基因的表達(dá)變化與種子百粒重和油含量呈正相關(guān)。大豆是我國(guó)重要的糧食作物和經(jīng)濟(jì)作物，高百粒重和高油含量是栽培大豆重要的農(nóng)藝性狀和馴化特征。因此研究大豆的馴化機(jī)制，對(duì)于改善大豆的品質(zhì)和增加大豆產(chǎn)量具有非常重要的意義。

中國(guó)實(shí)現(xiàn)哺乳動(dòng)物胚胎在太空發(fā)育

中國(guó)科學(xué)家利用實(shí)踐十號(hào)衛(wèi)星進(jìn)行哺乳動(dòng)物早期胚胎發(fā)育研究，觀察太空環(huán)境中哺乳動(dòng)物早期胚胎的發(fā)育過(guò)程，并探索太空環(huán)境對(duì)胚胎發(fā)育的作用機(jī)制。實(shí)踐十號(hào)衛(wèi)星把6000余枚小鼠早期胚胎帶上了太空。若干天后，通過(guò)特殊顯微鏡，成功觀測(cè)到小鼠胚胎從二細(xì)胞在太空中成功發(fā)育成囊胚的全過(guò)程。在衛(wèi)星入軌第72小時(shí)左右，部分二細(xì)胞胚胎就發(fā)育到囊胚，和地面上時(shí)間基本一致。小鼠早期胚胎，在太空中完成了從二細(xì)胞到囊胚的全程發(fā)育，這是人類歷史上第一次在太空實(shí)現(xiàn)哺乳動(dòng)物胚胎發(fā)育。這一實(shí)驗(yàn)有望間接地預(yù)示未來(lái)人類能否在太空正常生活、繁衍后代的問(wèn)題。

擬南芥AGO3在植物表觀遺傳調(diào)控中的新功能

中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所王秀杰研究組與美國(guó)德州農(nóng)工大學(xué)張秀任研究組通過(guò)合作研究發(fā)現(xiàn)，AGO3并不能互補(bǔ)與其序列同源性最高的AGO2在植物抗病毒防御反應(yīng)中的功能，研究成果發(fā)表于《自然-植物》。植物Argonaute蛋白是執(zhí)行miRNA與siRMA等小RNA介導(dǎo)的表觀遺傳修飾調(diào)控的關(guān)鍵蛋白，主要結(jié)合21-24 nt的小RNA從而形成RISC復(fù)合體，對(duì)基因表達(dá)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄或轉(zhuǎn)錄后調(diào)控。擬南芥AGO基因家族編碼9個(gè)有功能的AGO蛋白，目前對(duì)于AGO3結(jié)合的小RNA的特征和基本功能的研究亟待加強(qiáng)。

超高分辨顯微揭示活細(xì)胞轉(zhuǎn)錄動(dòng)態(tài)變化

北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院生物動(dòng)態(tài)光學(xué)成像中心孫育杰課題組首次通過(guò)新型超分辨成像技術(shù)（貝葉斯超分辨顯微術(shù)）實(shí)現(xiàn)了活細(xì)胞單個(gè)轉(zhuǎn)錄工廠（RNA Pol II cluster）的動(dòng)態(tài)過(guò)程觀測(cè)和定量分析，研究成果發(fā)表于《ACS納米》雜志。研究團(tuán)隊(duì)在活細(xì)胞的細(xì)胞核內(nèi)原位觀察到了單個(gè)轉(zhuǎn)錄工廠的組裝和解聚的動(dòng)態(tài)過(guò)程，并且測(cè)量了活細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄工廠的數(shù)目和大小隨時(shí)間以及細(xì)胞環(huán)境的影響。揭示了轉(zhuǎn)錄工廠產(chǎn)生和消失的異質(zhì)性，支持了轉(zhuǎn)錄工廠產(chǎn)生的on-demand模型，證明了轉(zhuǎn)錄工廠在pre-elongation phase招募Pol II分子。

使用ribosome profiling數(shù)據(jù)鑒定基因翻譯差異的新型分析方法

清華大學(xué)生命學(xué)院楊雪瑞研究組詳細(xì)介紹了一種針對(duì)全基因組核糖體分析（ribosome profiling）數(shù)據(jù)的分析方法，Xtail，用于在組學(xué)水平對(duì)基因的翻譯差異進(jìn)行準(zhǔn)確、定量的評(píng)估，研究結(jié)果發(fā)表在《自然-通訊》雜志。使用ribosome profiling技術(shù)能夠系統(tǒng)分析腫瘤等重要疾病或發(fā)育相關(guān)的翻譯調(diào)控機(jī)制。新設(shè)計(jì)的一整套數(shù)據(jù)處理方法流程，Xtail，對(duì)于翻譯異常的基因有非常高的敏感性，并且對(duì)數(shù)據(jù)噪音有高容忍度，保證了極低的假陽(yáng)性率。不管是用于處理模擬數(shù)據(jù)還是真實(shí)數(shù)據(jù)，Xtail均表現(xiàn)出非常高的準(zhǔn)確率。

中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院李立明教授與英國(guó)牛津大學(xué)陳錚鳴教授共同領(lǐng)銜的中國(guó)慢性病前瞻性研究項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在國(guó)際權(quán)威醫(yī)學(xué)雜志《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》上發(fā)表了題為“中國(guó)新鮮水果攝入與主要心血管疾病”的研究論文。研究發(fā)現(xiàn)，新鮮水果攝入對(duì)主要心血管疾病的保護(hù)作用在中國(guó)不同地區(qū)和不同性別的人群中是相似的。這是在中國(guó)人群中首次通過(guò)大規(guī)模、多中心、長(zhǎng)期隨訪的人群隊(duì)列研究證實(shí)了新鮮水果攝入對(duì)主要心血管病的保護(hù)作用。如能通過(guò)健康教育促進(jìn)使得每個(gè)中國(guó)人都能做到每日攝入新鮮水果，則每年可以避免大約50萬(wàn)心血管病死亡（其中包括20萬(wàn)70歲之前的過(guò)早死亡），還可以避免更多的非致死性的心臟病和中風(fēng)病例。

含抗氧化劑的糖尿病藥物或可促進(jìn)癌癥發(fā)生轉(zhuǎn)移

第三軍醫(yī)大學(xué)新橋醫(yī)院內(nèi)分泌科主任鄭宏庭研究團(tuán)隊(duì)最新研究證實(shí)，激活NRF2通路的抗氧化的抗糖尿病藥物加速腫瘤轉(zhuǎn)移，該研究成果發(fā)表于《科學(xué)-轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》雜志。美容護(hù)膚品、咖啡、茶、紅酒、維生素等富含抗氧化劑的日常生活佳品，在特定條件下可能是一把雙刃劍。在制定某些糖尿病合并腫瘤患者降糖治療方案時(shí)，需更加謹(jǐn)慎。流行病學(xué)證據(jù)表明：糖尿病與腫瘤密切相關(guān)。隨著糖尿病發(fā)病率的上升，糖尿病合并腫瘤患者人群日益增多。既往膳食元素中的抗氧化劑常用于癌癥預(yù)防，但該研究顯示抗氧化劑可能是一把雙刃劍，甚至并無(wú)益處，故抗氧化劑應(yīng)當(dāng)慎用，尤其對(duì)糖尿病已經(jīng)合并發(fā)生的腫瘤。

艾滋病基因治療研究進(jìn)展

復(fù)旦大學(xué)遺傳工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱煥章課題組利用CRISPR/CAS9技術(shù)在體外靶向干預(yù)艾滋病病毒（HIV）潛伏又取得進(jìn)展，為艾滋的功能治愈邁出了關(guān)鍵一步，相關(guān)研究成果發(fā)表于《分子治療》。目前，國(guó)際上已有近30種抗逆轉(zhuǎn)錄病毒藥物應(yīng)用于艾滋病的臨床治療，然而，現(xiàn)有這些藥物只能抑制病毒復(fù)制，不能清除HIV感染， 其原因主要在于HIV可潛伏于少數(shù)免疫細(xì)胞，以此逃脫了機(jī)體免疫系統(tǒng)和抗病毒藥物攻擊。因此，研發(fā)能靶向干預(yù)HIV潛伏的新型治療技術(shù)，已成為目前國(guó)際上艾滋病治愈研究領(lǐng)域發(fā)展趨勢(shì)和研究的焦點(diǎn)。endprint

SIRT6通過(guò)表觀遺傳調(diào)控Wnt信號(hào)通路維持造血干細(xì)胞穩(wěn)態(tài)

杭州師范大學(xué)鞠振宇研究團(tuán)隊(duì)揭示了長(zhǎng)壽基因Sirt6在造血干細(xì)胞穩(wěn)態(tài)維持過(guò)程中的重要作用，相關(guān)成果發(fā)表于《細(xì)胞-干細(xì)胞》。Sirtuin是機(jī)體中廣泛存在的一類NAD+依賴組蛋白去乙?；福ㄟ^(guò)作用于不同的底物，廣泛參與應(yīng)激反應(yīng)、脂肪酸氧化、能量代謝等生理過(guò)程的穩(wěn)態(tài)調(diào)控。Sirtuin隨年齡增長(zhǎng)而表達(dá)水平逐漸降低，與生物有機(jī)體的衰老及衰老相關(guān)性疾病等相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)了Sirtuin家族成員SIRT6缺失引起Wnt信號(hào)通路的活性上調(diào)，迫使造血干細(xì)胞進(jìn)入細(xì)胞周期增殖，最終導(dǎo)致了造血干細(xì)胞的耗竭。

疾病治療

實(shí)驗(yàn)對(duì)照證實(shí)，每天攝入新鮮水果者平均收縮壓降低約4 mmHg，血糖降低約0.5 mM，心血管病死亡危險(xiǎn)降低40%

新鮮水果攝入對(duì)主要心血管疾病的保護(hù)作用在中國(guó)不同地區(qū)和不同性別的人群中是相似的

中美科學(xué)家聯(lián)合揭示寨卡病毒的基因進(jìn)化規(guī)律

中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院系統(tǒng)醫(yī)學(xué)研究中心主任程根宏教授牽頭，蘇州系統(tǒng)醫(yī)學(xué)研究所多個(gè)課題組參與，美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校等合作，揭示了寨卡病毒（Zika Virus）致病性改變的進(jìn)化突變位點(diǎn)規(guī)律，研究結(jié)果發(fā)表于《細(xì)胞宿主與寄生體》。2015年以來(lái)寨卡病毒在巴西等南美國(guó)家的大面積傳播，及其與小頭癥和其他神經(jīng)并發(fā)癥的高度疑似關(guān)聯(lián)，導(dǎo)致世界衛(wèi)生組織宣布其為“全球緊急公共衛(wèi)生事件”。相對(duì)于P6-740參考毒株，目前在人群中流行的寨卡病毒毒株，具有34個(gè)特異性的蛋白氨基酸位點(diǎn)。在59個(gè)亞洲分支特異性位點(diǎn)中，有6個(gè)位點(diǎn)富集分布在病毒編碼的prM蛋白上的一個(gè)特定功能區(qū)（pr區(qū)），其中一個(gè)位點(diǎn)的差異（A148P）會(huì)導(dǎo)致pr區(qū)蛋白局部結(jié)構(gòu)的顯著改變。

基因活性調(diào)控機(jī)制有望抑制癌變

復(fù)旦大學(xué)生物醫(yī)學(xué)研究院藍(lán)斐實(shí)驗(yàn)室、施揚(yáng)-石雨江實(shí)驗(yàn)室研究發(fā)現(xiàn)，在癌細(xì)胞中，染色質(zhì)中的增強(qiáng)子失控會(huì)過(guò)度強(qiáng)化附近癌基因的活性，導(dǎo)致細(xì)胞異常甚至癌變；而出現(xiàn)在該區(qū)域的蛋白質(zhì)RACK7和去甲基化酶KDM5C可以限制此類增強(qiáng)子的活性，使基因表達(dá)保持在正常范圍，從而抑制癌變，該研究成果發(fā)表于《細(xì)胞》雜志。基因突變并非生物體性狀改變唯一原因，RACK7和KDM5C調(diào)控組蛋白甲基化和增強(qiáng)子活性，并抑制細(xì)胞癌變，增強(qiáng)子活性調(diào)控機(jī)制為癌癥的個(gè)性化治療提供新的藥物靶點(diǎn)和治療思路。

以LGR4為靶標(biāo)的蛋白抑制劑治療骨質(zhì)疏松和骨腫瘤

華東師范大學(xué)劉明耀、羅劍課題組和第二軍醫(yī)大學(xué)附屬上海長(zhǎng)征醫(yī)院肖建如課題組與美國(guó)、奧地利科學(xué)家合作，將關(guān)于骨質(zhì)疏松和骨腫瘤治療的最新成果發(fā)表于《自然-醫(yī)學(xué)》，該成果的藥物開(kāi)發(fā)具有很高的應(yīng)用價(jià)值?；加泄琴|(zhì)疏松癥和骨腫瘤的人群日益增多，但臨床上對(duì)這些疾病的認(rèn)識(shí)和治療還存在較大不足。該研究發(fā)現(xiàn)LGR4是破骨細(xì)胞中最重要細(xì)胞分化因子RANKL的新受體，并基于此開(kāi)發(fā)了以LGR4為靶標(biāo)的蛋白抑制劑。實(shí)驗(yàn)表明，該蛋白抑制劑能顯著抑制骨質(zhì)疏松和骨腫瘤等骨科疾病，而相關(guān)藥物學(xué)研究也證明了RANKL/LGR4信號(hào)通路在這些疾病中的關(guān)鍵作用。

微信管理搭橋醫(yī)生二級(jí)預(yù)防行為

中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京阜外醫(yī)院外科鄭哲教授牽頭開(kāi)展MISSION-1研究方法學(xué)文章發(fā)表于《美國(guó)心臟雜志》。阜外醫(yī)院的外科團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了基于微信公眾號(hào)的綜合干預(yù)措施，通過(guò)移動(dòng)應(yīng)用，對(duì)醫(yī)生進(jìn)行三類干預(yù)措施：藥物使用培訓(xùn)和指導(dǎo)工具、用自查清單提醒醫(yī)生及時(shí)開(kāi)藥、以及通過(guò)定期反饋報(bào)告來(lái)督促外科醫(yī)生提高處方率。MISSION-1研究作為首個(gè)基于中國(guó)心血管外科注冊(cè)登記研究（CCSR）的質(zhì)量改善行動(dòng)，將在質(zhì)量改善措施的驗(yàn)證和推廣方面進(jìn)行必要的探索，發(fā)揮先鋒示范和試點(diǎn)作用。研究者將干預(yù)組的外科醫(yī)生納入微信公眾號(hào)管理，進(jìn)行為期大約18個(gè)月的干預(yù)，并利用CCSR數(shù)據(jù)平臺(tái)評(píng)價(jià)干預(yù)效果。

神經(jīng)心理

個(gè)體腦網(wǎng)絡(luò)差異的基因和環(huán)境影響

中科院行為科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室左西年研究組的楊志副研究員，與國(guó)內(nèi)外合作者利用200對(duì)雙胞胎（雙生子）的腦功能影像數(shù)據(jù)，揭示了遺傳和環(huán)境因素對(duì)人腦內(nèi)在功能網(wǎng)絡(luò)的影響，研究結(jié)果發(fā)表于《大腦皮質(zhì)》。研究結(jié)果在系統(tǒng)層面上揭示了大尺度人腦內(nèi)在功能網(wǎng)絡(luò)的個(gè)體差異來(lái)源具有模塊化架構(gòu)：?jiǎn)蝹€(gè)網(wǎng)絡(luò)自身的活動(dòng)受基因調(diào)控，而環(huán)境因素則主要影響不同腦網(wǎng)絡(luò)或功能模塊間的關(guān)系。這不僅能幫助理解人類認(rèn)知與行為個(gè)體差異的腦機(jī)制，而且能為腦與行為關(guān)聯(lián)研究篩選具有遺傳基礎(chǔ)的神經(jīng)影像學(xué)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)記物（如額定控制網(wǎng)絡(luò)），為行為訓(xùn)練和臨床干預(yù)應(yīng)用研究提供備選的腦網(wǎng)絡(luò)（如可塑性很強(qiáng)的楔前葉記憶網(wǎng)絡(luò)）。

獼猴皮層神經(jīng)元編碼曲線自身運(yùn)動(dòng)感知

中科院神經(jīng)科學(xué)研究所顧勇研究組發(fā)現(xiàn)位于獼猴頂葉的多個(gè)腦區(qū)的神經(jīng)元可以解析自身運(yùn)動(dòng)中的平移和旋轉(zhuǎn)組分，相關(guān)成果發(fā)表于《細(xì)胞報(bào)告》。當(dāng)我們乘坐觀光車在外灘隧道中蜿蜒行進(jìn)時(shí)，我們內(nèi)耳的前庭系統(tǒng)也在忙著分析我們的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。值得注意的是，有一群神經(jīng)元既對(duì)對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的平移組分有響應(yīng)，也對(duì)旋轉(zhuǎn)組分有響應(yīng)。這群神經(jīng)元可通過(guò)加權(quán)平均方式整合平移和旋轉(zhuǎn)信息，有可能編碼曲線自身運(yùn)動(dòng)。研究發(fā)現(xiàn)匯聚神經(jīng)元在平移+旋轉(zhuǎn)時(shí)的反應(yīng)強(qiáng)度要高于其在單一組分時(shí)的反應(yīng)強(qiáng)度。由于區(qū)與區(qū)之間的反應(yīng)性質(zhì)類似，表明有關(guān)自身運(yùn)動(dòng)的信息編碼在靈長(zhǎng)類的感覺(jué)皮層可能是廣泛分布的。

動(dòng)物性信號(hào)復(fù)雜性進(jìn)化新機(jī)制

中科院成都生物所研究員崔建國(guó)等人通過(guò)對(duì)峨眉山仙琴蛙的研究，發(fā)現(xiàn)其雌性對(duì)性信號(hào)的區(qū)分能力是促進(jìn)動(dòng)物性信號(hào)復(fù)雜性進(jìn)化的動(dòng)力之一，研究結(jié)果發(fā)表于《進(jìn)化》。雄性動(dòng)物通過(guò)展示漂亮、復(fù)雜的性信號(hào)來(lái)求偶；動(dòng)物性信號(hào)復(fù)雜性進(jìn)化的驅(qū)動(dòng)力一直備受科學(xué)家的關(guān)注。仙琴蛙利用其鳴聲音節(jié)之間音調(diào)節(jié)節(jié)升高這一特點(diǎn)，克服韋伯定理，增加雌性對(duì)鳴聲音節(jié)數(shù)的識(shí)別能力。研究結(jié)果表明，雌性對(duì)性信號(hào)的區(qū)分能力驅(qū)動(dòng)了雄性鳴聲信號(hào)從增加音節(jié)數(shù)的單模信號(hào)，創(chuàng)新性進(jìn)化出增加音節(jié)數(shù)的同時(shí)，音調(diào)在音節(jié)之間節(jié)節(jié)升高的多模信號(hào)。雌性對(duì)性信號(hào)區(qū)分能力的限制，驅(qū)動(dòng)了雄性鳴聲信號(hào)從進(jìn)化得更長(zhǎng)，轉(zhuǎn)變?yōu)檫M(jìn)化得更復(fù)雜。endprint

癲癇波的“活動(dòng)連接圖譜”

中國(guó)科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心、中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院-MIT麥戈文聯(lián)合腦認(rèn)知與腦疾病研究所王立平研究團(tuán)隊(duì)，采用基于光遺傳學(xué)的同步光刺激和多腦區(qū)電記錄技術(shù)，在動(dòng)物活體水平實(shí)現(xiàn)了對(duì)顳葉癲癇傳遞方向的精確解析和癲癇發(fā)作的有效控制，研究結(jié)果發(fā)表于《自然-通訊》雜志。癲癇是由于“神經(jīng)元異常同步化放電”導(dǎo)致的、最常見(jiàn)的大腦功能性疾病之一，影響著全球約1%人口的生活質(zhì)量。在此研究中，首次在活動(dòng)物活體水平精確解析了顳葉癲癇神經(jīng)細(xì)胞異常放電的特征以及癲癇波在大腦內(nèi)的傳遞方向。同時(shí)證實(shí)了海馬中間神經(jīng)元是癲癇疾病的重要干預(yù)和治療靶點(diǎn)。

人腦七大常見(jiàn)皮層功能網(wǎng)絡(luò)，分別為楔前葉記憶網(wǎng)絡(luò)，視覺(jué)網(wǎng)絡(luò)，默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)，額頂控制網(wǎng)絡(luò)，凸顯網(wǎng)絡(luò)，體感運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，背側(cè)注意網(wǎng)絡(luò)

人腦功能網(wǎng)絡(luò)個(gè)體差異來(lái)源的模塊化架構(gòu)。腦功能網(wǎng)絡(luò)自身的活動(dòng)（功能模塊）

轉(zhuǎn)基因猴的類自閉癥行為表征與種系傳遞

中科院上海生命科學(xué)研究院神經(jīng)科學(xué)研究所仇子龍研究組與神經(jīng)所蘇州非人靈長(zhǎng)類研究平臺(tái)孫強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作，通過(guò)構(gòu)建攜帶人類自閉癥基因MECP2的轉(zhuǎn)基因猴模型及遺傳行為學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)MECP2轉(zhuǎn)基因猴表現(xiàn)出類人類自閉癥的刻板行為與社交障礙等行為，相關(guān)結(jié)果發(fā)表于《自然》雜志。自閉癥—也稱孤獨(dú)癥—是一類多發(fā)于青少年的發(fā)育性神經(jīng)精神疾病，患者多會(huì)表現(xiàn)出社交障礙、重復(fù)性刻板動(dòng)作和焦慮抑郁等行為及情緒的異常，目前沒(méi)有有效的藥物治療方法。MECP2轉(zhuǎn)基因食蟹猴作為MECP2倍增綜合癥的非人靈長(zhǎng)類模型，為深入的研究自閉癥的病理及探索治療干預(yù)方法奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

人類視覺(jué)適應(yīng)存在習(xí)慣化現(xiàn)象

中科院心理研究所行為科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室鮑敏研究組，以運(yùn)動(dòng)適應(yīng)和對(duì)比度適應(yīng)為例研究了適應(yīng)后效在長(zhǎng)時(shí)程重復(fù)適應(yīng)訓(xùn)練前后及訓(xùn)練過(guò)程中的變化，研究成果發(fā)表于《科學(xué)報(bào)告》。視覺(jué)是人類最重要的感覺(jué)，而視覺(jué)適應(yīng)則是視覺(jué)的一種重要功能，主要是指視覺(jué)系統(tǒng)能夠根據(jù)知覺(jué)的歷史調(diào)整對(duì)當(dāng)前刺激的反應(yīng)強(qiáng)度。生活中我們能感受到的視覺(jué)適應(yīng)現(xiàn)象有很多，比如明適應(yīng)、暗適應(yīng)。研究結(jié)果關(guān)注重復(fù)多天的適應(yīng)過(guò)程，表明長(zhǎng)時(shí)程重復(fù)適應(yīng)訓(xùn)練引起的適應(yīng)后效變化是由注意以及非注意的類似習(xí)慣化的機(jī)制共同作用的結(jié)果。

Shh調(diào)節(jié)細(xì)胞外谷氨酸水平和癲癇

中科院上海生命科學(xué)研究院神經(jīng)科學(xué)研究所神經(jīng)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室王以政教授等發(fā)現(xiàn)Sonic hedgehog（Shh）可以通過(guò)調(diào)節(jié)谷氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)體的活性影響細(xì)胞外谷氨酸的濃度，繼而影響癲癇的發(fā)生，相關(guān)結(jié)果發(fā)表于《EMBO報(bào)告》。癲癇是發(fā)病率最高的神經(jīng)系統(tǒng)疾病之一，大約影響世界人口的1%。谷氨酸是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中重要的興奮性神經(jīng)遞質(zhì)，當(dāng)它在細(xì)胞外的濃度不能被精確調(diào)控時(shí)，就可能引起包括癲癇在內(nèi)的神經(jīng)興奮性毒相關(guān)的疾病。谷氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)體作為能夠迅速清除細(xì)胞外谷氨酸的重要蛋白，在防止神經(jīng)興奮性毒的發(fā)生上起到重要作用。

精神分裂癥譜系人群表現(xiàn)出不同程度的情緒-行為分離

中科院心理健康重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室神經(jīng)心理學(xué)與應(yīng)用認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究組陳楚僑研究員與香港科研機(jī)構(gòu)合作，考察疾病不同階段中情緒-行為分離的本質(zhì)與缺失程度，相關(guān)結(jié)果發(fā)表于《神經(jīng)心理學(xué)》。結(jié)果顯示，兩組精神分裂癥患者報(bào)告了和他們控制組類似的情緒體驗(yàn)，而陰性分裂型特質(zhì)個(gè)體表現(xiàn)出即時(shí)愉快體驗(yàn)的缺損。而且，精神分裂癥患者組效價(jià)和喚醒度兩個(gè)維度上的情緒體驗(yàn)都不如控制組好。而陰性分裂型組在效價(jià)和喚醒度兩個(gè)維度上的情緒-行為匹配上是完好的。這些發(fā)現(xiàn)提示情緒-行為失匹配在精神分裂癥疾病的不同階段存在本質(zhì)和程度上的差別。

信息科學(xué)

水的全量子效應(yīng)

北京大學(xué)量子材料科學(xué)中心江穎研究員課題組和王恩哥院士課題組以及物理學(xué)院李新征研究員、華中科技大學(xué)呂京濤研究員合作，率先測(cè)定了氫鍵的量子成分，揭示了水的核量子效應(yīng)，從全新的角度詮釋了水的奧秘，研究成果發(fā)表于《科學(xué)》雜志。基于掃描隧道顯微鏡的“針尖增強(qiáng)的非彈性電子隧穿譜”技術(shù)，突破了傳統(tǒng)非彈性電子隧穿譜技術(shù)在信噪比和分辨率方面的限制，獲得了單個(gè)水分子的高分辨振動(dòng)譜和單個(gè)氫鍵的強(qiáng)度氫核的非簡(jiǎn)諧零點(diǎn)運(yùn)動(dòng)會(huì)弱化弱氫鍵，強(qiáng)化強(qiáng)氫鍵，該物理圖像對(duì)于各種氫鍵體系具有相當(dāng)?shù)钠者m性，澄清了學(xué)術(shù)界長(zhǎng)期爭(zhēng)論的氫鍵的量子本質(zhì)。

緩解通信“黑障”新方法

西安電子科技大學(xué)空間科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授李小平研究團(tuán)隊(duì)，提出一種與重返大氣層的飛船保持連續(xù)通信的新方法，并且在地面原理性實(shí)驗(yàn)中得到驗(yàn)證，研究成果發(fā)表于《應(yīng)用物理學(xué)雜志》。飛船重返地球大氣層時(shí)，因劇烈摩擦被數(shù)千攝氏度高溫氣體所環(huán)繞，這樣的高溫足以使空氣電離而變得具有導(dǎo)電性，這層包裹于飛船表面的電離氣體被稱作“等離子鞘”，絕大多數(shù)情況下會(huì)屏蔽電磁波信號(hào)，切斷飛行器與外部的聯(lián)系，這就是所謂的“黑障”現(xiàn)象。利用駐波檢測(cè)和自適應(yīng)碼率穿透等離子鞘套的再入通信方法，不需要攜帶任何額外的附加設(shè)施，甚至可以與現(xiàn)有的測(cè)控系統(tǒng)保持兼容。

多粒度時(shí)間序列預(yù)測(cè)

中科院重慶綠色智能技術(shù)研究院大數(shù)據(jù)挖掘及應(yīng)用中心研究團(tuán)隊(duì)在時(shí)間序列的多粒度預(yù)測(cè)模型的研究方面取得進(jìn)展，相關(guān)研究成果發(fā)表在《化學(xué)計(jì)量與智能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)》和《神經(jīng)計(jì)算》雜志。通過(guò)分析不同領(lǐng)域的時(shí)間序列數(shù)據(jù)的共同基本特征，以粒計(jì)算理論為基礎(chǔ)，分別建立了基于水平?；▽傩粤；┖痛怪绷；颖局盗；┑亩嗔６戎R(shí)空間，然后結(jié)合模糊時(shí)間序列預(yù)測(cè)、時(shí)間序列近似周期和粒子群優(yōu)化算法等，提出了兩種時(shí)間序列的多粒度預(yù)測(cè)模型。在三峽庫(kù)區(qū)長(zhǎng)江干流的水質(zhì)預(yù)測(cè)模擬試驗(yàn)中表明，該模型可以適應(yīng)三峽庫(kù)區(qū)復(fù)雜的時(shí)間序列水質(zhì)預(yù)測(cè)，為庫(kù)區(qū)的水質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)警提供依據(jù)。

新型過(guò)氧化爆炸物檢測(cè)技術(shù)

中科院大連化物所快速分離與檢測(cè)李海洋研究團(tuán)隊(duì)采用試劑分子輔助光電離正離子遷移譜，結(jié)合時(shí)間分辨熱解析進(jìn)樣技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了TATP和HMTD在復(fù)雜基質(zhì)中的二維分離檢測(cè)，檢測(cè)時(shí)間低于10s，靈敏度達(dá)到納克量級(jí)，相關(guān)結(jié)果發(fā)表于《分析化學(xué)》雜志。通過(guò)試劑分子輔助光電離正離子遷移譜，結(jié)合時(shí)間分辨熱解析進(jìn)樣技術(shù)，通過(guò)利用TATP/HMTD和基質(zhì)干擾物揮發(fā)性的不同，實(shí)現(xiàn)了它們?cè)趶?fù)雜基質(zhì)中的二維分離檢測(cè)。新型的離子遷移譜檢測(cè)方法拓寬了爆炸物的檢測(cè)種類，降低了爆炸物的漏檢率，在機(jī)場(chǎng)、地鐵等公共場(chǎng)所的安檢中具有廣闊的應(yīng)用前景。endprint

囚禁離子系統(tǒng)中的聲子算術(shù)實(shí)驗(yàn)

清華大學(xué)交叉信息院量子信息中心金奇奐副教授帶領(lǐng)的離子量子計(jì)算研究小組新近在囚禁離子系統(tǒng)中成功實(shí)現(xiàn)聲子算術(shù)操作，該結(jié)果發(fā)表在《自然-通訊》雜志。量子粒子中確定性算術(shù)操作（即加法和減法）雖然看似簡(jiǎn)單，但由于其量子理論是建立在數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)之上，并且與傳統(tǒng)算術(shù)操作完全不同，因此在量子設(shè)備中實(shí)現(xiàn)起來(lái)要復(fù)雜、困難。研究采用絕熱量子操控技術(shù)將聲子耦合到一個(gè)輔助的二能級(jí)系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)被稱為離散與連續(xù)變量混合模式。在實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)組在聲子數(shù)態(tài)的疊加態(tài)、相干態(tài)等不同量子初始態(tài)上演繹算術(shù)操作，觀察得到末態(tài)魏格納函數(shù)上的亞泊松統(tǒng)計(jì)負(fù)值，從而證明了經(jīng)典態(tài)在算術(shù)操作之后變成了非經(jīng)典態(tài)。

受限空間內(nèi)納流體晶體生化傳感方法

北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院微納電子學(xué)研究院、微米/納米加工技術(shù)國(guó)家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室王瑋副教授課題組提出納流體晶體的新納流體研究架構(gòu)，通過(guò)在微加工制備的微結(jié)構(gòu)內(nèi)自組裝納米顆粒，利用顆粒間隙實(shí)現(xiàn)了納流體器件，相關(guān)結(jié)果發(fā)表于《芯片實(shí)驗(yàn)室》。由于納米顆粒制備簡(jiǎn)單，易于表面修飾，納流體晶體技術(shù)非常適于納流體傳感?；诩{流體晶體，研制出一種具有較高讀出一致性的受限空間內(nèi)納流體晶體生化傳感的新方法，成功解決了自組裝納米顆粒晶體幾何尺寸一致性差所導(dǎo)致的讀出差別較大，從而需復(fù)雜自校準(zhǔn)的問(wèn)題。

蜜蜂語(yǔ)音報(bào)警信號(hào)被解碼

中國(guó)科學(xué)院西雙版納熱帶植物園化學(xué)生態(tài)研究組譚墾研究團(tuán)隊(duì)與美國(guó)加州大學(xué)James Nieh博士合作，利用胡蜂-蜜蜂這個(gè)系統(tǒng)對(duì)東方蜜蜂（Apis cerana）的負(fù)反饋機(jī)制進(jìn)行了詳盡的研究，研究結(jié)果發(fā)表于《Plos生物學(xué)》。與胡蜂同域生長(zhǎng)的本土蜜蜂進(jìn)化出了警告同伴有危險(xiǎn)的語(yǔ)音報(bào)警信號(hào)，該信號(hào)由簡(jiǎn)單的脈沖振動(dòng)組成，其中的頻率代表危險(xiǎn)程度；持續(xù)時(shí)間代表危險(xiǎn)的類型。信號(hào)接收者會(huì)根據(jù)編碼的危險(xiǎn)程度及危險(xiǎn)類型做出相應(yīng)的反應(yīng)：停止招募同伴去危險(xiǎn)的地方或是留在安全的巢內(nèi)。這個(gè)信號(hào)與蜜蜂精巧的舞蹈語(yǔ)言相匹配，構(gòu)成了舞蹈的觸發(fā)-表達(dá)-報(bào)警-停止的完整過(guò)程。

金黃色葡萄球菌WalKR雙組份系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與信號(hào)分子

中國(guó)科學(xué)院上海藥物研究所蔣華良課題組、芝加哥大學(xué)何川研究組、西北大學(xué)、印第安納大學(xué)等多個(gè)科研院所的研究人員合作，發(fā)現(xiàn)金黃色葡萄球菌中必需性雙組分體系WalKR的外源信號(hào)感應(yīng)機(jī)制，研究結(jié)果發(fā)表于《自然-通訊》。該研究表征了這個(gè)雙組份體系的信號(hào)接受蛋白結(jié)構(gòu)，從分子層面證實(shí)其具有經(jīng)典的小分子受體（PAS domain）的三維結(jié)構(gòu)，并且發(fā)現(xiàn)四個(gè)信號(hào)傳導(dǎo)關(guān)鍵性殘基。應(yīng)用信號(hào)蛋白結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)藥物設(shè)計(jì)方法，發(fā)現(xiàn)了首個(gè)能夠激活雙組分體系的小分子（2， 4-dihydroxybenzophenone， DHBP），實(shí)驗(yàn)證實(shí)DHBP直接作用于WalKR雙組份體系的膜外信號(hào)接受蛋白。endprint