《自然》發(fā)布 “2018年度十大人物”

Nature封面：數(shù)字10。Nature雜志第7736期封面文章報道了《自然》雜志2018年遴選出的10位對科學界產(chǎn)生重大影響的人士，囊括了一些重要的科學事件，從超導態(tài)發(fā)現(xiàn)到飽受批評的人類基因編輯。這10位人士是：石墨烯科學家曹原，洞察人類的古遺傳學家Viviane Slon，CRISPR編輯基因的妄為者賀建奎，多樣性大使Jess Wade，地球監(jiān)測員Valérie Masson-Delmotte，星圖繪制者Anthony Brown，馬來西亞環(huán)保斗士楊美盈，DNA名偵探Barbara Rae-Venter，開放獲取的首領Robert-Jan Smits，小行星獵手吉川真。

通過鐵催化sp3 C–H官能化實現(xiàn)碳碳鍵的酶效應組裝

Nature封面：非生物反應。Nature雜志第7737期封面文章報道了通過催化使碳碳鍵取代碳氫鍵。科學家發(fā)現(xiàn)細胞色素P450酶在進化后，可以在細菌中有效進行這種轉化。這些酶的鐵—血紅素酶能催化卡賓插入sp3雜化碳氫鍵，產(chǎn)生具有高對映選擇性的烷基化產(chǎn)物。這一研究結果表明鐵可以用于實現(xiàn)這種難度較大的反應，并有望取代之前用來催化這一官能化反應的低豐度元素，如銠和銥。雖然卡賓碳氫插入并不存在于天然的化學反應庫中，但細菌中產(chǎn)生的酶在進化后也能實現(xiàn)這類非天然的生物反應。

從黑洞暫現(xiàn)源的冕收縮看黑洞演化

Nature封面：一個黑洞已經(jīng)開始吸積鄰近恒星物質的藝術想象圖。Nature雜志第7738期封面文章通過觀測一個新發(fā)現(xiàn)的黑洞暫現(xiàn)源，并利用國際空間站上的儀器追蹤其演化。他們發(fā)現(xiàn)在黑洞從硬輻射變?yōu)檐涊椛涞倪^程中，冕發(fā)生了收縮，但吸積盤的內(nèi)緣位置沒有發(fā)生變化。恒星質量黑洞的吸積流特性會在幾天到幾個月的時間尺度上發(fā)生變化。當黑洞在吸積物質后“啟動”時，它具有硬（高能）X射線譜——由其吸積盤（黃色）上方的熱冕（藍色）產(chǎn)生，之后再變?yōu)檐洠ǖ湍埽射線譜——由吸積盤的輻射主導。

干群羊膜動物運動逆向工程重建

Nature封面：OroBOT與Orobates pabsti重建的圖片合成。Nature雜志第7739期封面文章報道了對羊膜動物Orobates pabsti曾經(jīng)可能的移動方式進行了逆向工程重建，選擇這一物種是因為其保留有完整化石及包含其足跡的化石行跡?？茖W家先將化石和行跡數(shù)字化，用于運動學和動力學模擬，從而進行可信的步態(tài)識別。隨后又建立了一個Orobates的機器人模型加以驗證。結果顯示，Orobates的運動比之前假定的早期四足動物運動方式更高級——更直立、平衡性更好、更節(jié)省機械能量，這說明高級運動可能在羊膜動物輻射演化之前就發(fā)生了。

體型類似大象且擁有直立四肢的晚三疊世單孔亞綱動物

Science封面：利索維斯獸（Lisowicia）。Science雜志第6422期封面文章報道了利索維斯獸的研究進展。波蘭晚三疊世的伯氏利索維斯獸（Lisowicia bojani）是最年輕的二齒獸化石記錄，也是體型最大的三疊紀非恐龍陸生四足動物。利索維斯獸可能發(fā)育適于奔跑的直立四肢。生長停滯線缺失和皮質骨的高度重塑表明其終生快速生長。與恐龍一樣，干群哺乳動物在三疊紀演化出了巨大的體型，直到始新世末期哺乳動物才再次達到這種體型。利索維斯獸相當巨大，它的體長可達4.5米，高2.6米，體重9噸。

白蟻減輕了熱帶雨林干旱的影響

Science封面：白蟻。Science雜志第6423期封面文章報道了一個中外聯(lián)合研究小組的成果，在干旱時期，白蟻能幫助藤蔓幼苗的存活率提高，它們對維持干旱中長期的生態(tài)系統(tǒng)功能發(fā)揮了重要作用。大多數(shù)人認為白蟻是一種可以破壞家園和莊稼的害蟲。但是，數(shù)據(jù)證實白蟻對緩解熱帶雨林干旱的負面影響至關重要，例如在干旱期間保持土壤濕度和養(yǎng)分。白蟻類已知是生態(tài)系統(tǒng)中某些最重要的策劃者。它們能通過分解林地的有機物、木頭和落葉，混合與維護土壤養(yǎng)分及調(diào)控濕度來改變土壤性質，這些都是維持雨林生態(tài)系統(tǒng)的關鍵因素。

擁有分子對比度和納米級分辨率的皮質柱和全腦成像

Science封面：納米級成像。Science雜志第6424期封面文章報道了可對多個標本進行全腦比較甚至密集神經(jīng)支配的神經(jīng)回路成像，具有25納米分辨率和更高蛋白質特異性對比度。光學技術和電子顯微鏡在理解大腦的復雜性特定領域各有利弊。研究者結合擴展顯微技術和晶格層光顯微技術描繪小鼠皮層或整個果蠅大腦中蛋白質之間的納米級空間分布，包括神經(jīng)元突觸蛋白、軸突髓鞘化和多巴胺能神經(jīng)元突觸前密度，使得神經(jīng)發(fā)育、兩性異形、成見度及與行為或神經(jīng)活動的結構相關性等大規(guī)模統(tǒng)計學研究得以實現(xiàn)。

2018年夏威夷基拉韋厄火山噴發(fā)和山頂崩塌

Science封面：基拉韋厄火山噴發(fā)。Science雜志第6425期封面新聞報道了2018年夏威夷基拉韋厄火山噴發(fā)和山頂崩塌的情況。Kilauea Volcano基拉韋厄火山位于美國夏威夷島東南部，是世界上活動力旺盛的活火山。2018年，基拉韋厄火山經(jīng)歷了至少200年來最大的東部裂谷地區(qū)（LERZ）火山噴發(fā)和火山口破裂。4月30日，Pu‘u‘?‘ō 火山口崩塌后，巖漿肆虐。5月3日，裂縫擴大6.8公里。5月4日的一次地震（6.9級）產(chǎn)生了約5米的斷層滑動。熔巖爆發(fā)的速度超過每秒100立方米，最終覆蓋35.5平方公里。

華南早寒武世布爾吉斯頁巖型化石庫——清江生物群

西北大學早期生命與環(huán)境創(chuàng)新研究團隊張興亮、傅東靜等人的最新研究成果《華南早寒武世布爾吉斯頁巖型化石庫——清江生物群》，首次在國際上公布了該團隊在中國宜昌長陽地區(qū)清江與丹江河的交匯處，發(fā)現(xiàn)了距今5.18億年的寒武紀特異埋藏軟軀體化石庫，并命名為“清江生物群”。這是進化古生物學界的又一突破性發(fā)現(xiàn)。研究成果發(fā)表于Science。此次發(fā)現(xiàn)的清江生物群，在4351件化石標本中，已分類鑒定出109個屬，其中53%為此前從未有過記錄的全新屬種。生物統(tǒng)計學“稀疏度曲線”分析顯示，清江生物群的物種多樣性將有望超過包含布爾吉斯和澄江在內(nèi)的全球已知所有寒武紀軟軀體化石庫。

澄江生物群發(fā)現(xiàn)環(huán)節(jié)動物門原始祖先

西北大學早期生命研究團隊韓健研究員等人與英國劍橋大學合作，將中國發(fā)現(xiàn)寒武紀早期具骨片的多毛類的相關成果發(fā)表于Scientific Reports。韓健等在云南澄江生物群中發(fā)現(xiàn)了兩個已知最古老多毛類新屬種——古扇蟲和中華隱剛毛蟲。其中古扇蟲應該是目前已知多毛類化石中保存最為原始特征的環(huán)節(jié)動物。環(huán)節(jié)動物是分節(jié)較為簡單、原始的門類。該門類主要包括體表剛毛眾多的多毛類（如沙蠶）和剛毛稀少甚至完全退化的寡毛類（如蚯蚓）及蛭類三大類群。寡毛類和蛭類多生活在陸地或淡水，而更為原始的多毛類則主要生活于海洋?，F(xiàn)代海洋中的沙蠶具有成對細長的疣足和束狀剛毛，疣足內(nèi)部具有支撐其運動的足刺。

棕櫚化石揭示了年輕的青藏高原

中國科學院西雙版納熱帶植物園古生態(tài)研究組蘇濤研究員、周浙昆研究員領導的研究團隊對產(chǎn)自青藏高原中部，距今約2500萬年的大型棕櫚葉片化石開展了相關研究，為青藏高原抬升歷史提供了新的證據(jù)。研究論文發(fā)表于Science Advances?？蒲腥藛T在藏北倫坡拉盆地采集到了這一珍貴的葉片化石標本，整個標本長度達到1米，葉脈清晰可見。結合現(xiàn)在棕櫚科植物分布區(qū)分析了制約棕櫚科生長的最冷月均溫等關鍵氣候要素，利用古氣候模型模擬了13種不同的地形地貌情景，表明在2500萬年前，生活在西藏中部的棕櫚，分布的海拔高度不超過2300米，生活的地形地貌極有可能是一種東西向的峽谷，峽谷兩側為海拔4000米左右的高山。

植物“登陸”的新機理

浙江大學農(nóng)業(yè)與生物技術學院張國平教授團隊的陳仲華教授課題組，與來自澳大利亞、美國、英國、以色列、加拿大和德國的27位科研人員聯(lián)合攻關，提出并驗證了關于植物如何在4.5億年前由水生向陸生過渡的新理論，提出了葉綠體逆行信號通路SAL1-PAP的起源和進化的新觀點。該發(fā)現(xiàn)加深了對植物耐旱性進化及適應氣候變化的理解，對作物耐旱育種和栽培提供了新思路。研究論文發(fā)表于《美國國家科學院院刊》（PNAS）。植物生長的過程中，質體基因組和細胞核基因組相互協(xié)調(diào)維持生物體的發(fā)育和功能，文中相關分析和實驗結果表明這種分子機制起源于鏈型綠藻，之后保留在大部分的陸地植物中。

首次發(fā)現(xiàn)體內(nèi)保存蛋殼的中生代鳥類化石

中國科學院古脊椎動物與古人類研究所周忠和、鄒晶梅、巴約勒團隊報道了世界范圍內(nèi)首個腹腔內(nèi)含有蛋殼的滅絕鳥類——反鳥類化石，為研究古鳥類的生殖繁育提供了新的信息，進而為探知早期鳥類的演化歷程提供了新的證據(jù)。研究成果發(fā)表于Nature Communications。該標本發(fā)現(xiàn)于中國甘肅玉門市，距今1.1億年的早白堊世下溝組的湖相沉積物中，是一個全新的屬種，被命名為施氏慈母鳥。蛋殼最外層的蛋皮膜由小球粒狀的礦物質構成，這種致密的球形礦物顆粒組成的蛋膜，常出現(xiàn)在將鳥巢筑在靠近潮濕環(huán)境中的現(xiàn)生鳥類中（如鵪鶉、鴨子，火烈鳥等），這種結構可以隔絕潮濕空氣，從而避免相應的感染問題。

世界上最早的鉸齒魚類新屬種：優(yōu)美玉帶魚

中國科學院古脊椎動物與古人類研究所徐光輝研究團隊在我國云南羅平發(fā)現(xiàn)了兩億四千萬年前一種新的鉸齒魚類，命名為優(yōu)美玉帶魚，并將其歸入拱魚目臘山魚科。優(yōu)美玉帶魚代表了世界上最早的鉸齒魚類化石記錄之一，它的發(fā)現(xiàn)為了解全骨魚類的早期演化和鉸齒魚類的起源提供了新的化石證據(jù)。研究論文發(fā)表于《古脊椎動物學報》。玉帶魚屬名源于羅平白臘山下的玉帶湖。“臘山玉帶”是明代大旅行家、地理學家徐霞客在羅平覽勝記錄的著名景點之一。優(yōu)美玉帶魚是中三疊世羅平生物群中新鰭魚類的又一重要發(fā)現(xiàn)。云南中三疊世羅平生物群是世界上生物多樣性最高的三疊紀海生化石庫之一。

緬甸琥珀揭示甲蟲高度特化的捕食行為

中國科學院南京地質古生物研究所蔡晨陽研究團隊通過對緬甸琥珀中大量的隱翅蟲化石進行系統(tǒng)研究，發(fā)現(xiàn)了兩種突眼隱翅蟲化石。它們罕見地保存了高度特化的捕食器官，揭示了突眼隱翅蟲捕食行為的早期演化，有助于理解現(xiàn)代的突眼隱翅蟲亞科內(nèi)各個屬的系統(tǒng)關系和捕食行為的起源。該研究發(fā)表于Current Biology。突眼隱翅蟲屬和澳洲屬都具有極其獨特的由下唇特化而來的可伸縮的捕食器官，并以此捕捉迅速逃跑的獵物，如跳蟲。其下唇靠血淋巴的壓力快速伸出，利用末端帶有黏液的肉墊黏住獵物，并將其拖進上顎范圍內(nèi)取食。下唇具有長距離、高速度及瞬間固定獵物的能力，在捕食效率上遠遠超過普通的上顎捕食方式。

湖南寒武系磷塊巖中發(fā)現(xiàn)原位立體保存的六射海綿化石

中國科學院南京地質古生物研究所羅翠副研究員與德國哥廷根大學Joachim Reitner教授合作，發(fā)現(xiàn)湖南張家界附近牛蹄塘組底部紐芬蘭統(tǒng)的硅質磷塊巖中存在原位立體保存的六射海綿化石。研究論文發(fā)表于PalZ。這套磷塊巖位于牛蹄塘組鎳—鉬富集層之下，推測其沉積時間不晚于寒武紀第二期。原位保存的海綿化石以結核的形式賦存于富碳的硅質磷塊巖中，其圍巖具有指示自生成因的層狀、團塊狀隱晶質磷酸鹽沉積結構，而缺乏機械搬運沉積顆粒。一些化石的骨架被完全包埋在隱晶質的磷酸鹽沉積中;大部分化石的保存狀態(tài)是骨針首先被等厚、具十字消光特征的隱晶質磷酸鹽膠結物所包裹，剩余的骨架空間被更晚期的磷酸鹽、石英和焦瀝青所充填。

腦卒中關鍵機制

南京大學醫(yī)學院附屬鼓樓醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科徐運教授團隊在缺血性腦卒中后炎癥與腦損傷關系研究中取得進展，研究論文發(fā)表于《美國國家科學院院刊》（PNAS）。研究團隊發(fā)現(xiàn)了一種內(nèi)源性FASL信號，是調(diào)控雙陰性細胞轉“壞”的關鍵。進一步研究發(fā)現(xiàn)，雙陰性T細胞發(fā)揮“壞”的功能，依賴其分泌的TNF-α誘導促炎型的小膠質細胞形成，并進一步揭示了PTPN2是抑制FASL信號誘導TNF-α產(chǎn)生的內(nèi)源性負向調(diào)控分子，提出了缺血性腦損傷的新發(fā)病機制?；诖?，徐運教授團隊應用FASL阻斷性單抗治療卒中小鼠，顯著促進了“保護型/抑炎型”小膠質細胞的形成，改善了缺血性腦損傷，為臨床治療提供了新的干預策略。

青光眼研究進展

中山大學中山眼科中心何明光教授團隊和英國倫敦大學Paul Foster教授合作，開展激光虹膜周切術預防房角關閉——一項單中心隨機對照臨床試驗研究，該成果發(fā)表于《柳葉刀》。該研究是為期6年的單中心臨床隨機對照試驗。通過對廣州市荔灣區(qū)50?70歲人群進行社區(qū)篩查，最終從11991名篩查對象中入選了889名臨床試驗受試者。所有受試者均達到預定的雙眼可疑原發(fā)性房角關閉入選標準。對受試者雙眼進行隨機分組，其中一眼分配至激光虹膜周邊切開，作為干預組，對側眼不進行治療，作為對照。研究結果提示，不應廣泛使用預防性激光治療。這個臨床實踐的改變，可能會減少沒有必要的手術治療，降低衛(wèi)生資源的投入。

化療聯(lián)合細胞免疫治療可改善晚期胃癌預后

首都醫(yī)科大學附屬北京世紀壇醫(yī)院任軍教授團隊證實細胞免疫治療聯(lián)合化療模式可顯著提升晚期胃癌臨床療效，延長總體生存期，并揭示了循環(huán)腫瘤DNA（ctDNA）、T細胞受體（TCR）與預后顯著相關。研究成果發(fā)表于Clinical Cancer Research。胃癌是我國最常見的消化系統(tǒng)惡性腫瘤之一，往往在患者確診時就已處于晚期，喪失了手術機會，通常采用口服S-1聯(lián)合順鉑進行化療，但是化療效果不理想，毒副反應強。因此探索新型治療模式，延長晚期胃癌患者的生存時間，是須需解決的難題。而腫瘤的免疫治療是目前國內(nèi)外研究熱點，也是未來腫瘤臨床治療方向。

耐藥細菌感染治療研究進展

復旦大學藥學院王建新教授課題組和龐志清副教授課題組合作開發(fā)了一種新型的仿生紅細胞膜融合脂質體，并進行了細菌毒素清除和耐藥細菌感染治療相關研究。研究論文發(fā)表于ACS NANO。細菌感染仍然是世界范圍內(nèi)的一類高發(fā)病率和高致死率的疾病，而耐藥細菌尤其是“超級細菌”的出現(xiàn)給細菌感染治療帶來了更大挑戰(zhàn)。成孔毒素是細菌感染的主要毒力因子，在細菌感染過程中協(xié)助病原菌的生長、侵襲和定殖。針對成孔毒素的抗毒力因子治療策略可通過非直接殺滅病原菌避免細菌產(chǎn)生耐藥，是耐藥細菌感染治療的重要方向。隨著納米技術的發(fā)展，采用納米藥物抗毒力因子治療耐藥細菌感染的研究受到持續(xù)關注。

食用野生紅樹莓可降低小鼠餐后血糖

浙江大學生物系統(tǒng)工程與食品科學學院陳衛(wèi)教授課題組系統(tǒng)闡明了漿果花色苷抑制α-葡萄糖苷酶的構效機制，并從野生紅樹莓和草莓中分離鑒定出一種新型的天然來源的花色苷，即天竺葵素-3-O-蕓香糖苷。通過實驗證明Pg3R具有顯著的α-葡萄糖苷酶抑制活性，能有效降低小鼠餐后血糖。研究論文發(fā)表于Chemical Communications。α-葡萄糖苷酶是控制餐后血糖的主要靶酶之一。但是，使用目前市售的α-葡萄糖苷酶抑制劑（阿卡波糖、米格列醇和伏格列波糖）通常會引起胃腸道的不良反應。因此，從果蔬和食源性植物中篩選生物活性好且無毒副作用的α-葡萄糖苷酶抑制劑，對控制餐后血糖具有重要意義。

幽門螺桿菌有了優(yōu)化根除療法

陸軍軍醫(yī)大學陸軍特色醫(yī)學中心消化內(nèi)科副主任蘭春慧團隊研究了優(yōu)化二聯(lián)療法根除幽門螺桿菌組方，首次證明與鉍劑四聯(lián)療法相當。相關成果發(fā)表于《美國胃腸病雜志》。傳統(tǒng)治療幽門螺桿菌采用鉍劑四聯(lián)療法，但由于四聯(lián)療法使用藥物種類多、服用方法較復雜、副反應也較多。實驗結果表明，實驗組和對照組的根除率沒有顯著差異，優(yōu)化二聯(lián)療法在幽門螺桿菌初治患者中的療效等同于鉍劑四聯(lián)療法，且副反應更小，成本更低。該臨床研究也證實優(yōu)化的二聯(lián)療法不受人體CYP2C19基因多態(tài)性和抗生素耐藥的影響，因此，可推薦優(yōu)化二聯(lián)方案用于一線經(jīng)驗性治療。

免疫調(diào)控肝血竇內(nèi)皮細胞抑制腫瘤肝轉移新策略

武漢光電國家研究中心張智紅教授課題組開展蜂毒納米顆粒免疫調(diào)控肝血竇內(nèi)皮細胞抑制腫瘤肝轉移的研究，研究成果發(fā)表于Nature Communications。研究發(fā)現(xiàn)，含有RKR多肽序列的蜂毒肽納米顆粒（α-melittin-NP）可高效靶向LSEC并誘導其免疫激活。α-melittin-NP打破了LSEC介導的免疫耐受狀態(tài)，招募NK和T細胞的肝臟浸潤，進而促進NK細胞的分化成熟和T細胞激活，致使肝臟由免疫耐受狀態(tài)轉變?yōu)槊庖呒せ顮顟B(tài)，有效阻止多種腫瘤（黑色素瘤、乳腺癌、結腸癌）的實驗性肝轉移和乳腺癌自發(fā)性肝轉移的發(fā)生。解決了LSEC高效靶向標記及特異性調(diào)控的難題，提出以LSEC為靶標調(diào)控肝臟免疫微環(huán)境的新方法。

用于治療嚴重型哮喘的新型高效糖皮質激素配體的研究

中國科學院上海藥物研究所徐華強課題組聯(lián)合哈爾濱工業(yè)大學生命科學中心何元政課題組、美國克里夫蘭臨床中心布克珉（Booki Min）課題組和美國VanAndel研究所Karsten Melcher開展一種針對激素耐受型嚴重哮喘的新型高效糖皮質激素的研發(fā)。研究論文發(fā)表于《美國國家科學院院刊》（PNAS）。哮喘是一種常見的呼吸系統(tǒng)疾病，全球約有8%?10%的患者。這項研究發(fā)現(xiàn)新型高效糖皮質激素配體在動物哮喘模型上10倍優(yōu)于當前世界上臨床上最有效的哮喘藥物，并且首次在激素耐受型惡性哮喘的動物模型上實現(xiàn)了對激素抗性的扭轉，為治療致死率很高的惡性哮喘開拓了新思路。