Science导读(15 November 2019,vol 366 issue 6467 )
发布人:wuph 发布时间:1/9/2020 5:13:05 PM  浏览次数:577次
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Science

15  November  2019vol 366  issue 6467              

1. 编辑推荐:最新文献纵览                               777

2. 新成果                                               834

简讯 

3. 新闻一览                                          778-780  

一周科学相关政策与相关新闻报道。

深度调查

4. 研究发现一类肠道菌群与酒精性肝炎的严重程度密切相关    

EVA FREDERICK      784

科学家最新研究发现,一类肠道菌群产生的毒素与酒精性肝炎的严重程度息息相关,而针对这类肠道菌群的疗法可以在小鼠模型中减少肝脏的损伤。研究人员们指出,这不但带来了一种可靠的生物标志物,还开辟了一种潜在的治疗新思路。

5. 一种神秘的疾病袭击了美国山毛榉树 

GABRIEL POPKIN     786

山毛榉是北美东部最重要的树种之一。近来,一种神秘的疾病袭击了北美山毛榉,并且已经从五大湖迅速传播到新英格兰。但是科学家们对引起这种被称为山毛榉叶病的疾病的原因持不同意见。有研究认为一种从亚洲引进的食叶蠕虫可能跟这类疾病相关,但有人对此表示怀疑。

6.美国议员提议未来五年美国AI研究再投入1000亿美元 

 JEFFREY MERVIS      787

最近,纽约州参议员查尔斯•舒默(Charles Schumer)提议:在未来五年内给AI领域的基础研究(已有投入的基础上)再投入1000亿美元。这是美国参议院的最高民主党人为国内AI事业发展提出的一个宏伟目标。他们倡议政府创建一个新的国家科学技术基金,专为人工智能及其相关领域进行投资,在经济上全力支持AI的发展。

研究型文章

7. 通过长期体外胚胎培养解析灵长类动物着床后早期胚胎的发育 

     YUYU NIU

目前对哺乳动物胚胎围着床期到原肠胚期的转换了解有限。本研究建立培养系统可体外培养食蟹猴胚胎20天。培养的胚胎经历灵长类发育关键阶段。单细胞RNA测序显示原始内胚层、滋养外胚层、上胚层和类原始生殖细胞的发育轨迹。单细胞染色质可及性分析找到确定不同细胞类型的转录因子。该发现揭示了着床后早期非人灵长类胚胎发育的关键事件和分子机制。

8. 体外培养食蟹猴胚胎到原肠胚早期     

    HUAIXIAO MA

原肠胚形成是胚胎发育过程的关键之一。本研究建立体外培养(IVC)系统可支持食蟹猴囊胚发育至原肠胚早期。IVC胚胎高度还原在体着床后胚胎发育。单细胞RNA测序为着床后早期胚胎的种系特化提供信息。该系统为探索灵长类着床后早期胚胎发育的特点和机制提供平台,人类胚胎发育可能具有保守的细胞运动和谱系。

9. 解析RSC复合物与核小体结合的结构   

  YOUPI YE        838-843

RSC通过重塑染色质结构调控基因转录。本研究解析了酵母RSC结合核小体的冷冻电镜结构。RSC由ATP酶马达,肌动蛋白相关蛋白模块和底物召集模块(SRM)组成。RSC主要通过马达与核小体结合,需要附属亚基Sfh1与H2A-H2B酸性区域结合,弹出核小体。SRM排列成三个底物结合小叶,等待结合各自的核小体表位。SRM和马达的相对方向解释了RSC对DNA易位和启动子重定位核小体的方向性。

10. ISR的激活介导了唐氏综合症的行为和神经生理异常 

                 PING JUN ZHU        843-849

摘要:唐氏综合症(Down syndrome,DS)是智力障碍疾病的常见遗传因素,蛋白质稳态在DS病理生理学的角色不明。本研究发现蛋白质维稳网络(整合应激反应,ISR)在DS小鼠和患者大脑中被激活能使转录重编程。抑制ISR可逆转转译和抑制性突触传递的变化,拯救DS小鼠的突触可塑性及长期记忆缺陷。该结果表明ISR在DS中发挥重要作用,从而提供了一种有效的干预疗法。

11. 设计成束状的Pt-Ni合金纳米笼可提高实际燃料电池中的氧化还原反应效率     

     XINLONG TIAN        850-856

研发有效稳定的电催化剂对实际燃料电池的应用相当重要。本研究报道一种一维束状铂-镍(Pt-Ni)合金纳米笼,具有用于氧化还原反应的Pt外表结构,表现出高质量活性和特异活性。在50,000次循环后,该催化剂始终具有高稳定性,而活性下降可忽略不计。由该催化剂组装的燃料电池在0.6 V下提供1.5 A/cm^2的电流密度,并且稳定运行至少180小时。

报告

12. 广泛可调的紧凑型太赫兹气体激光器     

 PAUL CHEVALIER     856-860

太赫兹(THz)波段由于缺乏可靠光源一直以来较少被利用。本研究实现了一种基于旋转粒子数反转的气相分子激光,该激光由量子级联激光器泵浦,具有紧凑、可广泛调谐、高亮度等特点。研究人员发现几乎任何分子气体的任何转动跃迁都可被用来激射。研究结果表明,量子级联激光器泵浦的许多分子气体能产生线宽跨越1THz且功率大于1毫瓦的激光线。

13. 纳米光电开关在CMOS电压下工作     

   CHRISTIAN HAFFNE      860-864

将可重新编程光网络与CMOS模块相结合将有望实现在芯片上的集成光电平台。本研究展示了在微米级光-等离子激元结构中,光-电-机械效应能在CMOS量级电压和低光学损耗下实现光开关。通过一个很薄的静电金膜上纳米级微扰来实现快速切换。该金膜形成气隙混合光子等离子体波导。该体系为开发集成CMOS的可重编程光学系统的应用提供途径。

14. 室温下高应变率的高延展性非晶氧化物  

  ERKKA J. FRANKBERG      864-869

氧化玻璃在现代世界应用广泛,但在室温下极易破碎。本研究发现,非晶氧化铝通过黏性蠕变机制在室温和高应变率条件下实现永久变形且不破碎。该薄膜材料表现出致密性,毫无几何缺陷,延展性达到100%。研究结果有助于实现新型耐损伤玻璃材料,从而提高电子设备和电池的机械阻力和可靠性。

15. 原子层厚度异质结构中层间激子动力学的电控制    

  LUIS A. JAUREGUI      870-875

由单原子层厚度的过渡金属硫化物(TMDs)构建的范德华异质结构使激子可在不同层中形成,并具有高束缚能和长寿命。利用单层TMDs异质结,本研究实现长寿命中性和带电层间激子的光和电的产生。中性层间激子可在整个样品传播,并能够被激发功率和门电亚控制。研究结果表明对激子的产生和控制能为实现具有完全电可调性的玻色复合粒子的量子操纵提供新思路。

16. 广泛应用于含碳氢键的脂肪族聚合物交联剂   

   MATHIEU L. LEPAG        875-878

一些烷基聚合物可以通过使用过氧化物或高能辐射或通过添加自由基形成剂进行交联。本研究使用双重嗪分子作为交联剂,通过热激活或光化学激活来形成碳烯,从而很容易地插入到聚合物的碳氢键中,导致交联。该分子作为交联剂已用于多种聚合物底物,并且包括低表面能量材料黏合和聚乙烯材料的强化。

17. 淡水植物群落的流域特性和光合特性组成  

   L. L. IVERSEN      878-881

相对于陆地植物,许多水生植物的光合作用除了二氧化碳外,还需要碳酸氢盐来补偿水中二氧化碳的低扩散率和潜在的消耗。本文调查了不同流域的二氧化碳和碳酸氢盐的浓度差异与淡水植物的碳酸氢盐利用是否存在关联,发现在全球范围内,具有这种特征的植物物种出现频率随着碳酸氢盐浓度增加而增加。因此,人为导致的碳酸氢盐和二氧化碳浓度变化可能改变淡水植物群落物种组成。

18. 微生物来源的肽模拟物可导致致命性炎性心肌病 

    CRISTINA GIL-CRUZ     881-886

本研究发现自发性自身免疫心肌炎小鼠中心肌炎发展为致命性心脏病,取决于共生拟杆菌属模拟肽在肠对于心肌肌球蛋白特异性TH17细胞的印记。心肌炎患者中拟杆菌属特异性CD4+T细胞及B细胞显著增加,抗生素成功预防小鼠致命性疾病,均提示肠道共生菌模拟肽能促进遗传易感个体炎性心肌病的发生。通过操纵微生物组抑制心脏毒性T细胞可使炎性心肌病成为可靶向疾病。

19. 多种全球变化因素在驱动土壤功能和微生物多样性中的作用  

   MATTHIAS C. RILLIG     886-890

土壤是陆地生态系统的基础,但它们也面临着大量的人为压力。同时,如今我们对土壤如何对两种以上的环境因素的共同作用作出反应知之甚少。本文的实验表明同时增加全球变化因子的数量会增加土壤性质、土壤过程和微生物群落的方向性变化,尽管在预测变化幅度方面存在较大的不确定性。本文的研究为探究全球环境变化的影响的实验设计提供了一个有效的蓝图。

20. 太阳针状体的产生以及随后的大气加热  

   TANMOY SAMANTA     890-894

太阳针状体是从太阳色球层喷射出的等离子体。本研究使用大熊太阳天文台的古德太阳望远镜观测到主极性磁场浓度周围的反极性磁通量出现的几分钟内会出现针状体,数据表明其临近的日冕随后开始加热。观测结果显示太阳大气下层的磁场相互作用可产生针状体并加热太阳大气上层。

21. 把光子热凝聚为相干分裂状态 

      CHRISTIAN KURTSCHEID      894-897

光的量子态在许多研究领域发挥关键作用,从量子信息到精准测量。本研究使用光染料微腔发现光子波包在热化过程中会分裂,室温条件下,光子凝聚成量子相干分叉基态。对该能量驱动光学态的制备方法为探索相关和纠缠的光学多体态提供了一个有效途径。

 


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