Science 导读 (22 MAY 2020 VOL 368,ISSUE 6493)
发布人:zhangyilin 发布时间:7/22/2020 11:47:36 AM  浏览次数:118次
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1. 编辑推荐:最新文献纵览     841

简讯 

2. 新闻一览    804-806

深度调查

3. HIV新药临床试验成功:预防效果提高69%   Jon Cohen    807

近日,美国一家公司公布了HIV预防试验网络(HPTN)083研究的中期分析数据。这是一项全球性HIV预防研究,结果显示,在预防HIV获得性感染方面,每2个月给药一次的cabotegravir长效注射剂(CAB LA),比目前的HIV暴露前预防性用药(PrEP)标准护理药物——吉利德每日一次口服药物Truvada更有效,预防HIV的有效性高出69%。该项研究达到了非劣性主要目标,差异接近优越性,有利于cabotegravir,有待最终分析。

4. 为什么一些COVID-19患者会成为超级传播者?   Kai Kupferschmidt    808-809

本文对COVID-19 的“超级传播者”进行了分析,揭示了一些人成为超级传播者,而大多数人却不会造成大规模感染的原因。分析指出,病毒的传播方式和患者的不同特征都是重要因素。

5. COVID-19康复者体内成功发现了针对性免疫T细胞    Mitch Leslie    809-810

免疫T细胞是我们体内的“战士”,在对抗多种细菌病毒感染的过程中发挥了重要作用,但它们在抵抗COVID-19的作用还未被证明。近期有研究显示,人体内可以产生针对COVID-19的T细胞,有助于他们康复;一些未被COVID-19感染的人存在一定的防御能力,很可能是他们之前感染了其他的冠状病毒建立的免疫力。科学家称,这项成果令人鼓舞。尽管没有证明COVID-19感染康复后能否再一次有效抵御这种病毒,但确实发现了康复者体内针对病毒强有力的T细胞反应。由此证明,体内有可能产生长期的免疫保护,为新冠疫苗的研发提供重要参考。

6. COVID-19疫情下人工智能在智能医疗领域的应用   Adrian Cho    810-811

目前,随着政府和卫生组织争相遏制冠状病毒的传播,他们需要获得的所有帮助,包括来自人工智能的帮助。尽管当前的AI技术远不能复制人类的智力,但事实证明,它们对跟踪疫情,诊断患者,消毒区域以及加快寻找COVID-19的治疗过程非常有帮助。

7. NASA联合SpaceX从美国本土发射运送美航天员到空间站   Adam Mann    811-812

SpaceX和NASA已经确定了历史性任务DEMO-2的发射日期,这将是近十年来首次将NASA宇航员从美国土壤送入太空,也是马斯克(Elon Musk)的太空公司SpaceX首次载人发射。如果发射成功的话,将标志着人类太空飞行的新纪元,这将使美国重回在太空探索中的关键作用。

8. 温度升高使得热带雨林的吸碳能力逐渐减弱  Elizabeth Pennisi    813

在地球上,调节气候最重要的因素之一是碳循环。它指的是通过生物(光合作用)和地质作用隔离碳化合物,并通过火山活动和有机过程(衰变和呼吸作用)释放的过程。数十亿年来,这个循环才使得 地球上的温度相对稳定,并使生命得以繁衍。过去的几个世纪里,人类活动的规模已经达到了一个临界点。根据一个国际研究小组的一项新研究,人类活动还导致了这样一种情况,即热带雨林(一种主要的二氧化碳隔离物)不仅失去了吸收碳的能力,而且可能在未来几年加剧这一问题。

研究型文章

9. 真菌Fhb7基因的水平转移是小麦抗镰刀菌枯萎病感染的基础    Hongwei Wang

镰刀菌枯萎病(FHB)目前正肆虐全球的小麦生产,在小麦种质中尚未找到抗性源。本研究通过克隆长穗偃麦草(Thinopyrum elongatum)基因组中的Fhb7基因,发现了该基因对FHB的抗性机制:FHB7编码谷胱甘肽S-转移酶(GST),这种酶通过脱环氧化作用降解掉单端孢霉烯族毒素,从而赋予小麦对镰刀菌属物种的抗性。该结果为设计镰刀菌抗性小麦育种提供新思路。

10. 全球地下水中砷元素的威胁    Joel Podgorski    845-850

地下水中自然产生的砷影响着人类健康。本研究使用随机森林机器学习模型,绘制出地下水砷含量超过超过10 mg/L的全球预测图谱。该图谱包括先前已知的和未被记录的砷影响区域。在结合了家庭地下水使用量统计数据之后,研究人员估计有0.94至2.20亿人口有暴露在高浓度砷的地下水的潜在危险,其中94%的人位于亚洲。该结果对于提高意识,识别安全的水井区域和优先检测给出了重要指导。

11. 对齐、高密度的半导体碳纳米管阵列   Lijun Liu    850-856

单壁碳纳米管(CNT)可用于制造小于10nm的集成电路,但这需在晶片上制备致密且高纯的半导体纳米管阵列。本研究开发出一种多重分散和筛选过程,可在硅片上获得极高半导体纯度,具有尺寸受限自对准(DLSA)的CNT阵列。在10cm的硅片上,CNT密度可在每微米100-200个内调节。用该CNT阵列制备的顶栅极场效应管(FETs)的性能优于商用硅金属-氧化物-半导体FETs。

报告

12. 拓扑带隙中Floquet孤立子的观测   Sebabrata Mukherjee    856-859

拓扑保护是一种普遍现象,其在电子,光子,超冷原子等体系中都适用。但在这些体系中,一般都忽略了粒子间的相互作用。本研究在光子Floquet拓扑绝缘体中发现了由于非线性而在波传播时不改变形状的孤立子。通过使用延波导轴周期变化的波导阵列,可产生非零绕组数,和由光学克尔效应引起的非线性。该结果适用于一系列的玻色体系。

13. 预测大流行后SARS-CoV-2传播的动态变化    Stephen M. Kissler    860-868

本研究利用人类冠状病毒OC43(HCoV-OC43)和HCoV-HKU1的季节性、免疫性和交叉免疫,估算时间序列数据以建立SARS-CoV-2的传播模型。预测SARS-CoV-2在首次严重大流行后,可能在冬天再次爆发。如无其他干预措施,保持社交距离是否成功的关键指标是重症医疗是否造成挤兑,为避免此情况发生,有必要延长或间歇性保持社交距离至2022年。同时需要扩大重症医疗接待能力和找到有效疗法,并保持对SARS-CoV-2的监测。

14. 地球热带森林的长期热敏感性    Martin J. P. Sullivan    869-874

热带森林碳对气候的敏感性是预测全球气候变化的关键不确定因素。本研究分析了590处横跨热带的固定样地,以获得平衡态气候对森林碳的调控情况。最高温度是地上生物量的最重要预测因子(-9.1兆克碳/摄氏度*公顷),在最热的森林中影响则更大。与短期变化观测相比,研究结果显示出更大的热弹性。为了实现热带森林对气候的长期适应潜力,需要在保护它们的同时稳定地球气候。

15. 三维DNA纳米沟槽内碳纳米管阵列的精确间距缩放    Wei Sun    874-877

Ultrascale技术节点需要将半导体碳纳米管(CNTs)制备成紧密排列、空间均匀的阵列。本研究使用超分子组装方法精确缩放内置CNT的间距。通过基于DNA砖形晶体的纳米沟槽来排列DNA包裹的CNTs,研究人员构建出CNT平行阵列,其间距一致为10.4纳米,角度偏差小于2度,而组装产量高于95%。

16. 高性能碳纳米管场效应晶体管的DNA定向纳米制造   Mengyu Zhao    878-881

生物晶格内的金属离子和传统生物模板的亚微米尺度会导致不良输运性能,缺乏大面积阵列的均匀性。本研究使用组装于DNA模板上的碳纳米管(CNT)阵列作为模型体系,研发的固定后洗脱方法,将关键输运性能提高了10倍以上。我们在有机玻璃空腔内排列空间限制的CNT阵列,实现厘米尺度上的对齐。该结果可用于制造对局部生物环境敏感的可扩展生物模板电子器件。

17. 花粉不足时熊蜂会破坏植物叶子并加速开花    Foteini G. Pashalidou    881-884

授粉昆虫维持与花的物候同步性是一个重要的生态学挑战。本研究发现熊蜂工蜂在花粉稀少时会破坏无花植物的叶子,从而加速开花。实验室研究揭示叶片破坏行为受到花粉可用性的强烈影响,蜜蜂损害后的植物开花时间显著早于未损伤或机械损伤对照。田野实验也证明植物受损程度因同地区花可用性而异。这些结果阐明了熊蜂的行为特征可影响局部花资源的可用性。

18. 通过超快电子衍射同时观察核和电子动力学    Jie Yang    885-889

同时观测核和电子运动对全面了解在电子激发态下的分子动力学至关重要。本研究发现超快电子衍射可用于同时记录在孤立吡啶分子中的电子和核动力学。电子状态变化由小角度非弹性散射中的强瞬变信号反映,而核结构变化由大角度弹性衍射反映。实验结果清晰地反映了在光激发下吡啶分子的电子和核动力学间的相互作用。

19. 具有频率不稳定性的相干光时钟下转换    Takuma Nakamura    889-892

光学原子钟的稳定性和准确性比当前的微波原子钟标准高出100倍,但最好的光学钟尚未将其性能转移至电域。本研究比较了两种独立的光学->电子信号发生器,演示了一种10GHz的微波信号,该信号的相位可精确追踪其对应光学钟相位。研究结果有望扩展光学钟在时间传递、导航和长基线干涉成像等领域中的应用。

20. 突触囊泡谷氨酸转运蛋白中的离子转运和调控   Fei Li    893-897

突触囊泡中积累的神经递质释放介导突触传递。囊泡谷氨酸转运蛋白(VGLUTs)在膜电位的驱动下将兴奋性神经递质谷氨酸浓缩到突触囊泡中。本研究解析了大鼠VGLUT2的冷冻电镜结构,提出了底物识别和低pH、低氯引起异构激活的潜在机制。氯离子的通过路径与谷氨酸结合位点重合。提示突触囊泡周期中VGLUTs与质子、氯离子浓度的巨大转变相协调,以保证正常的突触传递。

21. 细胞毒性T细胞释放的超分子攻击颗粒具有自我杀伤性   Š. Bálint    897-901

摘要:细胞毒性T淋巴细胞(CTLs)可杀死感染和癌变的细胞。本研究检测到CTLs快速释放超分子攻击颗粒(SMAPs),对靶细胞具有自主细胞毒性。质谱、免疫化学分析和CRISPR编辑发现SMAP中具有凝血酶敏感蛋白-1(thrombospondin-1)的羧基端片段,参与杀伤作用。直接随机光学重建显微镜显示细胞毒性核被Thrombospondin-1壳所包围,直径约120nm。冷冻软X射线断层扫描结果表明SMAPs有碳致密壳并储存于多核颗粒中。

 


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