审校紫苏小象小锅小勺
制版阿金
生物学
Biology
Contrastingsignaturesofgenomicdivergenceduringsympatricspeciation
同域性物种形成基因组分化过程中截然不同的特征
（导读郭怿暄）本研究对年轻物种新热带慈鲷鱼（Amphilophusspp.）个基因组进行重测序，分析种群和物种内的基因组分化。发现在影响生态表现和/或交配选择的单基因或寡基因性状上不同的物种只表现出局部显著的基因组分化。但具有多基因性状差异的物种间则出现广泛基因组分化，且整体水平更高。该结果表明简单性状结构不一定有助于物种特化，但多基因结构可以促进同一地域快速稳定的物种形成。[论文详细信息]
Thecellularbasisofdistinctthirstmodalities
不同口渴方式的细胞基础
（导读郭怿暄）液体摄入是由两种不同渴觉引起的固有行为：驱动动物饮用纯水的渗透压渴觉和驱动寻找水和矿物质的低容量性渴觉。终板的室周器官是感受两种渴觉刺激的关键部位。本研究利用单细胞RNA测序揭示了室周器官结构的多种兴奋性和抑制性神经元，发现两种渴觉表导致不同神经元类型组合的兴奋。该结果表明渴觉是多模块生理状态，不同口渴状态由哺乳动物特定神经元类型介导。[相关报道：你的口渴是哪种渴？Nature论文揭开两种不同渴觉的细胞机制]
Ameasureofsmellenablesthecreationofolfactorymetamers
测量气味创建嗅觉异构体
（导读阿金）目前科学家还无法研发出一种物理测量方法关联感受到的气味。本研究收集了来自名受试者对对匹配气味的相似度估计数据，他们先后闻了种不同的多成分气味。研究人员使用这些数据改良了一种预测模型，将气味结构和气味感知联系起来，确认了测量临界值：多种成分的气味相互间弧度在0.05以内很难区分。该研究建立了嗅觉异构体，帮助科学家获得有效的嗅觉量表，实现气味的数字化。[论文详细信息]
Reprogrammingtorecoveryouthfulepigeneticinformationandrestorevision
重编程以恢复年轻时的表观遗传信息并恢复视力
（导读王思菲）本研究以眼睛作为中枢神经系统（CNS）的模型组织，在小鼠视网膜神经节细胞中异位表达Oct4、Sox2及Klf4（OSK）基因，能恢复年轻的DNA甲基化模式及转录组，促进损伤后轴突再生并能逆转青光眼小鼠模型和老年小鼠的视觉丧失。OSK诱导的重编程效益需要DNA去甲基化酶TET1及TET2来实现。该研究结果表明哺乳类组织保留年轻时的表观遗传信息，可用来改善在体组织功能并促进再生。[相关报道：按下“返老还童”键，复旦校友成功恢复老年小鼠视力]
Tensionheterogeneitydirectsformandfatetopatternthemyocardialwall
张力异质性引导细胞形成和细胞命运来塑造心肌壁
（导读阿金）目前尚不清楚不同的细胞命运和复杂形态的出现和互相反馈以塑造功能性器官的机制。本研究表明在斑马鱼心脏小梁形成过程中，增殖诱导的细胞群集在组织尺度上会触发致密层的心肌细胞张力异质性，并驱使拥有更强收缩力的细胞脱层，定植于小梁层，因此局部的张力异质性驱动器官尺度模式形成和细胞命运决定。该结果解释了组织尺度的张力对局部细胞机制的作用影响。[论文详细信息]
Areferencemapofpotentialdeterminantsforthehumanserummetabolome
人类血清代谢组潜在决定因子的参考图谱
（导读阿金）血清代谢组包含许多生物标志物和各种疾病的致病因子。本研究使用机器学习算法，基于志愿者的宿主遗传学、肠道微生物、临床参数及生活方式等特征，对位健康人类血清样本中种代谢物进行预测，其中饮食和微生物组具有最强预测能力，并揭示了饮食和细菌的特异性互作，其中可能存在因果关系。最终结果揭示了多种代谢物的潜在决定因子，为从机制角度理解不同条件下代谢物的变化并设计干预措施铺平道路。[相关报道：机器学习构建人类血清代谢组参考图谱]
Widespreadendogenizationofgiantvirusesshapesgenomesofgreenalgae
巨病*的广泛内生作用塑造了绿藻基因组
（导读阿金）内源性病*元素（EVEs）普遍存在于真核生物中，对基因组演化发挥重要作用。本研究报告在多种绿藻中广泛存在核质巨DNA病*（NCLDVs）内生化，这些巨型EVEs的尺寸超过万个碱基对，并在某些基因组中总开放阅读框架占比高达10%。而且这些内源性元素通常与宿主基因组基因座共享基因，包含大量剪接内含子和大量重复。NCLDVs的内生化表明新遗传物质进入真核细胞谱系的途径未得到充分认识。[论文详细信息]
AssociationofCOVID-19inflammationwithactivationoftheC5a–C5aR1axis
COVID-19炎症与C5a–C5aR1轴激活的关系
（导读王思菲）本研究检测不同严重程度COVID-19患者的血液和支气管肺泡灌洗液中的免疫细胞表型及可溶性因子。发现可溶性补体C5a水平依COVID-19严重程度成比例升高，髓系细胞高表达C5aR1受体，提示C5a-C5R1轴在急性呼吸窘迫综合征中的作用。C5aR1单克隆抗体阻止C5a介导的髓系细胞募集和激活，抑制人源C5aR1敲入小鼠的急性肺损伤。该研究结果提示阻断C5a-C5aR1轴能限制髓系细胞浸润并避免COVID-19患者的急性呼吸窘迫综合征。[论文详细信息]
InhibitionofLTβRsignallingactivatesWNT-inducedregenerationinlung
抑制LTβR信号激活WNT诱导的肺脏再生
（导读阿金）LTβR信号传导促进淋巴新生和三级淋巴结构的发育。本研究发现吸烟相关慢性阻塞性肺疾病（COPD）患者和长期暴露在香烟烟雾下的小鼠体内，肺部适应性和先天免疫细胞中的LTβR配体表达增加，非典型NF-κB信号传导和肺部上皮细胞内LTβR的靶基因表达得到了增强。抑制小鼠LTβR信号传导的疗法可破坏与吸烟相关的可诱导支气管相关淋巴组织，诱导肺脏组织再生。该结果提出了一个通过抑制相关信号的组织再生疗法。[论文详细信息]
SplicingfactorYBX1mediatespersistenceofJAK2-mutatedneoplasms
剪接因子YBX1介导JAK2突变肿瘤抗药性
（导读阿金）JAK激酶介导造血干细胞中细胞因子、激素和生长因子的应答。本研究通过深度分析磷酸化蛋白质组，确认涉及mRNA加工的蛋白质是JAK2基因的靶点，发现让JAK2翻译后修饰靶点YBX1失活，使得细胞对凋亡敏感，导致RNA错误剪接，让内含子富集，并扰乱细胞外单调控激酶（ERK）信号传导的转录控制。所有结果表明靶向YBX1依赖的ERK信号传导疗法，结合JAK2抑制剂能够根除具有JAK2突变的细胞。[论文详细信息]
Small-molecule-inducedpolymerizationtriggersdegradationofBCL6
小分子诱导的聚合触发BCL6降解
（导读阿金）有效地持续抑制非酶促肿瘤驱动蛋白是药理学的主要挑战。本研究报告一种靶向蛋白降解的替代机制，小分子诱导靶蛋白高度特异性的可逆聚合，封装成细胞聚集体后将其降解。BI-这种小分子可结合肿瘤转录因子B细胞淋巴瘤6（BCL6）的BTB结构域，导致BCL66蛋白酶体降解，研究人员还使用冷冻电镜解析出BCL6同源二聚体的超分子结构。研究发现为研发治疗剂和合成生物学拓宽了新道路。[相关报道：小分子诱导的聚合促进BCL6的泛素化降解]
EpigenetictherapyinducestranscriptionofinvertedSINEsandADAR1dependency
表观遗传学治疗诱导倒置的SINE转录和ADAR1依赖性
（导读郭怿暄）靶定表观遗传抑制因子的肿瘤治疗可激活转座子形成dsRNA激活MDA5模式识别受体模拟病*应答，但治疗效果有限。本研究发现内含子和基因间SINE元件（特别是倒置的重复Alus）是药物诱导免疫原性dsRNA的主要来源。哺乳动物ADAR1建立负反馈，靶定并使倒置重复AludsRNA不稳定，抑制MDA5受体激活。去除患者来源肿瘤细胞中的ADAR1可增强表观遗传治疗有效性，限制肿瘤生长，降低癌症启动。[相关报道：人体里的神秘DNA，竟隐藏着治疗癌症的秘密？]
SLC25A51isamammalianmitochondrialNAD+transporter
SLC25A51是哺乳动物线粒体NAD+的转运蛋白
（导读阿金）线粒体需要NAD+执行为呼吸供能、介导细胞能量转运的基础功能。本研究发现，哺乳动物线粒体可以吸收完整的NAD+，并确认SLC25A51是哺乳动物线粒体NAD+的转运蛋白。失去SLC25A51会减少线粒体NAD+含量，破坏线粒体呼吸作用，阻断NAD+进入分离的线粒体中。而SLC25A51的过度表达增加线粒体NAD+水平。该结果确认了SLC25A51作为哺乳动物转运蛋白的重要作用。[相关报道：解开数十年谜团，科学家首次发现人类细胞中的线粒体关键蛋白]
AnearlyCambrianeuarthropodwithradiodont-likeraptorialappendages
寒武纪早期长有捕食性附肢的节肢动物
（导读阿金）解决节肢动物的早期演化有助于理解后生动物演化，而来自寒武纪的化石纪录提供重要线索。本研究描述了来自云南澄江动物化石群中的寒武纪早期“章氏麒麟虾”（Kylinxiazhangigen.et.sp.nov.）化石，这种古生物不仅拥有融合的头部甲壳、硬化的表皮和多节躯干，还长了5只眼睛以及呈放射状的捕食性前肢附器。系统发育学重构表明“章氏麒麟虾”是一种过渡物种，为理解早期节肢动物的演化和转变提供新线索。[相关报道：中国学者发现五只眼睛的虾形化石，来自云南澄江动物群]
物理学
Physics
Determinationofthefine-structureconstantwithanaccuracyof81partspertrillion
精确度达到万亿分之八十一的精细结构常数
（导读阿金）精细结构常数α具有重要的物理意义，因为它设定了光与带电基本粒子间电磁相互作用的强度。本研究使用物质-波干涉仪测量了一个铷原子吸收一个光子时的反冲速度，测得精细结构常数为α^?1=.(11)，相对精确度达到万亿分之八十一。该结果改变了用于解释8Be原子核激发态异常衰变的可能候选暗物质粒子的限制条件，并为检测电子中μ介子异常磁矩中观察到的差异提供新方法。[相关报道：著名“魔数”的最精确测量]
ElectricalswitchingofmagneticorderinanorbitalCherninsulator
轨道陈氏绝缘体中的磁阶电子切换
（导读阿金）利用电场控制自旋磁性目前只能通过间接方式实现。本研究使用由相对于Bernal堆叠的双层旋转断层石墨烯单层组成的范德华异质结构，实现了狭窄的拓扑非平庸谷投射莫尔迷你能带。并发现通过场控制化学势可翻转量子反常霍尔效应的符号。该成果有潜力应用于可重新构象的微波回路元件和超低能磁性存储元件。[相关报道：两篇Nature：又是曹原导师，又是魔角石墨烯，再一次颠覆传统认知]
Unconventionalferroelectricityinmoiréheterostructures
莫尔异质结构中的非常规铁电性
（导读阿金）本研究在石墨基莫尔异质结构中观测到铁电性。通过在两个六方氮化硼层之间插入伯纳尔堆叠双层石墨烯，并引入摩尔超晶格电势，在施加外部面外位移场下，观测到石墨烯电阻表现出鲁棒的磁滞行为。结果发现双层石墨烯/氮化硼莫尔系统中存在一种非常规的奇偶校验电子排序，其展示的铁电性有潜力应用于可编程的超快原子碳基存储设备。[论文详细信息]
其他
Enhancedtriple-αreactionreducesproton-richnucleosynthesisinsupernovae
加速的3α反应减少超新星中富质子的核合成
（导读阿金）形成碳12的3α反应速率影响内核崩塌的超新星外流中重元素的合成。本研究报告在富质子超新星外流过程中，这些至今被忽视的过程将3α反应速率提升了一个量级，加速后的反应抑制了超新星喷射物质最内层的νp过程中重元素富质子同位素的产生。而速率的增加取决于变化的热动力条件。由此产生的结果对用νp过程来解释太阳系中高丰度Mo和Ru同位素产生了质疑。[论文详细信息]
Autonomousnavigationofstratosphericballoonsusingreinforcementlearning
利用强化学习自主导航飞入平流层的气球
（导读阿金）在平流层导航超压气球要求集合多重线索。本研究使用强化学习创造出一种高性能的飞行控制器，其算法使用数据增强和自主纠错设计，克服数据不完美带来的技术挑战。应用到全球各地的Loon超压气球上，通过39天的对照实验，展现出了优于Loon先前算法的性能，面对多变的平流层风仍运作稳健。结果表明，面对现实流动变化的环境，强化学习是解决自主控制问题的有效解决方案。[论文详细信息]
Computationalplanningofthesynthesisof