最強鎂合金

Nature

最強鎂合金

Nature封面：利用透射電子顯微鏡捕捉到的超強鎂合金薄膜的微觀結(jié)構(gòu)。Nature雜志第7652期封面文章報道了高強度的鎂合金材料。這種合金由雙相納米結(jié)構(gòu)造就，強度接近理論極限。納米構(gòu)筑晶態(tài)金屬合金能得到高強度的材料，但隨著應(yīng)變的增強，這種材料往往會軟化。呂堅及其研究團隊將納米晶體與單相非晶態(tài)金屬玻璃的優(yōu)勢結(jié)合起來，制備出了一種雙相材料——二銅化鎂納米晶粒（直徑6nm）包裹在非晶態(tài)玻璃殼（厚度2nm）中，得到迄今為止強度最大的鎂合金薄膜。

鈣泵晶體揭示蛋白質(zhì)—磷脂相互作用

Nature封面：利用X射線溶劑反差調(diào)變方法揭示出的鈣泵晶體中的脂質(zhì)雙分子層。Nature雜志第7653期封面文章報道了一種利用溶劑反差調(diào)變的結(jié)晶學(xué)方法。傳統(tǒng)的X射線結(jié)晶學(xué)方法無法顯示出膜磷脂，人們在對膜蛋白進行結(jié)構(gòu)分析時一般得假設(shè)脂質(zhì)雙分子層不存在。Chikashi Toyoshima等介紹了一種利用溶劑反差調(diào)變的結(jié)晶學(xué)方法，它能將磷脂頭基包含在內(nèi)，這意味著未來的結(jié)晶學(xué)圖像不再必須是不含脂質(zhì)的了。用這種方法描述了鈣泵的4種狀態(tài)，揭示了脂質(zhì)雙分子層是如何積極參與鈣泵的連續(xù)構(gòu)向轉(zhuǎn)變的。

人工智能助人自助

Nature封面：人之間的控制。Nature雜志第7654期封面文章報道了人工智能幫助了人們自我?guī)椭?。即使每個人的利益都是一致的，一個群體的集體行動也面臨著“協(xié)調(diào)”問題：個體試圖達成對他或她本人最優(yōu)的解決方案，但這樣的方案對全體來說或許不是最優(yōu)的?？茖W(xué)家利用自主軟件（即人工智能）代理或“機器人”展示了這一問題的一個潛在解決方案。利用機器人在決策過程中引入噪音可以提高群體的整體表現(xiàn)。機器人不僅改善了人機交互，而且還改善了遠距離節(jié)點間人與人的互動，從而幫助了人們自我?guī)椭?/p>

利用液體活檢監(jiān)測肺癌初期演變

Nature封面：檢測腫瘤。Nature雜志第7655期封面文章報道了利用液體活檢監(jiān)測肺癌初期演變。液體活檢可用于非小細胞肺癌術(shù)后復(fù)發(fā)的早期檢測。研究者評估了從TRACERx肺癌臨床研究被試身上手術(shù)移除的腫瘤的演化動態(tài)，他們創(chuàng)建了系統(tǒng)發(fā)生樹，以顯示個體腫瘤是如何演變的，并在此基礎(chǔ)上通過血檢尋找循環(huán)腫瘤DNA（ctDNA）。研究團隊因而可以比常規(guī)臨床檢查提前約70天發(fā)現(xiàn)腫瘤復(fù)發(fā)情況，深入認識腫瘤代謝的演化過程。結(jié)果表明，液體活檢或可應(yīng)用于個性化醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，幫助改進癌癥監(jiān)測。

干旱地區(qū)生物群落中的森林區(qū)域

Science封面：旱地猴面包樹林上的日落。Science雜志第6338期封面文章報道了干旱地區(qū)生物群落中的森林區(qū)域。干旱地區(qū)中的森林區(qū)域占據(jù)了地球陸地面積的40%以上。Bastin等人通過高分辨率的衛(wèi)星圖像計算（這些數(shù)據(jù)可以通過Google Earth獲得），預(yù)測了旱地森林的面積。2015年，13.27億公頃旱地擁有超過10%的樹木覆蓋，10.79億公頃由森林組成。其中4.67億公頃森林是之前從未報道過的。干旱地區(qū)生物群落中的森林總面積跟熱帶雨林或北方針葉林相似。因此，地球上森林覆蓋率預(yù)計能達到9%。

移動的人類

Science封面：人類遷移。Science雜志第6339期封面文章報道了人類遷移的研究進展。今天，大約占世界總?cè)丝诘?%，2.5億人，在遠離他們出生的國家居??；在1960年，這個數(shù)字只有7900萬?？茖W(xué)幫助我們思考人類的遷移，新的研究方法揭示了遠古的、隱蔽的人口遷移塑造了今天的人口特點。追溯歷史，我們每一個人都是移民。為了遠離暴力和饑餓，難民離開家園，他們需要食物、藥品、庇護所，但是，從更長遠看，他們更需要精神健康，開啟新生命征程。思想不需要護照，該期雜志同時邀請了社會科學(xué)家討論在科技領(lǐng)域的移民天才的故事。

“朱諾”號探測器對木星的探究

Science封面：探測器“朱諾”號拍攝的木星。Science雜志第6340期封面文章報道了“朱諾”號探測器對木星的探究。朱諾”號于2011年8月發(fā)射，并在去年夏天進入環(huán)繞木星的軌道。朱諾”號已經(jīng)帶回了令人驚訝的木星照片，其中一個重要發(fā)現(xiàn)是木星兩極的壯觀巨型風(fēng)暴。此外，木星的磁場比科學(xué)預(yù)期的要強很多，木星的磁場據(jù)說比地球上能夠找到的最強磁場還要強10倍?；谥熘Z號對木星的引力測量，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)木星的內(nèi)部是非常不規(guī)則的，它的核心可能是一種相對模糊的結(jié)構(gòu)，摻雜著一層金屬氫。

抗體介導(dǎo)的拉沙病毒中和效應(yīng)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)

Science封面：拉沙病毒表面糖蛋白—抗體復(fù)合物結(jié)構(gòu)揭示中和效應(yīng)機制。Science雜志第6341期封面文章報道了利用抗體抵抗致命性的拉沙病毒取得重大突破。拉沙病毒表面抗原復(fù)合物（glycoprotein complex，GPC）被解析。拉沙病毒（Lassa virus）是隸屬于沙粒病毒屬的單股負鏈RNA病毒，感染后可引起出血性疾病，嚴(yán)重時可導(dǎo)致死亡。糖蛋白GPC是該病毒表面的唯一抗原，參與宿主細胞受體的識別?？茖W(xué)家報道了結(jié)合康復(fù)病人中和抗體的GPC三聚體高分辨率晶體結(jié)構(gòu)，為設(shè)計疫苗提供了理論基礎(chǔ)。

人體健康

全基因組和轉(zhuǎn)錄組測序揭示良性甲狀腺結(jié)節(jié)遺傳學(xué)概貌

上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院內(nèi)分泌科團隊寧光院士、王衛(wèi)慶主任等研究表明，甲狀腺腺瘤樣結(jié)節(jié)與甲狀腺乳頭狀癌在遺傳進化上完全不相關(guān)，這就意味著，良性甲狀腺結(jié)節(jié)幾乎沒有癌變的可能性。研究論文發(fā)表于《自然—通訊》。甲狀腺癌更傾向于從正常甲狀腺直接發(fā)展而來，而不是日常大家所認為的，先變成良性結(jié)節(jié)，再進一步演變成甲狀腺癌。因此患者在確診良性結(jié)節(jié)之后，不要過分擔(dān)心其演變成甲狀腺癌，只要適度隨訪觀察即可。若確診良性結(jié)節(jié)，不會演變成甲狀腺癌，適度隨訪即可；若良性結(jié)節(jié)與甲狀腺癌鑒別困難，應(yīng)進行突變基因檢測；甲狀腺乳頭狀癌沒有想象中的危險，適度治療即可。

重組ADAMTS13藥物可以促進腦卒中后血管新生和功能重塑

復(fù)旦大學(xué)醫(yī)學(xué)神經(jīng)生物學(xué)國家重點實驗室、腦科學(xué)研究院趙冰樵教授研究團隊發(fā)現(xiàn)，一種被稱為“重組ADAMTS13”的藥物可以促進腦卒中后血管新生和功能重塑，從而有效改善腦卒中引起的神經(jīng)功能障礙。相關(guān)研究成果發(fā)表于《血液》。在敲除ADAMTS13基因的基礎(chǔ)上，研究人員敲除了另一個基因VWF，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些小鼠的血腦屏障破壞和滲漏明顯減輕。該研究證實了ADAMTS13是調(diào)控腦卒中后血管新生、成熟和功能重塑的重要分子。進一步了解血管新生和功能重塑的調(diào)控因素并加以針對性治療，將有助于恢復(fù)腦卒中患者受損的神經(jīng)功能。

脂質(zhì)過氧化是冠心病的重要特征

中科院上海生命科學(xué)研究院（人口健康領(lǐng)域）尹慧勇研究組分析了不同階段冠心病病人血漿中的代謝組和脂質(zhì)組變化，揭示了氧化應(yīng)激和脂質(zhì)過氧化是冠心病的主要特征，發(fā)現(xiàn)脂質(zhì)過氧化代謝產(chǎn)物具有區(qū)分冠心病不同階段的潛力。相關(guān)論文發(fā)表于《氧化還原生物學(xué)》。冠心病是目前全球發(fā)病率和死亡率最高的疾病之一，動脈粥樣硬化是其發(fā)病和死亡的主要病因。利用非靶標(biāo)的代謝組學(xué)技術(shù)分析正常對照（HC），穩(wěn)定心絞痛（SA）和心梗（MI）病人血漿的代謝譜，脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物包括氧化的磷脂和其水解產(chǎn)物主要是異前列腺素等顯著地在MI病人中升高，提示脂質(zhì)過氧化代謝物可能是區(qū)分MI和SA或者HC的潛在生物標(biāo)志物。

腫瘤代謝基因調(diào)控的新機制

中科大生命科學(xué)學(xué)院高平課題組和張華鳳課題組在腫瘤代謝基因調(diào)控研究領(lǐng)域取得新進展。相關(guān)論文發(fā)表于《自然—通訊》。腫瘤通過對自身細胞代謝的重編程而獲得增殖優(yōu)勢。因此，探索腫瘤代謝異常的機制已成為腫瘤研究的焦點。c-Myc是一個重要的癌基因，它的異常表達會導(dǎo)致30？50%的人類惡性腫瘤發(fā)生。研究發(fā)現(xiàn)，組蛋白甲基化轉(zhuǎn)移酶復(fù)合物中的一個共調(diào)控因子Menin在c-Myc介導(dǎo)的基因調(diào)控、腫瘤代謝和腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用。Menin能夠通過增強c-Myc的轉(zhuǎn)錄活性進而影響體內(nèi)外腫瘤細胞的代謝及增殖，為潛在臨床應(yīng)用提供了研究基礎(chǔ)。

人體健康

非酒精性脂肪肝病研究進展

武漢大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院院長李紅良教授團隊揭示了多泡體（MVB）調(diào)控蛋白Tmbim1在非酒精性脂肪肝?。∟AFLD）和非酒精性脂肪肝炎（NASH）中的關(guān)鍵負調(diào)控作用，并深入闡明其分子機制。研究論文發(fā)表于《自然—醫(yī)學(xué)》。NAFLD是中國發(fā)病率最高的慢性肝病類型，目前國內(nèi)有超過1.5億患者，其中10%～20%會進一步發(fā)展為NASH，表現(xiàn)為嚴(yán)重的炎癥反應(yīng)及肝細胞損傷，常常伴有纖維化。NASH病程進展迅速，并有較高風(fēng)險發(fā)展為肝硬化和肝細胞癌等嚴(yán)重肝臟疾病。研究表明，通過靶向MVB調(diào)節(jié)因子從而調(diào)控溶酶體介導(dǎo)的蛋白降解紊亂是治療NASH的有效手段。

慢性乙型肝炎治療性疫苗研究

中科院生物物理研究所傅陽心課題組報道了基于乙肝病毒（hepatitis B，HBV）包膜蛋白preS1區(qū)域作為疫苗治療慢性乙型肝炎（chronic hepatitis B，CHB）的研究，為探究慢性乙型肝炎治療性疫苗的研究提供了新思路。相關(guān)研究成果發(fā)表于《肝病學(xué)》。據(jù)統(tǒng)計，目前，全球有近2.4億慢性乙型肝炎患者，每年約有100萬人死于慢性乙型肝炎感染所導(dǎo)致的肝纖維化、肝硬化和肝癌。在我國，乙肝表面抗原攜帶率約占人口總數(shù)的7.18%，慢性乙型肝炎是威脅人民身體健康的主要疾病之一。雖然在HBV預(yù)防性疫苗廣泛使用后，乙肝病毒新發(fā)感染率有了顯著下降，但是針對已經(jīng)建立慢性感染的乙肝患者，仍舊缺乏有效的治療策略。

抗炎止痛藥物研發(fā)進展

中科院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院藥物研發(fā)體系高級研發(fā)人員張艷梅與美國藥物化學(xué)家John J. Talley合作開發(fā)的COX-2選擇性抑制劑抗炎止痛藥物項目取得進展。研究成果發(fā)表于美國《藥物化學(xué)》雜志。關(guān)節(jié)炎是一種常見的慢性疾病，被列為世界頭號致殘性疾病。最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，目前全世界關(guān)節(jié)炎患者有3.55億人。截至2015年，中國大陸的關(guān)節(jié)炎患者有1.2億人，發(fā)病率約為13%，患病人數(shù)不斷增加，且年輕人發(fā)病率逐漸升高。我國每年在關(guān)節(jié)炎患者治療總費用上支出135億元以上?；衔颯F-1001是新型COX-2選擇性抑制劑抗炎止痛藥物，具有較好的成藥性和開發(fā)的前景。

人類生殖細胞發(fā)育研究新進展

北京大學(xué)第三醫(yī)院喬杰教授團隊與北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院湯富酬研究員團隊合作，報道了人類生殖細胞與胚胎發(fā)育機制的研究進展。相關(guān)成果發(fā)表于《細胞—干細胞》。該研究對人類胚胎生殖細胞及其微環(huán)境細胞在妊娠4周到26周的長達五個月的發(fā)育關(guān)鍵期的轉(zhuǎn)錄組進行了全面、系統(tǒng)、深入的解析與闡釋，并通過后續(xù)的功能實驗對性腺中生殖細胞的分布與定位、以及細胞亞群的精確比例關(guān)系等關(guān)鍵特征進行了系統(tǒng)的分析。研究深化了對于人類生殖細胞的有絲分裂、減數(shù)分裂、卵泡發(fā)生、細胞遷移、性別分化、生殖細胞-微環(huán)境細胞互作等一系列關(guān)鍵的生殖生物學(xué)過程的理解。