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委內(nèi)瑞拉馬腦炎病毒結(jié)合受體的分子機(jī)制

中國科學(xué)院生物物理研究所章新政課題組和清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院向燁課題組合作，解析了委內(nèi)瑞拉馬腦炎病毒（VEEV）病毒樣顆粒及其與人源受體分子LDLRAD3復(fù)合物的高分辨冷凍電鏡結(jié)構(gòu)，揭示了甲病毒家族核衣殼蛋白和糖蛋白相互作用的病毒顆粒組裝機(jī)制，以及VEEV與受體特異性結(jié)合的分子機(jī)制。相關(guān)成果發(fā)表于Nature。VEEV是一種可以感染人類和所有馬科動(dòng)物的RNA包膜病毒，屬于甲病毒家族，可以通過蚊子傳播及可經(jīng)氣溶膠高效傳播，引發(fā)進(jìn)行性中樞神經(jīng)疾病和并發(fā)癥，嚴(yán)重可導(dǎo)致死亡。此病毒在南美洲有大量感染病例報(bào)道，目前尚無疫苗和有效治療藥物。鑒于其能引發(fā)中樞神經(jīng)疾病的危險(xiǎn)性，VEEV被定為生物安全3級(jí)（BSL3）病毒。

引起嗎啡戒斷負(fù)性情緒的神經(jīng)元集群和環(huán)路機(jī)制

復(fù)旦大學(xué)腦科學(xué)研究院/醫(yī)學(xué)神經(jīng)生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室王菲菲/馬蘭科研團(tuán)隊(duì)，發(fā)現(xiàn)中央杏仁核腦區(qū)促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素（CRH）神經(jīng)元與腹側(cè)被蓋區(qū)（VTA）被嗎啡激活的獎(jiǎng)賞神經(jīng)元間的抑制性神經(jīng)環(huán)路介導(dǎo)嗎啡戒斷引起的負(fù)性情緒。相關(guān)成果發(fā)表于Molecular Psychiatry。嗎啡具有良好的鎮(zhèn)痛作用，同時(shí)也會(huì)帶來強(qiáng)烈的欣快感（獎(jiǎng)賞效應(yīng)），但長(zhǎng)期使用后停藥會(huì)誘發(fā)戒斷癥狀和負(fù)性情緒（負(fù)性強(qiáng)化效應(yīng)），導(dǎo)致對(duì)嗎啡的依賴或成癮。研究表明，嗎啡作用于腦獎(jiǎng)賞系統(tǒng)而引起欣快感，而其戒斷癥狀主要是由于獎(jiǎng)賞系統(tǒng)功能下調(diào)和壓力應(yīng)激系統(tǒng)的激活介導(dǎo)。

惡性高熱病性心律失常的病理生理學(xué)新機(jī)制

首都醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院羅大力教授團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)骨骼肌型集鈣蛋白-1（Calsequestrin-1，Casq1）在心臟的表達(dá)，參與心率和肌漿網(wǎng)鈣穩(wěn)定性的調(diào)節(jié)，Casq1的表達(dá)缺失是高熱和麻藥誘導(dǎo)惡性高熱性心律失常重要的病理生理學(xué)基礎(chǔ)。相關(guān)成果發(fā)表于Circulation。惡性高熱病（malignant hyperthermia，MH）是一種隱性遺傳病，當(dāng)患者遇到高溫、吸入性麻藥或肌松藥以及劇烈運(yùn)動(dòng)后出現(xiàn)高熱、肌僵直、肌溶解和各種心律失常，如不及時(shí)治療死亡率達(dá)85%以上。Casq1基因缺失小鼠的心室肌細(xì)胞在麻藥作用下出現(xiàn)異常的鈣波和早/遲后去極化。吸入性麻藥或高溫致使心臟和骨骼肌的Casq1由多聚體形態(tài)解聚呈單體。

皮膚癌流行病學(xué)研究進(jìn)展

北京大學(xué)腫瘤醫(yī)院李文慶課題組研究驗(yàn)證了自然發(fā)色是皮膚角質(zhì)細(xì)胞癌的獨(dú)立相關(guān)因素。相關(guān)成果發(fā)表于Journal of the American Academy of Dermatology。該研究基于迄今最大規(guī)模的前瞻性研究數(shù)據(jù)，系統(tǒng)探討了自然發(fā)色與皮膚角質(zhì)細(xì)胞癌發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系。通過整合國際著名三大隊(duì)列研究共205410名研究對(duì)象，發(fā)現(xiàn)較淺發(fā)色者發(fā)生皮膚角質(zhì)細(xì)胞癌的風(fēng)險(xiǎn)顯著增加，而較深發(fā)色者的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)顯著降低，其中黑發(fā)色與最低的皮膚角質(zhì)細(xì)胞癌發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)。進(jìn)而發(fā)現(xiàn)，淺色毛發(fā)者更易發(fā)生肢端部位的角質(zhì)細(xì)胞癌，特別是鱗狀細(xì)胞癌。這些關(guān)聯(lián)均獨(dú)立于過度紫外線照射、皮膚癌家族史和Fitzpatrick皮膚分型等因素。

動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生新機(jī)制

中山大學(xué)中山醫(yī)學(xué)院梁思佳副教授、周家國教授和中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院區(qū)景松教授團(tuán)隊(duì)合作，揭示了巨噬細(xì)胞NFATc3（活化T細(xì)胞核因子c3）通過上調(diào)miRNA-204抑制動(dòng)脈粥樣硬化形成的作用機(jī)理。相關(guān)成果發(fā)表于European Heart Journal。動(dòng)脈粥樣硬化是一種炎癥反應(yīng)啟動(dòng)的脂質(zhì)沉積性疾病，是多種心腦血管疾病的共同病理基礎(chǔ)，容易導(dǎo)致腦卒中、冠心病及心肌梗死等心腦血管事件。深入探討動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)病機(jī)制，尋找新防治靶點(diǎn)，對(duì)治療動(dòng)脈粥樣硬化性心腦血管疾病具有重要的科學(xué)意義和價(jià)值。該研究發(fā)現(xiàn)胞漿miRNA-204-5p靶向抑制SR-A，胞核miRNA-204-3p靶向抑制CD36，兩者共同抑制巨噬細(xì)胞泡沫化和動(dòng)脈粥樣硬化。

肝惡性腫瘤影像診斷深度學(xué)習(xí)新模型

上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬新華醫(yī)院顧勁揚(yáng)教授團(tuán)隊(duì)、附屬仁濟(jì)醫(yī)院劉穎斌教授團(tuán)隊(duì)、生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院俞章盛教授團(tuán)隊(duì)和杭州市第一人民醫(yī)院徐驍教授團(tuán)隊(duì)合作，提出了一種運(yùn)用深度學(xué)習(xí)基于患者術(shù)前多期造影增強(qiáng)CT和臨床數(shù)據(jù)對(duì)肝臟惡性腫瘤進(jìn)行判別的智能診斷系統(tǒng)，達(dá)到與資深放射科醫(yī)生相當(dāng)?shù)呐袆e水平。相關(guān)成果發(fā)表于Journal of Hematology & Oncology。該研究構(gòu)建的智能系統(tǒng)運(yùn)用深度CNN和門控RNN，整合包含患者術(shù)前多期造影增強(qiáng)CT和臨床特征的多模態(tài)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)HCC、ICC和轉(zhuǎn)移性肝癌的有效鑒別，具有與經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)生相當(dāng)?shù)脑\斷水平，并且在不同中心驗(yàn)證中表現(xiàn)出良好的泛化能力。

突變介導(dǎo)的寨卡病毒適應(yīng)性進(jìn)化促進(jìn)病毒感染蚊蟲和哺乳動(dòng)物

清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院程功教授團(tuán)隊(duì)與國內(nèi)外合作者揭示了適應(yīng)性進(jìn)化導(dǎo)致寨卡病毒流行機(jī)制。相關(guān)成果發(fā)表于PNAS。近年來寨卡病毒在世界范圍內(nèi)的感染流行被認(rèn)為是嚴(yán)重的公共健康威脅。研究發(fā)現(xiàn)，寨卡病毒衣殼蛋白（Capsid）第106個(gè)殘基處的蘇氨酸（T）到丙氨酸（A）突變促進(jìn)了其在蚊蟲、人類免疫細(xì)胞和小鼠模型中的感染。在“媒介-宿主-媒介”傳播循環(huán)模型中，該突變體同樣表現(xiàn)出了更高的傳播效率及更強(qiáng)的感染能力。機(jī)制研究表明，這一點(diǎn)突變可提高寨卡病毒NS2B-NS3蛋白酶對(duì)衣殼蛋白的切割效率，促進(jìn)感染性病毒顆粒的組裝，從而導(dǎo)致突變后的寨卡病毒對(duì)蚊蟲和哺乳動(dòng)物宿主的感染能力大幅上升。

有機(jī)污染物對(duì)血腦屏障的影響研究

中國科學(xué)院水生生物研究所環(huán)境毒理學(xué)學(xué)科組楊麗華等人研究了新污染物四溴鄰苯二甲酸雙酯（TBPH）對(duì)斑馬魚血腦屏障和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的影響。相關(guān)成果發(fā)表于Journal of Hazardous Materials。很多持久性有機(jī)污染物具有較高的脂溶性，因此推測(cè)其可以通過血腦屏障對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)造成損傷（central nervous system，CNS），但尚未有直接證據(jù)支持。研究發(fā)現(xiàn)TBPH可以增加活體模型斑馬魚血腦屏障的通透性，這可能是由于TBPH可以與緊密連接蛋白發(fā)生作用，從而影響其結(jié)構(gòu)完整性。TBPH早期暴露對(duì)斑馬魚幼魚的發(fā)育、神經(jīng)遞質(zhì)和運(yùn)行行為等常規(guī)神經(jīng)毒性指標(biāo)沒有顯著影響，但可以顯著抑制幼魚的趨光性行為。

我國旱區(qū)生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)功能研究

蘭州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室鄧建明教授等人與合作者研究了干旱驅(qū)動(dòng)的生物多樣性-土壤多功能關(guān)系的轉(zhuǎn)變。相關(guān)成果發(fā)表于Nature Communications。植物和土壤微生物多樣性對(duì)生態(tài)系統(tǒng)多功能性的影響與調(diào)控模式將隨著氣候與環(huán)境條件的改變而變化，這對(duì)在全球變化背景下，因地制宜地制定我國旱區(qū)的生態(tài)管理與保護(hù)政策等方面具有十分重要的科學(xué)指導(dǎo)意義。比如，在低干旱水平區(qū)域，植物多樣性及其生產(chǎn)力是影響生態(tài)系統(tǒng)功能與穩(wěn)定性關(guān)鍵限制性因素，這意味著該區(qū)域的生態(tài)保護(hù)更應(yīng)優(yōu)先保護(hù)植物多樣性;而在高干旱水平區(qū)域，土壤微生物多樣性是影響生態(tài)系統(tǒng)功能與穩(wěn)定性關(guān)鍵限制性因素。

全球燃燒面積下降背景下持續(xù)增加的森林野火排放

清華大學(xué)深圳國際研究生院環(huán)境與生態(tài)研究院鄭博與國內(nèi)外合作者揭示了全球野火碳排放變化驅(qū)動(dòng)力。相關(guān)成果發(fā)表于Science Advances。由樹主導(dǎo)的陸地植被區(qū)域雖然僅占全球野火燃燒面積的5%，卻貢獻(xiàn)了野火二氧化碳排放的18%，因?yàn)闃湓趩挝蝗紵娣e上生物量和含碳量更高。雖然增加的森林野火燃燒面積少于減少的草原野火燃燒面積，但仍基本抵消了由草原野火減少導(dǎo)致的二氧化碳排放量下降，使20年來全球野火二氧化碳排放量基本持平。森林生態(tài)系統(tǒng)與草原生態(tài)系統(tǒng)相比在野火后恢復(fù)更慢，森林野火如進(jìn)一步導(dǎo)致毀林與森林退化，生態(tài)系統(tǒng)功能則在短期內(nèi)難以恢復(fù)和重建，對(duì)陸地生產(chǎn)力和碳匯產(chǎn)生長(zhǎng)期不利影響。

人類活動(dòng)在獸類多樣性格局改變中的作用

中國科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所李學(xué)友、蔣學(xué)龍等人比較分析不同類型人類活動(dòng)對(duì)多維度野生動(dòng)物多樣性格局的影響，特別是對(duì)人類活動(dòng)敏感、行蹤隱秘的大中型獸類。相關(guān)成果發(fā)表于Conservation Biology。該研究基于橫斷山區(qū)45個(gè)長(zhǎng)期紅外相機(jī)監(jiān)測(cè)樣地的數(shù)據(jù)，采用層次貝葉斯模型分析不同類型人類活動(dòng)對(duì)獸類群落結(jié)構(gòu)、功能及行為的影響。研究證實(shí)，相同區(qū)域內(nèi)不同類型人類活動(dòng)強(qiáng)度及其生態(tài)效應(yīng)可能存在差異，人類改造指數(shù)低的區(qū)域也可能存在頻繁的實(shí)時(shí)人類活動(dòng)，僅靠單一類型的人類活動(dòng)指數(shù)難以真實(shí)反映區(qū)域內(nèi)的人為壓力;因此，區(qū)域保護(hù)地管理和規(guī)劃需要同時(shí)考慮不同類型的人類活動(dòng)對(duì)物種多樣性和行為的影響。

中南半島秋海棠新發(fā)現(xiàn)

中國科學(xué)院昆明植物研究所稅玉民團(tuán)隊(duì)與俄羅斯、越南等多個(gè)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合報(bào)道中南半島4個(gè)新種和3個(gè)越南新記錄種。相關(guān)成果發(fā)表于Phytotaxa。秋海棠屬為世界有花植物第5大屬，是熱帶山地地被層種類最為豐富的類群之一，近期也是世界物種多樣性增長(zhǎng)最快的類群。目前，中國該屬種類已迅速增加到200種以上，成為世界該屬種類最為豐富的地區(qū)之一，為周邊國家和地區(qū)該屬生物多樣性的研究提供強(qiáng)有力的支撐。近年來，聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)在進(jìn)一步驗(yàn)證所提出的世界該屬分類框架基礎(chǔ)上，為中南半島和印度次大陸生物多樣性的研究和保護(hù)提供了原創(chuàng)性的新發(fā)現(xiàn)。中國的生物多樣性為周邊國家生物多樣性研究提供了支撐。

改進(jìn)的積雪反照率參數(shù)化方案在青藏高原降雪模擬中的應(yīng)用研究

中國科學(xué)院青藏高原研究所馬耀明團(tuán)隊(duì)利用天氣與氣候模式（WRF）耦合Noah陸面過程模式，對(duì)近兩年在青藏高原出現(xiàn)的中到大雪、大到暴雪及8次特大暴雪過程進(jìn)行高分辨率（5km嵌套1km）的數(shù)值模擬試驗(yàn)，對(duì)每一次降雪過程進(jìn)行積雪反照率參數(shù)化方案的敏感性試驗(yàn)，并通過青藏高原野外臺(tái)站地氣相互作用觀測(cè)資料評(píng)估改進(jìn)的積雪反照率參數(shù)化方案的模擬性能。相關(guān)成果發(fā)表于Hydrology and Earth System Sciences。研究結(jié)果表明，基于MODIS遙感反照率產(chǎn)品和雪深資料改進(jìn)的積雪反照率參數(shù)化方案，在提高WRF耦合Noah模擬青藏高原降雪和融雪能力方面具有普適性，在模擬青藏高原強(qiáng)降雪過程中具有新的應(yīng)用前景。

基于機(jī)器學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)中國森林生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)情況

中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所史文嬌、陶福祿等人基于搜集的1045個(gè)關(guān)于全國森林水源涵養(yǎng)的相關(guān)參數(shù)及其影響因素的站點(diǎn)數(shù)據(jù)，分析了不同植被類型在全國尺度和流域尺度森林及各蓄水層水源涵養(yǎng)量的地域分異規(guī)律。相關(guān)成果發(fā)表于Ecological Indicators?；谟^測(cè)數(shù)據(jù)利用隨機(jī)森林模型在預(yù)測(cè)中國森林水源涵養(yǎng)量空間分布上有較好的效果。長(zhǎng)江流域、松花江流域、西南諸河流域和珠江流域的森林水源涵養(yǎng)量約占全國78.33%（其中長(zhǎng)江流域占41.19%）。除灌叢外，亞熱帶針葉林、溫帶落葉闊葉林、亞熱帶和熱帶山地針葉林、亞熱帶常綠闊葉林、寒溫帶和溫帶山地針葉林的森林水源涵養(yǎng)量占全國約50.61%。

沒有可靠的證據(jù)表明二氧化碳施肥效應(yīng)在過去30年間顯著降低

北京大學(xué)深圳研究生院城市規(guī)劃與設(shè)計(jì)學(xué)院朱再春等人與國內(nèi)外合作者對(duì)全球范圍內(nèi)相對(duì)一致的二氧化碳施肥效應(yīng)開展了針對(duì)性研究。相關(guān)成果發(fā)表于Science。持續(xù)上升的大氣二氧化碳濃度對(duì)植被光合作用具有促進(jìn)作用（二氧化碳施肥效應(yīng)），是近幾十年陸地生態(tài)系統(tǒng)碳吸收持續(xù)增加的重要驅(qū)動(dòng)機(jī)制。厘清全球植被二氧化碳施肥效應(yīng)的時(shí)空變化及驅(qū)動(dòng)機(jī)制對(duì)于理解和預(yù)測(cè)陸地生態(tài)系統(tǒng)碳吸收潛力十分重要，這也一直是困擾學(xué)術(shù)界的難題。該研究指出，除了要充分考慮遙感時(shí)間序列數(shù)據(jù)的不確定性和統(tǒng)計(jì)分析模型的內(nèi)在缺陷外，還有必要結(jié)合站點(diǎn)觀測(cè)資料和生態(tài)系統(tǒng)模型模擬等方法，更加審慎地探討二氧化碳施肥效應(yīng)的時(shí)空變化問題。

地震紅外遙感與震熱異常前兆研究進(jìn)展

中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院遙感衛(wèi)星應(yīng)用國家工程實(shí)驗(yàn)室研究員孟慶巖團(tuán)隊(duì)開展了震前熱異?？臻g異質(zhì)提取模型在中國大陸的應(yīng)用研究。相關(guān)成果發(fā)表于Remote Sensing of Environment。研究證明，地震熱異常與4級(jí)以上地震存在顯著的時(shí)空相關(guān)性。研究新提出的“加熱核過濾器”（heating core）可有效剔除非震熱異常影響，提高地震熱異常信噪比。在基于歷史地震數(shù)據(jù)的模擬預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)中，模型取得了較好的預(yù)測(cè)結(jié)果，具有良好的業(yè)務(wù)化前景。該研究提出的基于歷史地震頻率和熱異常前兆的混合地震概率預(yù)測(cè)模型，促進(jìn)了前兆二元預(yù)測(cè)向概率預(yù)測(cè)的有效轉(zhuǎn)化。