環(huán)境DNA揭示格陵蘭200萬(wàn)年前的生態(tài)系統(tǒng)等

環(huán)境DNA揭示格陵蘭200萬(wàn)年前的生態(tài)系統(tǒng)

《自然》封面：北格陵蘭部分地區(qū)約200萬(wàn)年前曾經(jīng)富饒的生態(tài)系統(tǒng)藝術(shù)概念圖?！蹲匀弧冯s志第7939期封面報(bào)道了由古DNA重建而成的生態(tài)系統(tǒng)。研究團(tuán)隊(duì)在北格陵蘭的皮里地島開(kāi)展科考工作，從5個(gè)不同地質(zhì)遺跡采集了有機(jī)質(zhì)富集的沉積樣本。通過(guò)對(duì)這些樣本的DNA進(jìn)行提取和測(cè)序，研究人員繪制出了200萬(wàn)年前動(dòng)植物所生活的世界，證明了這里曾是北方疏林，有著如雪松、云杉、樺樹(shù)等北極物種，還有野兔、乳齒象、馴鹿、鵝等動(dòng)物曾共同存在過(guò)的跡象。這些證據(jù)證實(shí)，格陵蘭這片如今已成極地荒漠的地區(qū)，過(guò)去的溫度比今天的要高很多，而這里曾經(jīng)的生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成如今已難覓蹤影。

螞蟻蛹蛻皮液演化出社會(huì)功能

《自然》封面：畢氏粗角蟻正在照料蟻蛹和小幼蟲(chóng)。《自然》雜志第7940期封面文章報(bào)道了與昆蟲(chóng)生命周期中靜止的蛹期有關(guān)的、此前未受注意的社會(huì)行為。螞蟻是社會(huì)性昆蟲(chóng)，其種群是擁有復(fù)雜交流、行為和合作的復(fù)合生物系統(tǒng)。在羽化之前，蛹會(huì)分泌一種富含營(yíng)養(yǎng)的蛻皮液，類(lèi)似哺乳動(dòng)物的乳汁，這種液體會(huì)被成蟲(chóng)和成蟲(chóng)放在蛹上的幼蟲(chóng)快速消耗。研究發(fā)現(xiàn)，無(wú)法獲得這些液體的幼蟲(chóng)表現(xiàn)出生長(zhǎng)遲滯、生存率低；同樣的，如果不去除蛹上的分泌液，它們就會(huì)因真菌感染而死。此外，這些液體含有激素和精神活性物質(zhì)，可能會(huì)影響整個(gè)種群的生理機(jī)能和行為。

論文與專(zhuān)利的突破性隨時(shí)間而減少

《自然》封面：知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的活躍度下降，封面用愈加簡(jiǎn)化和褪色的模擬線條來(lái)表示?！蹲匀弧冯s志第7942期封面文章報(bào)道了知識(shí)增長(zhǎng)并未帶來(lái)類(lèi)似的一系列重大進(jìn)步，提出一些較大領(lǐng)域出現(xiàn)了進(jìn)展放緩的跡象。研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)分析過(guò)去60年間發(fā)表的4500萬(wàn)篇論文和390萬(wàn)個(gè)專(zhuān)利的數(shù)據(jù)，見(jiàn)證了過(guò)去幾十年新科學(xué)技術(shù)知識(shí)在數(shù)量上的指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。他們發(fā)現(xiàn)，研究論文和發(fā)表專(zhuān)利對(duì)現(xiàn)狀的突破性變少了，這造成了知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的活躍度下降。研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，突破速度的減慢或標(biāo)志著科學(xué)技術(shù)性質(zhì)的一次根本性轉(zhuǎn)變。

顆粒形狀對(duì)推移質(zhì)輸沙率的影響

《自然》封面：沿著沙漠、河流或海岸移動(dòng)的泥沙能遠(yuǎn)距離運(yùn)送大量顆粒物質(zhì)?！蹲匀弧冯s志第7943期封面報(bào)道了輸沙模型研究。雖然許多模型都考慮了顆粒大小，但顆粒形狀對(duì)于泥沙移動(dòng)可能也有顯著影響，這或能解釋之前模型與實(shí)測(cè)間的差異。在研究過(guò)程中，研究團(tuán)隊(duì)先建立了一種理論，這一理論考慮了顆粒形狀對(duì)拖曳力和摩擦力的作用。在實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證了這一理論后，團(tuán)隊(duì)又提出了一個(gè)形狀校正輸沙定律，他們相信這一定律能對(duì)天然泥沙顆粒進(jìn)行更準(zhǔn)確的計(jì)算。這種移動(dòng)機(jī)制對(duì)于河流和海岸修復(fù)、緩解污染，乃至理解其他星球過(guò)去和現(xiàn)在的氣候具有廣闊的應(yīng)用背景。

（本頁(yè)期刊封面圖來(lái)自《自然》官網(wǎng)）

可實(shí)現(xiàn)完成競(jìng)賽級(jí)別的代碼生成任務(wù)的人工智能

《科學(xué)》封面：一個(gè)人工智能系統(tǒng)。《科學(xué)》雜志第6624期封面文章報(bào)道了在代碼生成任務(wù)中實(shí)現(xiàn)可以與人類(lèi)競(jìng)爭(zhēng)水平的人工智能系統(tǒng)。讓人工智能實(shí)現(xiàn)編程有著許多挑戰(zhàn)，尤其是即使對(duì)于同一個(gè)問(wèn)題，可提供的解決方案也可能看起來(lái)截然不同，而如何對(duì)部分正確或不正確的程序進(jìn)行判斷，是非常困難的工作。研究人員選用廣泛且簡(jiǎn)潔的競(jìng)爭(zhēng)性編程數(shù)據(jù)集，以便進(jìn)行訓(xùn)練和評(píng)估。他們采用大型且具備高效采樣能力的架構(gòu)，通過(guò)大規(guī)模模型抽樣來(lái)縮小探索空間，并根據(jù)程序行為對(duì)一小組提交內(nèi)容進(jìn)行過(guò)濾。這一模型可以通過(guò)合成計(jì)算機(jī)程序來(lái)解決一些挑戰(zhàn)性問(wèn)題。

玻璃蛙將血液隱藏在肝臟中以保持透明

《科學(xué)》封面：一只偽裝的弗氏玻璃蛙躺在一片綠色樹(shù)葉上睡覺(jué)?！犊茖W(xué)》雜志第6626期封面文章報(bào)道了玻璃蛙是如何使自己透明的。為了保持身體組織的透明度，這些玻璃蛙將大多數(shù)吸收光的紅細(xì)胞從循環(huán)中移除，并將它們隱藏在自己的肝臟中。玻璃蛙的尺寸只有幾厘米，而且它們?cè)谕砩献罨钴S，因?yàn)榫G色皮膚有助于它們與周?chē)臉?shù)葉和枝葉融為一體，但是這類(lèi)兩棲動(dòng)物在白天睡覺(jué)的時(shí)候會(huì)成為真正的偽裝大師。通過(guò)了解更多玻璃蛙的生理和行為，科學(xué)家或許可以使用這些研究模型來(lái)優(yōu)化生物醫(yī)學(xué)工程的成像工具。

21世紀(jì)全球冰川變化帶來(lái)巨大影響

《科學(xué)》封面：尼泊爾昆布冰川的融水通過(guò)一個(gè)冰洞流出來(lái)?！犊茖W(xué)》雜志第6627期封面文章提出現(xiàn)在必須采取行動(dòng)以減少冰川流失。研究發(fā)現(xiàn)，到21世紀(jì)末，由于未來(lái)的溫室氣體排放，預(yù)計(jì)全球49%至83%的冰川將消失。研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)計(jì)算表明，冰川流失的質(zhì)量和對(duì)海平面上升的貢獻(xiàn)將比目前估計(jì)的要大得多?？紤]到冰川質(zhì)量損失與溫度變化直接相關(guān)，溫度的每一次升高都十分重要。隨著冰川對(duì)氣候變化做出反應(yīng)，人類(lèi)社會(huì)必須適應(yīng)水資源供應(yīng)、自然災(zāi)害和海平面的一系列變化。文章最后強(qiáng)調(diào)了現(xiàn)在采取行動(dòng)防止冰川大量流失的必要性。

揭開(kāi)面紗

《科學(xué)》封面：一顆距離地球700光年的恒星發(fā)出的光。《科學(xué)》雜志第6628期封面文章報(bào)道了薄霧會(huì)使行星的大氣層變得模糊，但在實(shí)驗(yàn)室中的重建研究可以幫助解開(kāi)它們的秘密。一些研究人員轉(zhuǎn)而關(guān)注系外行星云，比如普渡大學(xué)的大氣科學(xué)家在研究云和霧如何在外行星上相互作用，即霧粒子是否可能通過(guò)為氣體凝結(jié)提供“成核點(diǎn)”來(lái)促進(jìn)云的形成。與此同時(shí)，美國(guó)宇航局艾姆斯研究中心的科學(xué)家正在為不同的團(tuán)隊(duì)建立一個(gè)中央數(shù)據(jù)庫(kù)，以容納他們的光學(xué)測(cè)量結(jié)果。研究者克雷德伯格認(rèn)為，這個(gè)星球有點(diǎn)像一頭白鯨，大家已經(jīng)追逐它的秘密超過(guò)10年了。

（本頁(yè)期刊封面圖來(lái)自《科學(xué)》官網(wǎng)）

超構(gòu)表面微型高光譜成像研究

中國(guó)科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所李輝團(tuán)隊(duì)與光電技術(shù)研究所郭迎輝團(tuán)隊(duì)合作，研發(fā)了一種基于超構(gòu)表面的微型高光譜成像器件。相關(guān)成果發(fā)表于《納米尺度》（Nanoscale）?？蒲腥藛T提出并驗(yàn)證了準(zhǔn)隨機(jī)超級(jí)單元構(gòu)成的計(jì)算型高光譜超構(gòu)表面設(shè)計(jì)方法。準(zhǔn)隨機(jī)超級(jí)單元具有嚴(yán)格的對(duì)稱性，光譜器件的偏振敏感性較低，因此由準(zhǔn)隨機(jī)超級(jí)單元構(gòu)成的光譜器件可以更好地應(yīng)用于復(fù)雜的工作環(huán)境。而超級(jí)單元的周期打破了亞波長(zhǎng)尺度的限制，設(shè)計(jì)自由度由此得到顯著提升，極大豐富了單元結(jié)構(gòu)的種類(lèi)，使選擇的單元結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的透射光譜滿足了壓縮感知算法的需求，同時(shí)也降低了超構(gòu)表面的加工難度，縮減了器件加工的成本和周期。

超構(gòu)表面超級(jí)單元的設(shè)計(jì)（圖片來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所網(wǎng)站）

高性能多模式彈熱制冷系統(tǒng)

西安交通大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院錢(qián)蘇昕與國(guó)內(nèi)外科學(xué)家合作，在固態(tài)制冷方向取得新成果。相關(guān)成果發(fā)表于《科學(xué)》（Science）。彈熱制冷是利用形狀記憶合金在單軸應(yīng)力作用下發(fā)生可逆相變，并利用這一相變潛熱制冷的新型固態(tài)制冷技術(shù)。與傳統(tǒng)蒸氣壓縮制冷相比，彈熱制冷具有零溫室氣體排放、高體積能量密度、易于回收利用等優(yōu)勢(shì)，目前公開(kāi)報(bào)道的彈熱制冷機(jī)屈指可數(shù)。研究表明，利用因子決定了管束工質(zhì)中彈熱效應(yīng)兩種釋放途徑的比例，其中一部分彈熱效應(yīng)可被傳熱流體帶走用于制冷，而另一部分彈熱效應(yīng)需要留在管束工質(zhì)內(nèi)部，用于維持工質(zhì)在傳熱流體流動(dòng)方向的溫度梯度，而最佳利用因子反映了兩者之間的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。

脈沖放電等離子體技術(shù)驅(qū)動(dòng)重油轉(zhuǎn)化

中國(guó)科學(xué)院電工研究所極端電磁環(huán)境科學(xué)技術(shù)研究部邵濤研究團(tuán)隊(duì)研究了等離子體-重油的轉(zhuǎn)化規(guī)律與反應(yīng)機(jī)理。相關(guān)成果發(fā)表于《化學(xué)工程期刊》（Chemical Engineering Journal）。全球石油資源重質(zhì)化趨勢(shì)不斷加劇，如何高效、清潔地利用重油資源已成為煉油工業(yè)亟須解決的問(wèn)題。等離子體技術(shù)無(wú)需催化劑和高溫高壓反應(yīng)條件，具有原料適應(yīng)性強(qiáng)、工藝流程短、碳排放低、啟停迅速、易與可再生能源匹配等突出優(yōu)勢(shì)，是重油轉(zhuǎn)化利用的新方向。新工藝?yán)脺囟容^高的脈沖火花放電等離子體開(kāi)展重油裂解技術(shù)研究，揭示了脈沖放電過(guò)程的快速加熱與降溫機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了一步裂解重油制備乙炔。

超快激光等離激元分子調(diào)節(jié)加工制造光響應(yīng)微納多功能結(jié)構(gòu)

清華大學(xué)機(jī)械系閆劍鋒等人在超快激光微納制造領(lǐng)域取得新進(jìn)展。相關(guān)成果發(fā)表于《先進(jìn)材料》（Advanced Materials）。超快激光具有超快、超強(qiáng)和超精密的特點(diǎn)，在機(jī)械制造、生物醫(yī)學(xué)、能源等領(lǐng)域具有應(yīng)用潛力。超快激光在納米材料及微納功能器件加工中具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，實(shí)際應(yīng)用中復(fù)雜結(jié)構(gòu)的可控加工是激光制造難點(diǎn)之一。研究團(tuán)隊(duì)提出了基于超快激光等離激元分子調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)自下而上的微納功能器件加工制造策略，并揭示了激光誘導(dǎo)等離激元與材料的非線性作用機(jī)理，利用超快激光激發(fā)納米腔等離激元效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)納米晶的跨尺度互連結(jié)構(gòu)加工，并在此基礎(chǔ)上制備出信息加密和光熱驅(qū)動(dòng)器等微納功能器件。

小鼠單神經(jīng)元樹(shù)突形態(tài)和軸突投射的關(guān)系研究

中國(guó)科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心（神經(jīng)科學(xué)研究所）、上海腦科學(xué)與類(lèi)腦研究中心（上海腦中心）嚴(yán)軍研究組通過(guò)重構(gòu)和分析小鼠前額葉皮層單神經(jīng)元的樹(shù)突和軸突完整形態(tài)，刻畫(huà)了前額葉皮層投射神經(jīng)元樹(shù)突的多樣性和形態(tài)類(lèi)型，揭示神經(jīng)元樹(shù)突形態(tài)與軸突投射的關(guān)系，重構(gòu)了前額葉皮層投射神經(jīng)元類(lèi)型之間的聯(lián)接網(wǎng)絡(luò)。相關(guān)成果發(fā)表于《自然·神經(jīng)科學(xué)》（Nature Neuroscience）。論文通過(guò)全面重構(gòu)和分析小鼠前額葉皮層單神經(jīng)元的樹(shù)突和軸突形態(tài)，發(fā)現(xiàn)一系列新的樹(shù)突類(lèi)型；通過(guò)樹(shù)突-軸突聯(lián)合分析，揭示樹(shù)突和軸突形態(tài)的關(guān)系；最后，利用樹(shù)突和軸突的空間分布，建立和分析了前額葉皮層神經(jīng)元類(lèi)型之間的聯(lián)接網(wǎng)絡(luò)。

神經(jīng)元樹(shù)突和軸突形態(tài)的完整重構(gòu)（圖片來(lái)源于上海腦科學(xué)與類(lèi)腦研究中心網(wǎng)站）

人類(lèi)智力障礙的分子機(jī)理研究

饒毅實(shí)驗(yàn)室賈曉波、祝婕敏和卞希玲等人制造了SLC6A17基因敲除的小鼠，并按照人類(lèi)智障的突變位點(diǎn)制造了小鼠的點(diǎn)突變株，功能研究SLC6A17轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白及其導(dǎo)致智力障礙突變揭示突觸囊泡中谷氨酰胺的重要性。相關(guān)成果發(fā)表于《e生命》（eLife）。研究發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是基因缺失還是人類(lèi)智障相應(yīng)的點(diǎn)突變，都出現(xiàn)小鼠學(xué)習(xí)缺陷。這些結(jié)果顯示SLC6A17造成智障的點(diǎn)突變都是基因或蛋白質(zhì)功能缺失所致。研究人員分離了神經(jīng)細(xì)胞的突觸囊泡，用質(zhì)譜、抗體和電子顯微鏡分析都證明SLC6A17蛋白質(zhì)存在于其中。SLC6A17的神經(jīng)細(xì)胞的突觸囊泡富集了谷氨酰胺，谷氨酰胺減少可能是人類(lèi)智障的關(guān)鍵致病機(jī)理。

生物運(yùn)動(dòng)的多維度屬性在人腦中的層級(jí)加工關(guān)系

中國(guó)科學(xué)院心理研究所腦與認(rèn)知科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室蔣毅研究組的科研人員利用功能磁共振成像技術(shù)探究人腦對(duì)生物運(yùn)動(dòng)多維度屬性的加工機(jī)制。相關(guān)成果發(fā)表于《大腦皮層》（Cerebral Cortex）。生物運(yùn)動(dòng)信息包含多維度屬性？如方向、速度等物理屬性，性別、年齡等生物屬性，情緒、意圖等社會(huì)屬性。大腦如何同時(shí)從具有多維度屬性的生物運(yùn)動(dòng)刺激中提取每種屬性，不同屬性的加工之間是否存在關(guān)聯(lián)？這都是科學(xué)家感興趣的話題。相關(guān)研究首次定位了生物運(yùn)動(dòng)多維屬性的腦表征網(wǎng)絡(luò)，并揭示了不同維度特征加工的層級(jí)結(jié)構(gòu)關(guān)系，為進(jìn)一步理解生物運(yùn)動(dòng)信息加工的腦機(jī)制提供了重要線索。

開(kāi)發(fā)食蟹猴長(zhǎng)時(shí)程培養(yǎng)體系揭示靈長(zhǎng)類(lèi)早期器官發(fā)生調(diào)控機(jī)制

省部共建非人靈長(zhǎng)類(lèi)生物醫(yī)學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/昆明理工大學(xué)靈長(zhǎng)類(lèi)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院譚韜/陳永昌/季維智團(tuán)隊(duì)、中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院/血液與健康全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室劉兵團(tuán)隊(duì)及美國(guó)得州西南醫(yī)學(xué)中心吳軍團(tuán)隊(duì)合作，開(kāi)發(fā)了一種能夠支持食蟹猴胚胎體外發(fā)育至早期器官發(fā)生的三維培養(yǎng)體系。相關(guān)成果發(fā)表于《細(xì)胞》（Cell）。在過(guò)去20年中，中國(guó)和全球靈長(zhǎng)類(lèi)研究人員共同努力，使得靈長(zhǎng)類(lèi)生物醫(yī)學(xué)研究在科學(xué)性、廣泛性和應(yīng)用性方面變得更加成熟和有效。論文系統(tǒng)研究了非人靈長(zhǎng)類(lèi)從原腸胚形成到早期器官發(fā)生過(guò)程的重要細(xì)胞組成及譜系分化軌跡，研究結(jié)果將有助于了解人類(lèi)胚胎發(fā)育畸形孕早期流產(chǎn)。

2022年瀘定6.6級(jí)地震是一次發(fā)生在磨西地震空區(qū)的陸內(nèi)強(qiáng)震

中國(guó)地震局地球物理研究所張龍、房立華等人與國(guó)內(nèi)外合作者對(duì)2022年9月5日四川瀘定地震的主震震源參數(shù)、破裂過(guò)程，以及余震時(shí)空分布進(jìn)行了深入分析。相關(guān)成果發(fā)表于《地震研究快報(bào)》（Seismological Research Letters）。這次地震發(fā)生在鮮水河斷裂帶最南段的磨西地震空區(qū)，地處鮮水河—安寧河—龍門(mén)山3條斷裂帶的交匯區(qū)，是中國(guó)大陸近8年來(lái)人員傷亡最嚴(yán)重的一次地震。余震活動(dòng)為研究斷層結(jié)構(gòu)和滑動(dòng)行為提供了豐富的資料，從而可以理解此次地震的發(fā)震機(jī)理，分析這一區(qū)域未來(lái)的地震危險(xiǎn)性。這進(jìn)一步警示了主斷層外的地震危險(xiǎn)性，后續(xù)應(yīng)在貢嘎山地區(qū)加強(qiáng)地震觀測(cè)研究，更加細(xì)致地刻畫(huà)斷層幾何與震后過(guò)程。

瀘定地震主震對(duì)余震的庫(kù)倫應(yīng)力加載（圖片來(lái)源于中國(guó)地震局地球物理研究所網(wǎng)站）

青藏高原中部古高度重建的新證據(jù)

中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所孫繼敏及其合作者對(duì)青藏高原中部倫坡拉盆地的丁青組上部地層開(kāi)展了丁青組年代、古環(huán)境與古高度重建。相關(guān)成果發(fā)表于《全球和行星變化》（Global and Planetary Change）。目前，科學(xué)界對(duì)于青藏高原何時(shí)達(dá)到其隆升的最大高度，或者不同時(shí)期、不同構(gòu)造單元的古高度重建仍然存在很大爭(zhēng)議。倫坡拉盆地的新生代地層（牛堡組與丁青組）出露厚度大、動(dòng)植物化石豐富并夾有多層凝灰?guī)r，是開(kāi)展古高度重建的理想地區(qū)。研究發(fā)現(xiàn)，即使經(jīng)過(guò)晚中新世古氣候和古氣溫梯度的校正，倫坡拉盆地在1200萬(wàn)年前的最大湖面高度不超過(guò)3400米。青藏高原中部在1200萬(wàn)年以后仍有1200米左右的隆升。

利用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)機(jī)器學(xué)習(xí)破譯冥古宙板塊構(gòu)造樣式之謎

中國(guó)地質(zhì)大學(xué)成秋明院士團(tuán)隊(duì)開(kāi)展數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)地球科學(xué)與深時(shí)數(shù)字地球方向的最新研究。相關(guān)成果發(fā)表于《地質(zhì)》（Geology）。破譯地球早期地殼組成和形成的大地構(gòu)造背景是回答板塊構(gòu)造啟動(dòng)時(shí)限及板塊構(gòu)造樣式如何隨時(shí)間推移而演變的關(guān)鍵；但由于后期地質(zhì)作用的疊加不斷破壞，造成冥古宙地殼巖石很難保存至今。研究創(chuàng)新性地提出了一種基于半監(jiān)督機(jī)器學(xué)習(xí)的鋯石化學(xué)“指紋”大數(shù)據(jù)分析方法；通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)方法與鋯石化學(xué)成分大數(shù)據(jù)來(lái)訓(xùn)練計(jì)算機(jī)，使計(jì)算機(jī)能夠自動(dòng)識(shí)別一些典型構(gòu)造環(huán)境（例如弧、地幔柱熱點(diǎn)和裂谷等）中形成的鋯石，以及區(qū)分I型或沉積S型巖漿中結(jié)晶的鋯石。

解密埃迪卡拉紀(jì)海洋磷循環(huán)

成都理工大學(xué)李超教授團(tuán)隊(duì)與國(guó)內(nèi)外合作者重建了地質(zhì)關(guān)鍵期埃迪卡拉紀(jì)（635-539 Ma）古海洋溶解磷含量演化過(guò)程。相關(guān)成果發(fā)表于《自然》（Nature）。研究發(fā)現(xiàn)了埃迪卡拉紀(jì)海洋生命營(yíng)養(yǎng)元素磷含量和海洋氧化程度之間具有不同于現(xiàn)代海洋的解耦關(guān)系，提出了海洋外部因素是驅(qū)動(dòng)埃迪卡拉紀(jì)海洋乃至整個(gè)早期地球海洋從缺氧向氧化轉(zhuǎn)變的原始動(dòng)力假說(shuō)，這一成果揭示了前寒武紀(jì)海洋維持漫長(zhǎng)缺氧狀態(tài)的根本原因和早期地球缺氧海洋最終實(shí)現(xiàn)氧化的根本機(jī)制，深化了人類(lèi)對(duì)于地球宜居性演化和復(fù)雜生命演化規(guī)律的理解，對(duì)于早期地球海洋環(huán)境下相關(guān)礦產(chǎn)資源和油氣資源的形成和勘查也有重要的啟示意義。

蚊蟲(chóng)全生物操作防控新概念

中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所王關(guān)紅團(tuán)隊(duì)撰寫(xiě)綜述文章，從共生體的角度重點(diǎn)研究了微生物群、蚊蟲(chóng)和病原體三者間的相互作用。相關(guān)成果發(fā)表于《國(guó)際微生物生態(tài)學(xué)會(huì)雜志》（The ISME journal）。近年來(lái)，多種因素導(dǎo)致蚊蟲(chóng)及其傳播的疾病在全球范圍內(nèi)的分布進(jìn)一步擴(kuò)大。文章回顧了重要微生物對(duì)蚊蟲(chóng)宿主的生理影響，探討了蚊蟲(chóng)共生體與蚊媒病原體感染之間的相互作用，例如微生物群誘導(dǎo)的宿主免疫激活和沃爾巴克氏體介導(dǎo)的病原體阻斷；接著討論了蚊蟲(chóng)宿主和生態(tài)因素對(duì)其微生物群的潛在調(diào)節(jié)作用，尤其是對(duì)初始微生物群獲得和組成的影響；最后，對(duì)蚊蟲(chóng)共生體未來(lái)的研究方向進(jìn)行總結(jié)展望，對(duì)新興的蚊蟲(chóng)或蚊媒疾病防控技術(shù)進(jìn)行了分析。

共生體操縱用于蚊蟲(chóng)防控和病原體傳播的一般策略（圖片來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所網(wǎng)站）

植物-昆蟲(chóng)群落多樣化的新假說(shuō)

北京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院廖萬(wàn)金教授團(tuán)隊(duì)針對(duì)植物-昆蟲(chóng)群落多樣化提出了“宿主資源豐富度”和“擬寄生者種間競(jìng)爭(zhēng)”兩個(gè)新假說(shuō)；并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，提出了高營(yíng)養(yǎng)級(jí)昆蟲(chóng)的種間競(jìng)爭(zhēng)驅(qū)動(dòng)了植物-昆蟲(chóng)群落多樣化的新觀點(diǎn)。相關(guān)成果發(fā)表于《生態(tài)學(xué)》（Ecology）。研究發(fā)現(xiàn)，寄生傳粉榕小蜂的擬寄生榕小蜂物種比造癭榕小蜂的擬寄生榕小蜂物種多，意味著寄生傳粉榕小蜂的擬寄生者之間具有更強(qiáng)的種間競(jìng)爭(zhēng)。相比于與傳粉榕小蜂，擬寄生榕小蜂與造癭榕小蜂之間具有更一致的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系和更少的宿主轉(zhuǎn)移事件。這表明擬寄生者的種間競(jìng)爭(zhēng)而不是宿主昆蟲(chóng)的資源豐富度是三營(yíng)養(yǎng)級(jí)群落協(xié)同多樣化模式的主要驅(qū)動(dòng)力。

適度氧化降低油菜蜂花粉致敏性機(jī)制研究

中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蜜蜂研究所蜂產(chǎn)品質(zhì)量與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估團(tuán)隊(duì)吳黎明等人探究了氧化誘導(dǎo)對(duì)油菜蜂花粉過(guò)敏原空間構(gòu)象及過(guò)敏原性的影響機(jī)制，對(duì)低致敏性蜂花粉的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用具有指導(dǎo)意義。相關(guān)成果發(fā)表于《食品化學(xué)》（Food Chemistry）。研究表明，氧化處理使過(guò)敏原蛋白發(fā)生聚集，并將過(guò)敏原上第98號(hào)位半胱氨酸殘基的游離巰基不可逆磺化為更穩(wěn)定的半胱氨酸衍生物。同時(shí)，過(guò)敏原的二級(jí)和三級(jí)蛋白結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，抗原表位被破壞，致敏性顯著降低。研究人員進(jìn)一步將相關(guān)方法應(yīng)用于油菜蜂花粉樣品中，發(fā)現(xiàn)適度氧化處理可顯著降低油菜蜂花粉的致敏性，而不影響油菜蜂花粉中抗氧化成分酚酸、黃酮類(lèi)的含量及其抗氧化性。

構(gòu)建全球蟲(chóng)媒病毒與節(jié)肢動(dòng)物特異性病毒綜合信息數(shù)據(jù)集

中國(guó)科學(xué)院武漢病毒研究所生物安全大科學(xué)中心袁志明、夏菡等人在蟲(chóng)媒病毒生態(tài)健康和生物安全領(lǐng)域開(kāi)展研究。相關(guān)成果發(fā)表于《科學(xué)數(shù)據(jù)》（Scientific Data）。蟲(chóng)媒病毒能在脊椎動(dòng)物和節(jié)肢動(dòng)物中復(fù)制，對(duì)人類(lèi)或動(dòng)物具有致病性。節(jié)肢動(dòng)物特異性病毒僅在節(jié)肢動(dòng)物中復(fù)制，它們可能是蟲(chóng)媒病毒進(jìn)化的起源，但是目前沒(méi)有涵蓋所有已知蟲(chóng)媒病毒和節(jié)肢動(dòng)物特異病毒種類(lèi)等信息的綜合數(shù)據(jù)集。研究詳細(xì)展示了蟲(chóng)媒病毒和節(jié)肢動(dòng)物特異病毒間的基因組節(jié)段差異、生物安全風(fēng)險(xiǎn)建議等級(jí)、病毒及其節(jié)肢動(dòng)物媒介的全球分布、宿主來(lái)源等特征，為深入理解蟲(chóng)媒病毒和節(jié)肢動(dòng)物特異病毒的相互作用、進(jìn)化規(guī)律和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供了豐富的數(shù)據(jù)資源。