生物学
Biology
Intron-mediated induction of phenotypic heterogeneity
内含子介导诱导表型异质性
（导读 阿金）理解内含子对核糖体调控的影响仍具挑战。本研究表明内含子介导可诱导的表型异质性，且具有明显的适应性优势。渗透应力促进小核糖体亚基蛋白Rps22B的双向表达，主要由转录本5’未翻译区域内的内含子介导。结果揭示酵母中复制的核糖体蛋白基因有助于解决精准表达控制和环境应答之间的演化冲突。
Skin cells undergo asynthetic fission to expand body surfaces in zebrafish
斑马鱼皮肤细胞经历非合成裂变扩大表皮
（导读 阿金）在生长发育过程中，动物的表皮细胞会快速增殖以覆盖新长出的身体。本研究创建了一套多色细胞膜标记系统palmskin，用于监测斑马鱼发育过程中整个浅表上皮细胞（SECs），发现进行分裂的基本上均为浅表上皮细胞，在特定发育窗口期，单个浅表上皮细胞最多能形成4个子代细胞。即使没有发生DNA复制，这些浅表上皮细胞也会持续分裂。研究人员将斑马鱼发育过程中实时发生的分裂方式定义为“非合成分裂”（asynthetic fission）。[相关报道：突破！无需DNA扩增的细胞分裂——斑马鱼表皮细胞的神奇分裂方式]
Generation of 3D lacrimal gland organoids from human pluripotent stem cells
利用人类多能干细胞生成三维泪腺类器官
（导读 阿金）泪腺是眼睛主要的外分泌腺，分泌泪液作为泪膜的主要成分。本研究利用人类多能干细胞培养出了三维眼球状类器官，识别出具有泪腺原基特征的细胞。该类器官源自多能眼表上皮样细胞，在形态、免疫标记特征和基因表达模式方面与天然泪腺具有明显相似性。移植到大鼠眼睛附近时，经历功能成熟、腔体发育以及防御蛋白产生，最终生成泪膜蛋白质。[相关报道：利用人类多能干细胞，他们成功培养出了三维泪腺类器官！]
Chemotaxis shapes the microscale organization of the ocean’s microbiome
趋化性塑造海洋微生物组的微观组织
（导读 阿金）利用浮游海洋微生物搜寻并探查微观化学热点的能力可用来影响海洋盆地生物地球化学，但在天然微生物群落中尚未经过综合检验。本研究使用微流体平台量化海洋细菌和古生菌的行为应答，观察到沿海区域对浮游植物衍生的溶解有机物质（DOM）微观热点呈显著趋化性。结果证明天然原核群落的游动行为受特定化学线索调控，有助于重要生物地球化学转变过程以及生态相互作用的建立。
Programme of self-reactive innate-like T cell-mediated cancer immunity
自身反应类先天性 T 细胞介导癌症免疫程序
（导读 领研网）细胞转化诱导肿瘤浸润型T细胞的表型多样型细胞群，而免疫检查点阻断疗法优先靶向识别癌细胞新抗原的T细胞。本研究调查了小鼠和人类恶性肿瘤内的T细胞，识别出具有高度表达自然杀伤细胞受体的T细胞，称作类先天性杀伤型T细胞（ILTCKs）。这类细胞广泛应答未突变的自身抗原，在肿瘤发展过程中由胸腺祖细胞不断补充。该成果定义了一种新的肿瘤引发免疫应答类型。[相关报道：李明团队发现一类全新抗癌T细胞！抗癌能力更强，有望突破免疫疗法困境]
Eicosanoid signalling blockade protects middle-aged mice from severe COVID-19
类花生酸信号传导阻断可保护中年小鼠免受新冠肺炎重症侵害
（导读 阿金）本研究分离出高毒性小鼠适应性病毒，用来检验针对老年感染动物模型的新型治疗药物asapiprant，该药物为PTGDR拮抗剂，通过阻断前列腺素D2（PGD2）与其受体DP1之间的相互作用，抑制PGD2参与的信号通路，从而保护中年小鼠免受新冠重症的侵害。结果表明PLA2G2D-PGD2/PTGDR通路是新冠病毒感染治疗干预手段的有用靶点。
Neuroimmune cardiovascular interfaces control atherosclerosis
神经免疫心血管界面影响动脉粥样硬化
（导读 阿金）动脉粥样硬化斑块出现在动脉内膜层，引发心脏病和中风，目前对于神经调控对动脉粥样硬化的影响尚不清楚。本研究假设周围神经系统可能与病变的动脉直接相互作用，小鼠模型和人类动脉粥样硬化疾病外膜部分的神经免疫心血管界面（NICIs）揭示了轴突网络的扩张。小鼠NICIs建立了结构性动脉-大脑回路（ABC），而其中的周围神经系统组成部分被激活。结果揭示了ABC的治疗干预手段可以减缓动脉粥样硬化。
β-Hydroxybutyrate suppresses colorectal cancer
β-羟基丁酸抑制结直肠癌
（导读 领研网）结肠癌（CRC）是人类健康的致命性威胁。本研究识别出一条代谢信号传导通路，利用CRC自体动物模型进行饮食筛选，发现生酮饮食（KD）可减少肠隐窝干细胞的增殖，抑制CRC的进展。酮体类物质BHB作为KDs的代谢效应物，能通过与其表面受体Hcar2的互作诱导具有抑癌作用的转录因子Hopx的表达，进而抑制了肠上皮增生。[相关报道：生酮饮食抑制结肠癌发生的机制]
Structure of human chromatin-remodelling PBAF complex bound to a nucleosome
与核小体结合的人源染色质重塑 PBAF 复合物结构
（导读 领研网）染色质重塑SNF2偶联ATP结合与水解的能量以重新定位和重组核小体，对不同染色体交换中发挥重要作用。本研究报告人源染色质重塑复合物PBAF在活性状态下结合核小体的结构，揭示了由12个亚基组成的PBAF复合物的组装方式，识别核小体的机制。PBAF复合物的12个亚基根据功能不同可以分成3个模块。结果为理解PBAF识别核小体和SMARCA4相关人类疾病提供结构基础。[相关报道：清华大学陈柱成团队最新《自然》揭示关键染色质重塑复合物结构和作用机制]
Opening of glutamate receptor channel to subconductance levels
谷氨酸受体通道开放至亚电导水平
（导读 阿金）离子型谷氨酸受体（iGluRs）通道会打开孔核以相应激动剂谷氨酸的结合。本研究解析出AMPA亚型iGluR和辅助型亚基γ2突触复合物在非脱敏条件下的结构，发现谷氨酸只有在与至少相同数量属于亚基A和C的配体结合结构域（LBDs）结合后，才会结合亚基B和D的LBDs，而通道打开要求激动剂至少与两个LBDs结合。亚基独立性的缺乏、谷氨酸与通道打开的低效率偶联是突触复合物的门控，为上调突触活动提供可能。
Projected environmental benefits of replacing beef with microbial protein
预估用微生物蛋白质替代牛肉的环境效益
（导读 阿金）反刍动物肉为人类提供宝贵的蛋白质，但畜牧业生产对环境产生了许多负面影响。本研究分析微生物蛋白质（MP）取代反刍动物肉对全球土地使用的影响，模型预测表明到2050年用MP代替20%的人均反刍动物肉将抵消未来全球牧场面积的增长，每年的森林砍伐以及相关二氧化碳排放量减少近一半，同时减少甲烷排放。
生态学
Ecology
Agriculture and climate change are reshaping insect biodiversity worldwide
农业和气候变化正重塑全球昆虫生物多样性
（导读 阿金）目前尚不清楚土地使用变化和气候变化等环境驱动因随与昆虫多样性在全球尺度下的相互作用关系。本研究表明相对于受干扰较少、历史气候变化更低的地区，历史气候变化指数和农业土地集约化使用与昆虫物种丰度50%的减少和数量27%的减少相关，在热带地区尤其显著。结果表明缓解气候变化、保护自然栖息地、减少农业集约化有助于促进昆虫多样性。
Protected areas have a mixed impact on waterbirds, but management helps
保护区对水鸟的影响不一，但管理措施有效果
（导读 阿金）国际政策集中在增加全球自然保护区的面积比例，但目前缺乏证据表明保护区对物种的保护效果。本研究使用对照-干预研究设计，调查了1506处保护区影响全球27 055个水鸟种群的轨迹，发现保护区对水鸟的影响效果不一，存在强烈的信号表明，管理水鸟或者其栖息地更能让种群受益，但也有较弱的信号表明，更大保护区比更小区域的效果更好。仅保护错失不足以保证种群多样性发展。结果表明需要创造并支持管理良好的保护区，从而让种群受益。
材料科学
Materials Science
Self-regulated non-reciprocal motions in single-material microstructures
单一材料微结构中的自调节非互易运动
（导读 阿金）模仿活体纤毛运动的多材料在设计过程中，受限于编程任意运动或不同行为。本研究设计出了一种由单一材料制成的微结构支柱——光响应液晶弹性体，当光线照射到微观结构时，弹性体的基本构造板块重新对齐，发生结构改变，而光照射的地方变透明，造成额外变形。随着材料变形，支柱上的新点暴露在光线下，导致该区域改变形状，从而促使微结构进入运动循环。该结果为软机器人、生物医学器件、能量传输材料设计提供新途径。
Uniform nucleation and epitaxy of bilayer molybdenum disulfide on sapphire
双层二硫化钼的均匀成核和外延生长技术
（导读 阿金）目前单层材料面向高性能计算应用时仍受限制。本研究提出衬底诱导的双层成核全新生长机制，报告了大面积均匀双层二硫化钼薄膜外延生长。通过高温退火工艺，在蓝宝石表面获得均匀分布的高原子台阶，最终获得超过99%的双层形核，以及厘米级双层连续薄膜。该结果突破了层数可控的二维半导体外延生长技术。
Observation of chiral and slow plasmons in twisted bilayer graphene
扭转双层石墨烯中手性和慢等离激元现象
（导读 阿金）莫尔超晶格有助于观测奇异电子特性。本研究使用扭转双层石墨烯（tBLG）的螺旋结构纳米条带，直接观测具备高度有序摩尔超晶格的宏观tBLG中出现的两种新型等离激元模式，识别出手性等离激元特征，其中一种为在约0.4电子伏特附近的慢等离激元模式。该观测成果揭示了小型角度tBLG的电磁动力学新特征，也为理解光-物质强相互作用提供新途径。
物理学
Physics
One-dimensional Luttinger liquids in a two-dimensional moiré lattice
二维莫尔晶格中的一维 Luttinger 液体
（导读 阿金）一维电子系统Luttinger液体（LL）模型有助于理解强相关物理学。本研究报告实验条件下在扭转双层二碲化钨（tWTe2）组成的莫尔超晶格中，实现一维LL的二维阵列，并表现出结晶质量。研究人员发现空穴掺杂的tWTe2具有强大的传输各向异性，两个平面内正交方向之间的电阻比约为1000。跨线电导则表现出幂律尺度变换。该结果为实现各种相关和拓扑量子相位提供新途径。
Imaging tunable quantum Hall broken-symmetry orders in graphene
对石墨烯中可调谐的量子霍尔破坏对称磁序的成像
（导读 阿金）磁场下石墨烯朗道零能级是一种强相互作用的平带，能诱导出具有不同的拓扑序与晶格级序的丰富的对称破缺状态。本研究使用扫描隧道谱对石墨烯中的三个不同对称破缺相位进行了成像，并通过在低介电常数或高介电常数环境以及磁场条件下调谐库仑相互作用的屏蔽效应，来研究其相图。在未屏蔽情况下发现一种Kekulé键序，而在介电屏蔽下低磁场时，出现了亚晶格-非极化基态，而在高磁场时转变成电荷密度波序。该结果有助于揭示量子材料中物质相关相位。
Single electrons on solid neon as a solid-state qubit platform
固态氖上的单个电子作为固态量子比特平台
（导读 领研网）量子比特依赖于量子叠加态，通过叠加许多量子比特，量子计算机理论上可以同时执行大量计算。本研究将氖冻结成固体，随后将加热的灯丝产生的电子喷射向氖冰表面，从而捕获一个电子，形成的新型量子比特可以在叠加态下保持220纳秒。该成果基于电子自旋，有潜力开发出相干时间超过一秒的量子比特，从而作为量子计算机的理想构建块，且制备出的器件成本低廉。[相关报道：将单个电子囚禁在氖冰表面构建新型量子比特，这些科学家向传统量子比特发起挑战]
其他
【Astronomy-天文】A 62-minute orbital period black widow binary in a wide hierarchical triple
62分钟轨道周期的“黑寡妇”双星系统
（导读 阿金）超过十几颗的毫秒脉冲星正在消融紧密双星系统中的低质量伴星。本研究报告WTF J1406+1222的观测结果，这是一个等级三星系统，主星为62分钟轨道周期的“黑寡妇”候选星体。ZTF J1406+1222的存在拓宽了演化模型的边界，其第三伴星是一颗低金属寒冷亚矮星，而其银河晕轮轨道与在银河中心附近经过的相一致，由此有助于探索中子星物理学、双星演化的天文现象。
【Chemistry-化学】Organocatalytic stereoselective cyanosilylation of small ketones
小酮类的有机催化立体选择性硅腈化反应
（导读 阿金）酶立体选择性是大部分化学催化剂缺乏的特性。本研究报告可广泛应用的受限有机催化剂，适用于芳香族和脂肪族酮的对映选择性硅腈化反应，其针对药学相关产品的选择性超越其他任何催化剂类型。该结果知名受限化学催化剂可经设计具备与酶相似的选择性，同时应用范围更广。
【Psychology-心理学】Virtual communication curbs creative idea generation
视频会议降低创造性
（导读 领研网）新冠疫情期间大量人员需要视频会议远程办公。本研究抽选了1490位志愿者随机配对，要求提供产品创意，而每一对志愿者的协作方式分为面对面和视频会议两种。结果发现，与视频会议相比，在面对面交流时志愿者会产生更多创意想法。但选定创意方案后续跟进时，两种交流方式的效果并不存在明显差异。
转自：科研圈
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