破纪录 | 2020年中国学者发表219篇CNS文章,复旦大学/上海科技大学等表现出色,饶子和/高福等人发表多篇(值得收藏)

2020年中国学者在Cell ,NatureScience 共计219项研究成果(2019年发表186篇),在生命科学领域取得重大进展,iNature系统总结了这些研究成果:
杂志来划分:Cell 发表了44篇,Nature 发表了100篇,Science 发表了75篇;

领域来划分:材料科学有23篇,地球科学13篇,化学14篇,交叉学3篇,生命科学140篇(新冠肺炎的有51篇),物理学26篇;

单位来划分(文章数目大于10):中国科学院67篇,清华大学26篇,北京大学21篇,复旦大学16篇,上海科技大学14篇,中国科学技术大学11篇
通讯作者来分(文章数目大于3):秦川7篇,饶子和7篇,高福5篇,潘建伟5篇,秦成峰4篇。
最后,由于文章较多,如有错误,请及时向iNature反映,方便我们进一步纠正。

1.2020年中国学者在CNS发表了219篇文章,具体的单位列表如下:

破纪录 | 2020年中国学者发表219篇CNS文章,复旦大学/上海科技大学等表现出色,饶子和/高福等人发表多篇(值得收藏)

2.文章列表如下(红色字体的为新冠肺炎领域相关的文章):

破纪录 | 2020年中国学者发表219篇CNS文章,复旦大学/上海科技大学等表现出色,饶子和/高福等人发表多篇(值得收藏)

破纪录 | 2020年中国学者发表219篇CNS文章,复旦大学/上海科技大学等表现出色,饶子和/高福等人发表多篇(值得收藏)


3.所有文章解析列表
Nature 文章列表
【1】2020年1月1日,中国农业大学李云开及密歇根州立大学Liu Jianguo共同通讯在Nature 在线发表题为“Assessing progress towards sustainable development over space and time”的研究论文,该研究开发和测试系统的方法,以量化中国在国家和国家以下各级实现17个SDG的进展。总而言之,这项研究提供了国家和国家以下各级所有17个可持续发展目标的时间可持续性评估。 因此,本文概述的方法对中国的监测工作具有价值。 该方法也可能为分析其他国家以及地方乃至全球层面的可持续发展目标进展的时空模式奠定基础。最后,该文章被选为最新一期Nature 的封面文章(点击阅读);
【2】2020年1月1日,北京大学江颖,王恩哥,徐莉梅及美国内布拉斯加大学林肯分校Zeng Xiao Cheng共同通讯在Nature  在线发表题为“Atomic imaging of the edge structure and growth of a two-dimensional hexagonal ice”的研究论文,该研究利用高分辨qPlus型原子力显微镜技术,首次在实验上证实了二维冰的存在,并以原子级分辨率拍到了二维冰的形成过程,揭示其特殊的生长机制(点击阅读);
【3】2020年1月8日,南京大学高力波团队在Nature 在线发表题为“Proton-assisted growth of ultra-flat graphene films”的研究论文,该研究开发了一种质子辅助化学气相沉积方法来生长无褶皱的超平滑石墨烯薄膜。总而言之,通过质子辅助化学气相沉积法生长的石墨烯薄膜应在很大程度上保留其固有性能,该研究方法应易于推广到其他用于应变和掺杂工程的纳米材料(点击阅读)。
【4】2020年1月15日,同济大学戈宝学及上海科技大学饶子和共同通讯在Nature 在线发表题为“Host-mediated ubiquitination of a mycobacterial protein suppresses immunity”的研究论文,该研究发现确定了结核分枝杆菌用来抑制宿主免疫力的一种以前未被认识的机制,并提供了与开发针对结核分枝杆菌的有效免疫调节剂有关的见解(点击阅读)。
【5】2020年1月15日,西安交通大学徐卓,李飞及宾夕法尼亚州立大学Chen Long-Qing共同通讯在Nature 在线发表题为“Transparent ferroelectric crystals with ultrahigh piezoelectricity”的研究论文,该研究提出了通过铁电领域工程实现高透明性和压电性的范例,该研究的透明铁电晶体有望能够为广泛的混合设备应用提供一条途径,例如医学成像,自能量收集触摸屏和隐形机器人设备(点击阅读)。
【6】2020年1月15日,中国科学院生物物理研究所王晓群及北京师范大学吴倩共同通讯在Nature 在线发表题为“Decoding the development of the human hippocampus”的研究论文,该研究使用单细胞RNA测序,并通过测序(ATAC–seq)分析来测定转座酶可接近的染色质,以说明发育中的人类海马的细胞类型,细胞线性,分子特征和转录调控。总而言之,这些数据为了解人类海马的发育提供了蓝图,也为调查相关疾病提供了工具(点击阅读)。
【7】2020年1月22日,北京航空航天大学材料科学与工程学院杨树斌及美国莱斯大学材料科学与纳米工程系Pulickel M. Ajayan共同通讯在Nature 在线发表题为“Conversion of non-van der Waals solids to 2D transition-metal chalcogenides”的研究论文,该研究报道了一种以工业规模生产稳定的2D材料的方法,这是将其推向市场的关键步骤。研究人员预计,具有良好特征的所得过渡金属硫属化物层将在电子,能量存储和转换方面具有广泛的应用(点击阅读)。
【8】2020年1月29日,清华大学吴华强团队在Nature 在线发表题为“Fully hardware-implemented memristor convolutional neural network”的研究论文,该研究报告了为实现CNN而制造的高产量,高性能且均匀的忆阻器交叉开关阵列,该阵列集成了八个2048个单元的忆阻器阵列,以提高并行计算效率。此外,该研究提出了一种有效的混合训练方法,以适应设备缺陷并提高整体系统性能。该研究将为深度神经网络和边缘计算提供可行的基于忆阻器的非冯·诺依曼硬件解决方案。
【9】福建农林大学张亮生团队题为“The water lily genome and the early evolution of flowering plants”的研究论文。该研究获得了蓝星睡莲的高质量基因组,并通过其基因组与转录组结果展示了早期被子植物的进化特点和特征;同时解析了睡莲的花器官发育和花香花色调控基因,对园艺植物分子育种等应用具有重要参考价值(点击阅读)。
【10】2020年2月3日,复旦大学张永振团队在Nature 在线发表题为“A new coronavirus associated with human respiratory disease in China”的研究论文,该研究报告了一名在海鲜市场上工作的患者,该患者于2019年12月26日入住武汉市中心医院,患有严重的呼吸系统综合症,包括发烧,头晕和咳嗽。支气管肺泡灌洗液样品的基因组RNA测序,鉴定了一种新型的RNA冠状病毒,在此称为为WH-Human-1冠状病毒(也是后面称为的2019-CoV)。对完整病毒基因组(29,903个核苷酸)的系统进化分析表明,该病毒与一组SARS样冠状病毒最相似(89.1%核苷酸相似性)。2019-nCoV和SARS-CoV RBD结构域之间氨基酸序列的高度相似性和预测的蛋白质结构表明,2019-nCoV可能有效地利用人ACE2作为细胞进入受体,潜在地促进了人与人之间的传播。2019-nCoV与蝙蝠冠状病毒最密切相关,甚至在nsp7和E蛋白中与Bat-SL-CoVZC45表现出100%的氨基酸相似性。 因此,这些数据表明蝙蝠可能是2019-nCoV的宿主。 但是,由于首次报告该病时市场上有多种动物在出售,因此需要更多的工作来确定2019-nCoV的天然宿主和中间宿主(点击阅读)。
【11】2020年2月3日,中国科学院武汉病毒所石正丽团队在Nature 在线发表题为“A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin”的研究论文,该认为蝙蝠才是最有可能的携带2019-nCoV病毒的野生动物(点击阅读)。

【12】2020年2月12日,中国科学技术大学潘建伟、包小辉及张强共同通讯在Nature 在线发表题为“Entanglement of two quantum memories via fibres over dozens of kilometres”的研究论文,该研究在量子中继与量子网络方向取得重大突破。该研究通过发展高亮度光与原子纠缠源、低噪高效单光子频率转换技术和远程单光子精密干涉技术,成功地将相距50公里光纤的两个量子存储器纠缠起来,为构建基于量子中继的量子网络奠定了基础(点击阅读)。

【13】2020年2月19日,上海科技大学徐菲,上海交通大学雷鸣和武健共同通讯在Nature 在线发表题为“Structural basis of ligand recognition and self-activation of orphan GPR52”的研究论文,该研究介绍了人类GPR52在无配体和Gs耦合状态下的高分辨率结构。结构表明,细胞外环2占据了正构结合袋,并作为内置的激动剂起作用,赋予GPR523高水平的基础活性。当在没有外部激动剂的情况下将Gs偶联至GPR52时,将达到完全激活状态。该受体还具有配体结合的侧袋。对GPR52的结构和功能的这些见解可以增进我们对其他自激活GPCR的理解,能够鉴定内源和工具配体,并指导靶向GPR52的药物发现工作(点击阅读)。
【14】2020年2月19日,清华大学隋森芳院士团队在Nature 在线发表题为“Structural basis of energy transfer in Porphyridium purpureum phycobilisome”的研究论文,该研究报道了来自Porphyridium purpureum的14.7MDa藻胆体的半电子体形状的冷冻电子显微镜结构。该模型揭示了接头蛋白如何影响发色团的微环境,并表明接头蛋白的芳香氨基酸与发色团的相互作用可能是微调发色团能量状态的转移以确保有效单向的关键因素(点击阅读)。
【15】2020年2月24日,重庆大学黄晓旭与北京高压科学研究中心陈斌研共同通讯在Nature 在线发表题为“High-pressure strengthening in ultrafine-grained metals”的研究论文,该研究首次将地球科学研究领域的高压实验方法引入到了纳米材料研究中,创造性地解决了纳米材料强度表征的技术难题,首次报道了晶粒尺寸在10纳米以下的纳米纯金属的强化现象。总而言之,该研究将会进一步刷新人们对纳米材料强化中临界晶粒尺寸现象的认识,重新激发通过调控材料的晶粒尺寸和微观结构获得超强金属的探索(点击阅读)。
【16】2020年2月26日,中国科学院上海神经生物研究所蔡时青及巴斯德研究所江陆斌共同通讯在Nature 在线发表题为“Two conserved epigenetic regulators prevent healthy ageing”的研究论文,该研究让我们看到了实现“健康老龄化”的可能。该研究在秀丽隐杆线虫中的全基因组RNA干扰筛选揭示了衰老的保守的表观遗传负调节蛋白,提示了实现健康衰老的可能方法(点击阅读)。
【17】2020年3月4日,浙江大学袁辉球,Michael Smidman及英国伦敦大学Piers Coleman共同通讯在Nature 在线发表题为"Strange-metal behaviour in a pure ferromagnetic Kondo lattice"的研究论文,该研究提供的证据表明,纯铁磁性的Kondo 晶格 CeRh6Ge4在压力诱导的QCP下变成了奇异金属。在压力下的比热和电阻率的测量结果表明,铁磁转变被连续抑制到零,从而揭示了QCP是一种奇异金属。总而言之,该研究结果为铁磁量子临界性的研究开辟了方向,并为奇异金属现象建立了替代环境。最重要的是,铁磁QCP处的奇异金属行为表明,量子纠缠(而不是反铁磁性的破坏)是奇异金属行为变化的共同驱动力(点击阅读)。
【18】2020年3月4日,复旦大学张远波,加州大学伯克利分校王丰及斯坦福大学David Goldhaber-Gordon共同通讯在Nature 在线发表题为“Tunable correlated Chern insulator and ferromagnetism in a moiré superlattice”的研究论文,该研究报告在ABC-TLG / hBN莫尔条纹超晶格中相关Chern绝缘子的实验观察。霍尔电阻在h / 2e^2(其中h是普朗克常数,e是电子上的电荷)处得到了很好的量化,对于超过0.4特斯拉的磁场,其C = 2。相关的Chern绝缘子是铁磁性的,在零磁场下表现出明显的磁滞现象和大的异常Hall信号。该研究在零磁场下发现C = 2的Chern绝缘子应该会为在几乎平坦且在拓扑上不平凡的莫尔微带中发现相关的拓扑状态(可能是拓扑激发)提供机会(点击阅读)。
【19】2020年3月11日,NIBS邵峰及北京大学刘志博共同通讯在Nature 在线发表题为“A bioorthogonal system reveals antitumour immune function of pyroptosis”的研究论文,该研究建立了一个生物正交化学系统,在该系统中,癌症成像探针苯丙氨酸三氟硼酸酯(Phe-BF3)可以进入细胞,使其去甲硅烷基化并“裂解”包含甲硅烷基醚的设计连接子。基于Phe-BF3脱甲硅烷基的生物正交系统是化学生物学的强大工具。该研究在该系统上的应用表明,热解诱导的炎症触发了强大的抗肿瘤免疫力,并且可以与检查点封锁协同作用(点击阅读)。
【20】2020年3月11日,湖南大学化学化工学院段曦东及加利福尼亚大学洛杉矶分校Duan XiangFeng共同通讯在Nature发表题为“General synthesis of two-dimensional van der Waals heterostructure arrays”的研究论文,该研究报告了在金属过渡金属二卤化物(m-TMDs)和半导体TMD(s-TMDs)之间的二维vdWH阵列的一般合成策略(点击阅读)。
【21】2020年3月11日,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所外籍研究员邹晶梅(Jingmai K. O’Connor)团队 Nature 杂志上发表了题为:Hummingbird-sized dinosaur from the Cretaceous period of Myanmar(缅甸白垩纪蜂鸟大小的恐龙)的研究论文。研究团队宣布他们在缅甸白垩纪琥珀中发现了一只有史以来已发现的最小的恐龙(广义恐龙包括鸟类)。这个发现对理解恐龙与古鸟类的演化,尤其是小型化动物的形态演化具有重要意义(点击阅读)
【22】2020年3月11日,清华大学沈晓骅及尹亚飞共同通讯在Nature 在线发表题为“U1 snRNP regulates chromatin retention of noncoding RNAs”的研究论文,该研究描述了一种随机,诱变耦合,高通量的方法(mutREL-seq)该研究揭露了U1 snRNP在前体mRNA加工之外的先前未知的作用,并为如何将lncRNAs募集到调节位点以执行与染色质相关的功能提供了分子见解(点击阅读)。
【23】2020年3月11日,武汉大学物理科学与技术学院袁声军及英国曼彻斯特曼彻斯特大学物理与天文学系A. K. Geim共同通讯在Nature 在线发表题为“Limits on gas impermeability of graphene”的研究论文,该研究使用用石墨烯紧密密封的小型单晶容器,显示出无缺陷的石墨烯是不可渗透的,其精度比以前的实验高八到九个数量级。该研究工作为二维材料的不可渗透性提供了重要参考,并且从基本的角度及其潜在应用意义很重要点击阅读)。
【24】2020年3月18日,中国科学院微生物研究所高福及施一共同通讯在Nature 在线发表题为“Structural insight into arenavirus replication machinery”的研究论文,该研究报告Lassa乳腺病毒(LASV)和Machupo乳腺病毒(MACV)天然状态和启动子绑定形式的聚合酶的近原子分辨率结构。这些发现将有助于更好地理解RNA病毒复制,并为抗病毒药物设计指明新的候选靶标(点击阅读)。
【25】2020年3月19日,Nature 杂志在线发表了山东农业大学与美国马萨诸塞大学阿默斯特分校共同完成题为“FERONIA controls pectin- and nitric oxidemediated male–female interaction”的研究论文。该研究经过长期努力,成功揭示了被子植物阻止多个花粉管进入胚珠的分子机制。
【26】2020年3月25日,清华大学史航及时松海共同通讯在Nature 在线发表题为“Centrosome anchoring regulates progenitor properties and cortical formation”的研究论文,该研究在小鼠中显示,将中心体锚定到顶膜可控制皮质RGP的机械性能,从而控制其有丝分裂行为以及皮质的大小和形成。总之,这些结果表明中心体在调节神经祖细胞的特征以及哺乳动物大脑皮层的大小和构型方面的作用点击阅读)。
【27】 2020年3月25日,浙江大学郭国骥韩晓平共同通讯在Nature 在线发表题为“Construction of a human cell landscape at single-cell level”的研究论文,该研究使用单细胞mRNA测序来确定所有主要人体器官的细胞类型组成,并构建了针对人类细胞景观(HCL)的方案。该研究揭示了尚未被很好表征的许多组织的单细胞层次结构。该研究为人类生物学提供了宝贵的资源点击阅读)。
【28】2020年3月25日,厦门大学韩家淮及莫玮共同通讯在Nature 在线发表题为“Gut stem cell necroptosis by genome instability triggers bowel inflammation”的研究论文,该研究报道SETDB1,组氨酸甲基转移酶介导组蛋白H3在赖氨酸9的三甲基化的缺乏参与IBD的发病机理点击阅读)。
【29】2020年3月26日,香港大学管轶和广西医科大学胡艳玲共同通讯在Nature 在线发表题为“Identifying SARS-CoV-2 related coronaviruses in Malayan pangolins”的研究论文,该研究对广西和广东反走私行动中查获的多个穿山甲样本进行检测,并在穿山甲样本中发现了冠状病毒,属于此次新冠病毒的两个亚型,其中一个受体结合域与新冠病毒密切相关。穿山甲冠状病毒的多个谱系及其与SARS-CoV-2的相似性的发现表明,穿山甲应被视为新型冠状病毒出现的可能宿主,该研究再次强调应禁止交易穿山甲等野生动物(点击阅读)。
【30】2020年3月30日,清华大学王新泉及张林琦共同通讯在Nature 在线发表题为“Structure of the SARS-CoV-2 spike receptor-binding domain bound to the ACE2 receptor”的研究论文,该研究解析了新冠病毒刺突蛋白受体结合结构域与人受体蛋白ACE2复合物2.45埃的高分辨率晶体结构,准确定位了新冠病毒RBD和受体ACE2的相互作用位点,揭示了受体ACE2特异性介导新冠病毒细胞侵染的结构基础,为治疗性抗体药物开发以及疫苗的设计奠定了坚实的基础(点击阅读)。
【31】2020年2月5日,香港城市大学王钻开,中国科学院北京纳米能源与纳米系统研究所王中林及美国内布拉斯加大学林肯分校曾晓成共同通讯在Nature 在线发表题为“A droplet-based electricity generator with high instantaneous power density”的研究论文,该研究研发出水滴发电机,设有类似晶体管的结构,使它的瞬时功率密度较现时类似的水滴发电机增加了数以千倍,并大大提升电能转化效率,有助推动水力发电的科学研究及应对能源危机(点击阅读)。
【32】2020年3月11日,香港城市大学Ivan V. Borzenets,日本理化研究所Michihisa Yamamoto及韩国科学技术院Heung-Sun共同通讯在Nature 在线发表题为"Observation of the Kondo screening cloud"的研究论文,该研究开发了一种新器件,成功测量近藤云的长度,甚至可以控制近藤云。其研究成果可以被视为凝聚态物理学范畴的一个里程碑,并且有望为进一步了解多重掺杂系统如高温超导体,带来新启示。
【33】2020年4月8日,中国科学院分子植物科学卓越创新中心辛秀芳与美国密歇根州立大学何胜洋共同通讯在Nature 在线发表题为“A plant genetic network for preventing dysbiosis in the phyllosphere”的研究论文,该研究构建了“人工合成微生物群”,并通过细菌16S rRNA基因和基因组测序、“无菌植物培养系统”等实验明确了突变体植物的叶际微生群由“正常”变为“失衡且对植物有害”(dysbiotic)的状态并导致叶片发生类似病害的表型。对植物微生物群稳态机制的研究可以帮助人们将来设计和改变植物微生物群落结构,从而改善植物生长和抗逆等性状,为人类生产和生活服务(点击阅读)。
【34】2020年4月8日,,由浙江大学、青岛大学、中国台湾地区中国医药大学以及美国MD安德森癌症中心合作,吕志民,洪明奇,Xu Daqian共同通讯在Nature杂志上在线发表了题为“The gluconeogenic enzyme PCK1 phosphorylates INSIG1/2 for lipogenesis”的研究论文,该研究显示在人类肝细胞癌(HCC)细胞中激活的AKT在Ser90处磷酸化胞浆磷酸烯醇丙酮酸羧激酶1(PCK1)(糖异生中的限速酶)。该研究发现突出了PCK1的蛋白激酶活性在SREBPs激活,脂肪形成和HCC发生中的重要性点击阅读)。
【35】2020年4月8日,北京航空航天大学刘明杰团队在Nature 在线发表题为“Layered nanocomposites by shear-flow-induced alignment of nanosheets”的研究论文,该研究提出了一种在不混溶的水凝胶/油界面处利用剪切流诱导的二维纳米片排列,来生产具有高度有序的层状结构的纳米复合材料的策略。研究人员认为,该策略可以很容易地扩展以对齐各种二维纳米填料,可以应用于各种结构复合材料,并导致高性能复合材料的发展点击阅读)。
【36】2020年4月9日,上海科技大学饶子和,杨海涛及中科院上海药物所蒋华良共同通讯在Nature 在线发表题为“Structure of Mpro from COVID-19 virus and discovery of its inhibitors”的研究论文,该研究解析了新型冠状病毒关键药物靶点——主蛋白酶(Mpro)的高分辨率三维空间结构,并综合利用三种不同的药物发现策略,找到针对新冠病毒的潜在药物点击阅读)。
【37】2020年4月22日,北京大学彭超团队在Nature 在线发表题为”Observation of topologically enabled unidirectional guided resonances“的研究论文,该研究理论上提出并通过实验证明了光子晶体平板中的一类共振,该共振仅向平板的一侧辐射,而另一侧没有反射该研究工作代表了应用拓扑原理来控制光场的典型示例,并且可能会导致高能效的光栅耦合器和天线用于光检测和测距(点击阅读)。
【38】2020年4月27日,武汉大学,复旦大学,香港科技大学,上海环境监测中心,香港中文大学等多机构合作,陈宇,蓝柯,阚海东,伏晴艳何建辉,宁治共同通讯在Nature 在线发表题为“Aerodynamic analysis of SARS-CoV-2 in two Wuhan hospitals”的研究论文,该研究结果表明,室内通风,开放空间,对防护服进行消毒以及对厕所区域的正确使用和消毒可以有效地限制气溶胶中SARS-CoV-2 RNA的浓度。未来的工作应探索雾化病毒的传染性(点击阅读)。
【39】2020年4月29日, 清华大学祁海、上海科技大学胡霁、清华大学钟毅共同通讯在Nature 在线发表题为“Brain control of humoral immune responses amenable to behavioural modulation”的研究论文,该研究发现了第一条由神经信号传递(非内分泌激素介导)的中枢神经对适应性免疫应答进行调控的解剖学明确的通路,该研究揭示了大脑对适应性免疫的控制,并提出了通过行为干预增强免疫能力的可能性。
【40】2020年4月29日, 普渡大学窦乐添、Brett Savoie和上海科技大学于奕共同通讯在Nature 在线发表题为“Two-dimensional halide perovskite lateral epitaxial heterostructures”的研究论文,该研究在新型半导体异质结研究中取得重要进展,首次成功制备并表征了二维卤化物钙钛矿横向外延异质结。这些发现为卤化钙钛矿半导体的固定化和稳定化提供了见识,并展示了用于复杂和分子薄的超晶格,器件和集成电路的材料平台。
【41】2020年4月29日,南方科技大学郭红卫团队在Nature 在线发表题为“Plant 22-nt siRNAs mediate translational repression and stress adaptation”的研究论文,该研究报告鉴定和表征一组由植物中的DICER-LIKE 2(DCL2)蛋白产生的内源性22个核苷酸的siRNA。该研究揭示了22个核苷酸的siRNA的独特特性,并揭示了它们在植物适应环境胁迫中的重要性(点击阅读)。
【42】2020年4月29日,香港中文大学贾建民团队在Nature 在线发表题为“Population flow drives spatio-temporal distribution of COVID-19 in China”的研究论文,该研究使用基于手机数据,开发了一个时空“风险源”模型,该模型利用人口流量数据不仅可以预测确诊病例,而且可以在早期识别出高传播风险地区。该模型产生了一个基准趋势和一个指数,用于评估不同地区随时间推移的COVID-19社区传播风险。任何国家的政策制定者都可以使用这种方法来获得可用数据,以进行快速,准确的风险评估,并在持续爆发之前计划有限资源的分配点击阅读)。
【43】2020年5月4日,复旦大学,南安普敦大学,武汉疾病预防控制中心,哈佛医学院等多机构合作,赖圣杰,余宏杰及Andrew J. Tatem等人在Nature 在线发表题为”Effect of non-pharmaceutical interventions to contain COVID-19 in China“的研究论文,研究结果表明,中国采取的积极、强有力的综合性非药物性干预措施,在全国不同地区均取得显著的防控效果,有效地阻断了新型冠状病毒的传播,遏制了疫情的进一步扩散,为全球新冠病毒的防控争取了宝贵的时间。各国应借鉴中国经验,积极制定、采取并及时调整非药物性干预策略,以最大程度地减少新型冠状病毒肺炎对健康、社会和经济的影响(点击阅读)。
【44】2020年5月6日,中科院生物物理所薛愿超团队在Nature 在线发表题为“RIC-seq for global in situ profiling of RNA–RNA spatial interactions”的研究论文,该研究通过将RNA结合蛋白介导的邻近连接与深度测序偶联,报道了一种用于分子内和分子间RNA-RNA相互作用的整体概况分析的RNA原位构象测序(RIC-seq)技术。该技术不仅概括了已知的RNA二级结构和三级相互作用,而且还促进了人类细胞中RNA的三维(3D)相互作用图的生成。该研究证明了RIC-seq在发现RNA的3D结构,相互作用和调控作用方面的强大功能和适用性(点击阅读)。
【45】2020年5月7日,华南农业大学肖立华,沈永义及广州动物园陈武共同通讯在Nature 发表题为“Isolation of SARS-CoV-2-related coronavirus from Malayan pangolins”的研究论文,该研究从马来亚穿山甲中分离出的一种冠状病毒在E,M,N和S基因中分别与SARS-CoV-2具有100%,98.6%,97.8%和90.7%的氨基酸同一性。特别地,穿山甲-CoV的S蛋白内的受体结合结构域实际上与SARS-CoV-2的受体结合结构域相同,具有一个非关键氨基酸差异。比较基因组分析的结果表明,SARS-CoV-2可能源自穿山甲-CoV-样病毒与蝙蝠-CoV-RaTG13-样病毒的重组。在分析的25种马来亚穿山甲中有17种检测到了穿山甲冠状病毒。被感染的穿山甲显示出临床症状和组织学变化,并且抗穿山甲-CoV的循环抗体与SARS-CoV-2的S蛋白反应。穿山甲中与SARS-CoV-2高度相关的冠状病毒的分离表明它们有潜力充当SARS-CoV-2的中间宿主。如果不能有效地控制野生动植物贸易,则新发现的冠状病毒可能对公共健康构成威胁(点击阅读)。
【46】2020年5月7日,北京协和医学院秦川及中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所武桂珍共同通讯在Nature 在线发表题为“The pathogenicity of SARS-CoV-2 in hACE2 transgenic mice”的研究论文,该研究使用感染SARS-CoV-2的hACE2转基因小鼠研究病毒的致病性。在感染SARS-CoV-2的hACE2小鼠中观察到了体重减轻和病毒在肺中复制。典型的组织病理学是间质性肺炎,肺泡间质中大量淋巴细胞和单核细胞浸润,肺泡腔内巨噬细胞聚集。在支气管上皮细胞,肺泡巨噬细胞和肺泡上皮细胞中观察到病毒抗原。在具有SARS-CoV-2感染的野生型小鼠(没有转hACE2的小鼠)中未发现该现象。该研究阐明了hACE2小鼠中SARS-CoV-2的致病性,并满足了Koch的假设,该小鼠模型可促进针对SARS-CoV-2的疗法和疫苗的开发(点击阅读)。
【47】2020年5月13日,复旦大学肖艳红,山西大学Shen Heng及丹麦奥尔胡斯大学Klaus Mølmer共同通讯Nature 在线发表题为“Spin squeezing of 1011 atoms by prediction and retrodiction measurements”的研究论文,该研究利用预测和回溯测量的方法,实现了迄今含原子数最多的原子自旋压缩以及突破标准量子极限的高灵敏度原子磁力计(点击阅读)。
【48】2020年5月14日,香港大学Malik Peiris团队在Nature 在线发表题为"Infection of dogs with SARS-CoV-2"的研究论文,该研究使用定量RT-PCR,血清学,病毒基因组测序以及在一只狗中分离出病毒,发现香港有十五只狗中的2只被SARS-CoV-2感染。证据表明,这是SARS-CoV-2人对动物传播的实例。尚不清楚受感染的狗是否可以将病毒传播给其他动物或传播给人类(点击阅读)。
【49】2020年5月14日,香港大学Hui-Ling Yen团队在Nature 在线发表题为“Pathogenesis and transmission of SARS-CoV-2 in golden hamsters”的研究论文,该研究表明金色叙利亚仓鼠中的SARS-CoV-2感染类似于轻度感染人类的特征,这又增加一种动物模型进行研究新冠病毒的发病机理及致病机制点击阅读)。

【50】2020年5月13日,中山大学Luo xin,新加坡国立大学Stephen J. Pennycook及Kian Ping Loh共同通讯在Nature 在线发表题为“Engineering covalently bonded 2D layered materials by self-intercalation”的研究论文,该研究证明了原生原子自插入到双层过渡金属双卤族化合物中,能够产生一类超薄共价结合材料,称之为 ic-2D。这些材料的化学计量学是由范德华间隙的八面体空位的周期性占用模式来定义的,它们的性质可以通过改变填充位置的覆盖范围和空间排列来调整。总之,这项工作建立了自插层作为一种方法,通过它生长一类新的二维材料与化学计量学或组成相关的属性(点击阅读)。

【51】2020年5月20日,香港科技大学范智勇团队在Nature 在线发表题为“A biomimetic eye with a hemispherical perovskite nanowire array retina”的研究论文,该研究提出了一种具有半球形视网膜的电化学眼,该眼球由高密度的纳米线阵列构成,可模仿人类视网膜上的感光器。该设备设计与人眼具有高度的结构相似性,具有实现高成像分辨率的潜力。此外,通过重构投影到设备上的光学图案来演示仿生设备的图像感应功能。这项工作可能会激发光学成像设备的仿生设计,从而可以在科学仪器,消费类电子产品和机器人技术中得到应用(点击阅读)。
【52】2020年5月20日,上海交通大学陈赛娟,Wang Shengyue及复旦大学卢洪洲共同通讯在Nature 在线发表题为“Viral and host factors related to the clinical outcome of COVID-19”的研究论文,该研究数据为病毒和宿主因素在疾病机制中发挥的各自作用提供了进一步的证据,并强调了早期干预治疗的重要性(点击阅读)。
【53】2020年5月20日,暨南大学刘兵,兰雨及南洋理工大学Florent Ginhoux共同通讯在Nature 在线发表题为“Deciphering human macrophage development at single-cell resolution”的研究论文,该研究从Carnegie第11至23阶段的人类胚胎中分离了CD45 +造血细胞,并通过单细胞RNA测序对它们进行了转录组分析,然后对 CD45+CD34+CD44+ 卵黄囊来源的髓样偏向祖细胞进行功能表征( YSMPs)。该研究还绘制了跨多个解剖部位的巨噬细胞异质性,并鉴定了不同的子集,包括各种类型的胚胎组织驻留巨噬细胞(TRM)(在头部,肝脏,肺和皮肤中)。该研究进一步使用转录组学和发育分期信息,从卵黄囊来源的原始巨噬细胞或YSMP来源的胚胎肝单核细胞追踪了组织驻留巨噬细胞(TRM)的规格轨迹。最后,研究人员评估了胚胎TRM与成年TRM之间的分子相似性。该研究的数据代表了人类胚胎发生过程中早期巨噬细胞发育的时空动力学的全面表征,为人类TRMs的发育和功能的未来研究提供了参考(点击阅读)。
【54】2020年5月20日,中国科学技术大学Yiheng Lin团队在Nature 在线发表题为"Quantum entanglement between an atom and a molecule"的研究论文,该研究演示了40CaH +分子离子的旋转状态与40Ca +原子离子2的内部状态之间的纠缠。研究人员预计,量子控制和分子测量方法将在量子信息科学,量子传感器,基础和应用物理以及受控量子化学中有潜在应用。
【55】2020年5月26日,中国科学院微生物研究所,中国科学院武汉病毒研究所,首都医科大学,安徽大学等多机构强力合作,高福,严景华,袁志明,王奇慧及王福生共同通讯在Nature 在线发表题为“A human neutralizing antibody targets the receptor binding site of SARS-CoV-2”的研究论文,该研究报告了从恢复期的COVID-19患者中分离出2种特异性人单克隆抗体(MAb)。CA1和CB6在体外对SARS-CoV-2具有强效的特异性中和活性。 此外,CB6在预防和治疗方面均抑制了恒河猴的SARS-CoV-2感染 进一步的结构研究表明,CB6识别与SARS-CoV-2受体结合域(RBD)中的血管紧张素转化酶2(ACE2)结合位点重叠的表位,从而通过空间位阻和直接界面干扰病毒/受体相互作用, 该结果表明CB6值得进一步的临床转化研究(点击阅读)。
【56】2020年5月26日,深圳第三人民医院,南方科技大学,清华大学,广州医科大学等多机构强力合作,张政,王新泉及张林琦共同通讯在Nature  在线发表题为“Human neutralizing antibodies elicited by SARS-CoV-2 infection”的研究论文,该研究报告了来自8个SARS-CoV-2感染个体的单个B细胞的206 RBD特异性单克隆抗体的分离和表征这些发现表明抗RBD抗体是病毒物种特异性抑制剂。此处鉴定的抗体可能是SARS-CoV-2临床干预措施开发的候选抗体点击阅读)。
【57】2020年5月27日,南京大学周林,祝世宁,朱嘉及北京大学马仁敏共同通讯在Nature 在线发表题为“Stable, high-performance sodium-based plasmonic devices in the near infrared”的研究论文,该研究证明了一种制造高质量钠膜的方法。已经实现了基于钠的等离子体激元波导和纳米激光,并通过与已报告的基于贵金属的器件进行系统比较,验证了其高性能。此外,该研究证明了这些基于钠的等离子体装置可以在几个月内稳定运行。 该研究结果为低损耗的等离子体材料提供了另一种途径。钠基等离子设备的便捷制造工艺和最新性能为先进的等离子应用提供了机会(点击阅读)。
【58】2020年5月27日,北京大学刘开辉研究员、王恩哥院士与南方科技大学俞大鹏院士、韩国蔚山科学技术院丁峰教授共同通讯在Nature 在线发表题为“Seeded growth of large single-crystal copper foils with high-index facets”的研究论文,该研究在高指数单晶铜箔制造方向上取得重要进展。该研究创造性提出晶体表界面调控的“变异和遗传”生长机制,在国际上首次实现种类最全、尺寸最大的高指数晶面单晶铜箔库的制造。总之,该项研究成果首次实现了世界上最大尺寸、晶面指数最全的单晶铜箔库的可控制备,在单晶金属研究、二维材料生长、表界面催化、低损耗电学传输、高频电路板、高散热器件等领域具有开拓性意义(点击阅读)。
【59】2020年6月3日,电子科技大学邓旭及芬兰阿尔托大学Robin H. A. Ras共同通讯在Nature 在线发表题为“Design of robust superhydrophobic surfaces”的研究论文,该研究可以通过在两个不同的长度尺度上构造表面来实现强大的超疏水性,其中纳米结构设计提供了拒水性,而微结构设计则提供了耐用性。研究人员建议,这种透明的,机械强度高的自清洁玻璃可以帮助消除导致太阳能电池效率降低的灰尘污染问题。该研究的设计策略还可以指导其他材料的开发,这些材料需要在恶劣的工作环境中保持有效的自洁,防污或传热能力(点击阅读)。
【60】2020年6月8日,伊利诺伊大学赵惠民团队(厦门大学王斌举为共同第一作者)在Nature 在线发表题为“Photoenzymatic enantioselective intermolecular radical hydroalkylation”的研究论文,该研究显示了一种新的,自然可见光诱导的烯还原酶催化的末端烯烃与易获得的α-卤代羰基化合物的分子间自由基加氢烷基化反应。该方法为具有γ-立体中心的各种羰基化合物提供了一种有效的方法,具有优异的转化率和对映选择性(高达99%的转化率,99%的对映体),这很难通过化学催化获得。机理研究表明,在酶活性位点的底物/烯-还原酶复合物的形成触发了对映选择性光诱导的自由基反应。该研究工作通过将光催化和酶催化相结合,进一步扩展了生物催化,合成上有用的不对称转化的活性反应(点击阅读)。
【61】2020年6月11日,中国科学院遗传发育研究所李家洋及王冰共同通讯在Nature 在线发表题为“Transcriptional regulation of strigolactone signalling in Arabidopsis”的研究论文,该研究使用合成的独脚金内酯鉴定了拟南芥中的401 独脚金内酯响应基因,并显示这些植物激素主要通过转录激活BRANCHED 1,TCP DOMAIN蛋白质1和ANTHOCYANIN PIGMENT 1来调节枝条,叶片形状和花色苷积累基因。该研究发现SMXL6靶向拟南芥基因组中的729个基因,并通过直接与其启动子结合来抑制SMXL6,SMXL7和SMXL8的转录,表明SMXL6作为一种自动调节的转录因子,可维持独脚金内酯信号的稳态。这些发现揭示了一种意想不到的机制,激素信号传导的转录阻遏物可通过该机制直接识别DNA并调节高等植物中的转录(点击阅读)。
【62】2020年6月11日,中山大学宋尔卫及苏士成共同通讯在Nature 在线发表题为“DNA of neutrophil extracellular traps promotes cancer metastasis via CCDC25”的研究论文,该研究显示。NETs在乳腺癌和结肠癌患者的肝转移中富集,而血清NETs可以预测早期乳腺癌患者肝转移的发生。研究人员将跨膜蛋白CCDC25识别为癌细胞上的NET-DNA受体,该受体可感知细胞外DNA,并随后激活ILK-β-parvin途径来增强细胞运动性。临床上,显示CCDC25在原发性癌细胞上的表达与患者预后差有关。总体而言,该研究描述了介导NET依赖性转移的跨膜DNA受体,并建议靶向CCDC25可能是预防癌症转移的有吸引力的治疗策略(点击阅读)。
【63】2020年6月11日,云南大学侯先光和马晓娅共同通讯在Nature 在线发表题为“A Cambrian crown annelid reconciles phylogenomics and the fossil record”的研究论文,该研究在中国云南省东部富含软躯体化石保存的寒武纪地层里发现了一个新的多毛类动物,距今约5.14亿年前。研究表明该动物营管居固着生活,属于现生多毛纲的长手沙虫科(Magelonidae),是目前已知的现生环节动物支系的最早化石记录,为了解环节动物的早期演化提供了重要证据,也揭示了寒武纪环节动物的生态和形态多样性(点击阅读)。
【64】2020年6月15日,中国科学技术大学潘建伟及彭承志共同通讯在Nature 在线发表题为“Entanglement-based secure quantum cryptography over 1,120 kilometres”的研究论文,该研究展示了两个相距1,120 km的地面站之间基于纠缠的QKD。总体而言,结果使地面上实际QKD的安全距离从100 km增加到超过1000 km,而无需信任的中继站,这代表了朝着任意长距离远程用户真正可靠且牢不可破的加密方法迈出的重要一步(点击阅读)。
【65】2020年6月17日,燕山大学田永君,周向峰及北京航空航天大学郭林共同通讯在Nature 在线发表题为“Hierarchically structured diamond composite with exceptional toughness”的研究论文,该研究报告了金刚石复合材料的结构表征,这些金刚石复合材料由相干的界面金刚石多型体(不同的堆积顺序),交织的纳米孪晶和互锁的纳米晶粒组成。这项工作可能对制造超硬材料和工程陶瓷有用。通过使用具有硬化和增韧协同作用的结构体系,最终可以克服硬度和韧性之间的折衷(点击阅读)。
【66】2020年7月1日,上海科技大学刘志杰及华甜共同通讯在Nature 在线发表题为“Structural basis of CXC chemokine receptor 2 activation and signalling”的研究论文,该研究报告白细胞介素8(IL8,也称为CXCL8)激活的人类CXC趋化因子受体2(CXCR2)与Gi蛋白复合的冷冻电子显微镜结构,以及设计的变构拮抗剂结合的CXCR2晶体结构。该研究结果揭示了CXCL8和CXCR2之间以及CXCR2–Gi蛋白相互作用的独特的结合模式。对CXCR2的非活跃状态和活跃状态的进一步结构分析揭示了一个独特的激活过程以及趋化因子受体的竞争性小分子拮抗作用。此外,本研究为内源性蛋白质分子如何激活G蛋白偶联受体(GPCR)提供了新见解,这将有助于针对趋化因子系统的疗法的合理开发,以获得更好的药理作用(点击阅读)。
【67】2020年7月15日,清华大学李海涛及耶鲁大学医学院Andrew Z. Xiao共同通讯在Nature 在线发表题为“N6-methyladenine in DNA antagonizes SATB1 in early development”的研究论文,该研究显示N6-mA在早期发育的细胞命运转变过程中,在改变表观遗传格局方面具有关键作用。总体而言,该研究发现证明了SATB1通过N6-mA发挥功能的出乎意料的分子机制,并揭示了DNA修饰,DNA二级结构与早期胚胎发育中大染色质域之间的联系(点击阅读)。
【68】2020年7月16日,华中科技大学邬堂春,王超龙及哈佛大学Xihong Lin共同通讯在Nature 在线发表题为“Reconstruction of the full transmission dynamics of COVID-19 in Wuhan”的研究论文,该研究基于32583例实验室确诊病例,使用建模方法在2020年1月1日至2020年3月8日的五个事件和干预标志的五个时期内重构了COVID-19的动态过程。考虑到症状前的传染性,确诊率,传播率和人口流动,该研究确定了暴发的两个关键特征:高隐蔽性和高传播性。该研究估计在3月8日之前尚未确定感染的87%(下限为53%),可能包括无症状和轻度症状的病例。爆发初期的基本繁殖数R0为3.54,远高于SARS和MERS。该研究观察到多管齐下的干预措施对控制暴发,将繁殖指数减少到0.28,通过这些积极控制,截至在2020年3月8日,武汉市的新冠感染率下降达96%。这些结果为持续监控和干预以最终遏制COVID-19爆发提供了重要意义(点击阅读)。
【69】7月22日,国际学术期刊Nature 在线发表了浙江大学医学院、良渚实验室(系统医学与精准诊治浙江省实验室)张岩研究员团队、中科院上海药物研究所谢欣研究员团队以及山东大学基础医学院的于晓教授和孙金鹏教授团队通力合作的研究论文:“Structural basis of GPBAR activation and bile acid recognition”,科学家们首次利用单颗粒冷冻电镜重构技术解析了胆汁酸受体GPBAR在合成配体P395以及胆汁酸类似物INT-777作用下与Gs蛋白三聚体形成的复合物的高分辨率结构,阐明了GPBAR非经典激活机制以及受体第三个胞内环在受体激活中的重要功能;明确了GPBAR对两亲性配体的识别机制;揭示了GPBAR识别多种胆汁酸的指纹图谱;鉴定了天然胆汁酸结合受体的别构位点;同时还探究了不同配体介导受体下游信号偏向性的结构基础。因此本研究对肝肠轴的信号转导机制研究,以及GPCR的激活过程等都将有广泛的影响(点击阅读)。
【70】2020年7月22日,普林斯顿大学,北京大学等多单位合作,M. Zahid Hasan,贾爽及Jia-Xin Yin共同通讯在Nature 在线发表题为“Quantum-limit Chern topological magnetism in TbMn6Sn6”的研究论文,该研究结果表明在TbMn6Sn6中实现了量子限制的Chern相,并且可能使得能够观察到具有多种磁性结构的RMn6Sn6(其中R是稀土元素)族中的拓扑量子现象。该研究对覆盖实际空间和动量空间的磁体-边界-贝里对应关系的可视化演示揭示拓扑磁铁的原理验证方法(点击阅读)。
【71】2020年7月24日,美国桑福德·伯纳姆·普雷比斯医学发现研究所Sumit K. Chanda,香港大学袁国勇及Scripps研究所Arnab K. Chatterjee共同通讯在Nature在线发表题为"Discovery of SARS-CoV-2 antiviral drugs through large-scale compound repurposing"的研究论文,该研究建立了一个已知药物库,其中包含约12,000个临床阶段或FDA批准的小分子该研究报告鉴定了抑制病毒复制的100个分子,其中包括21种表现出剂量反应关系的已知药物。因此这些化合物的已知药理学和人类安全性概况将有助于加速这些药物用于COVID-19治疗的临床前和临床评估(点击阅读)
【72】2020年7月22日,清华大学李海涛及威尔康奈尔医学院Steven Z. Josefowicz共同通讯在Nature在线发表题为“Histone H3.3 phosphorylation amplifies stimulation-induced transcription”的研究论文,该研究表明H3.3S31,沿着小鼠巨噬细胞中快速诱导的基因以刺激依赖性方式被磷酸化(H3.3S31ph)。刺激反应性基因的这种选择性标记直接与组蛋白甲基转移酶SETD2结合,后者是活性转录机制的一个组成部分,并“弹出”延伸共抑制因子ZMYND11。该研究结果表明专用机制能够实现涉及组蛋白变体H3.3的快速转录,其磷酸化以及染色质调节剂的募集和排出。
【73】2020年7月29日,四川大学华西医院生物治疗国家重点实验室魏霞蔚,逯光文和澳门科技大学医学院张康共同通讯在Nature 在线发表题为“A vaccine targeting the RBD of the S protein of SARS-CoV-2 induces protective immunity”的研究论文,该研究发现包含S-RBD残基319-545的重组疫苗可在单剂后7或14天之初在免疫的小鼠,兔和非人灵长类动物(猕猴)中诱导有效的功能抗体应答。该研究发现突出了RBD结构域在SARS-CoV-2疫苗设计中的重要性,并通过诱导针对RBD结构域的抗体为保护性疫苗的开发提供了依据(点击阅读)。
【74】2020年7月29日,中国科学院国家天文台商朝晖等人在Nature 在线发表题为“Night-time measurements of astronomical seeing at Dome A in Antarctica”的研究论文,该研究报告使用差分图像运动监视器在Domes A上夜间观看的测量结果。它位于仅8米的高度,记录的观测时间低至0.13弧秒,并提供了与Domes C处20米的高度可比的观测统计数据。相关性确定了从声波雷达发现的Domes A边界层的中值厚度约为14米。边界层较薄,因此将望远镜置于其上方的难度较小,从而可以更轻松地进入自由大气层。
【75】2020年8月12日,中国科学院动物研究所康乐及王宪辉共同通讯在Nature 在线发表题为“4-Vinylanisole is an aggregation pheromone in locusts”的研究论文,该研究使用行为分析,电生理记录,嗅觉受体表征和野外实验,证明了4-乙烯基茴香醚(4VA)(也称为4-甲氧基苯乙烯)是蝗虫(Locusta migratoria)的聚集信息素。不论年龄和性别,群居蝗虫和孤立蝗虫都强烈被4VA吸引。尽管它是专门由群居蝗虫释放的,但4到5个孤立蝗虫的聚集可以触发4VA的产生。它特别引起触角上的碱度感官反应。该研究还确定OR35为4VA的特定嗅觉受体。使用CRISPR–Cas9敲除OR35显著降低了触角的电生理反应,并削弱了4VA行为吸引力。最后,野外诱捕实验证明了4VA对实验种群和野生种群的吸引力。这些发现确定了蝗虫聚集信息素,并为开发新型蝗虫控制策略提供了见识(点击阅读)。
【76】2020年8月26日23时,Nature杂志在线发表西湖大学生命科学学院卢培龙研究员课题组与华盛顿大学David Baker等课题组合作的人工设计跨膜蛋白质的最新研究《跨膜孔蛋白的计算机辅助设计》(Computational Design of Transmembrane Pores)该研究在世界上首次实现了跨膜孔蛋白的精确从头设计。华盛顿大学徐纯福博士和西湖大学生命科学学院卢培龙研究员为该文的共同第一作者, 卢培龙研究员、华盛顿大学William A. Catterall教授和David Baker教授为该文的共同通讯作者。此外,大阪大学、剑桥大学的多位研究人员也在该项研究中作出重要贡献。
【77】2020年6月26日,英国皇家科学院和欧洲科学院院士、华东师范大学化学与分子工程学院David Leigh(李大为)团队在Nature 在线发表题为“Tying different knots in a molecular strand”的研究论文,该研究首次实现在同一条纳米绳上打出不同的结,并首次构筑了分子52结,填补了分子结周期表中的重要一环,对研究可以打结的DNA和蛋白质的结构和功能有重要的指导意义(点击阅读)
【78】2020年9月2日,中科院长春应用化学研究所的秦川江研究员日本九州大学安达千波矢研究室组成的国际合作团队,针对含有不同有机阳离子的卤化铅quasi-2D钙钛矿薄膜展开研究,并观察到,在ASE和光泵浦脉冲以及CW激光发射过程中,长寿命的三态激子显著地阻碍了粒子数反转(population inversion)。研究结果表明,单线态-三线态激子的湮灭(singlet-triplet exciton annihilation, STA)可能是导致激光死亡的内在机制。通过采用高品质因子的分布反馈腔,以及三线态管理策略,研究人员成功的在室温条件下实现了稳定的连续光泵浦的绿色准二维钙钛矿激光器件。该工作为开发高效的钙钛矿激光器件提供了指引。该研究以题为“Stable room-temperature continuous-wave lasing in quasi-2D perovskite films”的论文发表在最新一期的《Nature》上(点击阅读)。
【79】2020年9月2日,中国海洋大学蔡文炬院士及吴立新院士共同通讯在Nature 在线发表题为“Butterfly effect and a self-modulating El Niño response to global warming”的研究论文,该研究表明就像蝴蝶效应一样,对相同初始条件的无穷小随机扰动会引起完全不同的初始ENSO变异性,这会系统地影响其对一个世纪后温室变暖的响应。这种ENSO随时间变化的自调节为理解气候变化中多个时间尺度上ENSO的变化动力学提供了不同的视角(点击阅读)。
【80】2020年9月2日,中国科学院国家天文台王杰及德国马克思普朗克研究所S.D.M.White共同通讯在Nature 在线发表题为”Universal structure of dark matter haloes over a mass range of 20 orders of magnitude“的研究论文,该研究利用中国和欧洲的超级计算机,采用一项全新的多重放大模拟技术,在当前标准宇宙学模型下,首次获得了宇宙中从最小的类似地球质量大小到具有最大质量的超级星系团(跨越20个数量级)的暗晕内部结构的清晰图像(点击阅读)。 
【81】2020年9月9日,中国科学院广州生物医药与健康研究院熊晓犁及英国剑桥医学研究委员会分子生物学实验室 John A. G. Briggs共同通讯在Nature 在线发表题为“The native structure of the assembled matrix protein 1 of influenza A virus”的研究论文,该研究确定了完整病毒颗粒内已组装的M1的完整结构,以及在体外重建的M1低聚物的结构。该研究发现,M1的C末端结构域在溶液中是无序的,但可以折叠并反式结合到另一个M1单体的N末端结构域,从而使M1聚合成线性链,覆盖组装病毒体膜的内表面。在M1聚合物中,由M1的三个不同单体贡献的五个组氨酸残基形成一个簇,可在进入靶细胞后用作pH敏感的拆解开关。因此,这些结构揭示了流感病毒组装和解体的机制。
【82】2020年9月9日,武汉大学邓鹤翔、昝菱及上海科技大学 Osamu Terasaki共同通讯在Nature在线发表题为“Filling metal–organic framework mesopores with TiO2 for CO2 photoreduction”的研究论文,该研究开发了一种TiO2填充金属-有机框架材料(MOF)。通过在MOF中创建``分子隔室'',允许光吸收/电子产生的TiO2单元与MOF中的催化金属簇之间产生协同作用,因此有助于光催化还原CO2,同时产生O2。据估计,该构造中一种隔室中的TiO2单元的活性是另一种隔室中的TiO2单元的44倍,这突显了TiO2在该系统中精确定位的作用(点击阅读)。
【83】2020年9月23日,美国范安德尔研究所Karsten Melcher,Peter A. Jones及中科院上海药物所徐华强共同通讯在Nature 在线发表题为“Structure of nucleosome-bound DNA methyltransferases DNMT3A and DNMT3B”的研究论文,该研究介绍了具有催化能力的DNMT3A2,催化无活性的辅助亚基DNMT3B3和侧翼为连接子DNA的核小体核心颗粒的三元复合物的冷冻电子显微镜结构。辅助DNMT3B3的催化样结构域与核小体核心的酸性斑块结合,这定向了DNMT3A2与接头DNA的结合。这种安排的空间限制表明,核糖体DNA必须相对于核小体核心移动,才能发生从头甲基化(点击阅读)。
【84】2020年9月30日,美国加利福尼亚大学洛杉矶分校唐奕(英译,Tang Yi),K. N. Houk及中国科学院上海有机化学研究所周佳海共同通讯在Nature 在线发表题为“An enzymatic Alder-ene reaction”的研究论文,该研究鉴定了两个同源的酶组,它们催化不同的反应:一组催化据Alder-ene反应;另一组催化杂Diels-Alder反应。并确定了微妙的进化差异如何导致产生不同的天然产物。 从该研究中获得的见识将为开发新的生物催化剂提供基础,该催化剂可催化各种天然和非天然的Alder-ene和杂Diels-Alder反应,这些反应是有价值的合成转化(点击阅读)。
【85】2020年10月14日,厦门大学郑南峰,傅钢及北京大学江颖共同通讯Nature 在线发表题为“Surface coordination layer passivates oxidation of copper”的研究论文,该研究发现表面改性不会影响大块铜的电导率或导热率,但会在空气,盐雾和碱性条件下引入高抗氧化性。该研究还开发了一种快速的室温电化学合成方案,所得材料显示出同样强大的钝化性能。该研究通过引入链烷硫醇配体来与未被钝化层保护的台阶或缺陷部位配合,进一步提高了铜表面的抗氧化性。该研究证明,温和的处理条件使这项技术适用于制备各种形式的空气稳定的铜材料,包括箔,纳米线,纳米颗粒和块状浆料。研究人员希望开发的这项技术将有助于扩大铜的工业应用(点击阅读)。
【86】2020年10月14日,清华大学施路平及张悠慧共同通讯在Nature 在线发表题为“A system hierarchy for brain-inspired computing”的研究论文,该研究提出了“神经形态完备性”,它放宽了对硬件完整性的要求,并提出了相应的系统层次结构。使用这种层次结构,可以将各种程序描述为统一的表示形式,并转换为任何神经形态完整硬件上的等效可执行文件,也就是说,它可以确保编程语言的可移植性,硬件完整性和编译可行性。该研究有望在大脑启发式计算系统的各个方面实现高效且兼容的进步,从而促进各种应用程序的开发,包括人工智能点击阅读)。
【87】2020年10月14日,北京大学张哲及杨竞共同通讯在Nature 在线发表题为“The NAD+-mediated self-inhibition mechanism of pro-neurodegenerative Sarm1”的研究论文,该研究报告了全长Sarm1蛋白在2.6-3.0Å分辨率下的冷冻电磁结构。该研究发现NAD +作为 Armadillo/热重复基序(ARM)域的意外配体。这种NAD +结合有助于ARM域通过其域接口抑制TIR域NADase。NAD +结合位点的破坏或ARM-TIR相互作用导致组成型活性Sarm1,进而导致轴突变性。这些发现表明该中央神经变性前蛋白的新型NAD +介导的自我抑制作用点击阅读)。
【88】2020年10月28日,清华大学颉伟团队在Nature 在线发表题为“The landscape of RNA Pol II binding reveals a stepwise transition during ZGA”的研究论文,该研究通过开发小规模的Tn5辅助染色质切割测序(Stacc–seq),研究了小鼠胚胎中RNA聚合酶II(Pol II)结合的情况。该研究发现Pol II在从次要ZGA过渡到主要ZGA的过程中经历了“加载”,“预配置”和“生产”。值得注意的是,对次要ZGA的抑制会损害Pol II的预配置和胚胎发育,并伴随Pol II的异常保留和在主要ZGA上单细胞靶的异位表达。因此,当哺乳动物开始生活时,Pol II会发生逐步过渡,而次要ZGA在转录机制和染色质用于基因组激活的预配置中具有关键作用。
【89】2020年10月28日,  威尔康奈尔医学院陈水冰,上海交通大学王慧等共同通讯在Nature 在线发表题为“Identification of SARS-CoV-2 Inhibitors using Lung and Colonic Organoids”的研究论文,该研究表明SARS-CoV-2感染的hPSC-LOs和hPSC-COs可以用作研究SARS-CoV-2感染的疾病模型,并为筛选药物以鉴定候选COVID-19治疗剂提供有价值的资源。
【90】2020年10月28日,浙江工业大学/中国气象局方双喜,中国科学院大气物理研究所刘毅及英国爱丁堡大学 Paul I. Palmer共同通讯在Nature 在线发表题为“Large Chinese land carbon sink estimated from atmospheric carbon dioxide data”的研究论文,该研究提供了2009年至2016年间从中国六个地点测得的最新大气CO2摩尔分数的数据。使用这些数据,估计2010年至2016年期间,中国陆地生物圈的平均碳年均排放量为-11.1±3.8亿吨,约等于在此期间估算的中国每年人为排放量的45%。在本研究期内,对植被绿色度的星载观测表明,随着时间的推移,植被的绿色度大大增加,这支持了这些造林地区土地碳汇的增加。
【91】2020年10月28日,北京大学李柯伽,内华达大学张冰及中国科学院国家天文台韩金林共同通讯在Nature  在线发表题为“Diverse polarization angle swings from a repeating fast radio burst source”的研究论文,该研究报告了来自快速无线电突发(FRB) 180301的15次猝发的观测结果,并发现其中7次发生了各种偏振角摆动。 这些脉冲的极化角特征的多样性与无线电发射的磁层起源一致,不利于引起相对论性冲击的辐射模型。
【92】2020年11月4日,中国科学院国家天文台李柯伽,李菂及内华达大学张冰共同通讯(北京师范大学为第一单位,林琳为第一作者)在Nature 在线发表题为“No pulsed radio emission during a bursting phase of a Galactic magnetar”的研究论文,该研究报告了一个为期八小时的有针对性的无线电观测活动,包括4个Sessions,并辅以多波长(光学和硬X射线)数据。在第3个Session,在γ射线能量中检测到29个软γ射线中继器(SGR)暴发。在整个观测期间,没有检测到与SGR暴发的到来相符的单个分散脉冲发射。结果表明FRB-SGR暴发关联很少。FRB可能在几何上是成束的,或者与SGR暴发关联的类FRB事件可能具有较窄的频谱和所观察频带之外的特征频率。在SGR暴发中实现相干辐射所需的物理条件也可能难以满足,并且只有在极端条件下,FRB才能与SGR暴发关联(点击阅读)。
【93】2020年11月4日,中国科学院南京地质古生物研究所黄迪颖及赵方臣共同通讯在Nature 在线发表题为“An early Cambrian euarthropod with radiodont-like raptorial appendages”的研究论文,该研究经过多年的材料收集和工作积累,在我国云南五亿多年前的澄江动物群中发现了解答“节肢动物起源”之谜的关键过渡型化石——“麒麟虾”。总之,麒麟虾代表了节肢动物起源过程中的关键过渡类型,它首次填补了从奇虾类到真节肢动物之间巨大的演化空白,为真节肢动物一系列关键演化创新的起源提供了重要参考点,例如硬化的表皮、分节的腿肢和愈合的头部。同时,麒麟虾的研究也为解析寒武纪真节肢动物之间的谱系关系提供了最新线索(点击阅读)。
【94】2020年11月11日,武汉大学宋保亮团队在Nature 在线发表题为“Feeding induces cholesterol biosynthesis via the mTORC1–USP20–HMGCR axis”的研究论文,这项研究揭示了通过USP20磷酸化从mTORC1到HMGCR的意想不到的调控轴,并暗示USP20抑制剂可用于降低胆固醇水平,以治疗包括高脂血症,肝脂肪变性,肥胖和糖尿病在内的代谢疾病(点击阅读)。
【95】2020年11月11日,中国科学院昆明动物研究所/华大基因张国捷及加州大学圣克鲁斯分校Benedict Paten共同通讯在Nature 在线发表题为“Dense sampling of bird diversity increases power of comparative genomics”的研究论文,该研究分析10,000个鸟的基因组(B10K)项目第二阶段生产的267个新测序的基因组,向致密的鸟类系统发育和分子多样性迈出了重要一步。该研究将此比较基因组数据集与利用无参考全基因组比对的管道结合使用,以识别比以往更多的直系同源区域,并识别特定鸟类谱系中的基因组新颖性。密集采样的比对提供了一个单碱基对的选择图,其可信度被预测为保守的碱基比例增加了一倍以上。总之,研究结果表明,在比较研究中使用的基因组多样性的增加可以揭示更多的共享和谱系特异性变异,并改善对基因组特征的研究。这种基因组资源将为跨物种比较分析中的进化过程提供新的观点,并有助于保护物种点击阅读)。
【96】2020年11月18日,中国科学技术大学潘建伟,苑震生及卡尔斯大学Philipp Hauke共同通讯在Nature 在线发表题为“Observation of gauge invariance in a 71-site Bose–Hubbard quantum simulator”的研究论文,该研究开发了一种专用的量子计算机---71个格点的超冷原子光晶格量子模拟器,对量子电动力学方程施温格模型(Schwinger Model)进行了成功模拟,通过操控束缚在其中的超冷原子,从实验上观测到了局域规范不变量,首次使用微观量子调控手段在量子多体系统中验证了描述电荷与电场关系的高斯定理,取得了利用规模化量子计算和量子模拟方法求解复杂物理问题的重要突破(点击阅读)
【97】2020年12月9日,中国科学院分子植物科学卓越创新中心王二涛团队在Nature 在线发表题为“An SHR–SCR module specifies legume cortical cell fate to enable nodulation”的研究论文,该研究揭示豆科植物皮层细胞获得SHR-SCR干细胞分子模块,使其有别于非豆科植物。这可能是豆科植物共生结瘤固氮的前提事件,回答了“为什么豆科植物能结瘤固氮”这一科学问题。该项工作发现了控制豆科植物根瘤共生固氮的关键分子模块,不仅加深了人们对共生固氮的理解,也为非豆科植物皮层细胞命运的改造奠定了基础,为今后减少作物对氮肥的依赖,实现农业生产的可持续发展提供了新的思路(点击阅读)。
【98】中国科学技术大学王奉超教授与英国曼彻斯特大学教授、诺贝尔物理奖得主安德烈·海姆团队合作,在纳米限域毛细凝聚研究方面取得了重要进展。研究成果以“Capillary condensation under atomic-scale confinement”为题刊登在12月10日出版的国际著名学术期刊《自然》上(点击阅读)。
【99】2020年12月23日,北京师范大学王占新、纪念斯隆·凯特琳癌症中心Dinshaw J. Patel和斯坦福大学Or Gozani(南方科技大学为第一单位)共同通讯在Nature 在线发表题为“Molecular basis of nucleosomal H3K36 methylation by NSD methyltransferases”的研究论文,该研究解决了与单核小体结合的NSD2和NSD3的冷冻电子显微镜结构。总之,该研究为NSD2和NSD3基于核小体的识别和组蛋白修饰机制提供了分子洞察力,这可能会导致NSD家族蛋白质治疗靶向的策略(点击阅读)。
【100】2020年3月25日,海军军医大学孙颖浩,高旭及圣路易斯华盛顿大学王艇共同通讯在Nature 在线发表题为“A genomic and epigenomic atlas of prostate cancer in Asian populations”的研究论文,该研究产生并分析了来自中国原发性前列腺癌患者的208份肿瘤组织样品和匹配的健康对照组织的全基因组,转录组和DNA甲基化数据。这些发现强调了在构建疾病综合基因组图谱时纳入种群背景的重要性(点击阅读)。
Science 文章列表
【1】2020年1月2日,上海交通大学袁璐琦及美国斯坦福大学的Shanhui Fan共同通讯在Science 在线发表题为“A single photonic cavity with two independent physical synthetic dimensions”的研究论文,该研究在实验上证实了高维度的、复杂的物理效应能够通过构建多个合成维度、于一个简单的光学系统中被实现和研究,从而大大丰富了合成维度概念的应用前景。同时,这些物理效应也能被用来寻求多样的光场操控的可能性。总而言之,可以利用多个同时合成维数的概念在简单的系统中研究高维物理(点击阅读)。
【2】2020年1月10日,浙江大学王亮及肖丰收共同通讯在Science 在线发表题为“Hydrophobic zeolite modification for in situ peroxide formation in methane oxidation to methanol”的研究论文,该研究报道了一种催化剂系统,该系统产生并浓缩过氧化氢以立即与甲烷反应疏水涂层的沸石使过氧化物保持在金和钯的活性位附近,然后进入的甲烷被选择性地氧化成甲醇。总而言之,在甲烷转化率为17.3%时,甲醇选择性达到92%,相当于甲醇生产率高达每克AuPd每小时91.6毫摩尔。这项工作代表了将甲烷直接活化应用以生产有价值的产品的重要一步(点击阅读)。
【3】2020年1月16日,国际顶尖学术期刊 Science 杂志以研究长文(Research Article)形式在线发表了南京大学中国科学院南京地质古生物所樊隽轩教授、沈树忠院士等题为:A high-resolution summary of Cambrian to Early Triassic marine invertebrate biopersity 的研究论文。该研究利用古生物大数据超算遗传算法等全新的方法和手段,基于化石记录重现了生命演化历史,改变了当前对古生代海洋生物多样性演化的认知。对于这一研究成果,国际顶尖学术期刊 Nature 发表评论文章盛赞该论文:中国古生物学家以惊人的细节绘制了3亿年的地球历史(点击阅读)。
【4】2020年1月16日,芝加哥大学何川,中国科学院北京基因组研究所韩大力及同济大学高亚威共同通讯在Science 在线发表题为“N6-methyladenosine of chromosome-associated regulatory RNA regulates chromatin state and transcription”的研究论文,该研究表明在小鼠胚胎干细胞中敲除m6A催化蛋白Mettl3或核识别蛋白Ythdc1会增加染色质的可及性,并以m6A依赖性方式激活转录。该研究发现METTL3在染色体相关的调控RNA(carRNA)上沉积了m6A修饰,包括启动子相关的RNA,增强子RNA和重复RNA。 总的来说,该研究结果表明,carRNA上的m6A可以全局调节染色质状态和转录(点击阅读)。
【5】2020年1月24日,浙江大学张泽,王勇,中国科学院上海应用物理研究所高嶷及丹麦技术大学Wagner共同通讯在Science 在线发表题为“Visualizing H2O molecules reacting at TiO2 active sites with transmission electron microscopy”的研究论文,该研究在环境透射电子显微镜中,首次在原子尺度观察到催化剂活性位点上水分子的吸附活化和反应。这对于揭示催化机理、进而设计更好的催化剂有着重要意义(点击阅读)。
【6】2020年1月23日,复旦大学物理学系张远波、王靖和中国科学技术大学物理系陈仙辉合作在Science 在线发表题为“Quantum anomalous Hall effect in intrinsic magnetic topological insulator MnBi2Te4”的研究论文,该研究首次通过实验在本征磁性拓扑绝缘体锰铋碲(MnBi2Te4)中观测到量子反常霍尔效应。该研究将为未来本征材料体系中拓扑物理的研究开辟新思路(点击阅读)
【7】哺乳动物SWI / SNF家族的染色质重塑蛋白BAF和PBAF调节染色质的结构和转录,其突变与癌症有关。2020年1月30日,复旦大学徐彦辉团队在Science 在线发表题为“Structure of nucleosome-bound human BAF complex”的研究论文,该研究获得了3.7Å分辨率的核小体结合的人BAF的冷冻EM结构,揭示了核小体被碱基和ATPase模块夹在中间,后者被肌动相关蛋白(ARP)模块桥接。该研究为人类BAF复合物的亚基组织和核小体识别提供了结构上的见识。

【8】2020年2月6日,北京大学肖俊宇团队在Science 发表题为“Structural insights into immunoglobulin M”的研究论文,该研究报道了与J链和pIgR胞外域复合的人IgM Fc区的冷冻电子显微镜结构。IgM-Fc五聚体不对称形成,类似于带有缺失三角形的六边形。IgM-Fc的尾巴包装成淀粉样结构以稳定五聚体。J链封住尾翼组件,并桥接IgM-Fc与pIgR之间的相互作用,该相互作用经历了较大的构象变化,从而与IgM–J复合物接合。 这些结果为IgM的功能提供了结构基础(点击阅读)。

【9】2020年2月6日,浙江大学王朗及谷岩共同通讯在Science 发表题为“Microglia mediate forgetting via complement-dependent synaptic elimination”的研究论文,该研究报道了健康成年小鼠海马中的小胶质细胞吞噬了突触成分。小胶质细胞的减少或小胶质细胞吞噬作用的抑制可防止遗忘和“印记”细胞的分离。 通过引入CD55抑制补体途径,特别是在engram细胞中,该研究进一步证明了小胶质细胞以补体和活性依赖性方式调节遗忘。此外,小胶质细胞参与神经发生相关和神经发生无关的记忆退化。 在一起,该研究结果表明小胶质细胞依赖补体的突触消除是潜在的遗忘远程记忆的机制点击阅读)。

【10】2020年2月6日,中国科学院遗传发育所傅向东及牛津大学Nicholas P. Harberd共同通讯在Science 发表题为“Enhanced sustainable green revolution yield via nitrogen-responsive chromatin modulation in rice”的研究论文,该研究发现氮状态通过组蛋白的修饰影响染色质功能,在该过程中,转录因子NGR5将PRC2募集到目标基因。这些基因中的一些调控分蘖,例如,随着氮含量的增加,植物将产生更多的分蘖。NGR5由蛋白酶体破坏调节并介导激素信号传导。NGR5水平的增加可以推动水稻分蘖和产量的增加,而无需增加富氮肥料点击阅读)。

【11】2020年2月21日,复旦大学陆路及哈佛大学Mei X. Wu共同通讯在Science 在线发表题为“Pulmonary surfactant–biomimetic nanoparticles potentiate heterosubtypic influenza immunity”的研究论文,该研究合成了包裹2',3'-环鸟苷一磷酸-腺苷一磷酸(cGAMP)的肺表面活性剂(PS)-仿生脂质体。佐剂(PS-GAMP)通过模拟病毒感染的早期阶段而不会伴随过度炎症,从而大大增强了流感疫苗诱导的小鼠体液和CD8 + T细胞免疫应答。经PS-GAMP佐剂的H1N1疫苗鼻内免疫后两天,针对远处的H1N1和异型H3N2,H5N1和H7N9病毒,至少维持了6个月的交叉保护,同时维持了肺部驻留记忆CD8 + T细胞。然后在雪貂中验证佐剂的功效:当缺少Sting的肺泡上皮细胞(AEC)或间隙连接被阻断时,体内PS-GAMP介导的佐剂作用被基本消除。因此,AEC在配置异型免疫中起着关键作用(点击阅读)。

【12】2020年2月28日,哈尔滨工业大学宋清海,澳大利亚国立大学Yuri Kivshar及史泰登岛学院Li Ge共同通讯在Science 在线发表题为“Ultrafast control of vortex microlasers”的研究论文,该研究介绍了基于钙钛矿的涡旋微激光,并演示了它们在室温下超快全光切换中的应用。该研究结果提供了一种方法,该方法打破了长期以来在低能耗和高速纳米光子学之间的权衡取舍,推出了可在太赫兹频率下切换的涡旋微激光(点击阅读)。
【13】2020年3月4日,西湖大学周强团队在Science 在线发表题为“Structural basis for the recognition of the SARS-CoV-2 by full-length human ACE2”的研究论文,该研究利用冷冻电镜技术成功解析了此次新冠病毒的受体——ACE2的全长结构,这是世界上首次解析出ACE2的全长结构(点击阅读)。
【14】2020年3月12日, 清华大学物理系张定、北京师范大学刘海文及德国马普固态研究所Jurgen Smet共同通讯在Science 在线发表题为“Type-II Ising pairing in few-layer stanene”的研究论文,该研究打破了此前理论的限制,首次在具有高对称性的材料—锡烯薄膜—中观测到了数倍于理论预期的临界磁场,并清晰地观测到了温度逼近绝对零度时临界磁场的发散行为,给出了伊辛超导非常强的证据(点击阅读)。
【15】2020年3月20日,中科院上海药物所吴蓓丽,赵强,中科院生物物理所孙飞及复旦大学Denise Wootten共同通讯在Science 在线发表题为“Structural basis of Gs and Gi recognition by the human glucagon receptor”的研究论文,该研究使用冷冻电子显微镜,确定了与胰高血糖素结合的人胰高血糖素受体(GCGR)的结构以及不同类别的异源三聚体G蛋白,Gs或Gi1。这两个结构采用类似的开放式结合腔来容纳Gs和Gi1。GCGR的Gs结合选择性由较大的相互作用界面解释,但与Gs结合相比,特定的相互作用对Gi的影响更大,发现受体细胞内环的构象差异是关键的选择性决定因素。 这些结构与药理学数据相结合,为GCGR激活,多效性偶联和G蛋白特异性提供了重要见识(点击阅读)。
【16】2020年3月31日,北京师范大学田怀玉,北京市疾病预防控制中心杨瑞馥,英国牛津大学Oliver G. Pybus,Christopher Dye及普林斯顿大学Bryan T. Grenfell共同通讯在Science 在线发表题为“An investigation of transmission control measures during the first 50 days of the COVID-19 epidemic in China”的研究论文,该研究使用独特的数据集,包括病例报告,人员流动和公共卫生干预措施,调查了COVID-19的传播和控制情况。
【17】2020年4月4日,香港大学Chris K. P. Mok及克里普斯研究所Ian A. Wilson共同通讯在Science 在线发表题为“A highly conserved cryptic epitope in the receptor-binding domains of SARS-CoV-2 and SARS-CoV”的研究论文,该研究确定了CR3022的晶体结构(分辨率为3.1Å),该抗体是先前从恢复期的SARS患者中分离出的中和抗体,与SARS-CoV-2刺突蛋白(S)的受体结合结构域(RBD)形成复合结构。总的来说,这项研究提供了对SARS-CoV-2抗体识别的分子见解(点击阅读)。
【18】2020年4月8日,中国农科院哈尔滨兽医研究所陈化兰,步志高及中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所武桂珍共同通讯在Science 在线发表题为“Susceptibility of ferrets, cats, dogs, and other domesticated animals to SARS–coronavirus 2”的研究论文,该研究调查了雪貂和与人类密切接触的动物对SARS-CoV-2的易感性。结果表明,新冠病毒在狗、猪、鸡和鸭子中的复制能力很差,但在雪貂和猫身上能有效复制。该研究还发现,新冠病毒可通过呼吸道飞沫在猫之间传播。目前仍不明确猫能否将病毒传染给人类,因此猫主人尚无需恐慌点击阅读)。
【19】2020年4月10日,西安交通大学黄强,杜克大学Xiling Shen及麻省理工学院Rudolf Jaenisch共同通讯在Science在线发表题为“Intravital imaging of mouse embryos”的研究论文,该研究该研究开发了可植入的窗口,用于对从E9.5到出生的小鼠胚胎进行成像。  该可移动的活体窗口允许进行操作和高分辨率成像。 这项技术可以与各种组织操作和显微镜方法相结合,以前所未有的时空分辨率研究发育过程(点击阅读)。
【20】2020年4月9日,山东农业大学孔令让团队在Science 发表题为“Horizontal gene transfer of Fhb7 from fungus underlies Fusarium head blight resistance in wheat”的研究论文,成功克隆了来源于长穗偃麦草的抗赤霉病主效基因Fhb7(点击阅读)。
【21】2020年4月10日,清华大学饶子和,娄智勇及上海科技大学王权共同通讯Science 题为“Structure of the RNA-dependent RNA polymerase from COVID-19 virus”的研究论文,该研究报告了SARS-Cov-2辅助因子nsp7和nsp8与全长nsp12的cryo-EM结构,分辨率为2.9埃(点击阅读)。
【22】2020年4月17日,浙江万里学院葛楚天及杜克大学Blanche Capel等人在Science 在线发表题为“Temperature-dependent sex determination is mediated by pSTAT3 repression of Kdm6b”的研究论文,该研究建立了温度与Kdm6b转录调控之间的因果关系。该研究显示,信号转导和转录激活因子3(STAT3)在温暖的雌性产生温度下被磷酸化,与Kdm6b基因座结合,并抑制Kdm6b转录,从而阻断了雄性途径。Ca2 +的流入(STAT3磷酸化的介体)在雌性温度下升高,并充当STAT3激活的温度敏感调节剂(点击阅读)。
【23】2020年4月16日,NIBS的邵峰团队在Science在线发表题为“Granzyme A from cytotoxic lymphocytes cleaves GSDMB to trigger pyroptosis in target cells”的研究论文,该研究报道自然杀伤细胞和细胞毒性T淋巴细胞通过细胞焦亡杀死gasdermin B(GSDMB)阳性细胞。这项研究建立了gasdermin介导的细胞焦亡作为一种杀伤淋巴细胞的细胞毒性机制,可以增强抗肿瘤免疫力(点击阅读)。
【24】2020年4月23日,上海科技大学,南开大学,清华大学,中科院生物物理所,伯明翰大学等多单位合作,饶子和,王权,李俊及Gurdyal S. Besra及共同通讯在Science 在线发表题为“Structures of cell wall arabinosyltransferases with the anti-tuberculosis drug ethambutol”的研究论文,该研究确定了分枝杆菌EmbA-EmbB和EmbC-EmbC配合物在其糖基供体和受体底物以及乙胺丁醇存在下的冷冻电子显微镜和X射线晶体结构。该研究工作为理解生化功能和抑制阿拉伯糖基转移酶以及开发新的抗结核药物提供了结构基础(点击阅读)。
【25】2020年4月24日,上海科技大学Raymond C. Stevens及密歇根大学Roger D. Cone共同通讯在Science 在线发表题为“Determination of the melanocortin-4 receptor structure identifies Ca2+ as a cofactor for ligand binding”的研究论文,该研究首次解析人源黑皮质素-4-受体(MC4R)与环形多肽配体SHU9119复合物2.8埃分辨率的晶体结构。该研究首次观察到功能性Ca2+与GPCR的结合模式,发现Ca2+有助于稳定受体-候选药物复合物,并使内源性激动剂α-黑素细胞刺激激素的亲和力和效力得到了极大的提高(点击阅读)。
【26】2020年4月29日,复旦大学,湖南疾病预防控制中心,美国东北大学等多机构共同合作,宏杰及Marco Ajelli共同通讯在Science 在线发表题为“Changes in contact patterns shape the dynamics of the COVID-19 outbreak in China”的研究论文,该研究提供了证据,表明在武汉和上海实施的干预措施以及由此产生的人类行为变化极大地减少了日常接触,从根本上减少了与家庭互动的机会, 这大大减少了SARS-CoV-2的传播(点击阅读)。
【27】2020年4月30日,南方科技大学刘玮书及麻省理工学院陈刚共同通讯在Science 在线发表题为“Giant thermopower of ionic gelatin near room temperature”的研究论文,该研究利用协同热扩散和热电流效应,在柔性,准固态离子热电材料中证明了17.0 mV K-1的巨大正热功率。 离子热电材料是一种明胶基质,由离子提供剂调节以实现热扩散作用,并通过氧化还原对进行调节。一种概念验证型可穿戴设备,该设备由25个单极元件组成,这些元件在2 V的电压下产生,并利用人体热量产生5μW的峰值功率。该工作以离子为能量载体实现热到电的转换,为物联网体系中传感器及电子设备实现所需电能自供给提供了一种选择(点击阅读)。
【28】2020年5月1日,中科院上海药物所徐华强,许叶春,浙江大学张岩及清华大学张抒扬共同通讯在Science 在线发表题为“Structural basis for inhibition of the RNA-dependent RNA polymerase from SARS-CoV-2 by remdesivir”的研究论文,该研究确定了SARS-CoV-2 RdRp复合物的自然形式或与模板引物RNA和抗病毒药物Remdesivir的两个冷冻EM结构。该结构为病毒RNA复制的工作机制提供了重要的见识,并为对抗病毒感染的药物设计提供了合理的模板(点击阅读)。
【29】2020年5月6日,中国医学科学院秦川,浙江省疾病预防控制中心张严峻,科兴控股生物技术有限公尹卫东,中国科学院生物物理研究所王祥喜,中国食品药品检定研究院李长贵及中国疾病预防控制中心卢金星共同通讯Science在线发表题为”Rapid development of an inactivated vaccine candidate for SARS-CoV-2“的研究论文,该研究开发了纯化的灭活SARS-CoV-2病毒候选疫苗(PiCoVacc),该疫苗可在小鼠,大鼠和非人类灵长类动物中诱导SARS-CoV-2特异性中和抗体。这些抗体有效地中和了10个代表性SARS-CoV-2病毒株,表明可能对全球流行的SARS-CoV-2病毒株具有更广泛的中和能力。两种不同剂量(每剂3μg或6μg)的免疫分别为猕猴提供了针对SARS-CoV-2攻击的部分或完全保护,而没有任何抗体依赖性的感染增强作用。通过监测猕猴的临床体征,血液学和生化指标以及组织形态学分析,对PiCoVacc进行系统评价表明它是安全的。这些数据支持针对人类的SARS-CoV-2疫苗的快速临床开发(点击阅读)。
【30】2020年5月13日,高福高峰刘磊及吴燕共同通讯在Science 上发表题为:A noncompeting pair of human neutralizing antibodies block COVID-19 virus binding to its receptor ACE2的研究论文。该研究发现了两种人抗新冠病毒的单克隆抗体可以与细胞受体ACE2结合,并具有不同的抗原表位。小鼠实验表明,这两种抗体可以有效降低受感染小鼠肺部的新冠病毒滴度。这些研究结果强调了以抗体为基础的治疗方法应用于对抗COVID-19大流行的前景,并为合理的疫苗设计提供了结构基础(点击阅读)
【31】2020年5月14日,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所付巧妹团队在Science 在线发表题为“Ancient DNA indicates human population shifts and admixture in northern and southern China”的研究论文,该研究从遗传学角度揭开了有关中国南北方史前人群格局及迁移与混合这一重大学术问题上的若干谜团,是一项有关中国、东亚古人群遗传特点、基因交流与迁徙融合的重大科学发现和研究成果。相关研究成果呈现了中国史前人群遗传与演变历史直接呈现给学术界和社会大众,填补了东方尤其是中国地区史前人类遗传、演化、适应方面的重要信息(点击阅读)。 
【32】2020年5月22日,北京大学张志勇及彭练矛共同通讯在Science 在线发表题为“Aligned, high-density semiconducting carbon nanotube arrays for high-performance electronics”的研究论文,该研究开发了多重分散和分选过程,从而获得了极高的半导体纯度,并且采用了尺寸受限的自对准(DLSA)程序来制备可对准密度为100至200个CNT的对准良好的CNT阵列(对准9度以内)。
【33】2020年5月22日,北京大学孙伟及厦门大学朱志共同通讯在Science 在线发表题为“DNA-directed nanofabrication of high-performance carbon nanotube field-effect transistors”的研究论文,该研究开发了一种固定后漂洗的方法,与以前的生物模板场效应晶体管相比,其关键传输性能指标提高了10倍以上。该研究还使用了聚甲基丙烯酸甲酯腔内的组装CNT阵列的空间限制放置来演示厘米级的对齐方式。在高性能电子学和生物分子自组装的界面上,这样的方法可以实现对局部生物环境敏感的可扩展生物模板化电子学的生产。
【34】2020年5月29日,南开大学李兰冬及曼彻斯特大学杨思海(Sihai Yang,音译)共同通讯在Science 在线发表题为“Control of zeolite pore interior for chemoselective alkyne/olefin separations”的研究论文,该研究将孤立的Ni(II)位点限制在八面沸石(FAU)中,以实现来自多种炔烃/烯烃混合物的炔烃的显著吸附。炔烃和开放的Ni(II)位点之间牢固但完全可逆的结合导致在动态条件下形成亚稳[Ni(alkyne)3]络合物,并能够从烯烃(炔烃<1 ppm)中完全除去炔烃。Ni @ FAU的简便生产和高稳定性增强了其在低级烯烃工业纯化中的潜力(点击阅读)。
【35】2020年5月29日,中国海洋大学张钰团队在Science 在线题为“Strengthening of the Kuroshio current by intensifying tropical cyclones”的长文报道,该研究涡流的大量消散以及对反气旋涡流消散的强烈偏见与热带气旋活动直接相关。该研究结果表明,热带气旋对涡旋场的修正通过改变黑潮的运输方式,在热带气旋与气候变化之间产生了积极的反馈(点击阅读)。
【36】2020年12月11日,中国,美国,德国,英国等多个国家的研究团队合作,南京大学张永光作为通讯在Science 在线发表题为“Recent global decline of CO2 fertilization effects on vegetation photosynthesis”的研究论文,该研究使用多个长期的基于卫星和地面的数据集,发现从1982年到2015年,全球大多数陆地区域的全球CFE下降了,这与养分浓度变化和土壤水的可用性密切相关。该研究发现还强调了在当前的碳循环模型中需要更好地表征生物地球化学和水文对植被的影响,以便对未来几十年的陆地碳预算做出更可靠的预测(点击阅读)。
【37】2020年6月22日,军事医学科学院,西湖大学及清华大学联手合作,陈薇,周强及李建民共同通讯在Science 在线发表题为“A neutralizing human antibody binds to the N-terminal domain of the Spike protein of SARS-CoV-2”的研究论文,该研究从十名恢复期的COVID-19患者中分离并鉴定了单克隆抗体(mAb)。 三个单克隆抗体显示出对SARS-CoV-2的中和活性。 名为4A8的mAb对真实和假型SARS-CoV-2均显示出高中和效力,但不结合RBD。 通过确定其与S蛋白复合的冷冻EM结构,发现4A8的表位定义为S蛋白的N末端结构域(NTD) 。 这表明NTD是针对COVID-19的治疗性mAb的有希望的靶标。总体而言,这项工作报告了一种完全人中和的单克隆抗体,可识别SARS-CoV-2 S蛋白上NTD的脆弱表位,并具有独立于受体结合抑制的机制。4A8与RBD靶向抗体的结合可避免病毒逃逸的突变,并有望成为“鸡尾酒”疗法。 从这些研究中获得的信息可用于开发针对SARS-CoV-2的基于结构的疫苗设计(点击阅读)。
【38】2020年6月26日,南京大学,香港理工大学及华东师范大学等多单位合作,张利剑、王漱明、王振林、祝世宁和蔡定平共同通讯在Science 在线发表题为"Metalens-array–based high-dimensional and multiphoton quantum source"的研究论文,该研究通过将新兴研究领域——超构表面技术引入量子信息领域,实现了高维度、集成化的双光子、多光子纠缠光源,突破了现有量子光源的技术瓶颈和信息编码维度限制,有望应用于高维度的量子通信、量子计算、量子存储等领域,对于发展具有更高信息容量和更高安全性的量子信息技术具有重要意义(点击阅读)。
【39】2020年6月25日,上海交通大学第九人民医院雷鸣及武健共同通讯在Science 在线发表题为“Structural insight into precursor ribosomal RNA processing by ribonuclease MRP”的研究论文,该研究介绍了酿酒酵母RNase MRP全酶及与包含A3切割位点的ITS1片段的复合物的冷冻电子显微镜(EM)结构。这些结构与生化研究相结合,揭示了蛋白质和RNA亚基的共同进化已将RNase MRP转化为独特的核糖核酸酶,该酶通过识别短而松散定义的共有序列来处理单链RNA。这种广泛的底物特异性表明RNase MRP可能具有无数但未被识别的底物,这些底物可能在各种细胞环境中发挥重要作用(点击阅读)。
【40】2020年7月3日,中国医学科学院医学动物实验研究所秦川团队在Science 发表题为“Primary exposure to SARS-CoV-2 protects against reinfection in rhesus macaques”的研究论文,该结果表明,原发性SARS-CoV-2感染可以防止随后的暴露,这对疾病的预后和疫苗设计具有重要意义(点击阅读)。
【41】2020年7月3日,荷兰埃因霍温理工大学Timothy Noel与上海科技大学孙予罕(邓宇超第一作者)合作在Science 在线发表题为“C(sp3)–H functionalizations of light hydrocarbons using decatungstate photocatalysis in flow”的研究论文,该研究报告了一种通用且温和的策略,该方法是在室温下使用廉价的癸二酸盐作为光催化剂,通过氢原子转移激活甲烷,乙烷,丙烷和异丁烷中的C(sp3)–H键。相应的以碳为中心的自由基可以被多种迈克尔受体有效地捕获,从而以良好的分离收率和高选择性产生相应的加氢烷基化加合物(38个实例)(点击阅读)。
【42】2020年7月10日,中国地质大学宋怀兵及东南大学朱斌共同通讯在Science 在线发表题为“Proton transport enabled by a field-induced metallic state in a semiconductor heterostructure”的研究论文,该研究提出一种通过NaxCoO2 / CeO2半导体异质结构设计增强质子导体的方法,其中界面处的场致金属态会加速质子传输。研究人员开发了一种PCFC,在520°C时的离子电导率为0.30S cm-1,输出功率为1W cm-2。通过半导体异质结构方法,该研究结果提供了对质子传输机制的深入了解,这也可能改善其他能源应用中的离子传输(点击阅读)。
【43】2020年7月23日,中国科学院生物物理研究所及军事医学科学院等多单位合作,饶子和,王祥喜,秦成峰,王佑春及谢良志共同通讯在Science 在线发表题为“Structural basis for neutralization of SARS-CoV-2 and SARS-CoV by a potent therapeutic antibody”的研究论文,该研究报道了一种人源化单克隆抗体H014,通过与S受体结合域(RBD)结合,可有效中和SARS-CoV-2假病毒和SARS-CoV假病毒以及真实的SARS-CoV-2。重要的是,在hACE2小鼠模型中,H014的给药可降低感染肺部的SARS-CoV-2滴度,并预防肺部感染。与H014 Fab片段复合的SARS-CoV-2 S三聚体的Cryo-EM表征揭示了一种新颖的构象表位,仅当RBD处于开放构象时才可接近。生化,细胞,病毒学和结构研究表明,H014阻止SARS-CoV-2附着于其宿主细胞受体。可用的针对SARS-CoV和SARS-CoV-2的中和抗体的表位分析揭示了广泛的交叉保护性表位。该研究结果突出了基于抗体的治疗性干预措施在COVID-19治疗中的关键作用。
【44】2020年7月24日,香港城市大学刘锦川团队在Science 在线发表题为“Ultrahigh-strength and ductile superlattice alloys with nanoscale disordered interfaces”的研究论文,该研究的超晶格材料具有1.6吉帕的超高强度,在环境温度下的拉伸延展性为25%。同时,该研究在高温下实现了可忽略的晶粒粗化,并具有出色的抗软化性。 设计相似的纳米层可以为进一步优化合金性能开辟道路。
【45】2020年7月21日,香港大学Benjamin J. Cowling团队在Science 在线发表题为"Serial interval of SARS-CoV-2 was shortened over time by nonpharmaceutical interventions"的研究论文,该研究的发现可以改善对传动动态的评估,预测未来的发病率,并估计控制措施的影响(点击阅读)。
【46】2020年7月31日,上海交通大学及中国科学院上海硅酸盐研究所等多单位合作,陈立东,史迅及Jian He共同通讯在Science 在线发表题为“Exceptional plasticity in the bulk single-crystalline van der Waals semiconductor InSe”的研究论文,该研究报告了硒化铟(InSe)的超塑性变形性。块状单晶InSe可以在室温下压缩几个数量级,并变形成 Möbius带或简单的折纸。该研究建议使用组合形变指示器(Ξ)来预筛选候选体半导体,以用于下一代形变或柔性电子产品。
【47】2020年7月31日, 中国科学院西双版纳热带植物园星耀武及美国田野博物馆Richard H. Ree共同通讯在Science 在线发表题为“Exceptional plasticity in the bulk single-crystalline van der Waals semiconductor InSe”的研究论文,该研究发现在世界上温带-高寒高山上,西藏-喜马拉雅山-横断地区,生物群系的系统发育重建和地理范围演化表明,现存世系由早渐新世出现,并在横断山中首次出现。到中新世早期至中期,山地建设和亚洲季风加剧了邻近地区的多样化和殖民化。 横断山脉的高山湖泊比地球上任何其他高山植物区系持续存在的时间更长,这说明过去的地质和气候事件塑造了现代生物区系。
【48】2020年7月31日,中国军事医学科学院微生物流行病研究所孙世惠周育森(已故), 秦成峰及复旦大学姜世勃等人在Science 在线发表题为“Adaptation of SARS-CoV-2 in BALB/c mice for testing vaccine efficac”的研究论文,该研究通过在年老的BALB / c小鼠的呼吸道中进行连续传代来适应SARS-CoV-2的临床分离株。在第6代产生的适应小鼠的品系(称为MASCp6)在小鼠肺中显示出增加的感染性,并在鼻内接种后在年幼和老年小鼠中引起间质性肺炎和炎症反应。 深度测序揭示了一组可能与毒力增加相关的适应性突变。特别地,N501Y突变位于刺突蛋白的受体结合结构域(RBD)。使用该模型验证了重组RBD疫苗候选物的保护功效。因此,这种小鼠适应株和相关的挑战模型应该在评估针对SARS-CoV-2的疫苗和抗病毒药物方面具有价值。
【49】2020年7月31日,中国科学技术大学潘建伟及苑震生共同通讯在Science 在线发表题为"Cooling and entangling ultracold atoms in optical lattices"的研究论文,该研究在理论上提出并实验实现原子深度冷却新机制的基础上,在光晶格中首次实现了1250对原子高保真度纠缠态的同步制备,为基于超冷原子光晶格的规模化量子计算与模拟奠定了基础。
【50】2020年8月7日,中国科学院金属研究所任文才团队在Science 在线发表题为“Chemical vapor deposition of layered two-dimensional MoSi2N4 materials”的研究论文,该研究在化学气相沉积生长非层状氮化钼的过程中引入了元素硅,以钝化其表面,从而使MoSi2N4以厘米级单层膜得以生长。该单层由N-Si-N-Mo-N-Si-N的原子层构成,可以将其视为夹在两个Si-N双层之间的MoN2层。这种材料表现出半导体性能(带隙约为1.94电子伏特),高强度(约为66吉帕斯卡)和出色的环境稳定性。密度泛函理论计算可预测此类单层结构二维层状材料的大家族,包括半导体,金属和磁性半金属。
【51】2020年8月7日,北京大学田晖及美国国家大气研究中心Steven Tomczyk共同通讯在Science 在线发表题为“Global maps of the magnetic field in the solar corona”的研究论文,该研究利用日冕多通道旋光仪的观测,确定了日冕中等离子体密度的空间分布以及等离子体中主要的横向磁流体动力学波的相速度。 该研究结合了这些测量结果,绘制了全球日冕磁场的天空平面分量。日冕在1.05至1.35太阳半径范围内得出的场强大部分为1至4高斯。该研究结果证明了成像光谱在日冕磁场诊断中的能力。
【53】2020年8月28日,清华大学魏飞及张如范共同通讯在Science 在线发表题为“Super-durable ultralong carbon nanotubes”的研究论文,该研究开发了一种非接触声共振测试系统,用于研究厘米级长的单个CNT的疲劳行为。该研究发现碳纳米管具有优异的抗疲劳性,这取决于温度,并且碳纳米管的疲劳断裂时间主要取决于产生第一个缺陷的时间。总之,该研究确定材料的疲劳寿命取决于应变时初次缺陷的形成,并且在较低温度下疲劳寿命更高(点击阅读)。
【54】2020年9月4日,中国科学院神经研究所徐敏团队在Science 在线发表题为“Regulation of sleep homeostasis mediator adenosine by basal forebrain glutamatergic neurons”的研究论文,该项研究利用新型遗传编码的腺苷探针,发现基底前脑区的谷氨酸能神经元对于睡眠压力的积累起着重要的调控作用,进一步揭示了睡眠稳态调控的神经环路机制,为探索睡眠障碍的治疗方法提供了重要参考(点击阅读)。
【55】2020年9月10日,华中科技大学周军团队在Science 在线发表题为“Thermosensitive crystallization–boosted liquid thermocells for low-grade heat harvesting”的研究论文,该研究使用了热敏性结晶和溶解过程,以诱导氧化还原离子的持续浓度梯度,塞贝克系数大大提高(〜3.73 mV K-1),并抑制了LTC的热导率。结果,对于室温附近的LTC,该研究实现了11%的高ηr,并且大大降低了LTC的成本。该研究的设备为经济高效的低温度热量收集提供了希望(点击阅读)。
【56】复旦大学高分子科学系、聚合物分子工程国家重点实验室教授聂志鸿团队在纳米“人造分子”制备领域取得重大突破。9月11日,相关研究成果以《化学计量反应控制的自限性纳米粒子定向键合》(“Self-limiting Directional Nanoparticle Bonding Governed by Reaction Stoichiometry”)为题发表于《科学》Science, DOI: 10.1126/science.aba8653 )主刊(点击阅读)。
【57】2020年9月18日,中国科学院生物物理研究所叶克穷团队在Science 在线发表题为“Cryo-EM structure of 90S small ribosomal subunit precursors in transition states”的研究论文,该研究利用单颗粒冷冻电镜技术解析了酵母核糖体小亚基早期前体向晚期前体转化过程中的一系列过渡状态的结构,首次观察到该转化的动态分子过程。这些结构显示核糖体前体RNA上的转录间隔序列在核糖体前体上发生降解,驱动组装因子的有序解离和核糖体结构的成熟。该研究还观察到切割间隔序列的核酸酶--外切体在核糖体前体上的结合位置。该研究对理解核糖体组装这个基本生命过程有重要意义(点击阅读)。
【58】2020年9月24日,中国科学院武汉物理与数学研究所詹明生及何晓东共同通讯在Science 在线发表题为“Coherently forming a single molecule in an optical trap”的研究论文,该研究报告了另一种途径,即通过将原子自旋耦合到具有固有偏振梯度的强聚焦激光器中,将原子自旋耦合到它们的两体相对运动,从而将两个原子相干地结合成一个在MHz级的弱结合分子。长寿命的原子分子拉比振荡证明了相干性。 该研究进一步操纵分子的运动水平并精确测量结合能。该研究工作为全面控制原子分子系统中的所有自由度打开了大门(点击阅读)。
【59】2020年10月2日,北京大学白凡及徐涛共同通讯在Science 在线发表题为“Macroscopic somatic clonal expansion in morphologically normal human urothelium”的研究论文,该研究调查了形态正常人尿路上皮(MNU;膀胱和输尿管衬里的上皮)的体细胞克隆事件,并确定了宏观克隆扩增。马兜铃酸(AA)是一种天然草药衍生的化合物,是MNU中的主要诱变驱动因素。AA极大地加速了突变积累并增强了克隆扩增。在染色质重塑基因如KMT2D和KDM6A中广泛观察到MNU突变,但在TP53,PIK3CA和FGFR3中很少见。发现KMT2D突变在尿道上皮细胞中很常见,无论这些细胞是否经历外源性诱变剂暴露。拷贝数的改变很少见,并且主要局限于小范围的区域,以及拷贝中性的杂合性丧失。MNU中与AA相关的单个克隆扩展到几平方厘米的大小(点击阅读)。
【60】2020年10月9日,中国科学技术大学季恒星美国加州大学洛杉矶分校段镶锋共同通讯在Science 在线发表题为“Black phosphorus composites with engineered interfaces for high-rate high-capacity lithium storage”的研究论文,该研究使用黑磷(BP)作为高倍率,高容量锂存储的活性阳极。本工作对优选电极材料体系并通过界面设计挖掘电极性能潜力具有重要的借鉴,以期推动锂离子电池的包括能量密度、功率密度和循环寿命在内的综合性能指标的进步(点击阅读)。
【61】2020年10月9日,中国科学技术大学赵忠田朝霞共同通讯在Science 在线发表题为“WUSCHEL triggers innate antiviral immunity in plant stem cells”的研究论文,该研究揭示了植物干细胞抵御病毒侵染的分子机制。首次在植物广谱病毒抗性和分生组织维持机制之间建立了精确的分子联系,回答了为什么大部分植物病毒不能侵染顶端分生组织这一长期未决的生物学问题(点击阅读)
【62】2020年10月30日,兰州大学张冬菊,澳大利亚伍伦贡大学李波(英译,Li Bo),中国科学院古脊椎动物与古人类研究所付巧妹及德国马克思-普朗克研究所Svante Pääbo共同通讯在Science 在线发表题为“Denisovan DNA in Late Pleistocene sediments from Baishiya Karst Cave on the Tibetan Plateau”的研究论文,该研究从大约10万年前和6万年前(ka),甚至可能是4.5万年前左右的沉积物中回收丹尼索瓦人线粒体DNA丹尼索瓦人对BKC的长期占领表明,他们可能已经适应了高海拔的生活,并且可能对青藏高原的现代人类做出了这种适应。同时,由德国马克思-普朗克研究所Svante Pääbo领导的团队在Science 发表发表了题为“Denisovan ancestry and population history of early East Asians”的研究论文,其研究成果与兰州大学的相类似(点击阅读)。
【63】2020年10月30日,中国科学院金属研究所 沈阳材料科学国家(联合)实验室任文才研究员、成会明院士团队报道了一种由二维过渡金属-磷-三硫化物(transition-metal phosphorus trichalcogenides,TMPTC)纳米片组装而成的新型质子膜,其中的过渡金属空位极大的提高了离子电导率。这种Cd0.85PS3Li0.15H0.15膜在90℃和98% 的相对湿度下,质子电导率达到了0.95 S/cm,即使在60%的相对湿度下,电导率仍保持在0.26 S/cm。质子电导率的极大提高来自于丰富的质子供体中心、便捷的质子解吸以及镉空位诱导的膜的良好水化。该研究大大拓宽了二维TMPTC膜至质子交换领域的应用,并以题为“CdPS3 nanosheets-based membrane with high proton conductivity enabled by Cd vacancies”的论文发表在最新一期的Science上。同期国家纳米中心何军、王枫梅发表了题目为“Speeding protons with metal vacancies”的评论(点击阅读)。
【64】中国科学院物理研究所(第一单位)研究员胡永胜、陆雅翔,哈佛大学Alán Aspuru-Guzik,波尔多大学Claude Delmas,和代尔夫特理工大学Marnix Wagemaker以“Rational design of layered oxide materials for sodium-ion batteries”为题在《Science》上发表文章。该研究介绍了“阳离子势”,该势能捕获了分层材料的关键相互作用,并使预测堆叠结构成为可能。通过合理设计和制备具有改进性能的分层电极材料可以证明这一点。当堆叠结构决定功能特性时,此方法为碱金属层状氧化物的设计提供了解决方案(点击阅读)。
【65】2020年11月13日,中国科学院金属研究所卢柯团队在Science发表题为“Constrained minimal-interface structures in polycrystalline copper with extremely fine grains”的研究论文,该研究首次发现具有极细晶粒的多晶铜的另一种亚稳态。研究表明,通过应变将晶粒尺寸减小到几个纳米之后,多晶中的晶界会演化为受孪晶边界网络约束的三维最小界面结构(点击阅读)。
【66】2020年11月20日,浙江大学张兴,中国科学院植物所沈建仁及匡廷云共同通讯在Science在线发表题为“Architecture of the photosynthetic complex from a green sulfur bacterium”的研究论文,该研究通过冷冻电子显微镜(cryo-EM)确定了2.7Å分辨率的FMO-GsbRC的结构,这些特征都具有天线-RC复合体的鲜明的特征结构,并为解释其能量传递动力学以及对光系统演化的结构见解提供了基础(点击阅读)。
【67】2020年11月24日,复旦大学公共卫生学院余宏杰课题组牵头,联合湖南省疾病预防控制中心、美国国立卫生研究院等团队,在新型冠状病毒肺炎的传播动力学与非药物性干预措施的防控效果研究领域取得重要进展,相关成果以“Transmissionheterogeneities, kinetics, and controllability of SARS-CoV-2”为题,于11月24日以快速通道的Research Article形式在线发表在Science 点击阅读)
【68】2020年11月27日,复旦大学徐彦辉及Fei Xavier Chen共同通讯在Science 在线发表题为“Identification of Integrator-PP2A complex (INTAC), an RNA polymerase II phosphatase”的研究论文,该研究确定了一个包含Integrator和蛋白质磷酸酶2A核心酶(PP2A-AC)的复合物,称为INTAC。 分辨率为3.5埃,结构揭示了九个人类Integrator亚基和PP2A-AC组装成由骨架和肩部模块形成的十字形中央支架,磷酸酶和核酸内切酶模块位于相对侧。作为非规范的PP2A全酶,INTAC复合物可将RNA聚合酶II的羧基末端重复域在Ser2,-5和-7处去磷酸化,从而调节转录。该研究将PP2A的功能扩展到转录调控,并揭示了双重酶活性-RNA裂解和RNA聚合酶II的去磷酸化-在结构和功能上如何整合到INTAC复合物中(点击阅读)。
【69】2020年11月27日,西湖实验室(浙江省政府批准设立的省实验室,依托西湖大学),西湖大学,清华大学等多单位合作,施一公及万蕊雪共同通讯在Science 在线发表题为“Mechanism of spliceosome remodeling by the ATPase/helicase Prp2 and its coactivator Spp2”的研究论文,该研究报告了Prp2,共激活因子Spp2复合的Prp2和装载Prp2的活化剪接体的原子结构,以及结构指导的生化分析的结果。Prp2与剪接体弱结合,没有Spp2就无法发挥功能,而Spp2与Prp2和剪接体上的锚分子稳定缔合,从而将Prp2束缚到活化的剪接体上并允许Prp2起作用。Pre-mRNA被加载到Prp2的N-和C-半之间的特征通道中,其中N-half的Leu536和C-half的Arg844阻止了pre-mRNA向其5'端的向后滑动。ATP结合和水解触发Prp2中的域间移动,从而驱动pre-mRNA朝其3'端单向逐步转移。这些保守的机制解释了剪接体重塑与Pre-mRNA剪接的耦合点击阅读)。
【70】2020年11月27日,香港浸会大学马冠聪及伦敦帝国理工学院/香港科技大学丁坤(音译,Ding Kun)共同通讯在Science 在线发表题为“Exceptional nexus with a hybrid topological invariant”的研究论文,该研究通过理论和声学实验都证明了“异常联系”(EX),它不仅是高阶EP,而且还是多个异常电弧(EA)的尖端奇点。由于参数空间被EA分割,因此EX具有混合拓扑不变性(HTI),该混合不变性由与不同复杂平面上循环路径所累积的Berry相相关的不同绕组数组成。通过测量波动函数的临界行为,可以对HTI进行实验表征。 该研究发现构成了对非Hermitian系统及其拓扑的基本理解的重大进步,可能为应用程序开辟了新途径点击阅读)。
【71】2020年11月27日,清华大学赵沧,弗吉尼亚大学孙涛及卡内基梅隆大学Anthony D. Rollett共同通讯在Science 在线发表题为“Critical instability at moving keyhole tip generates porosity in laser melting”的研究论文,该研究发现在高功率,低扫描速度的激光熔化条件下,一些孔隙与称为锁孔的深而窄的蒸汽凹陷有关。高速X射线成像可以观察到Ti-6Al-4V中由锁孔尖端严重不稳引起的细孔形成过程。该研究发现,动力-速度空间中的锁孔孔隙度边界是清晰而平滑的,在裸板和粉末床之间只有很小的变化点击阅读)。
【72】2020年12月4日,清华大学,科隆大学等多单位合作,柴继杰,Jane E. Parker及Paul Schulze-Lefert共同通讯在Science 在线发表题为“Direct pathogen-induced assembly of an NLR immune receptor complex to form a holoenzyme”的研究论文,该研究报告了RTR1受ATR1约束的冷冻电子显微镜结构该研究发现表明RPP1抵抗小体可作为病原体效应剂诱导的NAD +水解全酶。四聚体RPP1寡聚体结构提供了植物NLR受体对病原体直接识别的例子,并揭示了导致NLR构象活化的菌株特异性识别机制。该研究工作提出了RPP1四聚体的多层调节,包括ATR1结合,核苷酸结合域之间相互作用驱动的RPP1寡聚以及RPP1TIR自缔合。该分析为RPP1全酶介导的诱导NAD +水解和TNL受体信号传导的框架提供了结构上的见识。 作为全酶,RPP1抵抗小体与动物凋亡小体和炎性小体具有相似性,它们在募集蛋白酶后会形成全酶(点击阅读)。
【73】2020年12月4日,中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等组成的研究团队与中科院上海微系统所、国家并行计算机工程技术研究中心合作在Science 在线发表题为“Quantum computational advantage using photons”的研究论文,该研究构建了76个光子的量子计算原型机“九章”,实现了具有实用前景的“高斯玻色取样”任务的快速求解。根据现有理论,该量子计算系统处理高斯玻色取样的速度比目前最快的超级计算机快一百万亿倍(“九章”一分钟完成的任务,超级计算机需要一亿年)。等效地,其速度比去年谷歌发布的53个超导比特量子计算原型机“悬铃木”快一百亿倍。这一成果使得我国成功达到了量子计算研究的第一个里程碑:量子计算优越性(国外也称之为“量子霸权”)(点击阅读)。
【74】2020年4月22日,中国科学院上海药物研究所柳红/许叶春,上海科技大学杨海涛及中国科学院武汉病毒所张磊砢共同通讯在Science 在线发表题为”Structure-based design of antiviral drug candidates targeting the SARS-CoV-2 main protease“的研究论文,该研究设计并合成了两种针对 Mpro的先导化合物(11a和11b)。两者均表现出优异的抑制活性和有效的抗SARS-CoV-2感染活性。SARS-CoV-2Mpro与11a或11b形成复合物的X射线晶体结构均以1.5分辨率测定,表明11a和11b的醛基共价键合到Mpro的Cys145。两种化合物在体内均显示出良好的PK特性,而11a的毒性也较低,表明这些化合物是有前途的候选药物(点击阅读)。

【75】2020年8月21日,陆军军医大学卞修武,刘新东及王岩共同通讯在Science 在线发表题为“SOSTDC1-producing follicular helper T cells promote regulatory follicular T cell differentiation”的研究论文,该研究发现TFH细胞和成纤维细胞网状细胞的亚群都产生含有硬化蛋白结构域的蛋白1(SOSTDC1),该蛋白通过抑制Wnt-β-catenin信号传导来驱动TFR细胞生成。在缺少因Sostdc1的小鼠中,TFR细胞数量大大减少,GC反应增强。 总之,这些对TFR细胞生物学和GC调控的见解,可能对自身抗体介导的疾病以及针对自身免疫性疾病的疫苗和疗法的未来发展具有重要意义(点击阅读)。
Cell 文章列表
【1】选择性靶向CB2的药物有望治疗神经退行性疾病,炎症和疼痛,同时避免CB1介导的精神副作用。对CB2激活和信号转导的机制了解甚少,但对药物设计至关重要。2020年1月30日,中科院上海药物所徐华强等Cell 在线发表题为“Cryo-EM Structure of the Human Cannabinoid Receptor CB2-Gi Signaling Complex”的研究论文,该研究报告了绑定到激动剂WIN 55,212-2的人类CB2-Gi信号复合物的冷冻EM结构。3D结构揭示了WIN 55,212-2的结合模式和用于将CB2激动剂与拮抗剂区分开的结构决定簇。具有计算对接结果的进一步结构分析揭示了CB2和CB1之间在受体激活,配体识别和Gi耦合方面的差异。这些发现有望促进针对大麻素系统的药物的发现(点击阅读)。
【2】2020年1月30日,上海科技大学刘志杰及华甜共同通讯Cell 在线发表题为“Activation and Signaling Mechanism Revealed by Cannabinoid Receptor-Gi Complex Structures”的研究论文,该研究揭开了大麻素受体CB1和CB2分别处于拮抗状态、中间态及激活态的神秘面纱,对大麻素系统的认知又迈出了坚实的一大步。同时,该研究还揭示了CB2受体获得高选择性配体的分子机制,为针对CB2的免疫类新药设计提供了更加精确的分子模型和理论基础点击阅读)。
【3】2020年1月30日,北京大学汤富酬与中国科学院动物研究所刘光慧、曲静、美国索尔克(Salk)研究所Juan Carlos Izpisua Belmonte共同通讯在Cell在线发表题为“Single-Cell Transcriptomic Atlas of Primate Ovarian Aging“的研究论文(封面文章),该研究利用高精度单细胞转录组测序技术首次绘制了食蟹猴卵巢的单细胞衰老图谱,同时利用人类卵巢细胞研究体系,发现增龄伴随的抗氧化能力的下降是灵长类卵巢衰老的主要特征之一点击阅读)。
【4】2020年2月27日,NIBS的邵峰及中国科学院生物物理研究所丁璟珒共同通讯在Cell 在线发表题为“Structural Mechanism for GSDMD Targeting by Autoprocessed Caspases in Pyroptosis”的研究论文,该研究显示了产生p10产物的特定于位点的caspase-4 / 11自动加工,对于裂解GSDMD和诱导焦亡是必需的和足够的。总而言之,该研究揭示了胱天蛋白酶的前所未有的底物靶向机制。疏水界面为开发对焦磷酸半胱氨酸蛋白酶特异性的抑制剂提供了额外的空间点击阅读)。
【5】2020年2月27日,中国科学院动物研究所刘光慧,曲静,中国科学院北京基因组研究所张维绮及Salk研究所Juan Carlos Izpisua Belmonte共同通讯在Cell 在线发表题为“Caloric Restriction Reprograms the Single-Cell Transcriptional Landscape of Rattus Norvegicus Aging”的研究论文,该研究跨经历衰老和CR的各种大鼠组织建立了全面的单细胞转录组图谱该研究工作提供了与哺乳动物衰老和CR相关的多组织单细胞转录环境,加深了我们对CR作为强力保护性干预的了解,并揭示了代谢干预如何作用于免疫系统以改变衰老过程点击阅读)。
【6】2020年3月5日,中山大学苏士成团队在Cell 在线发表题为“Complement Signals Determine Opposite Effects of B Cells in Chemotherapy-Induced Immunity”的研究论文,该研究过在乳腺癌新辅助化疗前后的患者纵向样本中对B细胞异质性进行单细胞解剖,发现ICOSL+  B细胞亚群在化疗后出现。总而言之,该研究表明肿瘤治疗重塑了肿瘤中B细胞,并揭示了补体在B细胞依赖性抗肿瘤免疫中的新作用。 同样重要的是,该研究建议CD55作为增强免疫原性化疗功效的有吸引力的治疗靶标(点击阅读)。
【7】2020年3月12日,中国科学院植物研究所张立新团队在Cell 在线发表题为“Liquid-Liquid Phase Transition Drives Intra-chloroplast Cargo Sorting”的研究论文,该研究确定了两个拟南芥锚蛋白STT1和STT2,它们专门介导叶绿体双精氨酸易位(cpTat)途径蛋白到类囊体膜的分选。 STT1和STT2通过其C末端锚蛋白域的相互作用形成独特的异二聚体。cpTat底物与STT络合物的N端固有无序区的结合引起液-液相分离。因此,相分离液滴的形成作为叶绿体内蛋白分拣的新机制出现。该研究的发现突出了调节细胞器生物发生的相分离的保守机制(点击阅读)。
【8】2020年3月19日,中科院上海生化细胞所曾艺团队在Cell  在线发表题为“Long-Term Expansion of Pancreatic Islet Organoids from Resident Procr+ Progenitors”的研究论文,该研究通过单细胞RNA测序(scRNA-seq)在成年小鼠胰腺中鉴定了先前未知的蛋白C受体阳性(Procr +)细胞群体。细胞驻留在胰岛中,不表达分化标记,并具有上皮到间充质的过渡特征。通过遗传谱系追踪,Procr +胰岛细胞在成人体内平衡过程中会经历克隆扩增并产生所有四种内分泌细胞类型。当以克隆密度培养时,分选出的Procr +细胞(约占胰岛细胞的1%)可以牢固地形成胰岛样的类器官。通过连续传代可以长时间维持指数扩增,而在培养的任何时间点都可以诱导分化。β细胞在分化的胰岛类器官中占主导地位,而α,δ和PP细胞则以较低的频率出现;类器官是葡萄糖反应性和胰岛素分泌的。在糖尿病小鼠中移植后,这些类器官可以逆转疾病。这些发现表明,成年小鼠胰腺胰岛含有一定数量的Procr +内分泌祖细胞(点击阅读)。
【9】2020年3月25日,中国科学院微生物研究所严景华及齐建勋共同通讯在Cell 在线发表题为“Structural and functional basis of SARS-CoV-2 entry by using human ACE2”的研究论文,该研究利用免疫染色和流式细胞仪检测,确定S1 CTD(SARS-CoV-2-CTD)为SARS-CoV-2中与hACE2受体相互作用的关键区域。随后解决了与hACE2结合的SARS-CoV-2-CTD的2.5Å晶体结构,该结构揭示了总体上与SARS-CoV RBD(SARS-RBD)相似的受体结合模式。这些数据阐明了病毒的进入和致病机理,并有望激发针对这种新兴病原体的新型靶向治疗(点击阅读)。
【10】2020年4月6日,中国科学院上海生化细胞所陈玲玲团队在Cell 在线发表题为“Distinct Processing of lncRNAs Contributes to Non-conserved Functions in Stem Cells”的研究论文,该研究报告人类和小鼠胚胎干细胞(ESC)中lncRNAs的不同亚细胞定位。与mESCs相比,在hESCs的细胞质中定位的lncRNA的比例明显更高。事实证明,这对于hESC多能性很重要。 这些发现表明,lncRNA加工和定位是功能快速发展的先前未被充分认识的因素(点击阅读)。
【11】2020年4月16日,广东省疾病预防控制中心柯昌文(广东省公共卫生研究院为第一单位)及牛津大学Oliver G Pybus共同通讯在Cell 在线发表题为“Genomic epidemiology of SARS-CoV-2 in Guangdong Province, China ”的研究论文,该研究结合了宏基因组测序和平铺扩增子方法,从广东受感染的个体中产生了53个基因组。流行病学和系统发育分析相结合的结果表明,尽管由于大流行初期病毒遗传变异低,但系统发育聚类尚不确定。该研究结果表明,假定的本地传输链的时间,规模和持续时间受到国家出行限制以及该省大规模密集监视和干预措施的约束。尽管取得了这些成功,但随着从其他国家进口的病例数量的增加,仍需要在广东进行COVID-19监视(点击阅读)。
【12】2020年4月8日,清华大学葛亮团队在Cell在线发表题为“A Translocation Pathway for Vesicle-Mediated Unconventional Protein Secretion”的研究论文,该研究发现了一条调节小泡进入和无信号肽货物分泌的易位途径。该研究将TMED10鉴定为许多无信号肽货物分泌及囊泡进入的蛋白质通道点击阅读)。
【13】2020年4月8日,中国科学院上海神经所杨辉及周海波共同通讯在Cell 在线发表题为“Glia-to-Neuron Conversion by CRISPR-CasRx Alleviates Symptoms of Neurological Disease in Mice”的研究论文,该项研究通过运用最新开发的RNA靶向CRISPR系统CasRx特异性地在视网膜穆勒胶质细胞中敲低Ptbp1基因的表达,首次在成体中实现了视神经节细胞的再生,并且恢复了永久性视力损伤模型小鼠的视力。该研究将为未来众多神经退行性疾病的治疗提供一个新的途径点击阅读)。
【14】2020年4月16日,北京大学张泽民,申占龙,安进公司的 Xin Yu及Jackson G. Egen共同通讯在Cell 在线发表题为“Single-Cell Analyses Inform Mechanisms of Myeloid-Targeted Therapies in Colon Cancer”的研究论文,该研究对来自结直肠癌患者的免疫和基质细胞群进行了scRNA-seq分析,确定了特定的巨噬细胞和常规树突状细胞(cDC)亚群是肿瘤微环境中细胞串扰的关键介体(点击阅读)。
【15】2020年4月25日,澳门科技大学,四川大学,清华大学,中山大学等多机构联手合作,张康,王光宇,林天歆,何健行,李为民作为通讯在Cell在线发表题为“Clinically Applicable AI System for Accurate Diagnosis, Quantitative Measurements and Prognosis of COVID-19 Pneumonia Using Computed Tomography”的研究论文,该研究使用来自4154名患者的大型计算机断层扫描(CT)数据库,开发了可以诊断新冠肺炎并将其与其他常见肺炎和正常对照区分开的AI系统。AI系统可以帮助放射科医生和医生进行快速诊断,尤其是在医疗系统超负荷的情况下。该研究已经在全球范围内提供了此AI系统,以协助临床医生应对COVID-19(点击阅读)。
【16】2020年5月7日,深圳市第三人民医院张政,以色列魏茨曼科学研究所Ido Amit及法国巴斯德研究所Benno Schwikowski共同通讯在Cell 在线发表题为”Host-viral infection maps reveal signatures of severe COVID-19 patients“的研究论文,该研究介绍了一种称为Viral-Track的新计算工具,该工具旨在使用直接映射策略系统地扫描生理病毒感染的scRNA-seq数据中的病毒RNA。该研究分析显示,SARS CoV-2病毒对重症患者的免疫系统具有巨大影响,与轻症相比,发现SARS-CoV-2主要感染上皮和巨噬细胞亚群。此外,Viral-Track在其中一名重症患者中检测到人间肺炎病毒的意外合并感染。这项研究将Viral-Track建立为剖析病毒感染机制的广泛适用工具,包括鉴定病毒诱发的病理学所涉及的细胞和分子特征(点击阅读)。
【17】2020年5月17日,北京大学,首都医科大学,军事医学科学院及协和医学院联手合作,谢晓亮,秦成峰,秦川及金荣华共同通讯在Cell 在线发表题为“Potent neutralizing antibodies against SARS-CoV-2 identified by high-throughput single-cell sequencing of convalescent patients’ B cells”的研究论文,该研究表明可以通过高通量单B细胞测序有效地发现人中和抗体,以应对大流行性传染病(点击阅读)。
【18】2020年5月21日,中科院武汉病毒所石正丽及杨兴娄共同通讯在Cell 在线发表题为“Pathogenesis of SARS-CoV-2 in transgenic mice expressing human angiotensin-converting enzyme 2”的研究论文,该研究成功开发了SARS-CoV-2 hACE2转基因小鼠(在C3B6小鼠中为HFH4-hACE2)感染模型。感染的小鼠产生典型的间质性肺炎和病理,与COVID-19患者相似。病毒定量显示肺是感染的主要部位,尽管在某些小鼠的眼睛,心脏和大脑中也可以发现病毒RNA。从感染的肺和脑组织中分离出全基因组序列中与SARS-CoV-2相同的病毒。最后,该研究表明预先暴露于SARS-CoV-2可以保护小鼠免受严重的肺炎的侵害。总而言之,该结果表明,hACE2小鼠将成为测试潜在疫苗和治疗剂的有价值的工具(点击阅读)。
【19】2020年5月22日,上海科技大学饶子和、王权及中国科学院武汉病毒研究所龚鹏共同通讯在Cell 在线发表题为“Structural basis for RNA replication by the SARS-CoV-2 polymerase”的研究论文,该研究解析了RNA聚合酶及其辅助因子与RNA和抗病毒候选药物瑞德西韦复合体2.9 Å的三维结构,揭示了新型冠状病毒聚合酶复合体催化过程中“转位前”和“转位后”两个生理状态的构象特征(点击阅读)。
【20】2020年5月28日,温州医科大学,西湖大学等多机构合作(温州医科大学为第一单位),郭天南,陈海啸等人共同通讯在Cell 在线发表题为“Proteomic and Metabolomic Characterization of COVID-19 Patient Sera”的研究论文,该研究对46个COVID-19和53个对照个体的血清进行了蛋白质组学和代谢组学分析。总之,该研究揭示了重症COVID-19患者血清中特征性蛋白质和代谢产物的变化,可用于选择潜在的血液生物标志物以进行严重程度评估(点击阅读)。
【21】2020年6月6日,北京生物制品研究所有限责任公司,中国疾病预防控制中心,北京协和医学院及北京大学等多单位合作,高福,秦川,谭文杰,娄智勇,李长贵,武桂珍,徐苗及杨晓明共同通讯在Cell 在线发表题为“Development of an inactivated vaccine candidate, BBIBP-CorV, with potent protection against SARS-CoV-2”的研究论文,该研究报告了灭活的SARS-CoV-2疫苗候选物(BBIBP-CorV)的中试规模,该疫苗在小鼠,大鼠,豚鼠,兔和非人类灵长类动物(食蟹猴和猕猴)中诱导高水平的中和抗体滴度 ,提供针对SARS-CoV-2的保护。 使用2μg/剂量的BBIBP-CorV进行的两次剂量免疫为猕猴提供了针对SARS-CoV-2气管内攻击的高效保护,而没有可检测到的抗体依赖性增强感染。 此外,BBIBP-CorV对疫苗生产显示出高效率和良好的遗传稳定性。 这些结果支持在临床试验中进一步评估BBIBP-CorV(点击阅读)。
【22】2020年6月10日,广州医科大学赵金存,爱荷华大学Stanley Perlman及Paul B. McCray Jr.共同通讯在Cell 在线发表题为“Generation of a Broadly Useful Model for COVID-19 Pathogenesis Vaccination, and Treatment”的研究论文,该研究通过复制缺陷型腺病毒(Ad5-hACE2)外源递送人ACE2开发了小鼠模型。总之,该研究描述了一种具有广泛和直接实用性的鼠模型,以研究COVID-19的发病机理,并评估新的疗法和疫苗(点击阅读)。
【23】2020年6月11日,中山大学黄炳培及伦敦玛丽皇后大学Kairbaan M. Hodivala-Dilke共同通讯在Cell 在线发表题为“Cancer Burden Is Controlled by Mural Cell-β3-Integrin Regulated Crosstalk with Tumor Cells”的研究论文,该研究表明壁细胞通过丢失β3-整合素表达,从而通过FAK-HGFR-Akt-NF-κB途径增强信号传导并增加CCL2介导的旁分泌信号,可以通过肿瘤细胞富集的MEK1和ROCK2信号来增加肿瘤负荷, 不影响肿瘤血管数量或功能的途径。总而言之,壁细胞不是简单的血管支持细胞,而是通过β3-整联蛋白,可以通过壁细胞衍生的旁分泌信号调节肿瘤的生长。研究数据为壁细胞β3-整合素的作用提供了原理证明,并阐明了肿瘤生长控制的机制(点击阅读)
【24】2020年6月17日,Cell 杂志在线发表了来自中科院遗传发育所田志喜/梁承志课题组合作题为“Pan-Genome of Wild and Cultivated Soybeans”的研究论文。该研究公布了大豆的泛基因组,有助于促进大豆的进化和功能基因组学研究(点击阅读)。
【25】2020年6月2号,中山大学的李勃兴实验室和纽约大学的Richard W. Tsien(钱永佑)实验室共同通讯在Cell 在线发表文章“Neuronal Inactivity Co-opts LTP Machinery to Drive Potassium Channel Splicing and Homeostatic Spike Widening”,发现了兴奋性稳态可塑性的分子机制,为这个假说环路提供了完整的实证(点击阅读)。
【26】2020年6月23日,南方医科大学徐洋、加州大学旧金山分校王磊及中国科学院理化技术研究所杭州研究院王谦共同通讯(南方医科大学为第一单位)在Cell 在线发表题为“Developing Covalent Protein Drugs via Proximity-Enabled Reactive Therapeutics”的研究论文,该研究报告了一种接近启用反应性疗法(PERx)的方法来产生共价蛋白药物。PERx应该提供一种通用平台技术,用于将各种相互作用的蛋白质转化为共价结合物,实现针对生物学研究的特定共价蛋白质靶向,以及常规非共价蛋白质药物无法达到的治疗能力(点击阅读)。
【27】2020年6月28日,中国科学院,海南医学院,协和医学院等多单位合作,高福,秦川,严景华及戴连攀共同通讯在Cell 在线发表题为“A universal design of betacoronavirus vaccines against COVID-19, MERS and SARS”的研究论文,该研究描述了克服此限制的MERS-CoV RBD的二聚体形式。与常规单体形式相比,RBD-二聚体显著提高了中和抗体(NAb)的效价,并保护了小鼠免受MERS-CoV感染。晶体结构显示RBD-二聚体完全暴露了双重受体结合基序,这是NAbs的主要靶标。结构指导的设计进一步产生了稳定的RBD-二聚体形式,即串联重复单链(RBD-sc-二聚体),保留了疫苗效力。该研究推广了这种策略来设计针对COVID-19和SARS的疫苗,从而将NAb滴度提高了10-100倍。 RBD-sc-二聚体在中试规模生产中获得了高产量,为进一步的临床开发提供了支持。免疫原设计框架可以普遍应用于其他β-CoV疫苗,以应对新出现的威胁(点击阅读)。
【28】2020年7月9日,中国科学院上海药物研究所谭敏佳、国家癌症中心/中国医学科学院肿瘤医院肖汀、军事科学院军事医学研究院、国家蛋白质科学中心(北京)贺福初、上海交通大学李婧以及军事医学研究院、国家蛋白质科学中心(北京)汪宜共同通讯在Cell 在线发表题为“Integrative Proteomic Characterization of Human Lung Adenocarcinoma”的研究论文,该研究对103例中国患者的LUAD进行了全面的蛋白质组学分析。蛋白质组学,磷酸化蛋白质组学,转录组和全外显子组测序数据的综合分析显示了癌症相关的特征,例如肿瘤相关的蛋白质变体,独特的蛋白质组学特征以及早期患者或具有EGFR和TP53突变的患者的临床结局。基于蛋白质组的LUAD分层显示了与不同的临床和分子特征相关的三种亚型(S-I,S-II和S-III)。此外,该研究提名了潜在的药物靶标并验证了HSP90β的血浆蛋白水平是独立队列中LUAD的潜在预后生物标志物。该研究的综合蛋白质组学分析可以更全面地了解LUAD的分子结构,并为更精确的诊断和治疗提供机会(点击阅读)。
【29】2020年7月17日,中国食品药品检定研究院王佑春及黄维金同通讯在Cell 在线发表题为“The impact of mutations in SARS-CoV-2 spike on viral infectivity and antigenicity”的研究论文,该研究观察了80个变体和26个糖基化位点的修饰性,以期对康复期患者的中和抗体和血清的感染性和反应性。 D614G以及同时包含D614G和另一个氨基酸变化的几个变体,更具感染性。大多数在受体结合结构域具有氨基酸变化的变体感染力较小,但包括A475V,L452R,V483A和F490L的变体对某些中和抗体产生抗性。此外,大多数糖基化缺失的感染性较小,而同时缺失N331和N343糖基化则大大降低了感染力,这表明糖基化对于病毒感染性的重要性。有趣的是,N234Q对中和抗体具有明显的抗性,而N165Q变得更加敏感。这些发现可能对疫苗和治疗性抗体的开发有价值(点击阅读)。
【30】2020年7月23日,军事医学科学院,清华大学中国食品药品检定研究院等多单位合作,秦成峰,王佑春及Ying Bo共同通讯在Cell 在线发表题为“A thermostable mRNA vaccine against COVID-19”的研究论文,该研究开发了脂质纳米颗粒包裹的mRNA(mRNA-LNP),它编码SARS-CoV-2的受体结合域(RBD)作为候选疫苗(称为ARCoV)。肌内免疫ARCoV mRNA-LNPs在小鼠和非人类灵长类动物中引发了针对SARS-CoV-2的强大中和抗体以及Th1偏向的细胞反应。小鼠进行两次剂量的ARCoV免疫可完全抵抗SARS-CoV-2小鼠适应株的攻击。另外,ARCoV以液体制剂生产,可以在室温下保存至少一周。目前正在1期临床试验中评估这种新型COVID-19 mRNA疫苗ARCoV(点击阅读)。
【31】2020年7月29日,中科院上海生化与细胞所许琛琦、北京大学黄超兰,美国加州大学圣地亚哥分校惠恩夫共同通讯在Cell 在线发表题为“Multiple Signaling Roles of CD3ε and Its Application in CAR-T Cell Therapy”的研究论文,该研究使用定量质谱法,同时定量了TCR刺激后所有CD3链的免疫受体基于酪氨酸的活化基序(ITAM)的磷酸化。由于Lck激酶的选择性,CD3ε ITAM的亚群被单磷酸化,并专门募集了抑制性Csk激酶来减弱TCR信号传导,这表明TCR是一种自我约束的信号传导机制,既包含激活基元又包含抑制基元。此外,该研究发现将CD3ε胞质域整合到第二代嵌合抗原受体(CAR)中可改善CAR-T细胞的抗肿瘤活性。从机制上讲,CD3ε的Csk诱导ITAM减少了CAR-T细胞因子的产生,而CD3ε的基本残基富集序列(BRS)通过募集p85促进了CAR-T持久性。总的来说,CD3ε是内置的多功能信号调谐器,而不断增加的CD3多样性则代表了设计下一代CAR的策略(点击阅读)。
【32】2020年8月18日,中国科学院北京基因组研究所赵方庆及军事科学院军事医学研究院微生物流行病研究所曹务春共同通讯在Cell 在线发表题为“Large-Scale Comparative Analyses of Tick Genomes Elucidate Their Genetic Diversity and Vector Capacities”的研究论文,该研究对对678个蜱虫科标本进行了重新测序,以了解蜱虫的三个关键方面:遗传多样性,种群结构和病原体分布。该研究探索了蜱虫的常见遗传基础,包括血红素和血红蛋白消化,铁代谢和活性氧物种,并首次揭示了不同蜱虫物种的遗传结构和病原体组成主要受生态和地理因素影响。该研究进一步确定了与不同寄主范围,生命周期和分布有关的特定物种决定因素。这项研究的发现是研究和控制蜱虫和蜱虫传播疾病的宝贵资源(点击阅读)。
【33】2020年8月24日,中国科学院分子植物卓越创新中心上海植物逆境生物学研究中心Rosa Lozano-Duran团队在Cell 在线发表题为“A Defense Pathway Linking Plasma Membrane and Chloroplasts and Co-opted by Pathogens”的研究论文,该研究显示了植物病毒编码的蛋白在激活植物防御后会从质膜重新定位到叶绿体,干扰叶绿体依赖性抗病毒水杨酸(SA)的生物合成。令人惊讶的是,该研究发现来自不同王国的植物病原体似乎与膜结合后趋向于进化为靶向叶绿体并削弱了SA依赖性防御,膜依赖于两个亚细胞靶向信号:N-肉豆蔻酰化位点和叶绿体转运肽。这种模式也存在于植物蛋白中,其中至少一种反过来激活了来自叶绿体的SA防御。综上所述,该研究结果表明植物中存在连接质膜与叶绿体并激活防御的途径,并且该途径已被植物病原体在宿主-病原体共同进化过程中所选择,以通过抑制SA反应来促进毒力(点击阅读)。
【34】2020年8月28日,原清华大学颜宁及尹航共同通讯在Cell 在线发表题为“Structural Basis for Blocking Sugar Uptake into the Malaria Parasite Plasmodium falciparum”的研究论文,该研究该研究介绍了疟原虫物种基因组中唯一的己糖转运蛋白PfHT1的晶体结构,与D-葡萄糖复合时的分辨率为2.6Å,与选择性抑制剂C3361的分辨率为3.7Å。尽管两个结构都显示出封闭的构象,但C3361的结合会引起明显的重排,从而导致额外的口袋形成。该抑制剂结合诱导的口袋为PfHT1特异性抑制剂的合理设计提供了机会。在该研究设计的C3361衍生物中,有几个表现出对PfHT1的抑制作用增强以及对恶性疟原虫的细胞效价,对人GLUT1具有极好的选择性。这些发现通过同时靶向PfHT1的正构和变构位点,为下一代抗疟化学疗法的发展提供了概念证明。综上,该研究针对疟疾耐药性不断增加的现状,通过对底物或抑制剂结合状态下的PfHT1蛋白结构解析,鉴定了新的药物结合位点并设计出一系列高效的“正构-别构”双位点抑制剂。通过抑制疟原虫对葡萄糖的摄取“饿死疟原虫”,这代表着一种新型抗疟药物研发思路,为下一代抗疟药物的研发奠定了基础(点击阅读)。
【35】2020年9月14日,中山大学苏士成,许小丁及高志良共同通讯在Cell 在线发表题为“Targeting Mitochondria-Located circRNA SCAR Alleviates NASH via Reducing mROS Output”的研究论文,该研究通过非酒精性脂肪性肝炎(NASH)患者肝成纤维细胞的环状RNA(circRNA)表达谱分析,该研究观察到线粒体circRNA占NASH成纤维细胞下调circRNA的很大一部分。通过构建靶向线粒体的纳米颗粒,该研究观察到位于线粒体中的与脂肪性肝炎相关的circRNA ATP5B调节剂(SCAR)抑制线粒体ROS(mROS)输出和成纤维细胞活化。由PGC-1α介导的circRNA SCAR与ATP5B结合,并通过阻断CypD-mPTP相互作用而关闭mPTP。脂质超载通过内质网(ER)应激诱导的CHOP抑制PGC-1α。在体内,靶向circRNA SCAR可减轻高脂饮食引起的肝硬化和胰岛素抵抗。在临床上,circRNA SCAR与脂肪变性到NASH的进展有关。总的来说,该研究确定了一种线粒体circRNA,可驱动炎症过程并充当NASH的治疗靶标(点击阅读)。
【36】2020年9月14日,浙江大学传染病诊治国家重点实验室李兰娟院士、清华大学生科院李赛研究员共同通讯刊 Cell 在线发表题为“Molecular architecture of the SARS-CoV-2 virus ”的研究论文,该研究使用冷冻电子断层扫描(cryo-ET)和子断层扫描图平均化(STA),解析了真实SARS-CoV-2病毒的分子组装。确定融合前后构象中S蛋白的天然结构,其平均分辨率为8.7-11Å。通过质谱分析来自天然刺突的N-连接聚糖的组成,其揭示了天然聚糖与重组糖蛋白聚糖的总体加工状态高度相似。总体而言,这些特征非常详细地揭示了SARS-CoV-2病毒的结构,并阐明了该病毒如何在直径约80 nm的管腔中堆积其约30 kb长的单段RNA(点击阅读)。
【37】2020年9月14日,北京大学,协和医学院等多单位合作,秦川,谢晓亮,肖俊宇及苏晓东共同通讯在Cell 在线发表题为“Structurally resolved SARS-CoV-2 antibody shows high efficacy in severely infected hamsters and provides a potent cocktail pairing strategy”的研究论文,该研究报告了BD-368-2 /三聚体突突复合物的3.5-Å冷冻EM结构,揭示了BD-368-2通过同时占据所有三个受体结合域(RBD)来完全阻断ACE2识别,无论它们“向上”或“向下”构象。而且,与表现出严重的间质性肺炎的安慰剂仓鼠相反,BD-368-2以低剂量和各种给药窗口来治疗感染的成年仓鼠。此外,BD-368-2的表位完全避免了VH3-53 / VH3-66复发性NAb的共同结合位点。将BD-368-2与有效的复发性NAb配对可在pM水平中和SARS-CoV-2假病毒,并挽救突变诱导的中和逃逸。在一起,该研究结果合理化了一种新的RBD表位,该表位具有很高的中和效力,并证明了BD-368-2在治疗COVID-19中的治疗潜力(点击阅读)。
【38】2020年9月30日,中国科学院上海有机化学研究所朱继东及刘聪共同通讯在Cell 在线发表题为“Phase Separation of Disease-Associated SHP2 Mutants Underlies MAPK Hyperactivation”的研究论文,该研究发现了与这些疾病相关的SHP2突变体共有的常见液相-液相分离(LLPS)行为。 SHP2 LLPS通过多价静电相互作用由保守的折叠良好的PTP结构域介导,并通过构象变化由固有的自抑制机制调节。SHP2变构抑制剂可以减弱SHP2突变体的LLPS,从而增强SHP2 PTP活性。此外,与疾病相关的SHP2突变体可以募集并激活LLPS中的野生型(WT)SHP2,从而促进MAPK激活。这些结果不仅表明LLPS是参与与SHP2相关的人类疾病的发病机理的功能获得机制,而且还提供了PTP可能受到可治疗靶向的LLPS调节的证据(点击阅读)。
【39】2020年10月8日,美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校明瑞光(Ming Ray)及中国科学院西双版纳热带植物园陈进共同通讯(福建农林大学为第一单位)在Cell 在线发表题为“Genomes of the Banyan Tree and Pollinator Wasp Provide Insights into Fig-Wasp Coevolution”的研究论文,该研究对中国榕树F. microcarpa,缺乏气生根的种F. hispida及以 F. microcarpa为共进化关系的黄蜂Eupristina verticillata基因组进行了测序。 对两个榕属基因组的比较分析揭示了与适应性进化相关的动态核型变异。来自重复的生长素相关基因的拷贝数扩展和植物生长素产生的增加与 F. microcarpa气生根的发育有关。雄性特有的AGAMOUS旁系同源物FhAG2被鉴定为 F. hispida性别鉴定的候选基因。榕属物种的种群基因组分析表明,与它们的传粉媒介有关的形态和生理共适应的基因组特征涉及到萜类和苯类化合物。这三个基因组提供了洞察力和基因组资源,可用于研究气生根,单性和雌雄异体的基因,以及共生系统中的多样性(点击阅读)。
【40】2020年11月14日,清华大学,上海科技大学,武汉大学等多单位合作,饶子和及娄智勇共同通讯在Cell 在线发表题为“Cryo-EM structure of an extended SARS-CoV-2 replication and transcription complex reveals an intermediate state in cap synthesis”的研究论文,该研究介绍了SARS-CoV-2 RTC向帽结构合成过渡的结构快照。该研究确定由nsp7-nsp8(2)-nsp12-nsp13(2)-RNA和单个RNA结合蛋白nsp9组装的扩展RTC的原子冷冻EM结构。Nsp9与nsp12(RdRp)NiRAN紧密结合,使nsp9 N末端插入nsp12 NiRAN的催化中心,从而抑制活性。该研究还显示,nsp12 NiRAN具有鸟苷酸转移酶活性,可催化帽核结构(GpppA)的形成。锚定模板RNA 5'延伸的nsp13的方向显示出显著的构象变化。这些结果说明了RTC处于mRNA合成的中间状态,为理解RTC架构铺平了道路,并为抗病毒开发提供了靶标(点击阅读)。
【41】2020年11月27日,广州医科大学,北京大学,中山大学等多单位合作,张玉霞,温哲,夏慧敏及白凡(广州医科大学为第一单位)共同通讯在Cell 在线发表题为“Liver Immune Profiling Reveals Pathogenesis and Therapeutics for Biliary Atresia”的研究论文,该研究通过单细胞RNA谱分析,观察到胆道闭锁患儿的巨噬细胞低炎症,库普弗细胞清除功能缺陷,细胞毒性T细胞扩增以及CX3CR1 +效应子T和自然杀伤(NK)细胞缺乏。更重要的是,该研究发现出生后肝B细胞淋巴细胞生成没有停止,并且耐受性缺陷促成了胆道闭锁中免疫球蛋白G(IgG)-自身抗体的积累。在恒河猴轮状病毒诱导的胆道闭锁模型中,消耗B细胞或阻断抗原呈递可减轻肝脏损害。在一项初步的临床研究中,该研究证明了利妥昔单抗可有效清除肝B细胞并将巨噬细胞,库普弗细胞和T细胞的功能恢复到与对照组相当的水平。总而言之,该研究对胆道闭锁婴儿的全面免疫分析表明,B细胞修饰疗法可以缓解肝脏病理(点击阅读)。
【42】2020年12月23日,复旦大学樊嘉, 杨欣荣,华大基因刘石平及吴靓共同通讯在Cell 在线发表题为“Single-cell landscape of the ecosystem in early-relapse hepatocellular carcinoma”的研究论文,该研究分析了18例原发或早期复发的HCC病例中约17,000个细胞的转录组。与原发性肿瘤相比,在两个独立的队列中,早期复发的肿瘤的调节性T细胞水平降低,树突状细胞(DCs)增加,浸润的CD8 + T细胞增加。值得注意的是,复发性肿瘤中的CD8 + T细胞过表达KLRB1(CD161),并表现出先天性的低细胞毒性状态,克隆扩增低,这与原发性HCC中观察到的经典衰竭状态不同。这些细胞的富集与预后不良有关。差异基因表达和相互作用分析揭示了复发性肿瘤细胞中潜在的免疫逃逸机制,这些机制可抑制DC抗原呈递并募集先天性CD8 + T细胞。该研究对HCC生态系统的全面了解提供了对与肿瘤复发相关的免疫逃逸机制的更深入的了解。
【43】2020年12月16日,清华大学研究员闫创业课题组和澳大利亚新南威尔士大学研究员蒋鑫课题组合作在Cell上发表了文章Structural basis of human monocarboxylate transporter 1 inhibition by anti-cancer drug candidates揭示了候选抗癌药物对人源单羧酸转运蛋白抑制机理(点击阅读);
【44】2020年12月28日,清华大学施一公团队在Cell 在线发表题为“Structural basis of γ-secretase inhibition and modulation by small molecule drugs”的研究论文,该研究报告了三种不同的GSI抑制γ分泌酶的结构机制:Semagacestat,Avagacestat和L685,458。该研究还报告了与GSM E2012结合的γ-分泌酶的原子结构,整体分辨率为2.6 –3.1Å。值得注意的是,每个GSI都在presenilin1(PS1)上占据相同的一般位置,以容纳淀粉样前体蛋白或Notch的β链,从而干扰了底物募集。L685,458直接协调PS1的两个催化天冬氨酸残基。E2012与细胞外侧γ-分泌酶的变构位点结合,可能解释了其调节活性。总之,该研究揭示了三种不同的γ-分泌酶抑制剂的作用机理,分析了其共同点,更重要的是揭示了三者之间的区别,为未来优化和设计具有底物特异性的抑制剂奠定了坚实基础。这项研究更清楚的揭示了这些调节剂和抑制剂是怎样抑制底物进入的,为之前临床药物的失败提供了解释,也将极大地推进下一代γ-分泌酶抑制剂及调节剂的设计与优化(点击阅读)

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破纪录 | 2020年中国学者发表219篇CNS文章,复旦大学/上海科技大学等表现出色,饶子和/高福等人发表多篇(值得收藏)


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