古生物
　　
侏罗纪燕辽生物群滑翔型树贼兽揭示哺乳动物中耳结构新型式

　　中科院古脊椎动物与古人类研究所研究人员毛方园等与中美研究机构合作，联合开展关于晚侏罗纪早期燕辽生物群树贼兽一个新种，阿霍氏树贼兽的研究，研究论文发表于《自然》。阿霍氏树贼兽全身骨骼纤细，前后肢骨骼伸长，前后肢之间具主侧翼，颈部和前肢间具前翼，以及尾部和后肢间具尾翼，皮翼上有规律排列的毛发，长且可以展开毛发的尾部。它们的手掌、脚掌都有伸长的指（趾）骨，体现了具抓握、攀缘能力的骨骼特征。这些综合特征和现生的有袋类、啮齿动物中的滑翔物种非常近似。除了适应滑翔的特征和精细结构，阿霍氏树贼兽还保存有早期哺乳动物中最为完整的中耳结构。
　　

最古老树木的生长模式

　　中国科学院南京地质古生物研究所徐洪河研究员等联合英美学者对新疆塔城地区晚泥盆世（距今约3.7亿年）硅化保存的枝蕨类化石进行研究，研究论文发表于《美国科学院院报》。新疆硅化保存的枝蕨类植物最大直径达70厘米，是最早的硅化木，其内部结构独特，至少30枚独立的茎维管束交错排列，构成双环状的圆柱形维管束群，维管束群外围布满了根，这些维管束均具有明显的次生木质部和加粗生长，也具有生长轮（年轮）。此类枝蕨类植物的茎维管束彼此交错成复杂的立体网格，植物体在生长过程中，通过增大单个茎维管束的直径以及不断分生出新的根，而改变维管束群的立体网格结构，进而完成加粗生长，植物变得越发高大。
　　

泥河湾更新世早期遗址石制品研究

　　中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究人员联合中科院地质与地球物理研究所、德国马普人类历史学研究所等单位，对泥河湾盆地小长梁、东谷坨等早期人类代表性遗址进行再研究，并就盆地内考古材料所反映的东亚早期人类的行为弹性和认知能力提出了新认识。研究论文先后发表于PLoS ONE。小长梁遗址的新研究从打制技术与原料质量两个方面入手，并与非洲同时期遗址进行对比，提出小长梁遗址体现了当时人类并用锤击和砸击两种石器打制技术，并根据原料的优劣灵活选择打制方法。东谷坨遗址石制品在这一时期呈现加工方面的进步性，包括打制技术、工具修理规范化等，在该环境变革时期人类的适应能力也相应地提高。
　　

古地中海变迁重塑水生动物多样性分布格局研究

　　中国科学院动物研究所李枢强研究组围绕古地中海变迁和青藏高原隆升等地质事件，开展了水生和陆生动物多样性起源研究，研究论文发表于Biological Reviews。古地中海（Tethys，又称特提斯海）在6500万年前横贯欧亚大陆南部地区，连通大西洋和太平洋，青藏高原也被古地中海所覆盖。研究阐述了古地中海变迁重塑了现代海洋和欧亚大陆淡水生物分布格局，揭示了全球生物多样性中心从大西洋—地中海地区向印度—西太平洋地区的转移，解释了中国水生生物物种多样性的起源。研究证实中国淡水钩虾的古地中海起源；对于蜘蛛的研究发现古地中海海退和青藏高原露出海面后，新呈现的大片陆地为蜘蛛的起源与分化提供了生态机遇。
　　
　　　　
古生物
　　
哈密翼龙蛋与胚胎研究

　　中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员汪筱林领导的新疆哈密科考队，十余年在新疆哈密戈壁下白垩统地层中发现并抢救性采集了一件超过200枚翼龙蛋、胚胎和骨骼化石三维一体保存的重要标本，其中16枚翼龙蛋含有三维立体的胚胎化石，这是全世界首次发现3D翼龙胚胎，相关论文发表于《科学》。CT重建及胚胎发育研究首次证明，翼龙后肢发育速度较前肢快，孵化出壳后婴儿只会走不会飞。哈密翼龙后肢发育速度较前肢快，孵化之后的婴儿具有地面行动能力，但还不能飞行，因为牙齿萌发较晚，很可能也不能主动捕食，需要父母进行喂食或者照料。
　　

百万年前泥河湾古人类遗址成因与生存行为

　　中国科学院古脊椎动物与古人类研究所裴树文研究员与河北省文物研究所、中科院地质与地球物理研究所、北京自然博物馆和英国伦敦大学学院等合作，开展泥河湾盆地飞梁遗址的研究，并就盆地内考古材料所揭示的早更新世古人类活动遗址成因和生存行为进行解读，研究论文发表于PLoS ONE。泥河湾盆地地处黄土高原东北部边缘，蒙古高原向华北平原过渡带，是早期人类扩散至东北亚最早且最集中证据所在地。泥河湾盆地不仅在揭示东亚早更新世人类演化与东西方技术交流方面具有不可替代的优势，同时对广泛分布于东亚多个河湖相盆地内早期人类活动遗址成因和石器工业特点的研究具有重要的借鉴价值。
　　

有孔虫揭示长江三角洲末次冰期后期海平面变化

　　中科院南京地质古生物研究所李保华研究员与中国地质大学（武汉）柯学博士等人对长江古下切河谷冰后期沉积物高分辨率有孔虫与古环境开展研究，研究论文发表于Journal of Paleontology。末次冰期是更新世内发生的最近一次冰河时期，约于7万年前开始，1.15万年前完结。7000年前左右，长江三角洲地区海平面上升到最高水位（现今镇江、扬州一带），其后随着全球海平面的下降，自中全新世晚期以来，海平面逐渐回落到当前位置（南通、上海一带），形成长江三角洲河口环境。除了记录冰后期的海平面波动，底栖有孔虫组合也反映了早—中全新世温暖的气候。该研究为冰后期该地区气候与环境变化提供了新的证据。
　　

云南现代植被与植物多样性起源研究

　　中国科学院西双版纳热带植物园古生态研究组与国内外科学家合作，在云南南华县吕合镇发现大量保存精美、物种丰富的植物化石，这一植物群以壳斗科和桦木科为优势类群，兼有柳杉属、铁杉属、胡桃科等其他类群，体现了与现代植被极为相似的面貌，相关论文发表于Geology。云南是世界现代植物多样性最为丰富的地区之一，也是生物多样性研究的热点地区。通过选取火山岩中的锆石，采用U-Pb法测定的结果显示，这一植物群的绝对年龄为3300万年，远远早于之前认为的约一千万年。同时，这一结果使吕合植物群成为目前云南新生代已知最早的大化石植物群，对于认识我国西南地区现代植被与植物多样性起源具有重要意义。
　　
　　
医药
　　
　　

肝脏血管新生促纤维化的生物力学机制和精准干预策略

　　清华医学院生物医学工程系杜亚楠研究组开展基于体外仿生肝纤维化3D病理模型研究肝脏血管新生促进纤维化的生物力学机制和精准干预策略研究，相关论文发表于《自然—材料学》。我国是肝病大国，肝炎、非酒精脂肪肝和酒精肝等肝脏疾病影响了约3亿人的健康。肝纤维化是上述慢性肝病发展到肝硬化的必经阶段，有关资料显示我国约有500～700万肝硬化患者。该研究构建了模拟肝脏纤维化病理发展从早期到晚期不同阶段的体外仿生3D微环境模型，报道了肝窦毛细血管过程中通过胶原纤维传递的机械力学刺激信号在促进肝脏纤维化发展中的作用和机制，并且进一步针对性地提出了抗肝脏纤维化的精准干预策略。
　　

肺早期发育的分子调控机制研究

　　复旦大学生命科学学院教授林鑫华团队与美国辛辛那提儿童医院教授杰弗里·惠赛特合作，在内质网相关蛋白EMC3参与调控小鼠肺早期发育的分子机制研究方面取得进展，研究论文发表于《临床研究杂志》。胎儿出生后，对于出生时呼吸的适应有赖于肺表面活性物质的合成。肺表面活性物质是一种脂质—蛋白复合体，能够降低气液界面的肺泡表面张力，防止气体交换期间发生肺塌陷。研究结果支持EMC3与EMC复合体在以下过程中的关键作用：出生时表面活性物质中关键蛋白质的折叠和稳定；内质网中的未折叠蛋白效应；通过II型肺泡细胞调控脂质生成。该研究明确了EMC3对于维持产后正常呼吸具有至关重要的作用。
　　

离子体杀灭鼻咽癌细胞机制研究

　　中科院合肥物质科学研究院医学物理与技术中心副研究员宋文成等，在低温等离子体杀灭鼻咽癌细胞机制研究方面取得新进展，研究论文发表于Plasma Processes and Polymers。等离子体是物质的第四种状态，主要由离子、电子及中性粒子组成。近年来，低温等离子体在医疗方面的研究和应用发展迅速，特别是在肿瘤治疗领域，低温等离子体可以“选择性”杀死癌细胞，抑制细胞增殖，为癌症治疗提供了新方法。该研究通过自行开发的低温等离子体装置处理鼻咽癌细胞（CNE-2Z），发现等离子体等能直达病灶部位、有效杀死鼻咽癌细胞，并对其作用的分子机制作了进一步阐释。
　　

艾滋病毒增殖机制新进展

　　北京大学工学院生物医学工程系陈匡时课题组和美国芝加哥大学等多所研究机构合作，运用计算机模拟艾滋病毒（HIV病毒）在分子水平下宿主细胞膜上组装的机制，研究成果发表于《美国国家科学院院刊》。Group-specific antigen（Gag）是主导HIV-1病毒组装的核心蛋白，在细胞膜上通过与病毒RNA和蛋白之间交互作用能形成非常紧密的病毒复合体，导致膜结构改变，从而使复合体出芽形成病毒颗粒。通过粗粒化法模拟衣壳（CA）和间隔肽1（SP1）蛋白质结构域（Gag蛋白自组装的重要成分）、细胞膜和病毒RNA，建立了吻合众多实验数据结果的病毒颗粒形成模型，揭示了目前实验手段无法获得的HIV-1可能的组装机制。
　　
　　
医药
　　
　　

光致变色荧光糖探针光控识别细胞内靶物质

　　中国科学院上海药物所李佳、臧奕研究员和华东理工大学化学与分子工程学院贺晓鹏副研究员等合作，应用所构建探针实现了细胞精准荧光标记及光控靶标识别，相关成果发表于《自然—通讯》。通过将螺吡喃光致变色分子、1,8-萘酰亚胺荧光团与具备膜受体主动靶向功能的半乳糖分子共价连接，制备了可通过远程光控实现细胞精准定位及靶标识别的光致变色荧光探针。探针可在水相中通过糖簇与一种膜受体的高亲和力识别实现主动细胞定位。并提升了荧光探针在复杂细胞内环境中的定位精准度。最终，探针还可通过远程光激活策略（即螺吡喃向部花青结构的光调变）实现细胞内源性亚硫酸根阴离子的灵敏探测与定量。
　　

源自磷脂酰肌醇4,5-二磷酸的正反馈环路持续性驱动B细胞免疫活化

　　清华大学生命学院刘万里研究组报道了B细胞免疫突触中具有时空特异性的磷脂酰肌醇4,5-二磷酸水解与再生代谢作用形成的正反馈环路，促进了抗原受体(BCR)跨膜信号转导和细胞活化的新机制，相关研究论文发表于《科学—免疫学》。B淋巴细胞作为抗体免疫应答过程中的重要参与者，守卫着人类的健康，其免疫活化是启动体液免疫反应的关键步骤。科学家利用多种实验材料结合多种脂类活细胞适用性的生物指示器和基于全内反射、共聚焦荧光显微镜的高速高分辨率成像系统，对免疫突触内磷脂酰肌醇4,5-二磷酸代谢产物的时空分布、及其调控B淋巴细胞免疫活化的分子机制进行详细的研究。
　　

融合基因RARS-MAD1L1诱导鼻咽癌干细胞特性及放化疗抵抗

　　中山大学肿瘤防治中心曾木圣教授团队明确了鼻咽癌和头颈肿瘤中融合基因RARS-MAD1L1的发生率及作用机制，揭示了RARS-MAD1L1基因作为一个新的肿瘤标志物，为鼻咽癌和头颈肿瘤的靶向治疗提供了潜在新靶标，研究论文发表于《临床肿瘤研究》。研究者在鼻咽癌细胞株C666-1中发现新的融合基因RARS-MAD1L1。RARS-MAD1L1能够增强鼻咽癌的增殖、克隆形成能力和干细胞标志的表达，侧群细胞比例以及放化疗的抵抗，并加剧诱导基因组不稳定性。论文进一步阐明了RARS-MAD1L1通过FUBP1/c-Myc来发挥其促进“干性”的功能。
　　

肌萎缩侧索硬化症致病新机制

　　中国科学院动物研究所唐铁山研究组与中科院北京基因组研究所郭彩霞研究组合作，揭示了ALS相关蛋白RBM45在DNA损伤应答中的重要作用，并对于阐释ALS的致病机理有重要意，研究论文发表于Nucleic Acid Research。肌萎缩侧索硬化症，又叫渐冻症、葛雷克氏症，是一种慢性的运动神经元退行性疾病，伴随着过早的运动神经元的退行性病变和死亡，最终在临床上表现为致死性的肌肉麻痹无力和萎缩。研究认为NHEJ是终末分化的神经元修复双链断裂的首要途径，FUS突变-RBM45异常互作引发的HDAC1招募缺陷可导致神经元DNA损伤的累积，最终导致神经元功能异常和退行性病变。
　　
　　
气候
　　
北极近期快速变暖使得全球变暖继续

　　清华大学地球系统科学系罗勇教授团队与美国阿拉斯加大学费尔班克斯分校张向东教授、国家气候中心聂肃平副研究员等合作，重建百年北极温度，揭示全球变暖并未停滞，研究论文发表于《自然—气候变化》。该研究重新建立了一套时间跨度达百年以上、时空协调性强的北极地区地面气温序列，揭示了北极地区的快速升温可能抵消了近年来热带东赤道地区降温对全球平均气温的影响；全球升温的空间分布虽然发生了变化，但是全球平均温度的上升趋势并未改变。北极地区观测资料的缺乏对全球平均温度计算的影响远大于南极地区。对新资料的分析澄清了当前对全球变暖是否停滞的争论，即全球变暖仍在继续，并未停滞。
　　

近50年中国西北地区变湿原因

　　中国科学院大气物理研究所周天军研究组通过对观测资料的分析，指出自1961年以来中国西北地区夏季降水呈显著增加趋势并主要集中在西北西部；进一步基于水汽收支诊断分析方法发现，热力因子（水汽变化）和动力因子（环流变化）均对西北变湿有显著正贡献，且前者贡献更大；相关论文发表于Journal of Geophysical Research: Atmospheres。中国西北地区位于亚欧大陆内陆地区，是“丝绸之路经济带”的核心区域。因远离海洋、南靠高原，形成了干旱和半干旱气候特征。该研究明晰了造成降水增多的水汽收支过程，特别是关于热力项和动力项的分离，有助于从物理上理解造成降水增多的原因。
　　

气候变化对人类疫病流行影响具有尺度效应

　　中国科学院动物研究所张知彬研究员和挪威奥斯陆大学Nils Chr. Stenseth教授合作，表明气候变化对疫病流行的影响具有尺度效应，研究论文发表于《美国科学院院报》。该研究依据《中国三千年气象记录总集》（张德二主编）资料，重建了中国古代两千年的疫病发生等时间序列，发现在长时间尺度下气候变冷导致更多的疫病流行；短时间尺度下疫病流行与温度之间的关系并不一致，即有时呈正相关，有时呈负相关。进一步分析发现，长期趋势的冷气候导致更多干旱、蝗灾和饥荒事件发生，进而导致更多的疫病流行。但疫病流行趋势与干旱、洪涝、蝗灾、饥荒正相关关系与所研究的时间尺度无密切关联。
　　

改良农耕可减排10亿吨温室气体/年

　　中国科学院昆明植物研究所山地生态系统研究中心许建初研究组发现用改良的农业耕作方法可以保障粮食安全、改善生态环境及减缓气候变化，每年减少10亿吨二氧化碳当量的温室气体排放；研究论文发表于《科学报告》。通过测绘世界各地农用土壤固碳的潜能，发现在北美、南亚和欧洲可以实现碳储存最大值的增加。从各国来看，美国有着最大的土壤固碳潜能增加总量，其次是印度、中国和俄罗斯。如果对世界农业用地的管理做出简单改变，使用农地减排增汇的有效途径，包括有机肥料的施用、秸秆还田、保护性耕作、土壤肥力管理、在农用地上种植林木及轮流放牧等，就可实现在未来的20年内每年封存9亿～18.5亿吨的碳当量。
　

　　
气候
　　
历史气候变化与喀斯特植物物种形成

　　中国科学院华南植物园康明研究组采用多基因片段重建了苦苣苔科报春苣苔属近190个物种的系统发育关系和生物地理历史，整合历史气候变化和物种形成模型，推测出全球温度变化及东亚季风气候对报春苣苔属物种形成速率和进化历史有显著的影响，研究论文发表于Molecular Ecology。为世界上的最独特景观之一，喀斯特地貌发育着特殊而又脆弱的陆地生态系统。喀斯特地貌面积占据着全球约15%的陆地面积，其中在亚洲热带及亚热带连片分布最为广泛。该研究量化揭示了东亚季风气候对植物物种形成的影响，研究结果为理解东亚季风气候对该地区植物多样性物种形成和演化提供了研究框架。
　　

水汽循环模型在北极增暖和我国西北干旱区应用进展

　　中国科学院大气物理研究所钟霖浩副研究员及其合作者将其编写的基于拉格朗日水汽反向追踪的区域降水再循环模型扩展为无区域限制的版本，并应用于冬季北极增暖和我国西北干旱的研究，相关研究进展分别发表于Journal of Climate和Journal of Geophysical Research。对于北极巴伦支-喀拉海（BKS）冬季增暖的水汽定量研究表明，该区域冬季水汽的64.6%来自于极地外区域的水汽向极输送。另一方面，我国西北角（NWCC）地区于1982-2010年期间出现了降水趋势的年代际转折现象；围绕这一现象，水汽循环模型定量给出了降水趋势转折前后相反的水汽输送趋势。
　　

新疆湖泊水位变化研究

　　中国科学院新疆生态与地理研究所陈亚宁研究团队探讨了新疆不同区域（山地、绿洲、荒漠）影响湖泊、水库水位高程空间变化的主导因素，研究论文发表于PLoS ONE。湖泊是干旱区水资源循环的重要环节和贮存库，干旱区湖泊水位变化是气候变化与人类活动对区域水资源影响的综合体现。例如，绿洲区湖泊年平均水位变化的影响因素较为复杂，主要有地表径流补给减少、灌溉水量增加、气温和降水综合作用、地下水超采等因素；绿洲区水库的年平均水位变化主要受人类活动的影响；荒漠区湖泊年平均水位下降的主要原因是蒸发强烈、地表入流减少等。
　　

气候变暖下高山林线位置未变化的原因

　　中国科学院青藏高原研究所高寒生态学与生物多样性重点实验室罗天祥研究组发现，气候增暖导致的生长季提前会引起生长季早期冻害事件显著增加，并在林外强烈光照下引发低温光抑制效应，最终限制了冷杉幼苗在林线以上的定居存活，研究论文发表于Forest Ecology and Management。低温是高海拔地区树木生长的主要限制因子，理论上高山林线应随气候变暖而上升。但是，全球林线调查数据显示，近一百年来只有一半的林线位置显著上升，其余林线的位置则保持相对稳定。同样的变化格局也发现在全球海拔最高的青藏高原及喜马拉雅地区林线。研究表明生长季早期冻害事件是评估气候变暖下亚高山森林脆弱性的一个重要指标。科