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来源： 发布时间：2020-06-12
nature
千种植物转录组与绿色植物的系统发育基因组学
nature封面：达尔文在《物种起源》结尾所描绘的各个物种交错生长的“枝蔓缠绕的河岸”示例。nature杂志第7780期封面文章报道了“千种植物转录组”计划的科学家们报道的1124种植物的转录组，涵盖了展现植物多样性的各个物种，包括绿色植物、灰藻和红藻。研究者构建了一个系统发育基因组框架，借此推断不同物种之间的演化关系，并划分历史上绿色植物发生基因组变化和多样化的时间。同时发现，陆生植物和维管植物起源前曾出现过基因家族的大扩张，而全基因组复制事件似乎也在有花植物和蕨类的演化历史上反复出现。
《自然》创刊150周年
nature封面：该刊论文的共引网络。nature杂志第7781期是《自然》的150周年特刊。《自然》创刊于1869年11月4日，是一份在学术界享有盛誉的国际综合性科学刊物，报道和评论了全球科技领域里诸多最重要的突破。如封面所示，点代表的是《自然》自1900年以来发表的逾8.8万篇论文，颜色代表不同的学科。如果两篇论文同时被另一篇论文引用了，这两篇论文便被连接起来；点的大小反映了这些共引连接的数量。这个复杂的网络揭示了论文之间的关系，反映了《自然》的多学科范围。
多主体增强学习算法塑造的《星际争霸Ⅱ》宗师
nature封面：人工智能玩“星际争霸”。nature杂志第7782期封面文章报道了一个名为“AlphaStar”的人工智能程序，该程序在完整版的《星际争霸Ⅱ》中，在3个种族中都达到了宗师级水平。如今，AlphaStar处于该游戏前0.2%的玩家之列。它的成功源于其采用的多主体增强学习算法，该算法让多个深度学习网络主体相互竞争，从而生成大量的持续适应性策略和对策。《星际争霸Ⅱ》是一款科幻主题的策略游戏，也是一项全球性的电子竞技项目。游戏中，玩家需要控制3个不同种族中的一种，同时必须根据对手的动作做出战略决策。
高分辨率谱系追踪技术揭示实验酵母的适应行波
nature封面：一张适应“行波”图，其中的有益突变会争夺主导地位（线条代表各种谱系）。行波显示了适合度分布在酵母种群内随时间推移如何发生变化，并且与理论预测相符。nature杂志第7783期封面文章报道了一种能够高分辨可视化追踪芽殖酵母演化突变的条形码策略。克隆竞争会产生一种动态的“富者恒富”效应，即演化初期获取的适合度优势可以驱动谱系扩张，从而提高未来获得突变的机会。可视化使研究人员得以重新认识控制适应速率、可预测性和分子基础的因素。
（本页期刊封面图来自nature官网）
Science
古罗马：欧洲和地中海的基因交汇点
Science封面：罗马斗兽场的延时图像。Science杂志第6466期封面文章报道了祖先DNA分析，以调查中石器时代到现代在罗马和意大利中部发生的基因变化。通过研究127个罗马人的基因组和他们的考古背景，研究者证明了新石器时代猎人、采集者和农民之间祖先的重大转变。青铜时代出现了第二次世系变迁，可能与贸易和人口流动增加同时发生。这种血统的转变反映了罗马的地缘政治关系，并伴随着显著的个体间多样性，证明了基因在地中海、欧洲和北非的流动。随着罗马政治关系和贸易网络的改变，历史时期的快速遗传变化反映了人的流动。
细胞生物学中的质量控制
Science封面：细胞的程式化视图。Science杂志第6467期封面文章报道了细胞生物学中的质量控制。生长、分化及对环境的实时响应，我们的细胞处于一个不断稳定的活动状态，细胞核输出RNA信息，这些信息被核糖体翻译成蛋白质(蓝色)。蛋白酶体和溶酶体降解和循环内化、异常或过量的蛋白质。内质网和高尔基体将货物包装和分类，以便运输到其他细胞器或从细胞出口。线粒体为细胞的其他部分提供能量。为了获得维持这些生命活动的最优状态，需要大量的质量控制机制。
甲虫的角演化自翅膀类同源物
Science封面：独角仙等甲虫有着奇特而形态多变的“犄角”，那是雄性竞争配偶的重要工具。Science杂志第6468期封面文章报道了甲虫前胸背部的角由翅膀的系列同源器官进化而来，这对思考如何更好地定义进化新征（evolutionary novelty）有着重要意义。研究发现金龟子科甲虫中胸前角的起源，胸前角源于双边来源的组织；而胸前角形成在功能上需要多种翅膀形成的基因。研究结果证实了胸前角和昆虫翅膀之间的系列同源性，并表明其他昆虫的新性状也可能与之类似，源自翅膀系列同源物以及随之建立的结构特异性转录图谱。
重建50万立方微米小鼠大脑
Science封面：来自老鼠大脑的神经细胞。Science杂志第6469期封面文章报道了以高空间分辨率重建了89个神经元的形态特征及其在小鼠桶状皮质（barrel cortex）中的连接。科学家在小鼠体感皮层第4层密集重建了约2.7m的神经丝，体积约50万立方微米，是以前哺乳动物大脑皮层致密重建体积的300倍，效率提高了约20倍。这些数据建立了哺乳动物皮质局部致密神经元回路的连接组表型分析方法，是连接体致密重建的一个飞跃，揭示了有关皮层皮质和兴奋性丘脑皮质连接的抑制性和兴奋性突触的连通性信息。
（本页期刊封面图来自Science官网）
古生物研究
内蒙古乌兰塔塔尔古地磁及相关生物环境协同演化研究进展
中国科学院古脊椎动物与古人类研究所张兆群研究员领导的中芬合作团队完成了关于内蒙古乌兰塔塔尔古地磁及相关生物环境协同演化关系的研究。研究成果发表于Earth and Planetary Science Letters。乌兰塔塔尔地区红层是一段跨越始新世—渐新世界线的较长且连续的沉积序列(35Ma-27Ma)，乌兰塔塔尔剖面广泛分布的风尘沉积表明亚洲干旱化的起始时间早于E-O界线，新的克克阿木动物群时代(34.8Ma)表明“蒙古重建”这一新生代重大的动物群转换事件也早于E-O界线，进一步表明动物群转换与始新世—渐新世转折(E-O转折)并不同步，动物群的变化是逐步而非突然的。
古生代海洋生物多样性演化
南京大学、中国科学院南京地质古生物研究所等联合研究团队开展了有关寒武纪至三叠纪早期海洋无脊椎动物生物多样性研究，研究成果发表于Science。生命起源与演化是世界十大科学之谜。该研究利用古生物大数据、超级计算、模拟退火算法和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。此项研究采用了全新的技术手段，部分解决了深时（Deep-time，通常指人类出现之前的历史）高分辨率时间标尺建立的难题，从而可以在接近现代长尺度生态研究的水平上验证或评估生物或古生物学的假说。
青藏高原夹竹桃科新化石揭示萝藦亚科在古近纪亚洲的早期分化
中国科学院西双版纳热带植物园古生态研究组博士后Cédric Del Rio、研究员苏涛及其合作者系统研究了在青藏高原中部下始新统牛堡组地层若干种子的印痕化石。研究成果发表于American Journal of Botany。此次报道的化石新种是萝藦亚科最早的化石记录，反映了夹竹桃科在亚洲的早期分化，也表明夹竹桃科自非洲传播到青藏高原的时间不晚于早始新世。该研究进一步发现了古近纪欧亚大陆与非洲之间的区系联系。也进一步佐证了早始新世青藏高原中部可能存在一个温暖湿润的低地环境，使包括本研究在内的萝藦亚科以及最近发表的臭椿、兔耳果等若干热带、亚热带植物类群得以生存。
亚洲沙尘暴两千年前主因已为人类
中国科学院青藏高原研究所陈发虎院士团队揭示，两千年前，人类活动已成为影响亚洲沙尘暴的主要因素。相关论文发表于Nature Communications。团队揭示了两千年来亚洲沙尘暴的变化规律——东亚夏季风增强时，降雨增加，生态趋好，战乱减少，王朝兴盛（如汉、唐、北宋、明朝等），人口迅速增加，农业发展，开垦草原和荒漠草原为农田，林草植被遭到破坏，进而粉尘源区扩展，最终导致沙尘暴活动快速上升；相反，东亚夏季风减弱时，降雨减少，气候恶化，国家动乱纷争（如魏晋南北朝、五代十国、南宋等），人口迅速减少，游牧民族南侵，农牧界线南移，沙尘源区植被恢复，生态环境转好，沙尘暴活动减少。
白垩纪轮藻化石研究揭示现代轮藻植物群起源
中国科学院南京地质古生物研究所王启飞研究员和张海春研究员等人与中国地质大学（北京）万晓樵教授、张翼翼教授以及西班牙巴塞罗那大学Martín-Closas教授等合作，研究了松辽盆地“松科1井”（南孔）的轮藻植物群，为揭示现代轮藻植物群的起源提供了重要参考。相关论文发表于Review of Palaeobotany and Palynology。棒轮藻科在土伦期至圣通期已失去其在早白垩世的主导地位，轮藻科开始占据优势，这比以前的认识向前推进了800万年。该时期松辽盆地含轮藻的沉积相主要为大型浅水、永久性淡水湖泊和沼泽环境，与全球大多数地方的咸水沉积不同，这也解释了该时期轮藻植物群在松辽盆地繁盛的原因。
人类活动扰动长江流域火历史研究进展
中国科学院海洋研究所万世明研究员等与美国路易斯安那州立大学、中国海洋大学、中国科学院烟台海岸带研究所等单位研究人员合作，通过东海陆架钻探岩芯提取出的黑炭记录重建了过去7000年以来长江流域的火历史，发现自3000年以来人类活动对长江流域火活动的影响显著增强。研究成果发表于Quaternary Science Reviews。火作为一种重要的生态因子，可以通过扰动陆地生态系统和改变大气组成对生物圈、大气圈产生重要影响。黑炭是古火重建的重要载体。该研究不仅表明人类活动可以改变火与自然气候之间的固有关系，而且揭示出火对人类活动的响应在不同时间尺度可能是截然不同的。
中国长鼻类化石研究新进展
中国科学院古脊椎动物与古人类研究所王世骐研究员等报道了欧亚大陆的首批始轭齿象材料。研究论文发表于Historical Biology。针对轭齿象类从非洲向欧亚大陆的扩散提出了两点假说，一种认为在早中新世，始轭齿象同较进步的轭齿象一样通过特提斯海第一次关闭形成的“嵌齿象路桥”到达欧亚，只不过始轭齿象的臼齿与轭齿象类没有很大区别，可能存在将始轭齿象臼齿鉴定为轭齿象的情况。另一种假说基于中新世东亚地区与西欧地区的象类存在较大的差异，加上象类出现在南亚的时间较早，可以达到晚渐新世，由此推测始轭齿象通过一条“南线”，经由南亚，穿过青藏高原所在的地区，迁移到东亚。
亚洲中部干旱区植被对全新世气候响应研究
中国科学院新疆生态与地理研究所李耀明研究团队试图揭示何种植物的敏感性对区域植被动态（尤其是森林的进与退）的贡献，进而探讨植被动态对气候变化线性或非线性响应的成因。研究论文发表于Quaternary Science Reviews。研究发现，全新世早期从南向北森林的扩张呈现明显的延迟，这可能与北半球末次盛冰期形成的冻土在全新世逐渐向北消退有关；全新世早期受西风驱动增加的降水首先在亚洲中部干旱区高海拔区达到森林扩张的阈值，而低海拔区相对较晚；全新世阶段植被对气候变化的响应存在明显不同，如西伯利亚松属和欧洲赤松属对降水的变化响应敏感，而云杉属和蒿属对温度变化的响应更为敏感。
天文宇宙
首次在河外星系中探测到氧气
中国科学院上海天文台王均智等与国内外合作者首次探测到银河系外的氧气分子，这些氧气位于5.6亿光年之外的类星体Markarian 231（简写成Mrk 231）内，也是科学家迄今为止在太阳系外探测到数量最多的氧气。相关研究成果近期发表于Astrophysical Journal。对于Mrk 231中探测到的更多数量的氧气分子，很可能与中心黑洞的活动（反馈）有关。类星体Mrk 231每年喷出气体的总质量达700倍太阳质量，来自星系中心的外流物质在几千光年到几万光年的尺度上与星际介质相互作用，将水冰从尘埃颗粒上剥离，氧原子得以释放，从而形成氧气。氧气分子具体形成机制还需探讨。
利用LAMOST-Gaia数据研究太阳附近矮星的运动学特征
南京大学丁平婕博士、朱紫教授和刘佳成副教授等人利用Gaia DR2和LAMOST DR5数据，筛选出太阳附近具有高精度运动学资料的197524颗A、F、G、K型矮星样本，研究银盘面南北两侧恒星运动学的垂向分布及其与金属丰度的关系。研究结果发表于《天文学报》AJ。这些矮星的径向运动存在明显的不对称现象，即南银盘的矮星朝向银心方向运动，北银盘的矮星则向着反银心方向运动，且运动速度都随着距银盘面高度的增加而增加。同时，南银盘的矮星朝着银盘面运动，而北银盘的矮星没有明显的垂向运动。此外，样本垂向与径向速度弥散度的比值也存在南—北不对称现象。样本表现出的运动学不对称性与金属丰度无关。
太阳环形耀斑及其相关活动的研究进展
中国科学院紫金山天文台科研人员与国内同行基于太阳动力学天文台（SDO）的大气成像仪（AIA）和日震磁像仪（HMI）数据，研究了一例与2015年10月16日太阳上一个M级环形耀斑相关的远端日冕暗化事件的演化过程。研究结果发表于Astronomy & Astrophysics。太阳耀斑是太阳大气中短时间内剧烈的能量释放过程。基于所研究的事件中日冕暗化出现在几乎所有极紫外波段的事实，研究人员认为该日冕暗化的成因很可能是大尺度冕环膨胀导致的局地等离子体密度降低，而非温度变化，至于大面积暗化区域物质的去向问题目前还是一个未解之谜，有待更多个例分析积累和大样本统计研究去逐步揭开谜底。
等离子体β值对日球层电流片附近磁流体力学波动的调制作用
中国科学院国家空间科学中心空间天气学国家重点实验室王赤研究员团队的李晖研究员与合作者，在前期研究基础上，统计分析了Wind卫星1995—2013年间观测到的154个HCS事件，并通过频率相关的判别方法检测了HCS/HPS附近的MHD波动分布特性。他们发现在HCS/HPS附近MHD波动的发生率受到HPS内等离子体β值的调制。研究结果发表于The Astrophysical Journal Letters。该项研究统计分析了HCS附近的MHD波动的特性，发现MHD波动特性与等离子β值密切相关，给出了阿尔芬波参数不稳定性影响HPS中慢波产生的观测证据，为更好地认识HCS附近MHD波动的演化分布以及波模转换提供了观测线索。
首次实现类星体几何距离测量
中国科学院高能物理研究所王建民研究员领导的团队发展了一种全新的几何测距方法，成功测量了类星体3C 273的宇宙学距离。相关研究成果近期发表于Nature Astronomy。宇宙学以高精度测量距离为观测基础。研究团队利用干涉数据，巧妙地结合中国科学院云南天文台丽江2.4米望远镜和美国Steward天文台Bok 2.3米望远镜长达10年的反响映射数据，从而实现高精度测距。这种方法不依赖于任何已有的距离阶梯，也不依赖于传统工具必需的消光、红化以及标准化等改正，而且系统误差可进行观测检验，为精确丈量宇宙几何、研究宇宙膨胀速度和历史开辟了一个新途径。
耀变体光变性研究进展
中国科学院云南天文台刘洪涛研究员与合作者依托丽江天文观测站2.4米望远镜，通过观测耀变体准同时性光谱变化及测光光变，开展了耀变体光变与颜色变化的相关性研究。研究结果发表于The Astrophysical Journal。研究发现S5 0716+714的准同时性光谱和测光光变都有变亮变蓝趋势（BWB）。在亮度变化率—颜色变化率图上，BWB趋势明显。颜色与亮度、颜色变化率与亮度变化率之间强相关，并进一步发现光谱指数变化超前于流量密度变化，色指数变化超前于星等变化。BWB的出现可能依赖于观测频率范围相对于同步辐射峰值频率的位置，例如，观测频率范围在同步峰值频率的左侧。
基于LAMOST数据发现2颗高速自转的氮超丰O型星
中国科学院国家天文台李广伟副研究员和英国伦敦城市大学Ian D. Howarth教授在LAMOST数据中发现了2颗氮超丰O型星（ON星）并揭示了这类星的起源。该研究论文已经发表于《天体物理学报》ApJ。对ON星的光度分类，并不能反映其所处的演化阶段，而是由于它们自转轴的倾角造成的：由于吸积伴星物质，导致了自身高速自转，而高速自转会大大增加赤道附近离心力和赤道半径，从而大幅度降低赤道附近的有效重力加速度。如果它们的赤道正对着我们，那么我们就会看到高速自转巨星（小的logg）；反之，如果它们的两极对着我们，那么我们就会看到自转慢的矮星（大的logg）。
搜寻类轴子方面研究进展
中国科学院紫金山天文台的一个暗物质科研团队利用高能立体视野望远镜（H.E.S.S.）对银河系内源的观测结果搜寻光子-类轴子震荡信号。相关论文发表于Journal of Cosmology and Astroparticle Physics。研究团队选择分析了10个H.E.S.S.观测的银河系内亮源（其中大多属于超星系遗迹和脉冲星风云）的能谱，在较高的类轴子质量区域（～100neV）对光子-类轴子耦合常数的参数空间做出了目前最强的限制。目前在轨运行的暗物质粒子探测卫星（DAMPE）和研制中的空间高能宇宙辐射探测设施（HRERD）均能有效地对伽马射线进行观测，且具有较高的能量分辨率，将有助于更好地搜寻类轴子。科
千种植物转录组与绿色植物的系统发育基因组学
nature封面：达尔文在《物种起源》结尾所描绘的各个物种交错生长的“枝蔓缠绕的河岸”示例。nature杂志第7780期封面文章报道了“千种植物转录组”计划的科学家们报道的1124种植物的转录组，涵盖了展现植物多样性的各个物种，包括绿色植物、灰藻和红藻。研究者构建了一个系统发育基因组框架，借此推断不同物种之间的演化关系，并划分历史上绿色植物发生基因组变化和多样化的时间。同时发现，陆生植物和维管植物起源前曾出现过基因家族的大扩张，而全基因组复制事件似乎也在有花植物和蕨类的演化历史上反复出现。
《自然》创刊150周年
nature封面：该刊论文的共引网络。nature杂志第7781期是《自然》的150周年特刊。《自然》创刊于1869年11月4日，是一份在学术界享有盛誉的国际综合性科学刊物，报道和评论了全球科技领域里诸多最重要的突破。如封面所示，点代表的是《自然》自1900年以来发表的逾8.8万篇论文，颜色代表不同的学科。如果两篇论文同时被另一篇论文引用了，这两篇论文便被连接起来；点的大小反映了这些共引连接的数量。这个复杂的网络揭示了论文之间的关系，反映了《自然》的多学科范围。
多主体增强学习算法塑造的《星际争霸Ⅱ》宗师
nature封面：人工智能玩“星际争霸”。nature杂志第7782期封面文章报道了一个名为“AlphaStar”的人工智能程序，该程序在完整版的《星际争霸Ⅱ》中，在3个种族中都达到了宗师级水平。如今，AlphaStar处于该游戏前0.2%的玩家之列。它的成功源于其采用的多主体增强学习算法，该算法让多个深度学习网络主体相互竞争，从而生成大量的持续适应性策略和对策。《星际争霸Ⅱ》是一款科幻主题的策略游戏，也是一项全球性的电子竞技项目。游戏中，玩家需要控制3个不同种族中的一种，同时必须根据对手的动作做出战略决策。
高分辨率谱系追踪技术揭示实验酵母的适应行波
nature封面：一张适应“行波”图，其中的有益突变会争夺主导地位（线条代表各种谱系）。行波显示了适合度分布在酵母种群内随时间推移如何发生变化，并且与理论预测相符。nature杂志第7783期封面文章报道了一种能够高分辨可视化追踪芽殖酵母演化突变的条形码策略。克隆竞争会产生一种动态的“富者恒富”效应，即演化初期获取的适合度优势可以驱动谱系扩张，从而提高未来获得突变的机会。可视化使研究人员得以重新认识控制适应速率、可预测性和分子基础的因素。
（本页期刊封面图来自nature官网）
Science
古罗马：欧洲和地中海的基因交汇点
Science封面：罗马斗兽场的延时图像。Science杂志第6466期封面文章报道了祖先DNA分析，以调查中石器时代到现代在罗马和意大利中部发生的基因变化。通过研究127个罗马人的基因组和他们的考古背景，研究者证明了新石器时代猎人、采集者和农民之间祖先的重大转变。青铜时代出现了第二次世系变迁，可能与贸易和人口流动增加同时发生。这种血统的转变反映了罗马的地缘政治关系，并伴随着显著的个体间多样性，证明了基因在地中海、欧洲和北非的流动。随着罗马政治关系和贸易网络的改变，历史时期的快速遗传变化反映了人的流动。
细胞生物学中的质量控制
Science封面：细胞的程式化视图。Science杂志第6467期封面文章报道了细胞生物学中的质量控制。生长、分化及对环境的实时响应，我们的细胞处于一个不断稳定的活动状态，细胞核输出RNA信息，这些信息被核糖体翻译成蛋白质(蓝色)。蛋白酶体和溶酶体降解和循环内化、异常或过量的蛋白质。内质网和高尔基体将货物包装和分类，以便运输到其他细胞器或从细胞出口。线粒体为细胞的其他部分提供能量。为了获得维持这些生命活动的最优状态，需要大量的质量控制机制。
甲虫的角演化自翅膀类同源物
Science封面：独角仙等甲虫有着奇特而形态多变的“犄角”，那是雄性竞争配偶的重要工具。Science杂志第6468期封面文章报道了甲虫前胸背部的角由翅膀的系列同源器官进化而来，这对思考如何更好地定义进化新征（evolutionary novelty）有着重要意义。研究发现金龟子科甲虫中胸前角的起源，胸前角源于双边来源的组织；而胸前角形成在功能上需要多种翅膀形成的基因。研究结果证实了胸前角和昆虫翅膀之间的系列同源性，并表明其他昆虫的新性状也可能与之类似，源自翅膀系列同源物以及随之建立的结构特异性转录图谱。
重建50万立方微米小鼠大脑
Science封面：来自老鼠大脑的神经细胞。Science杂志第6469期封面文章报道了以高空间分辨率重建了89个神经元的形态特征及其在小鼠桶状皮质（barrel cortex）中的连接。科学家在小鼠体感皮层第4层密集重建了约2.7m的神经丝，体积约50万立方微米，是以前哺乳动物大脑皮层致密重建体积的300倍，效率提高了约20倍。这些数据建立了哺乳动物皮质局部致密神经元回路的连接组表型分析方法，是连接体致密重建的一个飞跃，揭示了有关皮层皮质和兴奋性丘脑皮质连接的抑制性和兴奋性突触的连通性信息。
（本页期刊封面图来自Science官网）
古生物研究
内蒙古乌兰塔塔尔古地磁及相关生物环境协同演化研究进展
中国科学院古脊椎动物与古人类研究所张兆群研究员领导的中芬合作团队完成了关于内蒙古乌兰塔塔尔古地磁及相关生物环境协同演化关系的研究。研究成果发表于Earth and Planetary Science Letters。乌兰塔塔尔地区红层是一段跨越始新世—渐新世界线的较长且连续的沉积序列(35Ma-27Ma)，乌兰塔塔尔剖面广泛分布的风尘沉积表明亚洲干旱化的起始时间早于E-O界线，新的克克阿木动物群时代(34.8Ma)表明“蒙古重建”这一新生代重大的动物群转换事件也早于E-O界线，进一步表明动物群转换与始新世—渐新世转折(E-O转折)并不同步，动物群的变化是逐步而非突然的。
古生代海洋生物多样性演化
南京大学、中国科学院南京地质古生物研究所等联合研究团队开展了有关寒武纪至三叠纪早期海洋无脊椎动物生物多样性研究，研究成果发表于Science。生命起源与演化是世界十大科学之谜。该研究利用古生物大数据、超级计算、模拟退火算法和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。此项研究采用了全新的技术手段，部分解决了深时（Deep-time，通常指人类出现之前的历史）高分辨率时间标尺建立的难题，从而可以在接近现代长尺度生态研究的水平上验证或评估生物或古生物学的假说。
青藏高原夹竹桃科新化石揭示萝藦亚科在古近纪亚洲的早期分化
中国科学院西双版纳热带植物园古生态研究组博士后Cédric Del Rio、研究员苏涛及其合作者系统研究了在青藏高原中部下始新统牛堡组地层若干种子的印痕化石。研究成果发表于American Journal of Botany。此次报道的化石新种是萝藦亚科最早的化石记录，反映了夹竹桃科在亚洲的早期分化，也表明夹竹桃科自非洲传播到青藏高原的时间不晚于早始新世。该研究进一步发现了古近纪欧亚大陆与非洲之间的区系联系。也进一步佐证了早始新世青藏高原中部可能存在一个温暖湿润的低地环境，使包括本研究在内的萝藦亚科以及最近发表的臭椿、兔耳果等若干热带、亚热带植物类群得以生存。
亚洲沙尘暴两千年前主因已为人类
中国科学院青藏高原研究所陈发虎院士团队揭示，两千年前，人类活动已成为影响亚洲沙尘暴的主要因素。相关论文发表于Nature Communications。团队揭示了两千年来亚洲沙尘暴的变化规律——东亚夏季风增强时，降雨增加，生态趋好，战乱减少，王朝兴盛（如汉、唐、北宋、明朝等），人口迅速增加，农业发展，开垦草原和荒漠草原为农田，林草植被遭到破坏，进而粉尘源区扩展，最终导致沙尘暴活动快速上升；相反，东亚夏季风减弱时，降雨减少，气候恶化，国家动乱纷争（如魏晋南北朝、五代十国、南宋等），人口迅速减少，游牧民族南侵，农牧界线南移，沙尘源区植被恢复，生态环境转好，沙尘暴活动减少。
白垩纪轮藻化石研究揭示现代轮藻植物群起源
中国科学院南京地质古生物研究所王启飞研究员和张海春研究员等人与中国地质大学（北京）万晓樵教授、张翼翼教授以及西班牙巴塞罗那大学Martín-Closas教授等合作，研究了松辽盆地“松科1井”（南孔）的轮藻植物群，为揭示现代轮藻植物群的起源提供了重要参考。相关论文发表于Review of Palaeobotany and Palynology。棒轮藻科在土伦期至圣通期已失去其在早白垩世的主导地位，轮藻科开始占据优势，这比以前的认识向前推进了800万年。该时期松辽盆地含轮藻的沉积相主要为大型浅水、永久性淡水湖泊和沼泽环境，与全球大多数地方的咸水沉积不同，这也解释了该时期轮藻植物群在松辽盆地繁盛的原因。
人类活动扰动长江流域火历史研究进展
中国科学院海洋研究所万世明研究员等与美国路易斯安那州立大学、中国海洋大学、中国科学院烟台海岸带研究所等单位研究人员合作，通过东海陆架钻探岩芯提取出的黑炭记录重建了过去7000年以来长江流域的火历史，发现自3000年以来人类活动对长江流域火活动的影响显著增强。研究成果发表于Quaternary Science Reviews。火作为一种重要的生态因子，可以通过扰动陆地生态系统和改变大气组成对生物圈、大气圈产生重要影响。黑炭是古火重建的重要载体。该研究不仅表明人类活动可以改变火与自然气候之间的固有关系，而且揭示出火对人类活动的响应在不同时间尺度可能是截然不同的。
中国长鼻类化石研究新进展
中国科学院古脊椎动物与古人类研究所王世骐研究员等报道了欧亚大陆的首批始轭齿象材料。研究论文发表于Historical Biology。针对轭齿象类从非洲向欧亚大陆的扩散提出了两点假说，一种认为在早中新世，始轭齿象同较进步的轭齿象一样通过特提斯海第一次关闭形成的“嵌齿象路桥”到达欧亚，只不过始轭齿象的臼齿与轭齿象类没有很大区别，可能存在将始轭齿象臼齿鉴定为轭齿象的情况。另一种假说基于中新世东亚地区与西欧地区的象类存在较大的差异，加上象类出现在南亚的时间较早，可以达到晚渐新世，由此推测始轭齿象通过一条“南线”，经由南亚，穿过青藏高原所在的地区，迁移到东亚。
亚洲中部干旱区植被对全新世气候响应研究
中国科学院新疆生态与地理研究所李耀明研究团队试图揭示何种植物的敏感性对区域植被动态（尤其是森林的进与退）的贡献，进而探讨植被动态对气候变化线性或非线性响应的成因。研究论文发表于Quaternary Science Reviews。研究发现，全新世早期从南向北森林的扩张呈现明显的延迟，这可能与北半球末次盛冰期形成的冻土在全新世逐渐向北消退有关；全新世早期受西风驱动增加的降水首先在亚洲中部干旱区高海拔区达到森林扩张的阈值，而低海拔区相对较晚；全新世阶段植被对气候变化的响应存在明显不同，如西伯利亚松属和欧洲赤松属对降水的变化响应敏感，而云杉属和蒿属对温度变化的响应更为敏感。
天文宇宙
首次在河外星系中探测到氧气
中国科学院上海天文台王均智等与国内外合作者首次探测到银河系外的氧气分子，这些氧气位于5.6亿光年之外的类星体Markarian 231（简写成Mrk 231）内，也是科学家迄今为止在太阳系外探测到数量最多的氧气。相关研究成果近期发表于Astrophysical Journal。对于Mrk 231中探测到的更多数量的氧气分子，很可能与中心黑洞的活动（反馈）有关。类星体Mrk 231每年喷出气体的总质量达700倍太阳质量，来自星系中心的外流物质在几千光年到几万光年的尺度上与星际介质相互作用，将水冰从尘埃颗粒上剥离，氧原子得以释放，从而形成氧气。氧气分子具体形成机制还需探讨。
利用LAMOST-Gaia数据研究太阳附近矮星的运动学特征
南京大学丁平婕博士、朱紫教授和刘佳成副教授等人利用Gaia DR2和LAMOST DR5数据，筛选出太阳附近具有高精度运动学资料的197524颗A、F、G、K型矮星样本，研究银盘面南北两侧恒星运动学的垂向分布及其与金属丰度的关系。研究结果发表于《天文学报》AJ。这些矮星的径向运动存在明显的不对称现象，即南银盘的矮星朝向银心方向运动，北银盘的矮星则向着反银心方向运动，且运动速度都随着距银盘面高度的增加而增加。同时，南银盘的矮星朝着银盘面运动，而北银盘的矮星没有明显的垂向运动。此外，样本垂向与径向速度弥散度的比值也存在南—北不对称现象。样本表现出的运动学不对称性与金属丰度无关。
太阳环形耀斑及其相关活动的研究进展
中国科学院紫金山天文台科研人员与国内同行基于太阳动力学天文台（SDO）的大气成像仪（AIA）和日震磁像仪（HMI）数据，研究了一例与2015年10月16日太阳上一个M级环形耀斑相关的远端日冕暗化事件的演化过程。研究结果发表于Astronomy & Astrophysics。太阳耀斑是太阳大气中短时间内剧烈的能量释放过程。基于所研究的事件中日冕暗化出现在几乎所有极紫外波段的事实，研究人员认为该日冕暗化的成因很可能是大尺度冕环膨胀导致的局地等离子体密度降低，而非温度变化，至于大面积暗化区域物质的去向问题目前还是一个未解之谜，有待更多个例分析积累和大样本统计研究去逐步揭开谜底。
等离子体β值对日球层电流片附近磁流体力学波动的调制作用
中国科学院国家空间科学中心空间天气学国家重点实验室王赤研究员团队的李晖研究员与合作者，在前期研究基础上，统计分析了Wind卫星1995—2013年间观测到的154个HCS事件，并通过频率相关的判别方法检测了HCS/HPS附近的MHD波动分布特性。他们发现在HCS/HPS附近MHD波动的发生率受到HPS内等离子体β值的调制。研究结果发表于The Astrophysical Journal Letters。该项研究统计分析了HCS附近的MHD波动的特性，发现MHD波动特性与等离子β值密切相关，给出了阿尔芬波参数不稳定性影响HPS中慢波产生的观测证据，为更好地认识HCS附近MHD波动的演化分布以及波模转换提供了观测线索。
首次实现类星体几何距离测量
中国科学院高能物理研究所王建民研究员领导的团队发展了一种全新的几何测距方法，成功测量了类星体3C 273的宇宙学距离。相关研究成果近期发表于Nature Astronomy。宇宙学以高精度测量距离为观测基础。研究团队利用干涉数据，巧妙地结合中国科学院云南天文台丽江2.4米望远镜和美国Steward天文台Bok 2.3米望远镜长达10年的反响映射数据，从而实现高精度测距。这种方法不依赖于任何已有的距离阶梯，也不依赖于传统工具必需的消光、红化以及标准化等改正，而且系统误差可进行观测检验，为精确丈量宇宙几何、研究宇宙膨胀速度和历史开辟了一个新途径。
耀变体光变性研究进展
中国科学院云南天文台刘洪涛研究员与合作者依托丽江天文观测站2.4米望远镜，通过观测耀变体准同时性光谱变化及测光光变，开展了耀变体光变与颜色变化的相关性研究。研究结果发表于The Astrophysical Journal。研究发现S5 0716+714的准同时性光谱和测光光变都有变亮变蓝趋势（BWB）。在亮度变化率—颜色变化率图上，BWB趋势明显。颜色与亮度、颜色变化率与亮度变化率之间强相关，并进一步发现光谱指数变化超前于流量密度变化，色指数变化超前于星等变化。BWB的出现可能依赖于观测频率范围相对于同步辐射峰值频率的位置，例如，观测频率范围在同步峰值频率的左侧。
基于LAMOST数据发现2颗高速自转的氮超丰O型星
中国科学院国家天文台李广伟副研究员和英国伦敦城市大学Ian D. Howarth教授在LAMOST数据中发现了2颗氮超丰O型星（ON星）并揭示了这类星的起源。该研究论文已经发表于《天体物理学报》ApJ。对ON星的光度分类，并不能反映其所处的演化阶段，而是由于它们自转轴的倾角造成的：由于吸积伴星物质，导致了自身高速自转，而高速自转会大大增加赤道附近离心力和赤道半径，从而大幅度降低赤道附近的有效重力加速度。如果它们的赤道正对着我们，那么我们就会看到高速自转巨星（小的logg）；反之，如果它们的两极对着我们，那么我们就会看到自转慢的矮星（大的logg）。
搜寻类轴子方面研究进展
中国科学院紫金山天文台的一个暗物质科研团队利用高能立体视野望远镜（H.E.S.S.）对银河系内源的观测结果搜寻光子-类轴子震荡信号。相关论文发表于Journal of Cosmology and Astroparticle Physics。研究团队选择分析了10个H.E.S.S.观测的银河系内亮源（其中大多属于超星系遗迹和脉冲星风云）的能谱，在较高的类轴子质量区域（～100neV）对光子-类轴子耦合常数的参数空间做出了目前最强的限制。目前在轨运行的暗物质粒子探测卫星（DAMPE）和研制中的空间高能宇宙辐射探测设施（HRERD）均能有效地对伽马射线进行观测，且具有较高的能量分辨率，将有助于更好地搜寻类轴子。科
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