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来源： 发布时间：2020-07-21
nature
可持续发展目标的时空评估
nature封面：保持跟踪。nature杂志第7788期封面文章报道了对可持续发展目标的时空评估。193个国家承诺努力实现联合国提出的17项可持续发展目标（SDG），这些目标涵盖贫困、性别平等和气候变化等。但是，要对可持续发展目标的落实情况进行时空评估，难度较大。刘建国等人提出系统性方法，用来量化不同时间内、多个组织层次的目标完成情况，并以中国为例测试了他们的方法。结果显示，2000年至2015年间，在全国范围内有13个可持续发展目标的得分获得了提升。同时，结果也揭示了中国国内存在的地区差异。
中低收入国家儿童的机会不平等
nature封面：不平等的机会。nature杂志第7789期封面文章报道了营养和受教育程度对儿童发病率和死亡率，以及儿童健康的影响与比较。Simon Hay等科学家发表了两篇论文，从国家层面的尺度上详细描绘了2000年至2017年，从非洲到中东、亚洲、南美的约百个中低收入国家的儿童发育障碍和受教育程度情况。研究发现，虽然中低收入国家都取得了明显进步，但是许多国家仍存在严重的区域不平等现象。尽管儿童潜能无处不在，但儿童拥有的机会并非如此。
利用几何失配应变设计并合成多晶粒纳米晶体
nature封面：“晶界”控制。nature杂志第7790期封面文章报道了利用几何失配应变设计并合成多晶粒纳米晶体。纳米晶体材料的许多特性都受到表面缺陷的影响，这种表面缺陷被称为“晶界”，即不同晶粒之间的界面。Taeghwan Hyeon等人演示了一种方法，可以合成晶界均匀的多晶粒纳米晶体。另外，研究人员利用该技术控制了Co3O4纳米立方体每个晶面上Co3O4壳的沉积和生长（合成结构如封面所示）。研究团队还提出了制备具有可控晶界的各种多晶粒纳米晶体的四个设计原则，为探索缺陷效应提供了新的途径。
分离一种位于原核生物-真核生物“交界”的古菌
nature封面：有分支突起的微生物外表面。nature杂志第7791期封面文章报道了一种单细胞微生物，它或有助于阐明促使早期真核细胞产生的演化通路。这是研究人员第一次成功培养并分离了一种阿斯加德古菌（Asgard）成员，可能是真核生物现存最近的祖先。分离得到的古菌称为“Candidatus Prometheoarchaeum syntrophicum”，它生长速度极慢，每14～25天数量翻一番，并且需要微生物伙伴支持其生长。表面的突起可能使古菌能够捕获经过的细菌，细菌继而被内部化，最终演变为膜结合细胞器，如线粒体，为复杂生命形式的演化奠定了基础。
（本页期刊封面图来自nature官网）
Science
由闪电驱动的地面伽马射线闪光和电离层紫外线发射
Science封面：根据国际空间站大气-空间相互作用监测器的数据，艺术家对雷暴上空多波长辐射的印象。Science杂志第6474期封面文章报道了闪电驱动的地面伽马射线闪光和电离层紫外线发射研究。地面伽玛射线闪光（TGF）是雷暴产生的毫秒级伽玛射线脉冲。在一毫秒内，雷击引导者发出的激光被TGF跟踪；随后的闪电产生了一种电磁脉冲，在雷暴上方的电离层中，这种电磁脉冲会引起紫外线辐射波的膨胀，这种辐射波被称为“elve”。Neubert等人使用国际空间站上的仪器观测到TGF实践和相关的elve。
新技术揭示细胞的三维超微结构
Science封面：哺乳动物小脑颗粒神经元的半透明彩色核。Science杂志第6475期封面文章报道了使用低温超分辨荧光显微镜和聚焦离子束扫描电子显微镜（FIB-SEM）来观察整个细胞的蛋白质超微结构的三维关系。这两种成像方式的融合使得能够在拥挤的细胞内环境中对形态复杂的结构进行识别和三维分割。这项新研究开发的方法可以更好地在空间上区室化的细胞中取得新的生物化学发现。这种方法还完整地保留了很多天然超微结构，从而能够对蛋白—超微结构关系的自然变异性进行全细胞或细胞间研究。
化学品更清洁、绿色的未来
Science封面：化学，为了明天的地球。Science杂志第6476期特刊文章报道了化学家们在分子合成及其进入环境的过程中，努力理解和操纵它们的特性。可持续和低危的化学品可以帮助我们保护和恢复一个已经充满化学品的世界。合成化学品是现代生活的一个重要组成部分，但是，目前全球生产、分配和处置系统在许多情况下对环境和人类健康造成了损害。化学合成、环境监测、暴露与风险分析方面的创新将确保未来的化学制品不那么持久，具有更大的潜力，并推动我们走向可持续的未来。
改造的共生体激活了蜜蜂的免疫力，并限制了病原体
Science封面：守卫蜜蜂的健康。Science杂志第6477期封面文章报道了诱导免疫蜜蜂基因。寄生虫和病原体的传播威胁到蜜蜂种群的生存。瓦螨（Varroa mite）是危害蜜蜂群体的主要害虫，瓦螨是几种蜜蜂病原体的载体，它寄生在蜜蜂体内，传播病毒性疾病。研究人员已经通过基因工程改造了蜜蜂的细菌肠道共生体细菌，抑制宿主基因表达，以杀死这些螨虫，增强蜜蜂对RNA病毒的抵抗力，从而改变蜜蜂生理、行为和生长。这种共生体介导的RNAi方法是研究蜜蜂功能基因组学的一种工具，有可能为保障蜜蜂的健康提供帮助。
（本页期刊封面图来自Science官网）
临床研究
实时多模态图像引导的子宫肌瘤智能型高能聚焦超声治疗
清华大学医学院生物医学工程系国家特聘专家廖洪恩教授课题组开展了智能型高能聚焦超声诊疗一体化研究。研究论文发表于Theranostics。该研究从临床出发，提出一种高能聚焦超声治疗（HIFU）智能化诊疗的系统方案和流程，对智能诊疗和新型诊疗一体化理论进行了论证与探讨。该系统通过对诊断与治疗过程中多模态信息的自动处理、融合与分析得到实时的治疗策略，实现对病灶在诊断与治疗过程中的自主判断、定位与跟踪。同时，临床中多模态信息被纳入诊疗信息范围之中并被处理分析，不仅可以为自动治疗策略提供依据，更重要的是可以在一定程度上作为智能诊疗中的监控并保证安全性。
破译雷公藤基因组及其活性成分雷公藤甲素生物合成
首都医科大学高伟教授团队和中国中医科学院黄璐琦院士团队合作，报道了药用植物雷公藤的高质量全基因组序列，并提出基于表型差异的多组学解析中药活性成分未知功能基因及新颖途径的整体研究策略，克隆鉴定了雷公藤中活性成分途径的关键细胞色素P450，进一步阐释了雷公藤甲素的生物合成。研究论文发表于Nature Communications。雷公藤是治疗类风湿性关节炎等疾病的传统中药，其相关制剂已经广泛用于临床治疗。雷公藤甲素（Triptolide）是雷公藤植物中主要活性成分，具有抗炎、免疫抑制、抗肿瘤等药理活性，并对退行性中枢神经系统疾病具有潜在的药用价值。
强化相关行为的神经行为学特征及分型研究
复旦大学类脑智能科学与技术研究院贾天野研究员与英国伦敦国王学院、复旦大学特聘讲座教授冈特·舒曼共同领衔的国际团队，系统性地从多个特异性的认知环路分析了青少年精神和行为障碍的认知调控机制，并找到了外向障碍相关特征行为在不同认知领域特异性的功能脑区。研究论文发表于Nature Human Behaviour。文章从神经影像层面对这些高度关联的特征行为进行分析，发现注意力缺陷障碍和品行障碍由行为抑制任务下的右侧下额叶区域共同调控，揭示了两者共病的脑网络机制。该研究不仅揭示了外向障碍共病及分型的认知环路调控机制，同时为跨疾病诊断及分型治疗提供了重要的理论基础。
通过化学手段干预线粒体活性
上海交通大学药学院傅磊课题组与合作者阶段性地完成了“通过化学手段干预线粒体活性”的研究。研究论文发表于美国科学院院刊PNAS。人类健康寿命（Health Span）是指他健康的时间长度，而不仅仅是活着的时间。上海交通大学和斯坦福大学的科学家们设计了一类新的水溶性化合物，2-(2-(4-甲基噻唑-5-基)乙氧基)-2-氧乙基三唑的三苯基膦衍生物（简称TPP-噻唑，是Mito-Fu家族的成员）。在小鼠体内，这类化合物能精准地靶向线粒体，缓解衰老相关的疾病，阻止年龄相关性肥胖和血糖并发症的发生，并延长小鼠的健康寿命。线粒体是所有依赖空气生存动物的能量工厂。
MRI兼容神经电极及DBS-fMRI联用揭示DBS对大脑调制效应研究
北京大学工学院生物医学工程系段小洁研究员课题组与中国科学院神经科学研究所、脑科学与智能技术卓越创新中心梁智锋课题组合作，研制了基于石墨烯纤维的高度兼容MRI的DBS刺激电极，在帕金森症大鼠模型上，实现DBS下整脑范围内完整fMRI脑激活图谱的扫描，发现DBS治疗帕金森症效果与不同脑区激活的关联关系。研究论文发表于Nature Communications。论文得到了DBS激活的包括刺激靶点在内的完整fMRI图谱，发现帕金森大鼠运动速度的提高和大鼠运动皮层、内侧和外侧苍白球、丘脑底核和尾状壳核的激活程度正相关。
“通用熊猫血”研制进展
浙江大学化学系唐睿康教授和浙江大学医学院附属第二医院/转化医学研究院王本副教授等合作，通过细胞膜锚定分子在红细胞表面构建聚唾液酸-盐酸酪胺的凝胶网络，实现了“通用熊猫血”的人工构建和安全输血。研究论文发表于Science Advances。联合研究团队所设计的三维凝胶网络对红细胞表面的修饰是一种全新的策略，由于其优越的生物亲和性和对细胞膜表面抗原的掩蔽作用，可将RhD阳性的红细胞转换为可供RhD阴性受血者输血的“通用熊猫血”，针对RhD阴性稀有血型的临床输血问题给出了新的化学生物学解决思路，体现了化学和医学的交叉融合。
咽部核酸检测转阴患者痰及粪便仍可检出SARS-CoV-2
首都医科大学附属北京地坛医院感染中心及传染病研究所张福杰教授和曾辉教授团队发表共同研究成果，发现该院收治的部分新冠肺炎患者咽拭子核酸检测转阴性后，痰液或粪便中的SARS-CoV-2核酸检测结果仍然为阳性。研究论文发表于Annals of Internal Medicine。咽拭子仍然是目前开展SARS-CoV-2检测和监测的主要标本类型。RT-PCR核酸检测方法对病毒核酸定量，是目前广泛使用的COVID-19患者确诊、出院诊断及随访的主要病毒学依据。该研究结果提示：咽拭子转为阴性患者是否真正无病毒排出，是否需要其他部位平行取样。咽拭子核酸转阴患者其他部位仍存在病毒，其机制仍有待深入探讨。
GSDMB被颗粒酶激活进而诱导靶细胞发生焦亡
北京生命科学研究所/清华大学生物医学交叉研究院邵峰实验室发现在细胞毒性淋巴细胞杀伤靶细胞的过程中，细胞毒性淋巴细胞来源的Granzyme A蛋白能够特异地高效激活Gasdermin B（GSDMB）蛋白，从而导致靶细胞发生细胞焦亡，该分子机制能够促进机体抗肿瘤的免疫反应。研究论文发表于Science。这项系统的研究工作，在国际上首次揭示了GZMA-GSDMB的通路在细胞毒性淋巴细胞杀伤靶细胞过程中的重要作用，激活的淋巴细胞能够通过释放IFN-y增强这一通路，实现正反馈。这项研究也证实了GZMA-GSDMB通路在机体的抗肿瘤免疫过程中的重要作用，为肿瘤免疫提供了新的思路。
气候环境
硒与典型污染物汞交互作用研究进展
中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室冯新斌课题组张华领导的交叉创新团队阐释了对稻田系统硒汞相互作用新认识。研究论文发表于Environmental Science & Technology。通过野外实地采样和水稻盆栽实验发现暴露于高大气汞下的水稻植株硒的生物富集特征相较暴露于低大气汞的植株具有一定的差异，而且这种差异主要体现在水稻叶片对硒的富集。研究进一步发现水稻叶片汞的生物积累和叶片硒的生物富集因子呈现显著正相关，即叶片汞的积累似乎促进了硒由地下向叶片的转运。由于叶片中的汞主要来自大气，因此，高大气汞则极有可能是导致叶片硒异常富集的诱因。
中国空气污染防控政策成效
北京师范大学地理科学学部何春阳教授团队的最新研究成果，定量评估和揭示了中国空气污染防控政策成效，指出中国依然需要在未来实施更强有力的空气质量控制政策。研究论文发表于Nature Communications。PM2.5污染是指直径小于2.5μm的细颗粒物散布在空气中，进而影响人类福祉与健康的现象。该研究结合长期的PM2.5监测数据和最新的流行病学模型，对比了实施“大气十条”前后（2000—2013年和2013—2017年）中国PM2.5污染致死人数的变化趋势。在此基础上，该研究进一步探索了2030年PM2.5污染致死人数在两种不同的PM2.5控制政策情景（趋势情景和强力政策情景）下的变化趋势。
中国人眼中的气候变化：宏观与微观层面公众认知综述
北京大学国际关系学院博士后王彬彬等人撰文指出，中国为《巴黎协定》的达成发挥了关键作用，这与2009年中国在国际气候舞台上的跟随和相对被动的角色非常不同。这种转型的背后与中国公众在意愿与行动两个方面的支持密不可分。相关论文发表在Wiley Interdisciplinary Reviews（WIREs）-Climate Change。在宏观层面，论文重点分析了现有大范围问卷调研得出的中国公众对气候变化知识、风险、政策、行为改变等方面的认知水平，并从社会人口学、心理学和基于年龄、性别、城乡、收入的差异性等多方面展开深入分析。在微观角度，论文分析了区域层面和不同文化背景下的小范围调研的主要发现。
冰冻圈科学研究进展
中国科学院西北生态环境资源研究院研究员秦大河院士领衔的冰冻圈科学研究团队，围绕冰冻圈气候、物理、化学、第四纪、水文、生态、微生物、环境、灾害、工程、遥感、人文、地缘、行星14个重要研究方向，撰写了冰冻圈科学与可持续发展的最新研究进展。相关论文发表于《中国科学院院刊》。冰冻圈是指地球表层连续分布且具有一定厚度的负温圈层。陆地冰冻圈覆盖了全球陆地面积的52%.55%，发育空间广阔。冰冻圈储存了全球约70%以上的淡水资源，同时，冰冻圈还存在巨大的相变潜能，这些冰冻圈功能对支持地球生命系统的水资源、能源、食物安全，以及陆地、海洋、生物多样性等关键要素具有重要作用。
阐明全球变暖下极端降雨响应的区域特征
北京大学物理学院大气与海洋科学系聂绩助理教授课题组的最新研究阐明了全球变暖下极端降雨响应的区域特征及其机理。研究论文发表于PNAS（《美国科学院院刊》。研究使用一种新颖的分析方法将极端降雨气候响应分解为干动力学部分（大尺度扰动强迫）和湿动力学部分（小尺度对流的潜热反馈），并且通过一个理论模型将干/湿动力学耦合起来。对多模式模拟结果的集成诊断分析发现：干动力部分在低纬度地区显著减弱、在中高纬度地区增强；湿动力部分则是低纬度增强，随着纬度的增加增幅减小。研究进一步为湿动力学部分构建了一个理论模型，使用一个简单的方程揭示了潜热反馈和大气水汽之间强的非线性关系。
ENSO和MNA海温影响中国西北冬季降水年际变化的协同作用机制和年代际变化特征
中国科学院大气物理研究所季风系统研究中心周连童研究员等人研究发现，影响西北冬季降水的“干旱环流”主要受ENSO和中纬度北大西洋（MNA）海温的调制；ENSO通过海气相互作用等过程影响日本上空（反）气旋式环流异常，MNA海温异常通过激发欧亚遥相关（EU）型调制“干旱环流”的位相和强度；当ENSO和MNA海温反位相存在时，造成的环流异常处于同位相，西北冬季降水异常最强。研究论文发表于Journal of Climate。ENSO和MNA对中国西北地区冬季降水的影响在1990s中期以后显著增强。这主要是由ENSO和MNA海温反位相关系在1990s中期以后变强导致。
垃圾渗滤液及其出水排放河流中的抗性基因分布研究
中国科学院城市环境研究所苏建强研究员团队在垃圾渗滤液及其出水排放河流中的抗性基因分布方面取得进展。相关论文发表在Chemosphere。垃圾渗滤液处理过程显著改变了抗生素抗性基因和细菌的群落结构。在出水和下游河流之间检测到相似的细菌群落结构和ARG分布，它们均由多重耐药类和β-内酰胺类抗性基因主导，并且具有比河流上游更高的ARG相对丰度。在出水和河流下游样品中均检出了七个抗性基因，而在上游河流中未检出，其中包括编码对万古霉素（vanXD和vanSB）和碳青霉烯（cphA和blaGES）抗性的基因，这暗示了出水排放对其接收河流的影响。
塔里木河与印度河流域干旱风险研究
中国科学院新疆生态与地理研究所特聘研究员苏布达、副研究员陶辉与合作者在塔里木河与印度河流域干旱风险研究中取得重要发现。相关研究论文发表于Earth's Future。论文辨识了塔里木河与印度河流域2021至2065年不同等级的干旱事件频次。塔里木河与印度河流域目前人口暴露度分别为200万人和3000万人，分别占到流域总人口的25.0％和20.9％。在不同等级的干旱中，塔里木河与印度河流域极端干旱的暴露人口增加最为显著。针对干旱事件强度和影响范围，塔里木河流域干旱危险性要比印度河流域更为严重，但印度河流域受到干旱影响的人数已经并仍将远大于塔里木河流域。
可持续发展目标的时空评估
nature封面：保持跟踪。nature杂志第7788期封面文章报道了对可持续发展目标的时空评估。193个国家承诺努力实现联合国提出的17项可持续发展目标（SDG），这些目标涵盖贫困、性别平等和气候变化等。但是，要对可持续发展目标的落实情况进行时空评估，难度较大。刘建国等人提出系统性方法，用来量化不同时间内、多个组织层次的目标完成情况，并以中国为例测试了他们的方法。结果显示，2000年至2015年间，在全国范围内有13个可持续发展目标的得分获得了提升。同时，结果也揭示了中国国内存在的地区差异。
中低收入国家儿童的机会不平等
nature封面：不平等的机会。nature杂志第7789期封面文章报道了营养和受教育程度对儿童发病率和死亡率，以及儿童健康的影响与比较。Simon Hay等科学家发表了两篇论文，从国家层面的尺度上详细描绘了2000年至2017年，从非洲到中东、亚洲、南美的约百个中低收入国家的儿童发育障碍和受教育程度情况。研究发现，虽然中低收入国家都取得了明显进步，但是许多国家仍存在严重的区域不平等现象。尽管儿童潜能无处不在，但儿童拥有的机会并非如此。
利用几何失配应变设计并合成多晶粒纳米晶体
nature封面：“晶界”控制。nature杂志第7790期封面文章报道了利用几何失配应变设计并合成多晶粒纳米晶体。纳米晶体材料的许多特性都受到表面缺陷的影响，这种表面缺陷被称为“晶界”，即不同晶粒之间的界面。Taeghwan Hyeon等人演示了一种方法，可以合成晶界均匀的多晶粒纳米晶体。另外，研究人员利用该技术控制了Co3O4纳米立方体每个晶面上Co3O4壳的沉积和生长（合成结构如封面所示）。研究团队还提出了制备具有可控晶界的各种多晶粒纳米晶体的四个设计原则，为探索缺陷效应提供了新的途径。
分离一种位于原核生物-真核生物“交界”的古菌
nature封面：有分支突起的微生物外表面。nature杂志第7791期封面文章报道了一种单细胞微生物，它或有助于阐明促使早期真核细胞产生的演化通路。这是研究人员第一次成功培养并分离了一种阿斯加德古菌（Asgard）成员，可能是真核生物现存最近的祖先。分离得到的古菌称为“Candidatus Prometheoarchaeum syntrophicum”，它生长速度极慢，每14～25天数量翻一番，并且需要微生物伙伴支持其生长。表面的突起可能使古菌能够捕获经过的细菌，细菌继而被内部化，最终演变为膜结合细胞器，如线粒体，为复杂生命形式的演化奠定了基础。
（本页期刊封面图来自nature官网）
Science
由闪电驱动的地面伽马射线闪光和电离层紫外线发射
Science封面：根据国际空间站大气-空间相互作用监测器的数据，艺术家对雷暴上空多波长辐射的印象。Science杂志第6474期封面文章报道了闪电驱动的地面伽马射线闪光和电离层紫外线发射研究。地面伽玛射线闪光（TGF）是雷暴产生的毫秒级伽玛射线脉冲。在一毫秒内，雷击引导者发出的激光被TGF跟踪；随后的闪电产生了一种电磁脉冲，在雷暴上方的电离层中，这种电磁脉冲会引起紫外线辐射波的膨胀，这种辐射波被称为“elve”。Neubert等人使用国际空间站上的仪器观测到TGF实践和相关的elve。
新技术揭示细胞的三维超微结构
Science封面：哺乳动物小脑颗粒神经元的半透明彩色核。Science杂志第6475期封面文章报道了使用低温超分辨荧光显微镜和聚焦离子束扫描电子显微镜（FIB-SEM）来观察整个细胞的蛋白质超微结构的三维关系。这两种成像方式的融合使得能够在拥挤的细胞内环境中对形态复杂的结构进行识别和三维分割。这项新研究开发的方法可以更好地在空间上区室化的细胞中取得新的生物化学发现。这种方法还完整地保留了很多天然超微结构，从而能够对蛋白—超微结构关系的自然变异性进行全细胞或细胞间研究。
化学品更清洁、绿色的未来
Science封面：化学，为了明天的地球。Science杂志第6476期特刊文章报道了化学家们在分子合成及其进入环境的过程中，努力理解和操纵它们的特性。可持续和低危的化学品可以帮助我们保护和恢复一个已经充满化学品的世界。合成化学品是现代生活的一个重要组成部分，但是，目前全球生产、分配和处置系统在许多情况下对环境和人类健康造成了损害。化学合成、环境监测、暴露与风险分析方面的创新将确保未来的化学制品不那么持久，具有更大的潜力，并推动我们走向可持续的未来。
改造的共生体激活了蜜蜂的免疫力，并限制了病原体
Science封面：守卫蜜蜂的健康。Science杂志第6477期封面文章报道了诱导免疫蜜蜂基因。寄生虫和病原体的传播威胁到蜜蜂种群的生存。瓦螨（Varroa mite）是危害蜜蜂群体的主要害虫，瓦螨是几种蜜蜂病原体的载体，它寄生在蜜蜂体内，传播病毒性疾病。研究人员已经通过基因工程改造了蜜蜂的细菌肠道共生体细菌，抑制宿主基因表达，以杀死这些螨虫，增强蜜蜂对RNA病毒的抵抗力，从而改变蜜蜂生理、行为和生长。这种共生体介导的RNAi方法是研究蜜蜂功能基因组学的一种工具，有可能为保障蜜蜂的健康提供帮助。
（本页期刊封面图来自Science官网）
临床研究
实时多模态图像引导的子宫肌瘤智能型高能聚焦超声治疗
清华大学医学院生物医学工程系国家特聘专家廖洪恩教授课题组开展了智能型高能聚焦超声诊疗一体化研究。研究论文发表于Theranostics。该研究从临床出发，提出一种高能聚焦超声治疗（HIFU）智能化诊疗的系统方案和流程，对智能诊疗和新型诊疗一体化理论进行了论证与探讨。该系统通过对诊断与治疗过程中多模态信息的自动处理、融合与分析得到实时的治疗策略，实现对病灶在诊断与治疗过程中的自主判断、定位与跟踪。同时，临床中多模态信息被纳入诊疗信息范围之中并被处理分析，不仅可以为自动治疗策略提供依据，更重要的是可以在一定程度上作为智能诊疗中的监控并保证安全性。
破译雷公藤基因组及其活性成分雷公藤甲素生物合成
首都医科大学高伟教授团队和中国中医科学院黄璐琦院士团队合作，报道了药用植物雷公藤的高质量全基因组序列，并提出基于表型差异的多组学解析中药活性成分未知功能基因及新颖途径的整体研究策略，克隆鉴定了雷公藤中活性成分途径的关键细胞色素P450，进一步阐释了雷公藤甲素的生物合成。研究论文发表于Nature Communications。雷公藤是治疗类风湿性关节炎等疾病的传统中药，其相关制剂已经广泛用于临床治疗。雷公藤甲素（Triptolide）是雷公藤植物中主要活性成分，具有抗炎、免疫抑制、抗肿瘤等药理活性，并对退行性中枢神经系统疾病具有潜在的药用价值。
强化相关行为的神经行为学特征及分型研究
复旦大学类脑智能科学与技术研究院贾天野研究员与英国伦敦国王学院、复旦大学特聘讲座教授冈特·舒曼共同领衔的国际团队，系统性地从多个特异性的认知环路分析了青少年精神和行为障碍的认知调控机制，并找到了外向障碍相关特征行为在不同认知领域特异性的功能脑区。研究论文发表于Nature Human Behaviour。文章从神经影像层面对这些高度关联的特征行为进行分析，发现注意力缺陷障碍和品行障碍由行为抑制任务下的右侧下额叶区域共同调控，揭示了两者共病的脑网络机制。该研究不仅揭示了外向障碍共病及分型的认知环路调控机制，同时为跨疾病诊断及分型治疗提供了重要的理论基础。
通过化学手段干预线粒体活性
上海交通大学药学院傅磊课题组与合作者阶段性地完成了“通过化学手段干预线粒体活性”的研究。研究论文发表于美国科学院院刊PNAS。人类健康寿命（Health Span）是指他健康的时间长度，而不仅仅是活着的时间。上海交通大学和斯坦福大学的科学家们设计了一类新的水溶性化合物，2-(2-(4-甲基噻唑-5-基)乙氧基)-2-氧乙基三唑的三苯基膦衍生物（简称TPP-噻唑，是Mito-Fu家族的成员）。在小鼠体内，这类化合物能精准地靶向线粒体，缓解衰老相关的疾病，阻止年龄相关性肥胖和血糖并发症的发生，并延长小鼠的健康寿命。线粒体是所有依赖空气生存动物的能量工厂。
MRI兼容神经电极及DBS-fMRI联用揭示DBS对大脑调制效应研究
北京大学工学院生物医学工程系段小洁研究员课题组与中国科学院神经科学研究所、脑科学与智能技术卓越创新中心梁智锋课题组合作，研制了基于石墨烯纤维的高度兼容MRI的DBS刺激电极，在帕金森症大鼠模型上，实现DBS下整脑范围内完整fMRI脑激活图谱的扫描，发现DBS治疗帕金森症效果与不同脑区激活的关联关系。研究论文发表于Nature Communications。论文得到了DBS激活的包括刺激靶点在内的完整fMRI图谱，发现帕金森大鼠运动速度的提高和大鼠运动皮层、内侧和外侧苍白球、丘脑底核和尾状壳核的激活程度正相关。
“通用熊猫血”研制进展
浙江大学化学系唐睿康教授和浙江大学医学院附属第二医院/转化医学研究院王本副教授等合作，通过细胞膜锚定分子在红细胞表面构建聚唾液酸-盐酸酪胺的凝胶网络，实现了“通用熊猫血”的人工构建和安全输血。研究论文发表于Science Advances。联合研究团队所设计的三维凝胶网络对红细胞表面的修饰是一种全新的策略，由于其优越的生物亲和性和对细胞膜表面抗原的掩蔽作用，可将RhD阳性的红细胞转换为可供RhD阴性受血者输血的“通用熊猫血”，针对RhD阴性稀有血型的临床输血问题给出了新的化学生物学解决思路，体现了化学和医学的交叉融合。
咽部核酸检测转阴患者痰及粪便仍可检出SARS-CoV-2
首都医科大学附属北京地坛医院感染中心及传染病研究所张福杰教授和曾辉教授团队发表共同研究成果，发现该院收治的部分新冠肺炎患者咽拭子核酸检测转阴性后，痰液或粪便中的SARS-CoV-2核酸检测结果仍然为阳性。研究论文发表于Annals of Internal Medicine。咽拭子仍然是目前开展SARS-CoV-2检测和监测的主要标本类型。RT-PCR核酸检测方法对病毒核酸定量，是目前广泛使用的COVID-19患者确诊、出院诊断及随访的主要病毒学依据。该研究结果提示：咽拭子转为阴性患者是否真正无病毒排出，是否需要其他部位平行取样。咽拭子核酸转阴患者其他部位仍存在病毒，其机制仍有待深入探讨。
GSDMB被颗粒酶激活进而诱导靶细胞发生焦亡
北京生命科学研究所/清华大学生物医学交叉研究院邵峰实验室发现在细胞毒性淋巴细胞杀伤靶细胞的过程中，细胞毒性淋巴细胞来源的Granzyme A蛋白能够特异地高效激活Gasdermin B（GSDMB）蛋白，从而导致靶细胞发生细胞焦亡，该分子机制能够促进机体抗肿瘤的免疫反应。研究论文发表于Science。这项系统的研究工作，在国际上首次揭示了GZMA-GSDMB的通路在细胞毒性淋巴细胞杀伤靶细胞过程中的重要作用，激活的淋巴细胞能够通过释放IFN-y增强这一通路，实现正反馈。这项研究也证实了GZMA-GSDMB通路在机体的抗肿瘤免疫过程中的重要作用，为肿瘤免疫提供了新的思路。
气候环境
硒与典型污染物汞交互作用研究进展
中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室冯新斌课题组张华领导的交叉创新团队阐释了对稻田系统硒汞相互作用新认识。研究论文发表于Environmental Science & Technology。通过野外实地采样和水稻盆栽实验发现暴露于高大气汞下的水稻植株硒的生物富集特征相较暴露于低大气汞的植株具有一定的差异，而且这种差异主要体现在水稻叶片对硒的富集。研究进一步发现水稻叶片汞的生物积累和叶片硒的生物富集因子呈现显著正相关，即叶片汞的积累似乎促进了硒由地下向叶片的转运。由于叶片中的汞主要来自大气，因此，高大气汞则极有可能是导致叶片硒异常富集的诱因。
中国空气污染防控政策成效
北京师范大学地理科学学部何春阳教授团队的最新研究成果，定量评估和揭示了中国空气污染防控政策成效，指出中国依然需要在未来实施更强有力的空气质量控制政策。研究论文发表于Nature Communications。PM2.5污染是指直径小于2.5μm的细颗粒物散布在空气中，进而影响人类福祉与健康的现象。该研究结合长期的PM2.5监测数据和最新的流行病学模型，对比了实施“大气十条”前后（2000—2013年和2013—2017年）中国PM2.5污染致死人数的变化趋势。在此基础上，该研究进一步探索了2030年PM2.5污染致死人数在两种不同的PM2.5控制政策情景（趋势情景和强力政策情景）下的变化趋势。
中国人眼中的气候变化：宏观与微观层面公众认知综述
北京大学国际关系学院博士后王彬彬等人撰文指出，中国为《巴黎协定》的达成发挥了关键作用，这与2009年中国在国际气候舞台上的跟随和相对被动的角色非常不同。这种转型的背后与中国公众在意愿与行动两个方面的支持密不可分。相关论文发表在Wiley Interdisciplinary Reviews（WIREs）-Climate Change。在宏观层面，论文重点分析了现有大范围问卷调研得出的中国公众对气候变化知识、风险、政策、行为改变等方面的认知水平，并从社会人口学、心理学和基于年龄、性别、城乡、收入的差异性等多方面展开深入分析。在微观角度，论文分析了区域层面和不同文化背景下的小范围调研的主要发现。
冰冻圈科学研究进展
中国科学院西北生态环境资源研究院研究员秦大河院士领衔的冰冻圈科学研究团队，围绕冰冻圈气候、物理、化学、第四纪、水文、生态、微生物、环境、灾害、工程、遥感、人文、地缘、行星14个重要研究方向，撰写了冰冻圈科学与可持续发展的最新研究进展。相关论文发表于《中国科学院院刊》。冰冻圈是指地球表层连续分布且具有一定厚度的负温圈层。陆地冰冻圈覆盖了全球陆地面积的52%.55%，发育空间广阔。冰冻圈储存了全球约70%以上的淡水资源，同时，冰冻圈还存在巨大的相变潜能，这些冰冻圈功能对支持地球生命系统的水资源、能源、食物安全，以及陆地、海洋、生物多样性等关键要素具有重要作用。
阐明全球变暖下极端降雨响应的区域特征
北京大学物理学院大气与海洋科学系聂绩助理教授课题组的最新研究阐明了全球变暖下极端降雨响应的区域特征及其机理。研究论文发表于PNAS（《美国科学院院刊》。研究使用一种新颖的分析方法将极端降雨气候响应分解为干动力学部分（大尺度扰动强迫）和湿动力学部分（小尺度对流的潜热反馈），并且通过一个理论模型将干/湿动力学耦合起来。对多模式模拟结果的集成诊断分析发现：干动力部分在低纬度地区显著减弱、在中高纬度地区增强；湿动力部分则是低纬度增强，随着纬度的增加增幅减小。研究进一步为湿动力学部分构建了一个理论模型，使用一个简单的方程揭示了潜热反馈和大气水汽之间强的非线性关系。
ENSO和MNA海温影响中国西北冬季降水年际变化的协同作用机制和年代际变化特征
中国科学院大气物理研究所季风系统研究中心周连童研究员等人研究发现，影响西北冬季降水的“干旱环流”主要受ENSO和中纬度北大西洋（MNA）海温的调制；ENSO通过海气相互作用等过程影响日本上空（反）气旋式环流异常，MNA海温异常通过激发欧亚遥相关（EU）型调制“干旱环流”的位相和强度；当ENSO和MNA海温反位相存在时，造成的环流异常处于同位相，西北冬季降水异常最强。研究论文发表于Journal of Climate。ENSO和MNA对中国西北地区冬季降水的影响在1990s中期以后显著增强。这主要是由ENSO和MNA海温反位相关系在1990s中期以后变强导致。
垃圾渗滤液及其出水排放河流中的抗性基因分布研究
中国科学院城市环境研究所苏建强研究员团队在垃圾渗滤液及其出水排放河流中的抗性基因分布方面取得进展。相关论文发表在Chemosphere。垃圾渗滤液处理过程显著改变了抗生素抗性基因和细菌的群落结构。在出水和下游河流之间检测到相似的细菌群落结构和ARG分布，它们均由多重耐药类和β-内酰胺类抗性基因主导，并且具有比河流上游更高的ARG相对丰度。在出水和河流下游样品中均检出了七个抗性基因，而在上游河流中未检出，其中包括编码对万古霉素（vanXD和vanSB）和碳青霉烯（cphA和blaGES）抗性的基因，这暗示了出水排放对其接收河流的影响。
塔里木河与印度河流域干旱风险研究
中国科学院新疆生态与地理研究所特聘研究员苏布达、副研究员陶辉与合作者在塔里木河与印度河流域干旱风险研究中取得重要发现。相关研究论文发表于Earth's Future。论文辨识了塔里木河与印度河流域2021至2065年不同等级的干旱事件频次。塔里木河与印度河流域目前人口暴露度分别为200万人和3000万人，分别占到流域总人口的25.0％和20.9％。在不同等级的干旱中，塔里木河与印度河流域极端干旱的暴露人口增加最为显著。针对干旱事件强度和影响范围，塔里木河流域干旱危险性要比印度河流域更为严重，但印度河流域受到干旱影响的人数已经并仍将远大于塔里木河流域。
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