Nature封面：大小麦哲伦云在它们周围气体肉体可见时的样子。Nature杂志第7824期封面文章报道了通过将大麦哲伦云嵌入电离气体组成的冕中，从而准确模拟出麦哲伦星流并解释它的结构。大小麦哲伦云（Magellanic Clouds）是银河系的两个伴星系，环绕在它们周围的高速气态结构被称为麦哲伦星流（Magellanic Stream），由剥离自大小麦哲伦云的气体组成。截至目前，一些模拟方式一直无法根据观测结果构建出麦哲伦星流的完整形成过程，Elena D’Onghia和同事提出了有望解答这一谜题的模型。

　　

　　Nature封面：“海上种马”（Sea Stallion），世界上最大的维京船复制品。Nature杂志第7825期封面文章报道了基因组测序探索维京时代（公元750—1050年左右）的历史。研究发现从南部和东部到斯堪的纳维亚半岛，存在显著的基因流动。维京人在欧洲大陆上明显的迁徙模式是：丹麦维京人迁往英格兰，瑞典维京人东迁至波罗的海国家，挪威维京人迁往爱尔兰、冰岛和格陵兰岛，另外也有来自西部的人口迁往斯堪的纳维亚半岛。研究团队在对34名来自爱沙尼亚萨尔梅的一处维京人墓葬地的个体进行基因组测序，进一步揭示维京时代的人口流动性特征。

　　

　　Nature封面：全球变暖导致南极冰盖损失。Nature杂志第7826期封面文章报道了冰盖在气候变化面前的脆弱性。冰盖的长期稳定性对于限制全球海平面上升来说至关重要。研究表明，随着地球气候持续变暖，冰盖对于一定幅度升温的敏感性也呈渐进式上升。让人担心的是，如果气候变暖以这种水平持续下去，想要冰盖恢复到当前形态，需要气温不只是回到现今水平，而是要降至工业化前水平以下。文章进一步揭示，如果无法达到《巴黎协定》的限制升温目标，南极对海平面的长期影响将剧增，逼近不可逆的局面。

　　

　　Nature封面：一种旋转式化学反应器。Nature杂志第7827期封面文章报道了液体反应器在多步化学合成、酸碱同时萃取和复杂反应混合物的分离中的应用。间歇式反应器和基于流动化学设计的系统被用来执行多步化学过程，而无须手动操作或使用中间物，但是这两种方法都需要高度精准的工程设置和控制。Bartosz Grzybowski等人研发的新型旋转式化学反应器基于自组织的互不相溶或成对互不相溶液体的同心层，每层厚度为几百微米到几百毫米。每层的顺序决定了化学过程中的步骤，通过混合反应器旋转速度的周期性变化，促进传递和运输。

　　（本页期刊封面图来自Nature官网）

　　

　　

　　Science封面：伊朗北部一处垃圾填埋场的塑料垃圾。Science杂志第6510期封面文章报道了对塑料污染的关注。通过对2016年至2040年五种情形下全球塑料系统中的城市固体废物和四种微塑料的存量和流动建模，实施所有可行的干预措施，塑料污染能比2016年减少40%，比2040年“一切照旧”减少了78%。但是，仍会有7.1亿吨塑料垃圾累积进入水生和陆地生态系统。为了避免塑料在环境中大量堆积，迫切需要采取协调一致的全球行动来减少塑料的消费；提高再利用、废物收集和循环再造的比率，扩大安全处置系统，加快塑料价值链的创新。

　　

　　Science封面：禽类觉醒。Science杂志第6511期封面文章报道了新技术在鸟类大脑皮层的研究。腐肉乌鸦的祖先早在3.2亿年前就与哺乳动物谱系进化背道而驰。研究指出，鸟类和哺乳动物共同的祖先可能均出现了具有复杂认知能力的大脑结构。鸟类大脑中神经元结构与哺乳动物大脑皮质的层状结构极为相似。小嘴乌鸦的大脑皮层会像哺乳动物的前额叶皮层一样，表现出似乎与视觉多产生的知觉相对应的神经活动。该研究为意识的系统进化起源提供了新证据，同时也说明，不仅仅是灵长类动物或者是具备有序分层结构大脑皮层的哺乳动物才有意识。

　　

　　Science封面：随着年龄的增长，神经退化会缓慢无情地夺走我们的记忆和能力，就像树叶从树上掉下来一样。Science杂志第6512期特刊报道了神经退行性疾病的一些前沿进展。许多不同的疾病都可能导致神经退行性病变，目前为止，最普遍的是阿尔茨海默病。睡眠的一个重要功能是将废物（包括与神经退化有关的错误折叠的蛋白质）通过类淋巴系统从大脑中清除，睡眠中断通常发生在神经系统疾病之前或早期阶段。阐明神经退行性疾病的生物学基础将是一些靶向治疗的关键。在这种迟发性疾病中，哪怕将症状的发生延迟几年，都会极大地改善生活质量。

　　

　　Science封面：SARS-CoV-2表面覆盖有保护性聚糖分子的刺突蛋白（蓝绿色）。Science杂志第6513期封面文章报道了德国马克思·普朗克生物物理所Martin Beck团队利用成像技术解析新冠病毒原位结构，分析揭示SARS-CoV-2刺突蛋白的3个铰链使之获得灵活性。严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）的刺突蛋白（S）是细胞进入的必需蛋白，也是疫苗开发的重点。研究显示S的茎域包含3个铰链，从而使头部具有意外的方向自由度。S的结构分析有助于我们理解SARS-CoV-2感染，并有助于开发安全的疫苗。

　　（本页期刊封面图来自Science官网）

　　

　　

　　华中科技大学同济医学院附属协和医院胡豫、夏家红、聂秀团队与西湖大学郭天南课题组合作，报道了新冠肺炎重症患者终末期体内多器官组织样本中蛋白质分子及病理变化全景图。相关成果发表于Cell。论文系统报道了新冠肺炎去世患者肺、脾、肝、心脏、肾脏、甲状腺和睾丸7种器官的组织病理学改变，阐明了新冠病毒感染引起的缺氧和免疫改变情况下多器官之间的交互作用，揭示了新冠病毒引起多器官损伤的病理学机制，为临床医生和科研人员深入理解新冠肺炎危重症患者多器官损伤的分子机理提供了基础，为科学制订新冠肺炎诊疗方案提供了分子病理依据。作者同时提出了多个潜在的药物靶点，为药物开发提供了线索。

　　

　　中国科学技术大学神经退行性疾病研究中心教授申勇课题组发现，阿尔茨海默病（AD）致病关键蛋白酶——β-淀粉样前体蛋白（APP）切割酶（BACE1）在2型糖尿病患者体内异常升高，并提出BACE1通过促进淀粉样蛋白（Aβ）的产生。相关成果发表于Alzheimer’s & Dementia。流行病学研究发现，2型糖尿病能使阿尔茨海默病的发生率增加1.5.2.5倍，是老年痴呆发生的重要风险因素，因此，有阿尔茨海默病是第三类型糖尿病的说法。鉴于胰岛素抵抗本身是认知损伤的重要病理机制，糖尿病患者体内的BACE1可能通过促进Aβ产生与胰岛素抵抗等多种机制促进认知损伤发生。

　　

　　北京大学基础医学院向宽辉与合作者首次证明，母乳可以有效阻断新冠病毒对人体细胞的感染，其机制包括干扰病毒吸附和进入细胞以及抑制病毒的核酸聚合酶活性。相关成果发表于Signal Transduction and Targeted Therapy。动物乳清蛋白如牛和羊乳清蛋白都具有抗新冠病毒作用，但是抑制效果明显低于人的乳清蛋白。该研究结果提示，母乳喂养对新生儿具有良好的抗新冠病毒保护作用。文章还排除了母乳抗新冠病毒作用来自于母乳中的抗体的可能性。论文提示，新冠肺炎患者的乳汁用于喂养婴儿可能具有一定的安全性，有必要进行进一步研究；但是论文本身尚未进行这方面的测试，不可作为新冠肺炎患者用母乳直接喂养婴儿的依据。

　　

　　首都医科大学附属北京同仁医院金子兵教授团队与温州医科大学苏建忠教授团队合作，揭示“眼癌”视网膜母细胞瘤的细胞起源与潜在治疗靶点。相关成果发表于PNAS。研究发现，通过体外分化诱导技术可使人类胚胎干细胞发育成为视网膜类器官。将人类胚胎干细胞分别进行RB1基因的靶向高频突变（RB1Mut/Mut）及敲除（RB1-/-）之后，发现多能性及细胞周期等均未变化。在定向分化第60天前后，出现了明显的瘤体形成。此类瘤体细胞在基因表达谱、分子信号通路、甲基化谱、标记蛋白及超微结构等方面，表现出高度一致的视网膜母细胞瘤特征，且将其移植到动物眼内后可成瘤。

　　

　　中山大学附属第一医院显微创伤手外科郑灿镔副教授与国内外科学家合作，发现了不同物种的干细胞在特定时期下存在不同竞争力状态，导致细胞竞争发生，并揭示了相关机制。相关成果发表于Nature。研究人员利用多能干细胞共培养模型，发现不同物种间的干细胞在特定阶段普遍存在由于细胞竞争力差异导致细胞竞争现象的发生，而且这种竞争力状态似乎跟物种间进化距离密切相关。在种间嵌合体形成过程中，供体的细胞可能被视为异常的细胞而通过细胞竞争被消除，而克服种间干细胞竞争可以提高供体多能干细胞在异种嵌合体里的嵌合度。因此，在进化距离更远的物种之间无法实现高效率的嵌合。

　　

　　上海交通大学医学院仁济医院沈南教授与国内外合作者联合，揭示系统性红斑狼疮非编码遗传位点控制免疫细胞特异性增强子的表观修饰调控疾病关键microRNA表达。相关成果发表于Nature Communication。系统性红斑狼疮是一种多发于女性，能够造成多个器官受损的慢性自身免疫性疾病，严重者可危及生命。该研究整合了表观遗传学、3D基因组学及CRISPR技术，阐明了在狼疮发病关键通路中起重要调控作用的非编码RNA在特定免疫细胞亚群中异常表达的分子遗传学机制，为今后系统鉴定大量SLE非编码遗传因子的生物学功能及发展细胞特异性干预手段，提供了新的研究范式。

　　

　　首都医科大学附属北京安定医院王刚教授团队联合重庆医科大学附属第一医院谢鹏教授、浙江大学附属第一医院胡少华教授团队，分析比较了抑郁症患者和健康人的肠道细菌组、病毒组和粪便代谢组学特征，并阐明其相互作用。相关成果发表于Science Advances。抑郁症患病率高、危害大，但发病机制尚不清楚。近年来，多项研究指向肠道微生物紊乱与抑郁症发生存在关联。肠道微生物群包含大量的细菌和病毒，既往研究更多关注于抑郁症的肠道微生物的组成改变，但对微生物组功能尤其是病毒组功能知之甚少，揭示它们的功能及相互作用，将有助于更深入地理解肠道微生态紊乱在抑郁症发病中的作用。

　　

　　上海交通大学戴尅戎院士、郝永强教授团队和丁文江院士、袁广银教授团队合作，发表可降解镁合金骨钉1.2年的临床试验观察结果，所有患者术后内踝骨折愈合，功能恢复。研究证实了可降解镁合金螺钉治疗内踝骨折的临床疗效及其生物安全性。相关成果发表于Journal of Orthopaedic Translation。目前临床上广泛使用的骨折内固定器械，大多由不可降解金属如不锈钢或钛合金等制备而成，存在弹性模量过高，临床上易引起应力遮挡效应而影响骨愈合，同时因为不降解植入后须二次手术取出等缺点。镁合金材料因弹性模量与皮质骨相近，可消除应力遮挡效应，同时可体内降解并被人体安全吸收代谢，从而避免了二次手术。