《Nature》11月最受关注的十篇论文

　　英国著名杂志《Nature》周刊是世界上最早的国际性科技期刊，自从1869年创刊以来，始终如一地报道和评论全球科技领域里最重要的突破。其办刊宗旨是“将科学发现的重要结果介绍给公众，让公众尽早知道全世界自然知识的每一分支中取得的所有进展”。近期《Nature》下载论文最多的十篇文章（2015年10月11日 ～ 2015年11月10日）：

研究人类脑功能的方法
Nature 526 (2015年10月15日)

本期封面为从通过Neurovault.org数据库分享的529个数据集获得的统计图的轴向投影，采用“独立成分分析”将其按照它们的投影排列到一个二维空间中。对人脑功能的研究受到媒体很大关注，但重要的是要意识到所采用方法本身以及它们应用方式固有的局限性。在这篇Review文章中，Russell Poldrack 和Martha Farah对目前用来研究人类脑功能的方法进行了分析，重点关注有关思想的神经基础的研究，同时还讨论了这些方法用来验证有关因果机制的假说的能力。他们还思考了人类神经科学在现实中的几个当前和潜在的应用以及其中所涉及的挑战。封面: Russell Poldrack 和Kelly Krause (资料来源: neurovault.org)

记忆提取的定向控制
Nature 526 (2015年10月29日)

人们最近已经开始研究海马体中的神经元集群怎样编码和再激活记忆了，但对该皮层中假设存在的“top-down”输入信号可能会怎样影响记忆过程相对来说了解很少。在这项研究中，Karl Deisseroth及同事用新的工具和策略来识别来自海马体的前扣带回(前额皮层的一部分)的一种稀疏神经元投射。当被激活时，这些投射能引发小鼠的记忆提取。

微生物合作的一个新机制
Nature 526 (2015年10月22日)

海洋沉积物中甲烷的厌氧氧化(对全球甲烷循环有重要意义)，是由甲烷氧化古菌和能产生硫酸盐的细菌共同完成的一个协作过程。我们对这种互养关系的生化基础还不是完全了解。人们曾提出，一种可溶性代谢物在合作的微生物之间的交换是必不可少的，但在本期Nature上发表论文的两个小组对这种观点提出了质疑。Victoria Orphan及同事在单细胞层面上对来自从位于西北太平洋中的“Hydrate Ridge North”的一个活动甲烷渗出泉取样的沉积物所制备的微生物混合体中的生物合成活性做了研究。他们发现，细胞活动是独立于互养伙伴之间的距离的，这与涉及中间体短距离扩散的一个模型是不一致的。实际上，古菌与细菌之间的直接电子转移(这种转移是由ANME-2古菌产生的大型多血红素细胞色素介导的)才是它们相互作用的一个核心机制。Gunter Wegener等人发现，从来自加利福尼亚湾的Guaymas Basin的热液喷孔沉积物中获取的微生物样本中的物种间电子交换，最有可能是通过连接两个伙伴的“纳米线”所进行的直接电子转移实现的。这些作者提出，电子转移是由菌毛状结构和外膜多血红素细胞色素介导的。

炫富会葬送合作
Nature 526 (2015年10月15日)

财富不均和财富显示度都会潜在影响一个社会中的合作水平和经济成功的总体水平。Akihiro Nishi等人用一个在线游戏来测试这两个因素怎样相互作用。令人吃惊的是，财富不均本身并不会损害合作或财富总量，只要玩家不知道其他人的财富就行。但当玩家的财富可以让其他人看见时，不均就会产生一个有害作用。

中国的早期智人
Nature 526 (2015年10月29日)

来自中国南方道县福岩洞的47枚具有现代人解剖特征的牙齿化石显示，从解剖上来说的现代人至少在距今8万年前、最早可能在距今12万年前就在该地区出现了，也就是说比黎凡特和欧洲的现代人早3万-7万年。这些人在相貌上比中国北方和中部的“人族”要现代得多。该发现进一步增加了人类历史的复杂性，也表明有待发现的东西还很多。

人工培养的肾脏细胞器
Nature 526 (2015年10月22日)

本期封面所示为一个完整肾脏细胞器的拼接式免疫荧光扫描图，它显示了其结构的复杂性，实际尺寸为5.7 mm × 6.4 mm。胚胎中人类肾脏的发育依赖于两种不同的干细胞类型：一种生成收集管，另一种生成功能性肾单位。Melissa Little、Minoru Takasato及同事以前发现， “人多能干细胞”(hPSCs)能分化成这两种类型的祖细胞。他们现在识别出了不仅诱导这些结构、而且诱导周围细胞类型(包括小间隙和血管)所需的信号条件。采用这种方法，他们培养出了能重现胚胎肾脏的功能区域化的肾脏细胞器。这些细胞器中所达到的组织复杂性和功能化程度还不能与一个正常的肾脏相比，但与正常的人类胚胎肾脏相同。重要的是，它们提供了证明自己在药物毒性筛选、在模拟遗传性肾病方面所具有潜力的证据，或许还为细胞疗法提供了特定的肾脏细胞类型。封面图片: Minoru Takasato

慢性淋巴性白血病的驱动基因
Nature 526 (2015年10月22日)

来自“国际癌症基因组联盟”的这篇论文，报告了用来表征500多位患者慢性淋巴性白血病及其前兆的若干种基因组学方法所获得的结果。除了增加了在基因组的编码部分所见到的慢性淋巴性白血病的驱动改变(driver alterations)的数量外，这项研究还在非编码区域(包括NOTCH1的3′ UTR区域)识别出了新的频发突变(这些突变造成异常剪接事件、NOTCH1活性的增强和更具侵略性的疾病)，也在一个增强子中识别出了导致“B-细胞特异性转录因子” PAX5的表达程度降低的突变。

生物多样性丧失威胁生态系统稳定性
Nature 526 (2015年10月22日)

试图确定生物多样性是否能够帮助生态系统缓冲极端气候事件之影响的试验产生了形成强烈对比的结果。Forest Isbell等人将来自46个实验(这些实验对欧洲和北美各地的草地植物多样性进行操控，并对生产力进行测定)的数据相结合，发现生物多样性的确会提高一个生态系统对极端气候事件的抵抗力。只有少量物种的地块在极端气候事件期间生产力下降了50%，而这种影响随着物种数量的增加会被减半。然而，生物多样性对生态系统弹性没有明显影响，低生物多样处理和高生物多样性处理在一年内都能够从极端气候事件中恢复过来。

抗生素新药Ribocil的结构
Nature 526 (2015年10月29日)

本期封面所示为与一个细菌核糖开关的RNA适配体结合在一起的小分子Ribocil的共晶结构。背景图像突显了该核糖开关适配体在Ribocil结合时所观察到的“蝴蝶折”构形。人们都知道迫切需要新型抗生素。现在，默克公司的Terry Roemer及同事描述了针对一个细菌核糖开关的一种新型合成抗生素。核糖开关是非编码RNA片段，其结构受某一个配体的影响，该配体通常是与被含核糖开关的基因编码的蛋白的功能相关的一个配体。这种新药(即Ribocil)阻断核黄素生物合成所需的ribB基因由“黄素单核苷酸核糖开关”介导的表达。Ribocil 抑制细菌细胞生长，在一个小鼠模型中能有效治疗细菌感染。封面图片: Sharon M. O’Brien

一个中生代化石中保存的软组织
Nature 526 (2015年10月15日)

三锥齿动物是一种灭绝的早期哺乳动物，之所以这样称谓，是因为它们有特征性的三锥齿。这篇论文中所报告的保存异常完好的距今1.25亿年的三锥齿动物化石，将哺乳动物软组织保存的最早记录推后了超过6000万年。 被命名为Spinolestes xenarthrosus、来自西班牙拉斯奥亚斯的这一化石具有典型的哺乳动物特征，包括皮毛、一个外耳和皮肤结构(包括其背上与刺猬和刺毛鼠相似的小刺)。在其皮肤下，有证据表明它还有一个肝脏和含肺泡的肺，说明存在一个橫隔膜。