《Nature》7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（2016年6月4日 ～ 2016年7月4日）：
中国科学现状与未来

Nature 534 (2016年6月23日)
本期Nature 专刊分析中国科学的现状与未来。我们介绍了中国科研力量的迅速崛起(page 452)和中国的十大科学家(page 456)。该国试图领先世界的一个领域是DNA测序。发表在本期第462页上的一篇文章显示，中国也计划在精准医学方面独占鳌头。在一篇Comment文章中， 国家自然科学基金委员会主任杨卫认为，中国需要提高基础研究的质量、诚信度和适用性(page 467)。而Douglas Sipp和裴端卿认为，与人们一般看法相反的是，中国给其他国家提供了怎样管理生命科学领域伦理敏感性研究工作的经验(page 465)。封面: Jasiek Krzysztofiak/ Nature

肠道菌群与营养成分之间的相互作用

Nature 534 (2016年6月9日)
本期封面所示为粪便细菌的一个扫描电子显微镜图像。肠道菌群的变化以及粪便短链脂肪酸浓度的改变已被发现与肥胖症、胰岛素抗性和代谢综合症相关，但却没有在它们之间确定存在因果关系。Gerald Shulman及同事显示，肠道菌群与营养成分之间的一种相互作用会增加吃高脂肪食物的啮齿类动物醋酸盐的生成量。这会导致副交感神经系统(神经系统中控制下意识行为如心律和消化的部分)的激发，这反过来又会促进由葡萄糖刺激产生的胰岛素分泌和饥饿素分泌的增加以及食欲过盛和肥胖。封面: 扫描电子显微镜图像由Morven Graham 和 Xinran Liu提供，假色处理由Fred Gorelick完成。

量子计算的一个演示

Nature 534 (2016年6月9日)
绝热量子计算机是模拟机器，在量子隧穿效应的帮助下，能够慢慢从一个简单的输入演变为人们所期望的、比较复杂的输出。虽然绝热量子计算机在执行特定任务时可以非常快，但它们受到在计算过程中无法得到校正的噪音和错误的限制。相比之下，通用量子计算机是采用逻辑门、允许进行错误校正的数字化装置。在这项研究中，Rami Barends等人通过将一个绝热量子计算系统数字化，把绝热和通用量子计算机的优势结合了起来。这一方法允许对 “non-stoquastic Hamiltonians”进行编码，后者是模拟具有相互作用的费米子的物理和化学系统的关键。

iPS细胞研究的回顾与展望

Nature 534 (2016年6月16日)
过去人们认为，“诱导多能干”(iPS)细胞将预示着一场医学革命。人们希望，一个患者的皮肤、血液或其他细胞有可能被重新编程为iPS细胞，然后用它们来生长肝细胞、神经细胞或治疗其疾病所需的不管什么其他细胞。在它们被发现十年之后，iPS细胞仍然很有前景，但重点已经从再生医学转到了对人类疾病进行模拟和研究以及药物筛选。在本期Nature上的一篇News Feature文章中，我们回顾过去十年的发展，并对iPS细胞研究的当前和未来趋势进行展望。封面图示：Andy Potts。

人体微生物群的动态

Nature 534 (2016年6月9日)
与人体相关的微生物群是复杂的、高度个性化的生态系统，我们对其生态动态很不了解。这些微生物群主要是宿主独立的(因而也是 “普遍”的)还是宿主特定的是一个有待回答的问题，其答案对于基于微生物群的干预措施的制定至关重要。这项研究报告了用来表征与人体相关的微生物群落的一个新的计算方法，并将它应用于来自两项规模最大的微生物群研究的数据。结果表明，肠道和口腔微生物群表现出普遍性动态，而皮肤微生物群则是由宿主环境决定的。这些普遍性肠道微生物动态在被艰难梭菌感染的研究对象中没有被观察到，但却在粪便移植后重新出现了。

上旧石器时代的欧亚人

Nature 534 (2016年6月9日)
David Reich、Svante Pääbo及同事分析了生活在距今45,000 年和7,000年前之间的51个欧亚人的古基因组数据。这些数据提供了关于新石器时代以前欧洲的人口史的迄今最全面的信息，也为这一时期欧洲人口的不断迁移和周转提供了支持。以尼安德特人为祖先的人所占比例在过去45,000 年从3-6%减少到了当今的2%左右。

静摩擦与粘附力之间的关系

Nature 534 (2016年6月30日)
本期封面所示为穿过一个可切换氮化硼表面上运动的一滴含水电解质的照片，每个照片大小为1-MB ，共有390个，它们依时间顺序拍摄而成。静摩擦(Stiction)是让一个物体开始穿过一个表面滑动所需的力。它在有相接触移动部件的设备中从技术上来说很重要，但我们对其还不是很了解。Stijn Mertens等人描述了一个用于研究表面润湿、静摩擦、粘附和润滑之间关系的无机模型系统。该系统是一个六边形氮化硼单层，可以通过氢的插入在波纹形态和扁平形态之间以电化学方式切换。氮化硼表面结构的变化会改变一个穿过该单层滑动的液滴的粘附力及其与该液滴之静摩擦之间的平衡。当表面从扁平变为波纹形态时，粘附力增加，而静摩擦阈限则不发生明显改变。因此，作者通过原子尺度上的结构控制在静摩擦和粘附力的宏观性质之间建立了一个定量联系。

选择对威胁做出反应的脑回路

Nature 534 (2016年6月9日)
觉察到一个威胁的一只小鼠可在两种主要防卫方式之间做出选择：主动攻击或被动僵硬。Andreas Lüthi 及同事将光遗传学、电生理学和神经解剖学追踪方法相结合，识别出了控制这些不同策略的神经回路。他们识别出从杏仁核到导水管周围灰质的一个通道，该通道不仅介导僵硬，而且还与介导攻击的回路相互作用。僵硬是包括鱼类、啮齿类和灵长类在内的很多物种的一个在演化过程中保留下来的行为。对人类来说，这一“生存回路”的失调已被发现牵涉到与焦虑相关的疾病。

强子的构造

Nature 534 (2016年6月23日)
量子色动力学(QCD)描述夸克怎样聚集在一起形成强子。最常见的强子是重子，如质子和中子(它们由三个夸克组成)及介子(它由一个夸克-反夸克对组成)。但原则上，QCD允许存在的构造要奇异得多：由更多夸克组成的粒子或由胶子(强作用力的载体)及夸克组成的粒子。虽然这种奇异状态的例子最近已被发现，但实验结果和来自 “格点QCD” 的高准确度理论预测并未产生一个能够据其从QCD推导出强子构造规则的清晰模式。这篇Review文章讨论最近在寻找决定强子构造的规则过程中所获得的实验和理论结果，作者就这一领域当前和未来的研究工作表达了他们的观点。

以p53 和 c-Myc通道作为双重目标

Nature 534 (2016年6月16日)
酪氨酸激酶抑制剂是慢性粒细胞性白血病(CML)患者的一种一线治疗药物，对这种患者，它们以致癌的BCR-ABL融合基因为作用目标。然而，复发不可避免地会出现，促成复发的可能是一个抗药性 “白血病干细胞” (LSCs)类群。这项研究发现，p53和Myc信号传导网络同时参与调控LSCs。本文作者显示，以p53 和 c-Myc通道同时作为遗传和/或药物作用目标，在小鼠和人类CML细胞模型中能实现更有效的疾病中和(disease neutralization)。