科技名刊精选

科技名刊精选

nature

肠道菌群与营养成分之间的相互作用

Nature封面：粪便细菌的一个扫描电子显微镜图像。Nature杂志第7606期封面文章报道了肠道菌群与营养成分之间的相互作用。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及同事研究显示，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。

诱导多能干细胞研究的回顾与展望

Nature封面：IPS。Nature杂志第7607期封面文章回顾IPS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。过去人们认为，“诱导多能干”（induced pluripotent stem cells，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任何细胞。在它们被发现十年之后，IPS细胞仍然很有前景，但研究重点已经从再生医学转到了对人类疾病进行模拟研究，以及药物筛选。未来最大的挑战，不仅仅是学术上的。研究人员需要制药公司和政府的强力支持，推动细胞诊疗。而对于药物研发和疾病模拟，研究人员需要有耐心的坚持下去。IPS细胞仅仅能缩短发现进程，但是不能跳过这一进程。

中国科学现状与未来

Nature封面：中国的科研。Nature杂志第7608期专刊文章是中国科学特辑，分析了中国科学的现状与未来。本期专刊介绍了中国科研力量的迅速崛起，并评选出中国的十大科学家（吴季、叶玉如、崔维成、颜宁、王贻芳、高彩霞、付巧妹、秦为稼、陆朝阳、陈吉宁）。中国试图领先世界的一个领域是DNA测序。此外，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。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。

静摩擦与粘附力之间的关系

Nature封面：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，共有390个，它们依时间顺序拍摄而成。Nature杂志第7609期封面文章报道了静摩擦与粘附力之间的关系。静摩擦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。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。

Science

RNA中的信号

Science封面：艺术家对RNA的想象。Science杂志第6292期制作了一期关于核糖核酸（RNA）特刊，以三篇RNA综述为主打，以及关于microRNA和RNA翻译的相关展望，此外有多篇研究长文涉及mRNA翻译。RNA与基因表达的分子生物学紧密相关：有形成特定结构的能力；作为信号载体；对自身的调节。例如非编码小分子RNA，已知是基因表达的调控因子，和哺乳动物干细胞基因表达变化相关，而这种变化反过来和胚胎发育过程中细胞命运的决定有联系。由于在基因表达中的重要作用，RNA已经作为一种治疗剂引起关注是不足为奇的。事实上，有一些正在进行的临床试验，探索不同RNA药物形式和它们转化于临床应用的潜力。

探索两个维度中多体定域跃迁

Science封面：无序二维晶格中的超冷原子。Science杂志第6293期封面文章报道了两个维度中多体定域跃迁的研究进展。一般封闭量子多体系统在它们自己的动力中热化是统计物理学中的基本假设。近期，多体定域系统的出现对这个概念提出了质疑，同时挑战了科学家对统计物理学和量子力学之间联系的理解。文章报道了二维无序光学晶格中玻色子在热和局部相之间的多体定域跃迁。在单点分辨测量中，追踪了初始准备脱离平衡密度状态的弛豫动力学，找到了在接近定域跃迁时长度尺度分歧的有力证据。实验证明经典计算机上最先进的模拟也无法给出多体定域的演示和深入描述。

南非要在2030年努力结束艾滋病流行

Science封面：抗逆转录病毒药物的研发，南非力争在2030年消除艾滋病。Science杂志第6294期封面文章报道南非全国对艾滋病的抗争。目前，南非统计数字显示有六百六十万人感染HIV（Human Immunodeficiency Virus）病毒，是世界上感染艾滋病最多的国家。其中，约有一半感染者接受抗逆转录病毒（ARV）的治疗，这对国家的医疗体系产生巨大的压力。HIV通过破坏人体的T淋巴细胞，进而阻断细胞免疫和体液免疫过程，导致免疫系统瘫痪，从而致使各种疾病在人体内蔓延。由于HIV的变异极其迅速，难以生产特异性疫苗，对人类健康造成极大威胁。

人造鳐鱼

Science封面：用心肌细胞做一条人造鱼。Science杂志第6295期封面文报道了模拟鳐鱼形状的机械模型，这个模型由实验鼠心肌细胞提供动力和制导。这只人造鳐鱼不是生物，但它也不是一般意义上的机器人。某种意义上说，它是“活的”，这是一只由人工材料和大鼠心肌细胞组成的复合体，活的心肌细胞在其中收缩，带来了动力。鳐鱼类包括魟鱼，它们以其扁平身体和从其头部延伸而成的长翼状鳍而著称。这些鳍会模仿由鳍前至鳍后的高能效波浪状运动来移动。这些心肌细胞通过遗传工程而会对光做出反应，因此研究人员能通过光脉冲来控制该机械鱼运动。

细胞研究

细胞焦亡的关键分子机理

中科院生物物理研究所王大成院士课题组与客座研究员、北京生命科学研究所邵峰院士课题组通力合作，解析GSDMD蛋白家族重要成员的三维结构，与生物功能研究有机结合，确证GSDMD为细胞炎性坏死的直接‘杀手’，揭示GSDMD蛋白以及其它gasdermin家族蛋白介导细胞焦亡和在天然免疫中发挥功能的结构和分子机理，相关结果发表在《自然》杂志上。细胞焦亡（又称炎性坏死）是机体重要天然免疫反应，在拮抗病原感染和内源危险信号中发挥重要作用。过度的细胞焦亡会诱发包括败血症在内的多种炎症和免疫性疾病。研究结果不仅为针对GSDMD开发自身炎症性疾病和败血症的药物奠定了坚实的理论基础，也为后续研究其它gasdermin蛋白在程序性细胞坏死和天然免疫中可能的生理功能开辟了道路。

GSDMA3的晶体结构

蜂窝状孔道与聚合体孔道

β-阻遏蛋白1在棕色脂肪组织中的调控

中科院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所裴钢研究组，发现β-arrestin-1可以调节棕色脂肪组织的功能，也可以和过氧化物酶体增殖物活化受体PPARa/γ直接相互作用并调节其转录活性，研究论文发表于《科学报告》。不同于白色脂肪组织能量储存的作用，棕色脂肪组织的主要功能是能量消耗和适应性产热。寒冷刺激能够激活棕色脂肪组织中的β-肾上腺素受体，并进一步增强其脂肪酸氧化和产热功能。这一过程主要是通过解偶联蛋白UCP-1实现的。β-arrestin-1能够促进PPARa并且抑制PPARγ介导的转录活性。该工作为治疗肥胖症等代谢性疾病提供了新的靶标。

格兰氏阳性菌阿维链霉菌细胞工程

北京大学前沿交叉学科研究院、工学院张珏课题组通过纳秒脉冲电场技术成功实现了对阿维菌素产量的高效提，并揭示了这种崭新的生物电技术对阿维链霉菌胞内关键基因的调控机制，研究论文发表于《科学报告》。阿维菌素是由格兰氏阳性菌阿维链霉菌产生的一类十六元环大环内脂类抗生素，具有高效、安全以及农、牧、医三用等特点，是目前世界上公认的最有效的无公害生物杀虫剂之一。纳秒脉冲电场技术能够促进细胞的增殖，有效地缩短阿维链霉菌的发酵周期，显著提高产量，而且能够方便地嵌入现有的抗生素生产环节，对其生产效率和经济价值产生积极作用。

lncRNA调控肝癌干细胞自我更新机制

中科院生物物理研究所范祖森课题组揭示了长链非编码RNA lnc-β-Catm调控人肝癌干细胞自我更新的分子机制，相关成果发表于《天然结构分子生物学》。通过分析肝癌干细胞和非干细胞的转录组数据，鉴定出另一条在肝癌干细胞中高表达的长链非编码RNA lnc-β-Catm。lnc-β-Catm对于肝癌干细胞的自我更新和肝癌的生长是必需的。lnc-β-Catm通过招募甲基转移酶EZH2，促进β-catenin的甲基化修饰。β-catenin的甲基化抑制了其泛素化修饰，继而维持了β-catenin蛋白的稳定性，进而促进Wnt/β-catenin信号通路的活化，促进了肝癌干细胞干性的维持。lnc-β-Catm的表达量与肝癌的临床严重性和预后密切相关。

酵母细胞质RNA外切体复合物

清华大学生命科学学院、清华-北大生命科学联合中心研究员王宏伟研究团队，报道了酵母细胞质RNA外切体复合物的冷冻电镜结构，相关结果发表在《细胞研究》杂志上。RNA在细胞的正常运作中起着重要作用，特别是RNA的产生、修饰、监控与降解。研究通过蛋白质单颗粒分析技术，解析了酵母Exo-Ski7的RNA-free和RNA-bound两种构象的4.2埃和5.8埃的三维结构，并通过观察RNA结合状态的Exosome复合体的结构差异揭示了RNA底物介导的Exosome复合物构象转化过程中发挥关键作用的结构元件。结合生化数据，揭示Ski7和Rrp6与十亚基Exosome复合物结合的竞争性关系，提出Exosome复合物在不同亚细胞结构选择不同RNA底物进行降解的可能机制。

Exosome-Ski7复合物的RNA降解机理模型

纯化Exo10-Ski7

血管内皮干细胞的身份属性及血管旁周细胞的新起源

中科院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所曾艺研究团队发现多能血管内皮干细胞的身份属性，以及血管旁周细胞的新起源，研究论文发表于《细胞研究》。血管生长和重塑是一个持续发生的生理事件，它伴随了所有组织的发育、自稳态维持、为其输送所需的氧气和营养，对生物体内各组织的功能维持和病变起着至关重要的作用。血管新生是成体内血管系统稳态维持和重塑的主要途径，它依赖于血管内皮干细胞的自我更新和分化以提供新的内皮细胞。谱系示踪实验证明Procr阳性血管内皮干细胞除了形成新的内皮细胞，还能够分化形成新的血管旁周细胞。该研究更新了对旁周细胞传统的“招募”来源的认知，揭示了旁周细胞的新起源。

肿瘤细胞持续生物自发光成像

中国科学技术大学梁高林课题组利用细胞内组装-解组装萤光素纳米粒子的策略，实现体内外脂肪酸酰氨水解酶（FAAH）活性的持续跟踪，并在构建有肿瘤模型的小鼠体内验证了其优异的肿瘤持续生物自发光成像效果，该研究成果发表在《美国化学会-纳米》。FAAH属于丝氨酸水解酶家族，能降解人体内大麻素，维持神经系统的正常功能。设计潜在的萤光素小分子1，进入细胞后立即组装成萤光素纳米粒子，在FAAH的作用下，纳米粒子缓慢解组装并释放出萤光素，实现对FAAH活性持续成像分析。动物实验表明，该策略可实现肿瘤内FAAH活性长达2.5天的持续成像，并且没有对模型小鼠产生毒性。该探针1有望用于体内筛选FAAH抑制剂或者相关诊断。

高分辨率PET成像技术

中科院深圳先进技术研究院杨永峰研究员主持研发的高分辨的小动物正电子发射计算机断层扫描（PET）原型成像系统，实现小鼠脑成像达到国际领先的0.55mm的平均分辨率，相关成果发表于《核医学杂志》。小动物PET成像系统广泛应用于疾病的动物模型研究、新药物的研发、新治疗方法的研究和疗效的早期评估以及基础生物学研究像基因的表达和细胞的追踪等。该系统由16个高分辨率双端读出相互作用深度测量探测器组成，探测器采用晶格大小为0.43mm的高分辨率晶体阵列，并达到1.7mm的高相互作用深度分辨率，使用经过精确系统建模和考虑所有物理效应的三维MLEM图像重建算法，系统对小鼠脑成像达到了0.55mm的平均分辨率。

新型材料

新型动力锂电池富锂锰基正极材料

中科院宁波材料技术与工程研究所动力锂电池工程实验室刘兆平和夏永高领导的研究团队，提出了通过提高晶格氧的活性来改善富锂锰基正极材料的首次充放电效率和倍率性能，为该材料改性研究提供了新思路，相关结果发表在《自然-通讯》杂志上。在目前已知正极材料中，富锂锰基正极材料放电比容量高达300mAh/g，是当前商业化应用磷酸铁锂和三元材料等正极材料放电比容量的一倍左右，因而被视为新一代高能量密度动力锂电池正极材料的理想之选。虽然富锂锰基正极材料具有放电比容量的绝对优势，但要将其实际应用于动力锂电池，尚有关键科学和技术问题需要解决。该研究提出的气固界面改性方法相对简单、可控且易实现工程化，这为高性能富锂锰基正极材料的工程化开发提供了新途径。

富锂锰基正极材料改性前后的电化学性能

气固界面反应原理图和反应前后相应元素分布图

三组分聚合物太阳能电池

北京大学工学院占肖卫课题组发展了一系列高性能三元共混体系，有效提高了有机太阳能电池的能量转换效率和稳定性，研究论文发表于《先进材料》。基于一个电子给体和一个电子受体的二元共混本体异质结有机太阳能电池，实现了有机太阳能电池领域的一次重大跨越。最近，为了克服二元共混有机太阳能电池的缺点，科学家们发展了三元共混体系，在一个电子给体和一个电子受体的基础上，加入功能性第三组分。所有含第三组分ICBA的有机太阳能电池的能量转换效率都有12-14%的提高，最高能达到10.5%。此外，4，4'-二羟基联苯上的羟基可以和给体材料上的氟原子形成氢键来锁定给体材料的网络，从而同时提高有机太阳能电池的能量转换效率和稳定性。

硼酸盐零膨胀材料

中科院理化技术研究所人工晶体研究发展中心研究员林哲帅课题组与北京科技大学教授邢献然课题组合作，在单相硼酸盐材料体系中发现了新型零膨胀材料，相关研究成果发表于《先进材料》。热胀冷缩是自然界物体的一种基本热学性质。然而也有少数材料并不遵循这一基本物理规则，存在着反常的热膨胀性质，即其体积随着温度的升高反常缩小（或不变）。其中，有一类材料的体积在一定温区内保持不变，称为零膨胀材料，在很多重要的科学工程领域具有重要的应用价值。目前已有的绝大多数零膨胀材料是通过将具有负热膨胀性质的材料加入到其它不同材料中，通过化学修饰的手段控制其膨胀率，形成零膨胀状态。

基于适配体识别和纳米界面的CTC高效捕获和分离

中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所纳米生物医学部裴仁军团队，始将纳米结构及材料用于循环肿瘤细胞分离的基础探索研究，相关成果发表于《应用材料与界面》。细胞表面纳米尺度的结构形貌能够影响细胞的行为，如细胞吸附、细胞定向及细胞的运动性。课题组基于微纳米结构对细胞粘附行为的调控作用，制备了多尺度二氧化钛纳米柱阵列基底。该基底由直径为200 nm左右的二氧化钛纳米柱阵列构成，纳米柱本身由30-50 nm的颗粒构成，可以在不同尺度加强基底与癌细胞的相互作用，进而提高对CTC的捕获效率。在血液样本的实验中，该纳米基底对靶细胞的捕获效率高达85%-95%。

新型纳米线

北京大学工学院郭少军研究员课题组和苏州大学黄小青教授合作，设计了一个新的调控方法制备了类似于Zigzag结构的高比表面积CoPt纳米线，其表面具有比PtNi纳米线更高密度的高指数面，相关结果发表在《自然-通讯》杂志上。发展高效氧还原电催化剂对于提高燃料电池和锂空气电池的能量密度十分关键。氧还原催化数据评估结果表明，制备的Zigzag CoPt纳米线对于氧还原催化的质量活性在0.9V vs. RHE达到了接近4A/mg，近十倍于美国能源部2018年目标。理论计算表明，在CoPt纳米线表面集成了高密度的高指数面的坡面是获得高催化活性的主要因素之一。

纳米线结构分析

纳米线形态与结构

高效储氢材料

广东医科大学药学院刘建强研究组合成了新拓扑结构的储氢材料，氢气储存能力得到优化，大幅提升了材料储氢效率，相关成果近日发表于《材料化学杂志A》。金属有机骨架材料（简称MOFs）是一种新型具有三维孔结构的高分子材料，是沸石和碳纳米管之外的新型多孔材料。而氢能作为氢燃料电池在交通工具中大量应用时，金属有机骨架材料将起到重要作用，该材料主要应用在气体储存、催化、传感和药物释放等领域，具有纯度高、结晶度高、成本低、能够大批量生产、结构可控等优点。该研究利用最小的羧酸基元合成了具有拓扑网结构的GDMU-2-MOFs材料，揭示了构筑基元的功能化对材料微观结构和性能的调节作用。

高性能石墨烯纤维

浙江大学高分子系教授高超研究团队在石墨烯纤维的规模化制备及高性能化等方面的研究发表于《先进材料》。文章提出了“全尺度协同缺陷工程”策略，实现了高性能石墨烯纤维的规模化制备，所得石墨烯纤维直径最细可达1.6 μm（约为头发丝的1%~2%），力学强度最高可达2.2GPa，导电率达到8×105 S/m，代表了石墨烯纤维目前最高的性能水平。进一步采用“化学掺杂”方法，将氯化铁、溴、钾等物质引入到石墨烯纤维内部，得到掺杂的石墨烯纤维能显著提高载流子浓度，使其导电率有了数量级的提升。另外，由于石墨烯纤维的密度远低于金属，其比导电率（导电率与密度的比值）约是镍的8倍、铜的2倍，并与铝相当。

铁基高温超导材料

中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室王征飞教授与美国犹他大学刘锋教授，清华大学薛其坤院士、马旭村研究员，中科院物理所周兴江研究员合作，发现了铁基高温超导材料中的一种新型一维拓扑边界态，相关成果发表于《自然-材料》。自然界中至今还没有发现拓扑超导材料。科学家以新型高温超导材料FeSe/SrTiO3为研究对象，结合理论计算、扫描隧道显微镜和角分辨光电子能谱，系统地研究了其反铁磁电子构型，并在实空间观测到自旋—轨道耦合所打开的拓扑能隙中一种新型一维拓扑边界态的存在；揭示了FeSe/SrTiO3中同时存在的超导与拓扑两种特性，为探索单一材料高温拓扑超导体和马约拉纳费米子开辟了新途径。

心理生理

智能手机使用行为与人们的交往焦虑及孤独感有关

中科院心理研究所行为科学重点实验室朱廷劭研究组研究发现，智能手机使用行为与用户交往焦虑、孤独感有关，研究论文发表于《PeerJ》。研究采集了127名Android手机用户的手机使用数据及对应的交往焦虑、孤独感量表得分。孤独感得分高的用户会接听到较少的电话，而拨打电话相关的特征则与低分组没有差异；孤独感得分高的用户会使用较多的系统、美化、健康及浏览器类应用，且会使用较多人人网应用。对交往焦虑高分组及低分组的秩和检验结果表明，包含电话、短信功能的使用，健康类、拍照类应用使用频率的18个特征有统计学意义，其中，交往焦虑得分高的用户拨打、接听电话的频率较低，且在下午短信的使用频率较低。另外，他们会使用较多的健康类应用，但使用较少的拍照类应用。

“MobileSens”功能模块图

智能手机的广泛使用（图片来自网络）

导水管周围灰质神经活动在不同类型的防御行为中的作用

中科院神经科学研究所王佐仁研究组报道了中脑导水管周围灰质脑区periaqueductal gray （PAG）参与动物防御行为的神经机制，相关研究发表于《神经科学杂志》。防御行为，比如逃跑，僵直，危险探测等，对动物的生存非常重要。当遭遇危险时，动物会根据所处的情境做出适当的防御反应从而提高自己存活的机会。对于与危险探测相关的神经元，其神经活动在小鼠更靠近大鼠时为高。对于与逃跑相关的神经元，它们的神经活动与小鼠在逃跑时的实时速度没有显著的相关性，但一部分逃跑细胞的平均放电频率与小鼠逃跑时期的最大逃跑速度有正相关，这说明逃跑细胞的神经活动与单纯的运动无关。

人类决策风险偏好的遗传和神经机制

北京大学心理学系和麦戈文脑科学研究所周晓林教授团队关于人类的决策的研究论文发表于《人类脑成像》。人类的决策会受到选项呈现方式的影响。相对于Val/Val纯合子个体，Met等位基因携带者的决策更加容易受到选择框架的影响。课题组应用静息态功能连接分析考察这一基因-行为关联的神经机制，发现静息状态下眶额皮层和双侧杏仁核的功能连接中介了COMT基因Val158Met多态性对框架效应的影响。具体而言，Met等位基因携带者具有更低的眶额皮层-双侧杏仁核功能连接，因此表现出比Val/Val携带者更大的框架效应。该研究为理解人类决策的遗传和神经机制提供了新证据。

大脑功能网络动态图谱绘制

复旦大学脑智能科学与技术研究院冯建峰教授团队研究通过核磁共振扫描技术度量人类大脑各个区域的动态相互作用模式，并揭示其动态变化的产生机制，绘制脑功能网络的动态图谱，相关成果发表于《大脑》。研究发现大脑功能网络的动态变化与人类的智能高度相关。大脑网络动态图谱的绘制，可被应用于构造更先进的人工神经网络，使计算机具备学习、成长和自适应的能力。此外，在精神分裂症患者、自闭症患者以及多动症患者的大脑默认网络中，都可以观察到“可变性”的状态变异。这也意味着，大多数精神疾病的根源来自于大脑可变性或可塑性方面的改变，这一认识可使科学家们能够更有效的治疗甚至是预防精神疾病的发生。

发音相关脑区对老年人言语理解困难的代偿作用

中科院心理研究所杜忆研究员通过与加拿大多伦多大学和罗德曼研究所的国际合作，发现位于大脑前额叶的言语运动区（与言语的发音密切相关，包括布洛卡区和腹侧前运动皮层）对老年人在噪音环境下的语音分辨和识别具有重要的代偿作用，相关结果发表在《自然-通讯》杂志上。听力损失是老年人最普遍的慢性健康问题之一，80岁以上老年人中约有90%存在不同程度的听力下降。研究表明，即使是听力正常的老年人在噪音环境下也会经历不同程度的言语理解困难。老年人在噪音环境下理解他人的言语时会更多地依赖与发音相关的言语运动脑区并采用一种预测性加工策略，即充分利用较少受到老年化和噪音影响的言语的发音知识和预期以代偿受损的听觉加工。人们发觉年纪越大越唠叨？可能只是想听清你在说什么。

不同年龄BOLD活性

语言相关的ROI

书写产生中词汇通达的时间进程

中科院行为科学重点实验室李兴珊研究组屈青青副研究员采用事件相关电位技术，利用词频效应，考察了书写中词汇通达的时间进程，研究论文发表于《大脑和语言》。语言是人类特有的功能，它不仅将人类与地球上其它动物区分开来，而且和思维、情感与文化有密切关系；书写作为一种表达思想和传递信息的重要方式。词频效应引发词汇加工经典成分P2，该效应始发于图片呈现后168 ms。平均波幅的时间窗口分析发现词频效应发生在刺激呈现后的150-250 ms，300-450 ms的时间窗口，低频条件比高频条件诱发更正的波幅。该结果与先前的口语产生的结果一致，从而推断书写产生与口语产生可能共享词汇通达阶段。

同类型认知训练对延缓认知老化效果各有优势

中科院心理健康重点实验室李娟研究组通过开展干预研究比较了联合认知训练与单一记忆策略训练的效果，研究论文发表于《心理学前沿》。情节记忆能力下降是认知年老化最典型的表现。该研究从社区招募了58位认知正常的老年人，分为三组：联合训练组完成8次执行功能训练后再完成8次记忆策略训练，记忆训练组完成16次记忆策略训练，控制组不参加训练。所有老年人都在训练前后及训练结束后三个月接受了一系列认知测验。结果显示，记忆组比联合组在记忆功能上获益更大，而只有联合组在训练后表现出执行功能的提升。也就是说，结果仅部分支持了联合认知训练理论上的优势：联合认知训练的效果范围的确更加广泛，但在记忆促进上的效果不如单一记忆训练。

马坝人头骨内部解剖结构

中科院古脊椎动物与古人类研究所吴秀杰研究员与西班牙科学家合作，采用高分辨率CT技术，对马坝的额窦、眼窝、颅内模进行了3D复原和研究，将马坝人的演化研究取得的新进展发表于《美国体质人类学》。马坝人的颅容量为1300 cc左右，位于现代人、尼安德特人和海德堡人的变异范围之间。马坝人脑的额叶较窄，顶叶短而扁平。马坝人额叶相对眼眶的位置，额窦的形态及额鳞的曲度，却类似于尼安德特人及现代人。马坝人呈现出古老的脑的形态特征及特殊的衍生的面部特征，这种混合特征与欧洲的古人类非常相似。马坝人面部与尼安德特人接近，其原因可能与人属成员的平行进化相关，也有可能反映了亚洲古人类的变异情况。

中草药

越鞠丸的抗抑郁作用

南京中医药大学教授陈刚团队研究发现中医经典方药越鞠丸在具有不同遗传来源的动物中，抗抑郁作用有很大区别，相关结果发表于《科学报告》。越鞠丸是800年前由朱丹溪创制的解郁名方，临床发现它具有治疗抑郁症的效果。越鞠丸快速抗抑郁疗效在各种动物模型及临床初步研究被证实，与快速抗抑郁的原型西药氯胺酮比，越鞠丸还具有副作用低，没有成瘾作用等优势。给药小鼠半小时后，脑源性神经营养因子在两个品系中都能迅速升高，但是在昆明品系小鼠可以至少持续2天，而ICR小鼠中效果不到1天。脑中是否激活环磷腺苷效应元件结合蛋白信号通路，从而提升脑源性神经营养因子表达，是决定个体是否更受益于越鞠丸治疗抑郁症效果的关键分子机制。

纳巴霉素预处理后mTOR敲除的影响

越鞠丸与氯胺酮抗抑郁效果比较

淫羊藿类黄酮合成及调控

中科院武汉植物园王瑛与黄文俊研究团队，对淫羊藿类黄酮合成及其调控方面展开了系统研究，其中在挖掘具有调控类黄酮合成途径的MYB转录因子中取得新进展，研究论文发表于《植物细胞报告》。现代药理学已证实淫羊藿中草药中主要活性成分为类黄酮化合物，特别是C8-异戊烯化的黄酮醇苷类化合物。研究鉴定了具有调控黄酮醇合成途径的MYB转录因子EsMYBF1，其基因表达模式与叶片不同发育时期内主要活性成分的积累模式有很好的相关性，并且不依赖于bHLH调控蛋白而发挥作用；EsMYBF1具有调控黄酮醇合成途径基因CHS、F3H、FLS的能力，从而参与对淫羊藿黄酮醇苷活性成分合成积累的调控。

原位可视化定量研究压片过程中药物晶体形态的变化

中科院上海药物研究所张继稳课题组联合上海应用物理研究所肖体乔研究组、国际合作者，定量研究了压片过程中同一药物、不同晶型的晶体形变行为，原位测定了硫酸氢氯吡格雷两种晶型的晶体颗粒压片前后的三维结构变化，研究结果发表于《科学报告》。该研究建立了基于SR-μCT技术的定量、可视化、跨维度的药物晶体结构分析方法，加深了片剂内部微结构的认知，高精度的定量结构参数揭示了压力作用下药物多晶型的形变规律。通过三维定量结构参数的计算和分析，发现在高压下，两个晶型CLP的晶体颗粒的球形度、扁率、椭率等形态学参数分布均发生显著变化；为结晶性药物的制剂工艺过程研究提供了新的视角。

天然产物绿原酸抗衰老研究

中科院昆明植物研究所罗怀容研究组利用秀丽隐杆线虫为模型，发现绿原酸抗衰老作用及其作用机制，研究结果发表《老年医学专业杂志A》。绿原酸是众多中草药和天然产物中抗菌、抗病毒有效药理成分之一，存在于大量植物中，如茶叶、咖啡、金银花等，具有抗菌、抗病毒、提高白血球、保肝利胆、抗肿瘤、降血压、降血脂、清除自由基和兴奋中枢神经系统等作用。然而，绿原酸对衰老的影响及机制等仍不清楚。该研究发现，绿原酸能延长野生型线虫寿命达20.1%；绿原酸主要通过作用于胰岛素信号通路，降低AKT磷酸化水平，激活转录因子DAF-16及其下游基因的表达，提高线虫对外界压力环境的抵抗，延长线虫的寿命。

中药丹参基因遗传密码破译

中国中医科学院中药研究所陈士林团队和中国科学院植物研究所漆小泉团队联合中国医学科学院药用植物研究所、澳大利亚昆士兰大学、美国田纳西州大学健康科学中心、美国爱荷华州立大学、澳门大学、英国桑格研究院和广药集团等单位，在《分子植物》发表丹参全基因组，标志着作为常用中药丹参的遗传密码被破译，为揭示丹参主要药理活性成分丹参酮和丹参酚酸生物合成及其调控的分子机制，促进丹参优良品种选育提供了重要的遗传背景基础。丹参，为唇形科植物丹参Salvia miltiorrhiza Bge.的干燥根和根茎。具有活血祛瘀，通经止痛，清心除烦，凉血消痈的功效；在全国大部分地区都有分布。

中药丹参

大规模种植培育

中草药抗癌发掘

中科院昆明动物所黄京飞课题组在从传统中草药中发掘抗癌植物和化合物研究中取得进展，相关成果发表于《科学报告》。我国传统中药数据库记录了2000多种药用植物，但只有小部分药用植物被充分系统地研究过。研究人员先建立了一个抗肿瘤药物预测平台，开发新的预测肿瘤靶标的方法，并成功预测了新的肺癌靶标。利用该平台和预测方法，对传统中草药数据库中的所有药用植物及其化合物的抗癌潜力进行了系统评估和发掘。从中预测出5278个抗癌化合物，其中前346个化合物在60个细胞系测试实验中表现出超强的抗癌活性。分析表明，有3952个化合物和已经上市的抗癌药物具有高度的结构相似性。

通过免疫调节的清除作用改善APP/PS1小鼠的认知损伤

第二军医大学药学院张卫东教授课题组开发治疗阿尔茨海默症有了新途径，研究论文发表于《衰老》杂志。阿尔茨海默症（AD）是世界范围内最常见的神经退行性疾病之一。目前临床使用的治疗AD药物都不能从根本上起到治疗的作用，而且一旦停止用药疾病就会复发，可用的药物匮乏。前期研究发现假马齿苋皂苷（BS-I）具有很好的保护神经细胞、治疗脑缺血和抑郁症的作用。进一步发现BS-I能显著减少APP/PS1转基因小鼠b淀粉样蛋白斑块负荷、改善其学习能力和长期空间记忆障碍。综合利用基因组学和蛋白质组学技术，发现BS-I通过调节先天免疫和吞噬作用，促进淀粉样蛋白的减少，是一种新型的作用机制。

中药绿升麻提取物可抑制乳腺癌

中科院昆明动物研究所和昆明植物研究所的科学家们通过联合研究，发现了绿升麻提取物对三阴性乳腺癌的抑癌机制，相关成果发表于《治疗与诊断学》。毛茛科升麻属植物在我国是著名的常用中药，其药用价值早在《神农本草经》中就有记载，其地下根茎入药，功效为清热解毒，民间用它治疗咽喉肿痛、牙痛和妇科疾病。近年来研究表明，升麻中提取的三萜类化合物具有抗肿瘤、抗疟疾、降血脂等方面的生物活性。绿升麻是升麻中的一种。通过抑制三阴性乳腺癌细胞增殖和存活相关信号通路，来诱导癌细胞的凋亡和周期阻滞、降低耐药蛋白的表达水平，从而达到抑制癌细胞增殖的效果。