世界一流科技期刊文章精选

通过重编程恢复年轻的表观遗传信息和视力

Nature封面：折返时间。Nature杂志第7836期封面文章报道了在视网膜神经节细胞内表达3个山中（Yamanaka）转录因子，能将它们重编程到一个更年轻的表观遗传状态，并将眼内神经细胞的时钟往回拨。研究者发现，这些转录因子恢复了组织内年轻的DNA甲基化模式及其转录组。这能让视神经受损的小鼠重新生长出轴突，青光眼小鼠模型和老年小鼠的视力丧失被逆转。结果表明，哺乳动物组织内保留了一份年轻信息的记录，部分由DNA甲基化编码，获得这些信息可以改善组织功能，并有望逆转衰老效应。

人类癌细胞系转移图

Nature封面：研究人员根据MetMap分析结果创建了花瓣图，展示了癌细胞的转移模式。Nature杂志第7837期封面文章报道了MetMap，一个用来确定人类癌细胞系转移潜能的条形码系统，系统的建立来自对代表21种实体瘤的500个左右细胞系的分析。大部分的癌症死亡病例都与肿瘤在体内的转移扩散有关，但是关于这个过程背后的基础生物学机制，还存在很大的认知空白。研究人员使用该图评估了乳腺癌的脑转移，发现这个过程与脂质代谢的变化有关，这一点或许能作为未来的治疗靶标。

神秘的恐龙前种群填补了翼龙起源空白

Nature封面：一种名为“Ixalerpeton polesinensis”的兔蜥艺术示意图。Nature杂志第7838期封面文章报道了兔蜥（lagerpetid）这种身形细长的生物很有可能是翼龙的姐妹类群。翼龙是第一种演化出动力飞行能力的脊椎动物，但是要追溯翼龙精确的演化起源一直很有难度。研究人员通过对骨骼残骸进行微计算机断层扫描和3D重建，确定了兔蜥与翼龙共有的独特特征，比如内耳形状。虽然从陆栖脊椎动物到飞行脊椎动物的具体过渡依然未知，但Martin Ezcurra团队收集的证据照亮了理解翼龙解剖学特征的第一步。

2020年度《自然》十大人物

Nature封面：2020年度《自然》十大人物。Nature杂志第7839期封面文章反映的是2020年最大的事件：新冠肺炎（COVID-19）大流行和新冠肺炎疫苗的研发。2020年是不同寻常的一年，回顾过去艰辛的12个月，《自然》挑选出了10位影响2020年科学进程的人物。全球社会不遗余力地研究、抗击新冠病毒（SARS-CoV-2），最后以前所未有的速度研发出了候选疫苗，等待监管机构批准使用，希望疫苗能够帮助全球走出新冠肺炎疫情。《自然》编辑们挑选出的2020年度十大人物既不是奖励也不是排名，只是讲述他们引人入胜的故事，反映出科学中的关键事件。

高镍单晶阴极研究

Science封面：充入高压的微米级阴极晶体中滑动现象示意图。Science杂志第6522期封面文章报道了如何使富含镍的单晶阴极坚固高效。美国能源部太平洋西北国家实验室的科学家使用高镍含量的单晶材料作为阴极，实现了性能“兼得”。研究人员通过使用高性能单晶作为模型材料，观察了高镍阴极的变化，研究电压如何触发单晶从原子级到微米级的結构变化及其对阴极电化学性能的影响。结果表明，在单晶富镍阴极中观察到沿（003）平面的可逆晶格滑动和微裂纹。论文开发了一种扩散引起的应力模型，以了解平面滑移的起源，并提出了稳定高镍阴极的方法。

希望之光

Science封面：2020年度突破。Science杂志第6523期封面文章报道的是一篇特约作者乔恩·科恩（Jon Cohen）关于新冠肺炎疫苗进展的个人文章。随着2020年新冠肺炎大流行，科学家们被动员起来开发和测试了数十种针对新型冠状病毒的候选疫苗。许多研究者旨在刺激针对病毒突出的尖峰蛋白的抗体，这使得它能够感染人类细胞。如果疫苗能够训练身体产生抗体，并在与受体结合的精确位置锁定针头，它就可能“中和”病毒。在创纪录的时间里，几种疫苗显示出了强有力的效力证据，给饱受困扰的世界带来新希望。

控制内部不均匀性的纳米尺度以增强脱盐膜中水传输

Science封面：反渗透膜的三维纳米结构（金）。Science杂志第6524期封面文章报道了控制膜的纳米结构是咸水淡化的关键。生物膜可以获得非常高的渗透性，同时保持理想的选择性，这是依赖于膜蛋白来实现的。科学家将这种设计策略应用于脱盐膜，通过合成与研究一系列聚酰胺脱盐膜，表现出不断增加的透水性和活性层厚度，并具有恒定的氯化钠选择性。透射电镜测量确定纳米级三维聚酰胺密度图，并预测透水性能。密度波动不利于水的传输，只有系统控制好纳米级聚酰胺不均匀性，才能在不牺牲脱盐膜盐选择性前提下，实现最大化渗透水。

微管蛋白糖基化控制轴突动力蛋白活性、鞭毛搏动和男性生育力

Science封面：一只缺乏糖基化的老鼠精子在转圈。Science杂志第6525期封面文章报道了微管蛋白糖基化控制精子运动机制。研究人员发现微管蛋白的一种特殊的称为糖基化（glycylation）的酶修饰是让精子保持直线游动的关键，对这种修饰进行干扰可能是人类某些形式的男性不育症的根源。糖基化是微管蛋白的翻译后修饰，主要存在于纤毛和鞭毛中，有助于协调驱动鞭毛跳动的轴突动力蛋白马达。缺乏糖基化导致鞭毛异常跳动，导致圆形而不是直精子游泳。这反过来严重影响了男性的生育能力。