《Nature》10月最受关注的十篇论文

　　2016年10月14日讯 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9月10日 —— 2016年10月10日）。

　　科学与不平等

　　本期《自然》的“科学与不平等”特刊考察科学对不平等现象有何解释，以及不平等如何影响科学工作者。经济学家Branko Milanovic使用历史数据，追踪了不平等现象在数百年间的起落。Mike Savage在此探寻“阶级”究竟意味着什么。在新闻版块的两篇文章中，我们详细探讨了不平等对科学自身的影响。

　　城市的未来

　　第三届人类住居大会（Habitat III conference）将于今年十月在厄瓜多尔首都基多市召开，联合国将在会上宣布它的新城市议程（New Urban Agenda）。在本期的评论特辑中，我们展示了一些会上可能提起的话题。Joern Birkmann等人认为，中小城市正在以高于超大城市的速度增长，它们需要更多保护措施来应对极端事件。未来15年地球人口将比现在多10亿，Richard T. T. Forman 和邬建国呼吁采取全球性和区域性的城市规划来应对该问题，重点将落在已经拥挤不堪的亚洲和非洲城市，它们未来将大幅承压。Michele Acuto认为，大城市应该成为全球治理网络不可或缺的一部分，这样它们才能应对不可避免的扩展问题。Austin Williams就两本探究人与居住城市之间动态关系的新书发表了评论。

　　细胞死亡影响抗肿瘤防御机制

　　瘤内细胞死亡经常和预后不良联系在一起，人们之前认为，这种现象出现的原因是癌细胞在资源有限的环境中快速分裂。Robert Eil及同事表明，瘤内细胞死亡实际上在抑制抗肿瘤免疫力方面发挥着显著作用。他们发现，若人体和小鼠肿瘤间质液中的细胞外钾增加，则会抑制人体和小鼠T细胞内由T细胞受体诱导的抗肿瘤功能。此外，过度表达Kcna3，让肿瘤特异T细胞输出钾质可以逆转这种免疫抑制。

　　南方古猿露西可能因摔致命

　　著名的人类祖先露西（Lucy）属于已经灭绝的人族阿法南方古猿（Australopithecus afarensis），300多万年前，她生活在位于现今埃塞俄比亚的地区。John Kappelman等人对其骨骼进行的最新分析揭示了其死因--从树上摔下受伤而死。人们一直认为，阿法南方古猿虽然是较为成熟的两足动物，但也擅长爬树。然而，使用双足行走的适应行为也带来了不同的风险，露西或许便是因此遭遇了不幸。

　　溯源高产水稻基因

　　杂种优势，即杂交植株表现出优于其亲本的表型特征，尽管人们发现这一现象已逾一个世纪，且在植株培养中广泛应用，但对杂种优势的遗传基础仍不清楚。韩斌及同事生成17个有代表性的优良杂交水稻品种中的一万多个品系，将其分为代表不同培养体系的三大类，进行测序和表型。他们描绘了与产量性状有关的基因位点，分析了这些位点的杂种优势效应，以及它们对杂种优势的贡献。研究者没有发现各个品种共有的杂种优势位点，但在同一类型的杂交水稻中发现了一些来自母本的基因位点，它们在很大程度上解释了杂交较之父本的产量优势。这些有关水稻产量杂种优势的全基因组结构剖析，加之进一步的候选基因解析，将有助于培育具有优良性状的杂交水稻新品种。

　　对细菌细胞壁完整性至关重要的SEDS蛋白

　　一般认为，细菌外骨骼的细胞壁肽聚糖是由一种被称为A型PBP的青霉素结合蛋白（PBP）合成的。现在，David Rudner及同事通过对枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）进行遗传操作、亲缘分析和功能实验，鉴定出SEDS蛋白家族是一种比A型PBP更广泛保守的主要肽聚糖聚合酶。尤其是在枯草芽孢杆菌中，研究者发现SEDS蛋白RodA与B型PBP一起作为细胞延长和分裂机制核心的细胞壁合成酶发挥作用，RodA是与杆菌延长有关的杆复合物中的一种广泛保守组分。作者推断，枯草芽孢杆菌，或许大部分细菌都使用两种不同的聚合酶来合成外骨骼。研究还表明，SEDS蛋白应是良好的抗生素研发靶点。

　　睡眠回路探究

　　我们对控制睡眠周期的神经回路的认识仍停留在表面。现在，光遗传学、遗传药理学、显微内镜钙成像和病毒介导回路跟踪等新技术的出现，辅以小鼠遗传学，使我们解锁众多的睡眠奥秘成为可能。在本期《自然》的一篇评论文章中，Franz Weber和杨丹探讨了睡眠回路的研究现状，并为绘制全面的睡眠-觉醒控制网络回路图，以详细描述各细胞类型的功能及相互作用指明了道路。

　　远古地球的生命迹象

　　叠层石是微生物在浅海地区分层生长形成的沉积物。化石叠层石是地球生命的最早证据之一。Allen Nutman及同事描述了约37亿年前的变质叠层石，它位于现今的格陵兰岛，比此前已知最古老的化石还要早两亿年，因此以超出第二名不少的年龄成为了地球上最古老的化石。虽然一些基于同位素地球化学的间接证据表明，地球生命的起源时间甚至可能比这更早，但这篇有关最古老化石的报告或许仍将引起争议。

　　海洋病毒多样性

　　海洋病毒对海洋微生物群落的组成和代谢活动存在重要影响，因此也影响着全球生物地质化学循环。由于取样和培养方面的挑战，基因组层面的病毒多样性描述仍然不佳，以至于在人类已观察到的海洋表面病毒中，“已知”的不到1%。有关深海病毒的信息尤为稀缺。Matthew Sullivan及同事报告了来自海洋表面和深海病毒的完整基因组组装和一些大型基因组碎片，这些病毒是在Tara Ocean和Malaspina研究考察期间采样的。所得的全球海洋病毒组数据集使人类对海洋病毒群落的认知范围扩大了约两倍，对候选细菌和古病毒属的认知范围扩大了一倍。利用这一全球图谱，该研究对病毒宿主进行了预测，并识别了病毒辅助代谢基因，其中大多数都是此前未知的。

　　蓝斑核中的记忆巩固

　　在记忆编码前后的短时间内，如果发生了新奇或明确相关的事件，便能增强记忆保持，就像“闪光灯记忆”一样。人们认为，这一现象涉及源于腹侧被盖区的多巴胺相关机制。作者认为，蓝斑核向海马体的投射（其特点是去甲肾上腺素能信号传导）可能通过在局部释放多巴胺，促使新奇事件带动增强记忆。