2019年上半年很快就结束了，iNature盘点了中国学者在Cell，Nature及Science发表的成果，我们发现总共有86篇（截至2019年6月24日），具体介绍如下：

4-6月发表的文章

【1】2019年6月21日，西北工业大学王文，中科院昆明动物研究所/BGI 张国捷及丹麦哥本哈根大学Rasmus Heller共同通讯在Science在线发表题为”Large-scale ruminant genome sequencing provides insights into their evolution and distinct traits“的研究论文，该研究结果不仅为了解反刍动物群体的起源和进化及其特殊性状提供了数据，而且还具有将反刍家畜基因组资源置于进化背景和保护反刍动物生物多样性的意义；

【2】西北工业大学王文，邱强及中国农业科学院特产研究所李志鹏共同通讯在Science 发表题为”Biological adaptations in the Arctic cervid, the reindeer (Rangifer tarandus)“的研究论文，该文章被选为本期Science的封面文章。该结果可能提供与人类健康相关的见解，包括驯鹿中维生素D的遗传反应如何影响骨骼和脂肪代谢以及基因如何影响昼夜节律性心律失常；

【3】西北农林科技大学姜雨，西北工业大学王文及邱强共同通讯在Science 在线发表题为”Genetic basis of ruminant headgear and rapid antler regeneration“的研究论文，该研究揭示了反刍动物头带的进化，发育和组织学起源以及鹿角再生的遗传机制。已鉴定的基因及其独特的突变为未来头带发育，哺乳动物器官再生和肿瘤发生的功能研究提供了指导；

【4】2019年6月14号，清华大学生命科学学院杨茂君Science杂志发表题为“Cryo-EM structure of the mammalian ATP synthase tetramer bound with inhibitory protein IF1”的研究论文，通过高性能冷冻电镜技术，解析了分子量高达280万道尔顿的哺乳动物ATP合酶四聚体6.2埃的结构，以及完整的（19种亚基）、两种状态的ATP合酶单体3.34埃和3.45埃结构；

【5】2019年6月14号，武汉大学袁荃和UCLA段镶锋共同通讯在Science发表题为“Large-area graphene-nanomesh/carbon-nanotube hybrid membranes for ionic and molecular nanofiltration”的研究论文，合作开发了一种大面积石墨烯-纳米网/单壁碳纳米管（GNM/SWNT）杂化膜；这种膜在拥有原子级厚度的同时，还具备优异的机械强度；

【6】2019年6月12日，中国科学院深圳先进技术研究院周晖晖，中山大学项鹏，华南农业大学杨世华及美国麻省理工学院冯国平共同通讯在Nature在线发表题为“Atypical behaviour and connectivity in SHANK3-mutant macaques”的研究论文，该研究使用CRISPR-Cas9技术介导的SHANK3-突变体猕猴模型的创建，同时得到了F1代。该模型首次在非人类灵长类动物重现了自闭症谱系障碍（Phelan-McDermid综合征），对于进一步研究自闭症谱系障碍的分子机制打下了坚实的基础；

【7】2019年6月12日，美国哈佛医学院吴皓及北京大学毛有东共同通讯在Nature在线发表题为“Structural mechanism for NEK7-licensed activation of NLRP3 inflammasome”的研究论文，该研究报告了与NEK7复合的无活性人NLRP3的冷冻电子显微镜结构，分辨率为3.8Å。总而言之，结构和功能研究已经证明NLRP3-NEK7相互作用决定了NEK7对NLRP3炎性体激活的需求；

【8】2019年6月10日，中科院神经科学研究所杨辉、周海波，与四川大学郭帆和中科院上海营养所李亦学共同通讯在Nature在线发表题为“Off-target RNA mutation induced by DNA base editing and its elimination by mutagenesis”的研究论文，该研究进一步验证了BE3与ABE两种DNA单碱基编辑器在RNA水平上的脱靶现象，提出了针对这两种系统的优化方案，有效降低了它们在RNA水平上的脱靶效应；

【9】2019年6月5日，南京大学王鹏，聂越峰及Pan Xiaoqing共同通讯在Nature在线发表题为“Freestanding crystalline oxide perovskites down to the monolayer limit”的研究论文，该研究合成了高质量的独立钙钛矿氧化物，例如像单个晶胞一样薄的SrTiO3（STO）和BiFeO3（BFO）薄膜，可以转移到任何所需的基底上，例如硅晶片和多孔碳；

【10】2019年5月31日，中国科学技术大学杜江峰及荣星在Science 在线发表题为“Observation of parity-time symmetry breaking in a single-spin system”的研究论文，该结果为开发和理解量子系统中PT对称Hamiltonian的奇异性质提供了一个起点；

【11】2019年5月30日，加州大学洛杉矶分校的Z. Hong Zhou团队（中国科学技术大学位第一单位，刘云涛为第一作者）在Nature 杂志上发表了题目为“Cryo-EM structures of herpes simplex virus type1 portal vertex and packaged genome”的研究论文，该工作利用冷冻电镜首次解析了人类疱疹病毒基因组包装的关键机制以及病毒的DNA基因组结构，有助于预防和控制疱疹病毒引发的多种疾病，并可望改造疱疹病毒用于靶向治疗；

【12】2019年5月31日，北京大学生命科学学院瞿礼嘉课题组在Science在线发表题为“Cysteine-rich peptides promote interspecific genetic isolation in Arabidopsis”的研究论文，该研究表明整个AtLURE1基因家族的敲除不影响生育力，表明在一个拟南芥物种内成功受精不需要AtLURE1-PRK6介导的信号传导。 该研究有利于未来的育种工作，同时可以通过向作物植物添加期望的农艺性状来增加基因库；

【13】2019年5月30日，颜宁（清华大学为第一通讯单位）及吴建平共同通讯在Cell 在线发表题为“Molecular Basis for Ligand Modulation of a Mammalian Voltage-Gated Ca2+ Channel”的研究论文，该研究报告了Cav1.1与拮抗药物硝苯地平，地尔硫卓和维拉帕米的复合物的冷冻电子显微镜（cryo-EM）结构，分辨率分别为2.9Å，3.0Å和2.7Å；Cav1.1与DHP激动剂Bay K 8644复合物的冷冻电子显微镜（cryo-EM）结构，分辨率为2.8Å；

【14】2019年5月30日，美国维克森林大学林慧宽团队（第一单位是国家生物医学分析中心，第一作者是张维娜）在Cell 在线发表题为“Lactate Is a Natural Suppressor of RLR Signaling by Targeting MAVS”的研究论文，该研究发现在RLR活化期间失活的糖酵解作为阻止RLR活化后I型IFN产生的屏障。 RLR触发的MAVS-RIG-I识别劫持己糖激酶与MAVS结合，导致己糖激酶线粒体定位和激活受损。乳酸通过直接结合MAVS跨膜（TM）结构域并阻止MAVS聚集而用作负责糖酵解介导的RLR信号传导抑制的关键代谢物；

【15】2019年5月22日，北京大学物理学院刘开辉研究员、俞大鹏院士、王恩哥院士与合作者在Nature 在线发表题为“Epitaxial growth of a 100-square-centimetre single-crystalhexagonal boron nitride monolayer on copper”的研究论文，在国际上首次报道利用中心反演对称性破缺的单晶铜衬底实现分米级二维单晶六方氮化硼的外延制备。该生长机制具有普适性，可推广到其它二维材料大面积单晶的制备；

【16】2019年5月16日，中国科学院微生物研究所病原微生物与免疫学重点实验室高福，首都医科大学附属北京儿童医院谢正德及北京大学魏文胜共同通讯在Cell 在线发表题为“Human Neonatal Fc Receptor Is the Cellular Uncoating Receptor for Enterovirus B”的研究论文，该研究通过CRISPR-Cas9文库筛选鉴定新生儿Fc受体（FcRn）作为大量EV-B病毒的通用脱壳受体。该研究系统地剖析了Echo 6附着和脱壳受体的不同作用，这为理解肠道病毒进入的机制提供了结构基础。发现FcRn作为其受体将改善基于艾柯病毒的溶瘤治疗剂的开发；

【17】2019年5月17日，复旦大学Wu Ruqian及加州大学欧文分校W.Ho共同通讯在Science在线发表题为“Probing and imaging spin interactions with a magnetic single-molecule sensor”的研究论文，该研究结果为基于磁性单分子传感器的新纳米级成像能力铺平了道路；

【18】2019年5月15日，中国科学院国家天文台李春来，任鑫及刘建军共同通讯在Nature发表题为“Chang’E-4 initial spectroscopic identification of lunar far-side mantle-derived materials”的研究论文，该研究利用嫦娥四号就位光谱探测数据，证明了月球背面南极-艾特肯盆地（SPA）存在以橄榄石和低钙辉石为主的深部物质，为解答长期困扰国内外学者的有关月幔物质组成的问题提供了直接证据，将为完善月球形成与演化模型提供支撑；

【19】2019年5月9日，中国科学院微生物研究所病原微生物与免疫学重点实验室高福及中国科学院天津工业生物技术研究所Gao Feng共同通讯在Cell 在线发表题为“Molecular Basis of Arthritogenic Alphavirus Receptor MXRA8 Binding to Chikungunya Virus Envelope Protein”的研究论文，该研究研究人员报告了游离小鼠MXRA8（mMXRA8）的晶体结构和人MXRA8（hMXRA8）与CHIKV E蛋白之间的复合物的冷冻电子显微镜结构。 该发现提供了关于针对那些致关节炎性甲病毒的治疗对策的发展的重要信息；

【20】清华大学Liu Xiangyu及斯坦福大学Brian K. Kobilka共同通讯在Cell 发表题为“Structural Insights into the Process of GPCR-G Protein Complex Formation”的研究论文，该研究提出了与Gαs的羧基末端14个氨基酸复合的β2AR结构以及GDP结合的Gs异源三聚体的结构。 这些结构为β2AR和Gs之间的交替相互作用提供了证据，同时提出β2AR的活性结构仅由GsCT的14个氨基酸稳定。 该结构可以代表无核苷酸的β2AR-Gs复合物形成中的构象中间体，并揭示G蛋白活化的动态过程；

【21】2019年5月10日，中科院遗传发育所白洋组与JIC的Anne Osbourn组合作在Science在线发表题为“A specialized metabolic network selectively modulates Arabidopsis root microbiota”的研究论文，该研究揭示了拟南芥三萜类化合物对根系微生物组的调控规律。该工作系统地解析了拟南芥中形成基因簇的三萜合成遗传网络；

【22】2019年5月8日，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所王敏及周忠和院士等人在Nature在线发表题为“A new Jurassic scansoriopterygid and the loss of membranous wings in theropod dinosaurs”的研究论文，该研究描述了一个新发现的scanoriopterygid（擅攀鸟龙类），研究人员将其命名为Ambopteryx longibrachium，该化石可追溯到大约1.63亿年前的侏罗纪时期，该化石保存的非常好。该研究进一步拓展了会飞行的恐龙家族：这一新发现表明，奇翼龙不是一种异常物种，在侏罗纪时代有一整群蝙蝠恐龙在天空中飞翔；

【23】2019年5月8日，南方科技大学张立源，中国科学技术大学乔振华及新加坡科技设计大学杨声远共同通讯在Nature在线发表题为“Three-dimensional quantum Hall effect and metal–insulator transition in ZrTe5”的研究论文，该研究全球首次在ZrTe5晶体中实现三维量子霍尔效应（3D QHE）。该研究结果提供了3D QHE的实验证据，并为进一步探索3D系统中的奇异量子相和跃迁提供了有希望的平台；

【24】2019年5月8日，北京大学王初及陈鹏共同通讯在Nature在线发表题为“Time-resolved protein activation by proximal decaging in living systems”的研究论文，该研究报告了计算辅助和遗传编码的近端分解（以下称为CAGE-prox）策略的开发，该策略能够实现活细胞和小鼠中广泛蛋白质以时间分辨率激活；

【25】中科院上海生物化学与细胞生物学研究所徐国良院士联合复旦大学唐惠儒教授和中科院武汉水生生物研究所黄开耀研究员等多个课题组合作在Nature 杂志发表了题为“A vitamin-C-derived DNA modification catalysed by an algal TET homologue” 的研究论文，该研究发现在莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）中TET双加氧酶的同源蛋白CMD1能以维生素C为底物，在DNA的5-甲基胞嘧啶上催化产生一种全新的DNA修饰5gmC。并进一步发现这种具有独特的DNA修饰活性的CMD1蛋白与5gmC参与了光合作用的反馈调控。该研究对于丰富DNA修饰的研究内容，更进一步了解表观遗传学的深度内涵都具有重要的意义；

【26】细胞生物化学的一个重要组成部分是非膜性区室中蛋白质和核酸的浓度。这些生物分子缩合物由包括液  -液相分离的过程形成。液  -液相分离所需的多价相互作用已在体外进行了广泛研究。然而，人们对体内该过程的调节知之甚少。清华大学李丕龙研究团队等人在Nature在线发表了题为“Arabidopsis FLL2 promotes liquid–liquid phase separation of polyadenylation complexes”的文章。该研究结果表明，卷曲螺旋域蛋白可以促进液  -液相分离，这扩展了我们对控制液体样体内动力学原理的理解；

【27】中科院物理所柳延辉研究团队等人在Nature发表了题为“High-temperature bulk metallic glasses developed by combinatorial methods”的文章。研究人员报道了铱/镍/钽金属玻璃(和其他含硼金属玻璃)的设计，其玻璃转变温度高达1，162开尔文，过冷液体区为136开尔文，比大多数现有金属玻璃的宽。与现有合金相比，IR-Ni-Ta-(B)玻璃在高温下表现出较高的强度：在1000 kelvin的温度下，玻璃强度为3.7千兆帕斯卡。玻璃形成能力的特点是临界铸造厚度为3毫米，这意味着在高温或恶劣环境下应用的小型部件可以很容易地通过热塑性成形获得。为高强度、高温、大块的其他具有高性能的玻璃合金的研究提供了理论的可能和方法的支持；

【28】中国科学院青藏高原研究所陈发虎，兰州大学张东菊及德国马普演化人类学研究所Jean-Jacques Hublin共同通讯在Nature在线发表题为“A late Middle Pleistocene Denisovan mandible from the Tibetan Plateau”的研究论文，该研究分析了甘肃夏河县新发现的古人类下颌骨化石，可以确定其为青藏高原的丹尼索瓦人，建议命名为夏河丹尼索瓦人，简称夏河人。结果发现，该化石目前是除阿尔泰山地区丹尼索瓦洞以外发现的首例丹尼索瓦人化石，也是青藏高原发现的最早人类活动证据（距今16万年前）。该研究为进一步探讨丹尼索瓦人的体质形态特征及其在东亚地区的分布、青藏高原早期人类活动历史及其对高海拔环境适应等问题提供了关键证据；

【29】耶鲁大学David G. Schatz，Xiong Yong及北京中医药大学徐安龙共同通讯在Nature在线发表题为“Transposon molecular domestication and the evolution of the RAG recombinase”的研究论文，该研究从文昌鱼ProtoRAG转座酶的冷冻电子显微镜结构开始，鉴定了其氨基酸残基和结构域，其获得或丧失功能支持RAG偶联裂解的倾向，它对不对称DNA底物的偏好并且它无法在细胞中进行转座。研究结果揭示了抑制RAG介导的转座的双层机制，阐明了V（D）J重组的进化，并提供了控制转座子分子归化的原理的见解；

【29】美国Salk研究所Tony Hunter院士和史宇博士、以及南方科技大学田瑞军教授等的合作在Nature上发表了题为“Targeting LIF-mediated paracrineinteraction for pancreatic cancer therapy and monitoring”的文章，正是基于假设PSC和PCC之间的通信可以成为开发PDAC治疗和诊断有效策略的可利用目标进行研究。研究结果显示白血病抑制因子（Leukemia inhibitory factor, LIF）是介导胰腺癌细胞和星状细胞之间信号传导的关键因子，并且其可以作为胰腺癌治疗靶点和生物标志物；

【30】2019年4月24，复旦大学金力团队在Nature在线发表题为“Phylogenetic evidence for Sino-Tibetan origin in northern China in the Late Neolithic”的研究论文，该研究用109种语言进行贝叶斯系统发育分析，得出949个词汇根义，估计汉藏语言差异的时间深度约为4,200-7,800年，平均值约为5900年。此外，系统发育支持了Sinitic和Tibeto-Burman语言之间的二分法。该结果与考古记录以及中国农业扩张的农业和语言传播假设相兼容。该研究结果为进一步开展东亚史前人类活动的跨学科研究提供了语言学立足点；

【32】2019年5月2日，中国科学技术大学潘建伟，范桁及朱晓波等人在Science在线发表题为“Strongly correlated quantum walks with a 12-qubit superconducting processor”的研究论文，该研究使用超导量子比特作为具有高保真操作和断层扫描读数的人工原子，在12比特的超导处理器上研究了一个和两个强相关微波光子的连续时间量子行走。有趣的是，该研究观察到基本量子效应，包括叠加态量子信息的光锥传播，特别是量子比特对之间的纠缠，以及时间演化相关的奇异行为，表示光子反聚束与有吸引力的相互作用。该研究制备出12个超导比特的量子多体纠缠态，不但刷新世界纪录，并为进一步研究多体动力学现象和通用量子计算奠定了基础；

【33】2019年4月26日，北京大学邓宏魁研究组、解放军总医院卢实春研究组以及复旦大学袁正宏研究组合作在Science发表了题为Long-term functional maintenance of primary human hepatocytes in vitro的研究论文，首次证明利用化学小分子调控细胞信号通路，实现了功能细胞在体外的长期维持，这为大量制备功能成熟细胞及其应用提供了可能；

【34】2019年4月19日，西安交通大学李飞（西安交通大学为第一单位）及 美国宾夕法尼亚州立大学张树君共同通讯在Science 在线发表题为“Giant piezoelectricity of Sm-doped Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3 single crystals”的研究论文，该研究成功地生长了Sm掺杂的Pb（Mg1 / 3Nb2 / 3）O3-PbTiO3（Sm-PMN-PT）单晶，其d33值甚至更高，范围为每牛顿3400至4100pC N-1，具有良好的性能均匀性，这些晶体是各种传感应用的理想选择，可以通过消除浪费来降低成本。用扫描透射电子显微镜对原子尺度的Sm-PMN-PT进行了表征，以确定巨大的压电特性是由Sm3 +掺杂剂引入的增强的局部结构非均匀性引起的。因此，稀土掺杂被认为是引入局部结构异质性以增强弛豫铁电晶体的压电性的一般策略；

【35】2019年4月12日，中科院上海药物所徐华强，王明伟，浙江大学张岩及匹兹堡大学医学院Jean-Pierre Vilardaga共同通讯在Science发表题为“Structure and dynamics of the active human parathyroid hormone receptor-1”的研究论文，该研究报告了人类PTH1R与长效PTH类似物和刺激性G蛋白结合的冷冻电子显微镜结构。 结合的肽采用延伸的螺旋，其氨基末端深入插入受体跨膜结构域（TMD），导致跨膜螺旋6的羧基末端部分解旋并在该螺旋中间诱导尖锐的扭结以允许受体 与G蛋白结合。与单个TMD结构状态相反，细胞外结构域采用多种构象。这些结果提供了对PTH结合和受体激活的结构基础和动力学的见解。总而言之，该结构模型有助于解释甲状旁腺激素如何与其受体相互作用以及受体激活的分子基础；

【36/37】2019年4月4日，清华大学柴继杰课题组、中科院遗传发育所周俭民课题组和清华大学王宏伟课题联合同期背靠背发表两篇重量级Science文章，完成了植物NLR蛋白复合物的组装、结构和功能分析，揭示了NLR作用的关键分子机制，是植物免疫研究的里程碑事件。两篇文章分别是： "Ligand-triggered allosteric ADP release primes a plant NLR complex”的研究论文。该研究通过重建了拟南芥中NLB蛋白ZAR1-RKS1和ZAR1-RKS1-PBL2UMP复合物，并分别以3.7和4.3Å的分辨率确定了它们冷冻电子显微镜（cryo-EM）结构，揭示了ZAR1-RKS1识别PBL2UMP和PBL2UMP激活ZAR1的机制，为理解NLR蛋白提供了结构模板！"Reconstitution and structure of a plant NLR resistosome conferring immunity”的研究论文。该研究重建了ZAR1-RKS1-PBL2UMP-dATP活性复合体，证明了其复合体在免疫激活过程中进行寡聚化，并揭示了其激活免疫反应的机制！这两项研究在植物免疫研究领域取得历史性的重大突破，填补了人们25年来对植物抗病蛋白认知的巨大空白，将为研究其它抗病蛋白提供范本。Science杂志同期发表评论文章，认为“首个抗病小体的发现，为植物如何控制细胞死亡和免疫提供了线索”“显著推进了人们对植物免疫机制的认识”“打开了多个开拓性研究方向”；

【38】2019年4月25日，中国科学院生物化学与细胞生物学研究所陈玲玲，中国科学院-马普学会计算生物学伙伴研究所杨力和上海交通大学医学院附属仁济医院沈南共同通讯在Cell在线发表题为“Structure and Degradation of Circular RNAs Regulate PKR Activation in Innate Immunity”的研究论文，该研究首次发现环形RNA在细胞受病毒感染时被核糖核酸酶RNase L降解的过程，并解析了环形RNA形成16-26 bp的双链RNA茎环结构，并以此为基础结合天然免疫因子PKR的特性。深入研究发现，在正常细胞状态下，环形RNA通过结合PKR并抑制其活性，避免了PKR过度激活引起免疫反应；而当细胞被病毒感染时，环形RNA被RNase L快速降解进而释放PKR参与细胞的天然免疫炎症反应。进一步通过对系统性红斑狼疮病人来源的外周血单核细胞分析表明，在病人体内环形RNA普遍低表达且PKR异常激活；而增加环形RNA则可以显著抑制病人来源外周血单核细胞和T细胞中的PKR及其下游免疫信号通路的过度激活。这些发现不仅首次揭示了环形RNA的降解途径及其特殊二级结构特征，并发现环形RNA发挥天然免疫炎症反应调控的全新功能。相关研究进展为环形RNA代谢和功能研究奠定了重要基础，也为炎症性自身免疫病系统性红斑狼疮的发病机制提出了环形RNA参与的新型机制；

【39】2019年4月17日美国Salk研究所Tony Hunter院士和史宇博士、以及南方科技大学田瑞军教授等的合作在Nature上发表了题为Targeting LIF-mediated paracrineinteraction for pancreatic cancer therapy and monitoring的文章，正是基于假设PSC和PCC之间的通信可以成为开发PDAC治疗和诊断有效策略的可利用目标进行研究。研究结果显示白血病抑制因子（Leukemia inhibitory factor, LIF）是介导胰腺癌细胞和星状细胞之间信号传导的关键因子，并且其可以作为胰腺癌治疗靶点和生物标志物；

【40】2019年4月10号，中国科学技术大学薛永泉/张冰研究团队等人在Nature上在线发表了题为 “A magnetar-powered X-ray transient as the aftermath of a binary neutron-star merger”的研究论文，报告了第二个X射线瞬态CDF-S XT2，它与红移z = 0.738处的星系有关。测量的光线曲线与由毫秒磁力驱动的X射线瞬态完全一致。更有趣的是，CDF-S XT2位于其恒星形成的主星系的外围，与星系中心有一定的偏移，因为短波γ射线的爆发。当校正到局部值时，类似X射线瞬变的估计事件率密度与二元中子星合并的事件率密度一致，其从引力波事件GW170817的检测中推断而出；

【41】植物生长素在植物生长和发育的几乎所有方面都起着至关重要的作用。生长素的浓度在不同组织中变化，介导不同的发育结果并有助于生长素的功能多样性。但是，这些活动背后的机制却知之甚少。原中科院上海植物逆境研究中心徐通达研究组（现在任职于福建农林大学）在Nature发表题为“TMK1-mediated auxin signalling regulates differential growth of the apical hook”的研究论文，该研究确定了一种生长素信号传导机制，它基于转运抑制剂反应1（TIR1）和其他生长素受体F-box（AFB）家族蛋白（TIR1 / AFB受体），与经典生长素途径平行作用，细胞生长素水平介导顶端钩发育过程中的差异生长。生长素-TMK1信号传导途径起源于细胞表面，由高水平的生长素触发，并与TIR1 / AFB信号传导途径共享部分重叠的转录因子组。这允许对不同浓度的细胞生长素进行不同的解释，从而使这种通用的信号分子能够介导复杂的发育结果；

【42】最近提出遗传补偿反应（GCR）作为基因敲除和基因敲除之间表型差异的可能解释；然而，GCR的潜在分子机制仍然没有被描述。浙江大学彭金荣及陈军在Nature在线发表题为“PTC-bearing mRNA elicits a genetic compensation response via Upf3a and COMPASS components”的研究论文，该研究使用capn3a和nid1a基因的斑马鱼敲除和敲除模型，显示带有过早终止密码子（PTC）的mRNA迅速触发涉及Upf3a和COMPASS复合物组分的GCR。与具有小肝脏的capn3a敲低胚胎和具有短体长的nid1a敲低胚胎不同，capn3a-null和nid1a-null突变体看起来正常，这些表型差异归因于同一家族中其他基因的上调。这些发现为GCR提供了潜在的机制基础，并且可能有助于开发治疗策略，通过在突变基因中产生PTC或引入含有PTC的转基因来触发GCR来治疗与遗传病相关的错义突变；

1-3月发表的文章

【1】2019年1月1日，施一公研究组在Nature 在线发表题为“Structural basis of Notch recognition by human γ-secretase”的研究论文，该论文报告人类γ-分泌酶与Notch片段的复合物的冷冻电子显微镜结构，分辨率为2.7Å。 Notch的跨膜螺旋被PS1的三个跨膜结构域包围，并且Notch片段的羧基末端β-链形成β-折叠，其在细胞内侧具有两个底物诱导的PS1的β-链。 杂合β-折叠的形成对于底物裂解是必需的，其发生在Notch跨膜螺旋的羧基末端。 PS1在底物结合后经历明显的构象重排。 这些特征揭示了Notch识别的结构基础，并且对γ-分泌酶对淀粉样蛋白前体蛋白的募集具有意义。

【2】2019年1月11日，清华大学施一公团队在Science在线发表题为“Recognition of the amyloid precursor protein by human γ-secretase”的研究论文，该论文报告了人类γ-分泌酶与跨膜APP片段的复合物的冷冻电子显微镜（cryo-EM）结构，分辨率达到2.6Å。 该结构用作发现γ-分泌酶的底物特异性抑制剂和理解γ-分泌酶的生物学功能以及AD的疾病机制的重要框架；

【3】2019年1月11号，上海科技大学iHuman研究所刘志杰研究团队等人在Cell在线发表了题为“Crystal Structure of the Human Cannabinoid Receptor CB2”的研究论文，研究报道了人源CB2与拮抗剂AM 10257的复合物的晶体结构，分辨率为2.8Å。该研究为深入了解CB2的激活机制提供了重要的线索，有助于合理的药物设计，以精确调节内卡那宾系统；

【4】2019年1月11日，中国科学院动物研究所孙悦华团队在Science杂志在线发表题为“Problem-solving males become more attractive to female budgerigars”的研究论文，这是一个虎皮鹦鹉雄鸟通过学习取食技术重新赢得青睐的故事；

【5】2019年1月24日，中科院生物物理所高光侠团队在Cell发表题为“Regulation of HIV-1 Gag-Pol Expression by Shiftless, an Inhibitor of Programmed -1 Ribosomal Frameshifting”的研究论文，该论文报道干扰素刺激的基因产物C19orf66（本文称为Shiftless）是抑制HIV-1的-1PRF的宿主因子。 这些发现将SFL鉴定为-1PRF的广谱抑制剂，并有助于进一步阐明-1PRF的机制；

【6】2019年1月24日，上海科技大学李俊，杨海涛及饶子和在Cell发表题为“Crystal Structures of Membrane Transporter MmpL3, an Anti-TB Drug Target”的研究论文，该论文报道了单独的分枝杆菌MmpL3和与四种TB候选药物复合的晶体结构，包括SQ109（在2b-3期临床试验中）。该结构数据将极大地推动MmpL3抑制剂作为新的TB药物的开发；

【7】2019年1月31日，波士顿大学医学院崔儒涛，厦门大学邓贤明及复旦大学王鹏共同通讯在Cell在线发表题为“Pharmacological Targeting of STK19 Inhibits Oncogenic NRAS-Driven Melanomagenesis”的研究论文，该论文确定以前未表征的丝氨酸/苏氨酸激酶STK19作为新的NRAS激活剂；

【8】2019年1月31日，中南大学湘雅医院柏勇平,休斯顿卫理公会的心血管再生中心Fang Longhou及Chen Kaifu共同通讯在Science在线发表题为“AIBP-mediated cholesterol efflux instructs hematopoietic stem and progenitor cell fate”的研究论文，该论文报告了一个体节衍生的促造血线索，AIBP，协调HSPC从血液内皮，一种表现出造血潜能的特化内皮细胞的出现；

【9】2019年2月7日，芝加哥大学何川，中国科学院北京基因组研究所韩大力及清华大学徐萌共同通讯在Nature在线发表题为“Anti-tumour immunity controlled through mRNA m6A methylation and YTHDF1 in dendritic cells”的研究论文，这项工作表明，与新出现的检查点抑制剂或DC疫苗相结合，YTHDF1可能成为免疫治疗的治疗靶点；

【10】2019年2月8号，中国科学院植物研究所匡廷云团队在Science上在线发表了题为“Structural basis for blue-green light harvesting and energy dissipation in diatoms”的研究论文，该研究解析了三角褐指藻（Phaeodactylum tricornutum）二聚体FCP的x射线晶体结构，分辨率为1.8Å，揭示了的每一种色素的配体结构和结合环境，为研究光捕获系统中单个色素的吸收特性、能量转移途径和动力学以及过剩能量耗散机制提供了基础；

【11/12】2019年2月15日，原清华大学颜宁团队Science背靠背同期发表2篇论文，发表发表题为“Structures of human Nav1.7 channel in complex with auxiliary subunits and animal toxins”及“Molecular basis for pore blockade of human Na+ channel Nav1.2 by the μ-conotoxin KIIIA”，共同阐述离子通道结构；

【13】2019年2月21日，国家生物医学分析中心李涛及张学敏共同通讯在Cell 在线发表题为“Acetylation Blocks cGAS Activity and Inhibits Self-DNA-Induced Autoimmunity”的研究论文，该论文揭示乙酰化抑制cGAS激活和阿司匹林直接乙酰化cGAS，同时抑制自我DNA诱导的自身免疫。另外，该研究发现Lys384，Lys394或Lys414上的cGAS乙酰化有助于保持cGAS无活性。重要的是，阿司匹林可直接促进cGAS乙酰化并有效抑制cGAS介导的免疫反应。最后，该文章证明阿司匹林可以有效抑制Aicardi-Goutières综合征（AGS）患者细胞和AGS小鼠模型中的自身DNA诱导的自身免疫。因此，乙酰化有助于cGAS活性调节，并为治疗DNA介导的自身免疫疾病提供了潜在的治疗方法；

【14】2019年2月27日，北京生命组学研究所贺福初，复旦大学附属中山医院樊嘉，国家蛋白质科学中心钱小红在Nature共同通讯发表题为“Proteomics identifies new therapeutic targets of early-stage hepatocellular carcinoma”的研究论文，该研究使用蛋白质组学和磷酸蛋白质组学分析，发现110个与乙型肝炎病毒感染相关的临床早期肝细胞癌的成对肿瘤和非肿瘤组织。定量蛋白质组学数据突出了早期肝细胞癌的异质性：研究人员使用它来将该队列分层为亚型S-I，S-II和S-III，每种亚型具有不同的临床结果。本研究中提出的早期肝细胞癌的蛋白质组学分层，提供了对该癌症的肿瘤生物学的深入了解，并提出了针对它的个性化治疗的机会；

【15】2019年2月27日，第三军医大学（陆军军医大学）卞修武，刘新东及清华大学董晨等人共同通讯在Nature发表题为“Genome-wide analysis identifies NR4A1 as a key mediator of T cell dysfunction”的研究论文，该论文使用小鼠体外T细胞耐受诱导系统，研究人员发现耐受性T细胞中的全基因组表观遗传和基因表达特征，并表明它们不同于效应和调节性T细胞。值得注意的是，转录因子NR4A1在耐受性T细胞中以高水平稳定表达。 NR4A1的过表达抑制效应T细胞分化，而NR4A1的缺失克服了T细胞耐受性并夸大了效应功能，以及增强对肿瘤和慢性病毒的免疫力。该研究将NR4A1鉴定为诱导T细胞功能障碍的关键一般调节因子，并且是肿瘤免疫疗法的潜在靶标；

【16】中国科学技术大学薛天，初宝进及马萨诸塞大学医学院Han Gang共同通讯在Cell 在线发表题为“Mammalian Near-Infrared Image Vision through Injectable and Self-Powered Retinal Nanoantennae”的研究论文，该研究开发了可注射眼球注射光感受器的上转换纳米粒子（pbUCNPs）。这些纳米颗粒锚定在视网膜光感受器上作为微型NIR光传感器，以产生具有可忽略的副作用的NIR光图像视觉。这种新方法将为各种新兴的生物集成纳米器件设计和应用提供无与伦比的机会。这一概念验证研究应指导未来的研究，以扩展人类和非人类视觉，而无需任何外部设备或遗传操作。赋予具有近红外视觉能力的哺乳动物也可以为重要的民用和军用应用铺平道路；

【17】哈佛医学院吴皓，James J. Chou及浙江大学陈枢青共同通讯在Cell发表题为“Higher-Order Clustering of the Transmembrane Anchor of DR5 Drives Signaling”的研究论文，该论文报告了一个意外的发现，对于死亡受体5（DR5），肿瘤坏死因子受体超家族中的受体，受体中单独的跨膜螺旋（TMH）直接组装高阶结构以驱动信号传导，并且这种结构未被束缚的胞外域抑制。该研究提供了新的机会和独特的观点来调节这些受体的信号转导，这些数据可用于疾病治疗，包括癌症免疫疗法；

【18】中国科学院灵长类神经生物学重点实验室杨辉研究组,上海生科院李亦学及斯坦福大学Lars M. Steinmetz等人在Science发表题为“Cytosine base editor generates substantial off-target single-nucleotide variants in mouse embryos”的研究论文，该研究建立了一种被命名为GOTI（Genome-wide Off-target analysis by Two-cell embryo Injection）的新型脱靶检测技术，并使用该技术发现: 近年来兴起的单碱基编辑技术有可能导致大量无法预测的脱靶，因而存在严重的安全风险。此研究显著提高了基因编辑技术脱靶检测的敏感性，并且可以在不借助于任何脱靶位点预测技术的情况下发现之前的脱靶检测手段无法发现的完全随机的脱靶位点，为基因编辑工具的安全性评估带来了突破性的新工具，有望成为新的行业检测标准；

【19】中科院遗传所高彩霞团队在Science发表题为“Cytosine, but not adenine, base editors induce genome-wide off-target mutations in rice”的研究论文，该论文对水稻（一种重要的作物物种）中BE3，HF1-BE3和ABE的全基因组脱靶突变进行了全面调查。该研究发现BE3和HF1-BE3而非ABE诱导大量全基因组脱靶突变， 主要是C→T型单核苷酸变体（SNV），并且在富含基因区域。 值得注意的是，在没有sgRNA的情况下用BE3或HF1-BE3处理水稻也导致全基因组SNV的增加。 因此，需要优化BE3或HF1-BE3的碱基编辑单元以获得高保真度；

【20】2019年3月6日，清华大学江鹏团队在Nature在线发表题为“p53 regulation of ammonia metabolism through urea cycle controls polyamine biosynthesis”的研究论文，该论文报告肿瘤抑制因子p53，人类肿瘤中最常见的突变基因，通过抑制尿素循环来调节氨代谢。通过CPS1，OTC和ARG1的转录下调，p53在体外和体内抑制尿素生成和氨的消除，导致肿瘤生长的抑制。相反，这些基因的下调通过MDM2介导的机制相互激活p53。此外，氨的积累导致多胺生物合成速率限制酶ODC的mRNA翻译显著下降，从而抑制多胺的生物合成和细胞增殖。总之，这些发现将p53与尿素生成和氨代谢联系起来，并进一步揭示了氨在控制多胺生物合成和细胞增殖中的作用；

【21】2019年3月13日，西湖大学周强团队（第一单位清华大学）在Nature在线发表题为“Structure of the human LAT1–4F2hc heteromeric amino acid transporter complex”的研究论文，该研究阐明了LAT1-4F2hc复合体的结构，并提供了对其功能及其可能与疾病相关的机制的见解；

【22】2019年3月13日，美国希望之城贝克曼研究所陈建军，芝加哥大学何川，中山大学杨建华及辛辛那提儿童医院黄刚共同通讯在Nature在线发表题为“Histone H3 trimethylation at lysine 36 guides m6A RNA modification co-transcriptionally”的研究论文，该研究揭示了Lys36（H3K36me3）的组蛋白H3三甲基化【转录延伸的标记】，指导m6A的沉积过程；

【23】2019年3月13日，清华大学陈柱成/李雪明团队在Nature在线发表题为的"Mechanism of DNA translocation underlying chromatin remodelling by Snf2"的研究论文，该研究解析了不同核苷酸状态下Snf2-核小体复合物的冷冻电镜结构，揭示了染色质重塑的机理；

【24】2019年3月14日，施一公研究组在Cell 在线发表题为“Structures of the Catalytically Activated Yeast Spliceosome Reveal the Mechanism of Branching”的研究论文，该研究得到了酿酒酵母的两种不同前mRNA上组装了B *复合物，并确定了四种不同B *复合物的冷冻EM结构，总分辨率为2.9-3.8Å。 U2核小RNA（snRNA）和分支点序列（BPS）之间的双链离散地远离5个B *复合物中的5'-剪接位点（5'SS），其缺乏步骤I剪接因子Yju2和Cwc25。 将Yju2募集到活性位点使U2 / BPS双链体进入5'SS附近，BPS亲核试剂位于距催化金属M24Å处。 该分析揭示了Yju2和Cwc25在分支中的功能机制。 不同前mRNA上的这些结构揭示了在主要功能状态下剪接体的底物特异性构象。 这些构象状态的比较揭示了对支化反应的机理见解；

【25】2019年3月14日，山东大学张亮然，Wang ShunXing及哈佛大学Nancy Kleckner共同通讯在Cell 发表题为“Per-Nucleus Crossover Covariation and Implications for Evolution”的研究论文，该论文确定了减数分裂重组的一个基本新特征：每核CO协变。 从三种哺乳动物，高等植物和真菌的文献中可以看出，这一特征在进化上是保守的。这些发现揭示了减数分裂过程的一个新特征，并提出了可能的适应性优势；

【26】2019年3月21日，北京大学高宁与中国医学科学院病原生物学研究所金奇共同通讯在Cell在线发表题为“Cryo-EM Structure and Assembly of an Extracellular Contractile Injection System”的研究论文，该研究报告了来自P. asymbiotica的完整PVC的冷冻电子显微镜结构。这种超过10-MDa的蛋白装置类似于简化的T4噬菌体尾部，包含六个六角形基板复合物和一个带帽的117纳米鞘管。 PVC的一个显著特征是管和鞘蛋白的三种变体的存在，表明它们在进化过程中的功能特化。该研究为理解广泛使用的CIS的一般机制提供了框架，并为将其用作生物或治疗应用中的递送工具铺平了道路；

其他学科

【1】2019年1月9日，浙江大学陈红胜，新加坡南洋理工大学张柏乐及Gao Zheng共同通讯在Nature在线发表题为“Realization of a three-dimensional photonic topological insulator”的研究论文，该论文实验证明了一种具有极宽（超过25％带宽）3D拓扑带隙的3D光子拓扑绝缘体。使用直接场测量，研究人员绘制出有间隙的体带结构和光子表面态的狄拉克样色散，并展示沿非平面表面的稳健光子传播。该工作将3D拓扑绝缘体系列从费米子扩展到玻色子，并为三维几何中的拓扑光子腔，电路和激光器的应用铺平了道路（点击阅读)；

【2】2019年1月11日，伯明翰大学，深圳大学及宾西法尼亚州立大学的研究人员合作，在Science发表题为“Observation of chiral zero mode in inhomogeneous three-dimensional Weyl metamaterials”的研究论文，该研究研究人员设计了一种非均匀的Weyl超材料，在该材料中，通过对单个单元的工程，为Weyl节点产生一个规范场。实验证实了规范场的存在，并通过单向传播观测了零阶手性Landau能级。在不破坏时间反转对称性的情况下，我们的系统为设计三维光子Weyl系统中的人工磁场提供了一条途径，并可能在光子学中有潜在的应用前景；

【3】2019年1月18日，南京大学汪民怀，浙江大学俞绍才等人在Science上发表了题为“Aerosol-driven droplet concentrations dominate coverage andwater of oceanic low level clouds”的文章，该研究表明气溶胶驱动的液滴浓度是主导海洋低层云的覆盖和水的重要因素；

【4】2019年1月18日，中国科学技术大学潘建伟，赵博等人在在Science上发表了题为“Observation of magnetically tunable Feshbach resonances inultracold23Na40K+40K collisions”的研究论文，该研究表明在超低温下观察到的原子  -分子Feshbach共振以极高的分辨率探测三体势能面有助于提高对超冷碰撞的理解；

【5】2019年1月18日，北京大学周欢萍等人在Science上发表了题为“A Eu3+-Eu2+ ion redox shuttle impartsoperational durability to Pb-I perovskite solar cells”的文章。该研究表明，铕离子对Eu3+-Eu2+充当“氧化还原梭”，它在周期性转变中同时氧化Pb0并减少I0缺陷，实现了21.52％（认证20.52％）的功率转换效率（PCE），并且具有显着改善的长期耐久性；

【6】2019年1月31日，中国科学技术大学路军岭、韦世强、杨金龙等课题组密切合作在Nature在线发表题为“Atomically dispersed iron hydroxide anchored on Pt for preferential oxidation of CO in H2”的研究论文，该研究利用原子层沉积技术（ALD），首次设计出一种新型Fe1(OH)x-Pt单位点界面催化剂结构，并在低温高效去除氢气中微量CO制备高纯氢气方面取得突破性进展；

【7】2019年2月15日，加利福尼亚大学洛杉矶分校Duan XiangFeng，黄昱及哈尔滨工业大学李惠共同通讯在Science上联合发表了题为“Double-negative-indexceramic aerogels for thermalsuperinsulation”的文章，该研究使用了三维石墨烯结构模板化陶瓷气凝胶，从而生产出机械稳定性极强的超绝缘材料；

【8】2019年2月15日，中国科学院测量与地球物理研究所倪四道研究团队在Science在线发表题为“Inferring Earth's discontinuous chemical layeringfrom the 660-kilometer boundary topography”的研究论文，该研究发现了非对称路径660千米间断面散射波震相，揭示了地幔410及660千米间断面的小尺度起伏特征，为地幔对流模式研究提供关键证据；

【9】2019年2月27日，中国科学院物理研究所方辰，翁红明共同通讯在Nature发表题为“Catalogue of topological electronic materials”的研究论文，该论文介绍了一种有效，高效和全自动的算法，可以诊断大部分非磁性材料中的非平凡带拓扑。该研究的算法是基于最近开发的占用带的对称表示和拓扑不变量之间的穷举映射。研究人员在水晶数据库中扫描了总共39,519种材料，发现其中多达8056种材料在拓扑上非常重要。所有结果均可在具有交互式用户界面的数据库中搜索；

【10】2019年2月27日，南京大学万贤纲在Nature在线发表题为”Comprehensive search for topological materials using symmetry indicators“的研究论文，该论文将对称指示器的方法应用于所有230个可能空间群中的所有合适的非磁性化合物。数据库搜索显示了数以千计的候选拓扑材料，其中研究人员突出了241个拓扑绝缘体和142个拓扑结晶绝缘体，这些绝缘体具有明显的全带隙或相当大的直接间隙以及小的琐碎费米口袋。此外，研究人员列出了692个具有位于费米水平附近的带交叉点的拓扑半金属。这些候选材料开辟了在下一代电子设备中使用拓扑材料的可能性；

【11】2019年2月27日，华盛顿大学Xu Xiaodong/香港大学Wang Yao共同通讯在Nature 在线发表题为“Signatures of moiré-trapped valley excitons in MoSe2/WSe2 heterobilayers”的研究论文，该研究报告了在二硒化钼（MoSe2）/二硒化钨（WSe2）异质层中捕获莫尔势的层间谷激子的实验证据。这些结果表明观察到的效应的起源是层间激子被捕获在光滑的莫尔势中，具有继承的谷对比物理学。这项工作提供了通过改变扭转角来控制二维莫尔光学的机会；

【12】2019年2月28日，清华大学地球系统科学系、清华海峡研究院喻朝庆等在Nature在线发表题为“Managing nitrogen to restore water quality in China”的文章，该研究揭示了中国从1955年到2014年人类活动导致的氮流失量，建立了各省淡水环境氮容量的“安全”阈值；

【13】2019年3月13日，南京大学戈惠明、谭仁祥和梁勇研究团队首次鉴定出能够催化[6+4]环加成反应的一类酶家族，相关成果“Enzyme-catalysed [6+4] cycloadditions in the biosynthesis of natural products”在线发表在Nature杂志上。南京大学助理研究员张博博士以及博士研究生王凯标、王文和汪欣为该论文共同第一作者。戈惠明、谭仁祥、梁勇以及加州大学洛杉矶分校的Kendall N. Houk教授为共同通讯作者；

【14】2019年3月15日，南昌大学/东南大学熊仁根团队在Science在线发表题为“A molecular perovskite solid solution with piezoelectricity stronger than lead zirconate titanate”的研究论文，该研究从分子钙钛矿（TMFM）x（TMCM）1-xCdCl3固溶体（TMFM，三甲基氟甲基铵； TMCM，三甲基氯甲基铵，0≤x≤1）合成压电材料，其中MPB存在于单斜相和六方相之间。 另外，还发现了一种压电系数d33为每牛顿约1540皮克库的组合物，与高性能压电陶瓷相当。 该材料具有可穿戴压电器件的潜在应用。iNature发现，该文章的第一通讯单位是南昌大学，这是南昌大学首次以第一通讯单位在Science发表重要研究成果，具有突破性的意义；

【15】2019年3月20日，中国人民大学物理学系雷和畅，中科院物理所孙煜杰及钱天共同通讯在Nature 在线发表题为“Observation of unconventional chiral fermions with long Fermi arcs in CoSi”的研究论文，该研究通过使用角分辨光电子能谱，揭示了两种类型的非常规手性费米子  -自旋-1和电荷-2费米子  -在CoSi中费米能级附近的带交叉点；

【16】2019年3月22日，西北大学早期生命与环境创新研究团队张兴亮团队在Science在线发表题为“The Qingjiang biota—A Burgess Shale–type fossil Lagerstätte from the early Cambrian of South China”的研究论文，首次在国际上公布了该团队在中国宜昌长阳地区清江与丹江河的交汇处，发现了距今5.18亿年的寒武纪特异埋藏软躯体化石库，并命名为“清江生物群”。这是进化古生物学界又一突破性发现；

【17】2019年3月27日，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心李昺作为通讯在Nature 在线发表题为”Colossal barocaloric effects in plastic crystals“的研究论文，该论文报告了一类称为塑料晶体的无序固体中的巨大热量效应（CBCE）（热量效应是压力诱导的相变的冷却效应）。所获得的代表性塑料晶体新戊二醇的熵变化在室温附近为389J/Kg/K（目前主要材料的热量效应是几焦耳/千克/开尔文熵变化的特征）。压力相关的中子散射测量表明，塑料晶体中的CBCE可归因于这些材料的广泛分子取向紊乱，巨大可压缩性和高度非谐振晶格动力学的组合。该研究确立了CBCE在塑料晶体中的微观机制，为下一代固态制冷技术铺平了道路；

【18】中国科学技术大学傅尧和尚睿研究团队长期致力于发展生物质来源的有机羧酸脱羧转化领域的研究。基于绿色催化的理念，该团队首次提出了基于可见光激发的分子间电荷转移用于光氧化还原催化的新概念，发现了一种简单易得、高效环保的非金属阴离子复合物光催化体系，成功实现了温和条件的脱羧偶联反应，突破了传统反应需要贵金属光催化剂或有机染料的限制。研究成果以“Photocatalytic decarboxylative alkylations mediated by triphenylphosphine and sodium iodide”为题，于2019年3月29日以研究长文的形式在线发表在国际权威期刊Science上。 

编辑：王贵虎   20190822