Science雜志最受關注的文章（2月）

　　美國的《Science》雜志由愛迪生投資創辦，是國際上著名的自然科學綜合類學術期刊，與英國的《Nature》雜志被譽為世界上兩大自然科學頂級雜志。Science雜志主要發表原始性科學成果、新聞和評論，許多世界上重要的科學報道都是首先出現在Science雜志上的，比如艾滋病與人類免疫缺陷病毒之間的關系，標志性基因組研究成果等。Science雜志近期下載量最多的文章包括：

　　Regeneration of fat cells from myofibroblasts during wound healing

　　來自賓州大學醫學院等處的研究人員完成了一項之前被認為在人類中是不可能的任務：將疤痕傷口中發現的最常見類型的肌成纖維細胞轉化為脂肪細胞，這項研究對皮膚病學領域來說具有重要的意義，未來也許將能實現傷口不留疤痕，并且在皺紋皮膚中再生脂肪細胞，進行全新的抗衰老治療。

　　這一研究成果公布在1月5日的Science雜志上，領導這一研究的是賓州大學George Cotsarelis教授，他發現了一條從前未知的生物信號通路在男性脫發中發揮了重要作用，這為修復禿發帶來了希望，他們對從5位AGA男性患者處取得的禿發和非禿發頭皮組織進行了基因表達檢測，由此發現了一種稱為前列腺素D2(PGD2)的脂質復合物抑制了頭發的生長。

　　脂肪細胞通常存在于皮膚中，但當傷口愈合為疤痕時，它們就會消失。在愈合傷口中發現的最常見的細胞是肌成纖維細胞，科學家認為這種細胞僅形成瘢痕。疤痕組織不會生長任何與其相關的毛囊，這是另一個因素，讓疤痕組織看起來不那么美觀。研究人員根據這些特征作為研究的基礎，將已存在的肌成纖維細胞轉變為不導致瘢痕形成的脂肪細胞。

　　Breakthrough of the Year 2016

　　Science將“發現引力波”評為2016年最重要科技突破。引力波的發現應驗了100年前愛因斯坦的預測，并為人類探索宇宙的引力波天文學開辟了新的道路。

　　殺死衰老細胞葆青春：今年2月發表的一項動物研究顯示，清除衰老細胞能使小鼠的器官更加健康，從而使壽命延長超過20％。同一個研究小組10月還報告說，清除衰老細胞能幫助小鼠減少動脈硬化斑塊的形成。

　　猿類“讀心術”：研究人員利用黑猩猩、倭黑猩猩和猩猩開展的一項研究顯示，猿類可能也能揣測“他人”的心思，甚至知道“他人”的看法是不正確的，這意味著猿類與人類的相似之處可能超出了我們此前的認知。

　　設計人工蛋白：科學家已學會設計并合成非天然的蛋白質，為開發新藥物與材料打下基礎。

　　純體外培育卵子：日本研究人員利用實驗鼠的誘導多功能干細胞，首次全程在體外培育出正常卵子，并且通過人工授精獲得健康后代。

　　走出非洲：3個獨立的研究顯示，非洲以外的大多數人群的祖先都可以追溯至數萬年前的一波走出非洲的大遷徙。

　　手持式測序儀：英國牛津納米孔公司利用一種名為納米孔的突破性技術開發出手持式DNA測序儀。與現有技術相比，這種測序方法更加便捷、廉價。

　　A paralogous decoy protects Phytophthora sojae apoplastic effector PsXEG1 from a host inhibitor

　　來自南京農業大學，美國俄勒岡州立大學等處的研究人員發表了題為“A paralogous decoy protects Phytophthora sojae apoplastic effector PsXEG1 from a host inhibitor”的文章，從全新的視角報道了病原菌攻擊宿主的新致病機制：誘餌模式，為實現作物疫病的可持續控制指明了新的方向。

　　這一研究成果公布在1月12日的Science雜志上，文章的通訊作者是南京農業大學王源超教授，第一作者為馬振川博士。在這一基礎上，研究人員進一步揭示了病原菌攻擊宿主的全新致病機制“誘餌模式”（DECOY），為改良作物的持久抗病性提供了重要的新方向。據報道去年12月南京農業大學有關昆蟲遷飛的最新發現在Science發表，這是南京農業大學植物保護學院近1個月內在Science上發表的第二篇突破性研究成果。

　　Tumor aneuploidy correlates with markers of immune evasion and with reduced response to immunotherapy

　　來自哈佛醫學院，布里根婦女醫院的研究人員發現，腫瘤是否會對免疫療法產生反應，部分取決于它的染色體處于完整還是混亂狀態。這項發現可以幫助科學家和醫生更好地確定哪些癌癥患者將從免疫治療中受益。

　　在過去的幾年中，癌癥免疫療法變得越來越熱門，從最開始發現我們的免疫系統能抑制癌癥生長，到后來發現癌細胞中免疫機制的多重作用，再到目前陸續跟進的臨床實驗，癌癥免疫療法爭論不休，同時也成果不斷。然而在臨床上只有20%的患者會對這些治療方法產生應答，因此科學家們亟待了解成功應答背后的因素。

　　許多腫瘤都是“非整倍體”，這意味著它們包含異常數量的染色體和染色體片段，高度非整倍性是高度惡性腫瘤的特征，并且與不良預后有關。在這篇文章中，研究人員分析了來自癌癥基因組圖譜（TCGA）項目中代表12種癌癥類型的，超過5,000個腫瘤樣品的數據。研究人員發現高非整倍體腫瘤的一些基因表達會增加，這些基因包括涉及DNA復制，細胞周期，有絲分裂和染色體維持的基因，同時負責破壞腫瘤的浸潤性免疫細胞的特征基因表達則會降低。

　　Deficiency of microRNA miR-34a expands cell fate potential in pluripotent stem cells

　　清華大學校友，加州大學伯克利分校的分子生物學家何琳（Lin He）曾于2009年榮獲美國麥克阿瑟基金會“天才獎”，這一獎項旨在表彰在社會發展中發揮重要作用的創造性人才，何教授因在miRNA對腫瘤形成與治療中影響方面的研究而榮獲此獎，她的研究組一直致力于miRNA的研究，1月12日也在Science雜志上發文，發現了一種miRNA：miR-34a 在決定多能干細胞命運方面的重要作用：去除這種特殊miRNA，可以誘導內源性逆轉錄病毒的表達，改變細胞命運。

　　多能干細胞能夠產生所有胚胎細胞系，但是到現在為止，科學家很少能操縱誘導多能干細胞（iPSC）和胚胎干細胞（ESC）產生胚胎外細胞類型，例如胎盤細胞。正常的受精卵能夠形成胚外組織和胚胎組織，當胚胎干細胞從小鼠或人類胚胎中收獲時，這些細胞就已經被確定了身份，要么轉化成為胚胎，要么轉化成為胚外細胞系。

　　這項最新研究發現從干細胞中去除一個特定的microRNA：miR-34a，就可以啟動一個分子途徑誘導內源性逆轉錄病毒，同時使iPSC和ESC在培養皿中始終形成胚外細胞。這一結果表明至少在體外，特殊的非編碼RNA與基因組中的病毒元件協同工作，會限制干細胞潛力，如果去除這一因素，就能解除這種限制。

　　Protein structure determination using metagenome sequence data

　　對于蛋白質而言，外觀很重要。當然，這并不是指顏值，而是三維結構。蛋白質是由長的氨基酸鏈組成的，但一維的氨基酸序列似乎沒有意義。只有了解三維結構，研究人員才能弄清蛋白質的結構如何決定它的功能。

　　在蛋白質家族數據庫Pfam中有接近15,000個蛋白質家族。對于近三分之一（4,752）的家族，每個家族中至少有一種已通過實驗確定其結構的蛋白質。對于另三分之一（4,886）的家族，可根據一定程度的置信度建立比較模型。然而，對于另外5,211個蛋白家族，目前沒有任何結構信息。

　　近日，美國華盛頓大學David Baker領導的團隊與美國能源部聯合基因組研究所（JGI）合作，在《Science》雜志上報道了614個蛋白家族的結構模型，而它們之前沒有結構信息。在這項研究中，Baker實驗室的蛋白質結構預測服務器Rosetta分析了JGI集成微生物基因組（IMG）系統上的宏基因組序列。

　　A transcription factor hierarchy defines an environmental stress response network

　　我們都知道，當植物缺水時，它們的葉子會枯萎，它們開始看起來干干的。但是在分子水平上發生了什么呢？

　　最近，美國索爾克研究所的科學家們，在這個問題的答案上實現了重大飛躍，這對于幫助農作物適應干旱及其他氣候相關壓力源，是至關重要的。最新的研究表明，在面對環境困境時，植物會使用一小組蛋白質作為“指揮員”，來管理它們對壓力的復雜響應。

　　Epigenetic regulation of antagonistic receptors confers rice blast resistance with yield balance

　　稻瘟病是真菌(Magnaporthe oryzae)引起，水稻最重要病害之一。分布在全國乃至世界各稻區，可引起水稻大幅度減產，嚴重時減產40%～50%，甚至顆粒無收，因此我國水稻新品種審定從2008年開始實行稻瘟病抗性的“一票否決”制。控制這個病害最經濟有效的方法是發掘和利用新的廣譜持久抗病資源進行選育廣譜抗病新品種。截至目前，已有25個抗稻瘟病基因被克隆和功能鑒定，但絕大部分抗譜窄，帶這些基因的抗病品種一般推廣3年后就被稻瘟病菌克服喪失抗性，在水稻抗病育種上應用價值受到很大限制。另一方面，采用抗病基因聚合方法可以提高水稻抗病性但會影響產量和品質-即存在抗病性代價問題。

　　為解決這個長期困擾植物病理和育種界的瓶頸問題，中國科學院上海植物生理生態研究所的何祖華團隊與育種家合作，從2002開始，廣泛篩選抗瘟種質，從起源于我國農家品種的育種材料中鑒定了一個廣譜持久抗瘟性新位點Pigm。采用分子遺傳學，分子生物學，生物化學及細胞生物學的手段系統地解析了這個新位點的持久抗病機制。