《自然-天文学》
2021年2月 第5卷 第2期
封面图片:Arne Wickenbrock, Johannes-Gutenberg Universität Mainz
封面设计:Bethany Vukomanovic
激变天体物理学事件(如黑洞并合)或能以出人意料的方式释放出能量。发射的奇异小质量场(exotic low-mass field)在引力波之后,会在量子传感网络中产生微弱信号,这类网络包括组成GPS星座的原子钟。
Dailey, C., Bradley, C., Jackson Kimball, D.F. et al. Quantum sensor networks as exotic field telescopes for multi-messenger astronomy. Nat Astron 5, 150–158 (2021). https://doi.org/10.1038/s41550-020-01242-7
《自然-生物医学工程》
2021年2月 第5卷 第2期
封面图片:蔡宇伽、凌思凯,上海交通大学
封面设计:Alex Wing
“Hit and run”基因组编辑防止黄斑变性
本期内容包括通过对猪生殖细胞系基因组进行工程改造,让内源性逆转录病毒失活,并提高与人免疫系统的兼容性;利用“hit and run”基因组编辑预防小鼠的湿性年龄相关性黄斑变性等。
Ling, S., Yang, S., Hu, X. et al. Lentiviral delivery of co-packaged Cas9 mRNA and a Vegfa-targeting guide RNA prevents wet age-related macular degeneration in mice. Nat Biomed Eng 5, 144–156 (2021). https://doi.org/10.1038/s41551-020-00656-y
《自然-生物技术》
2021年2月 第39卷 第2期
封面图片:Frédéric Michoud
封面设计:Erin Dewalt
疼痛感受器如何诱导炎症
封面所示的彩色扫描电子显微图像显示了一个神经弓突光遗传学神经调节装置的硅封装金互连线。Michoud等人利用该装置演示了伤害感受器的激活如何诱导保护性的疼痛感受和炎症。
Michoud, F., Seehus, C., Schönle, P. et al. Epineural optogenetic activation of nociceptors initiates and amplifies inflammation. Nat Biotechnol 39, 179–185 (2021). https://doi.org/10.1038/s41587-020-0673-2
《自然-细胞生物学》
2021年2月 第23卷 第2期
封面图片:Zijian Zhang
封面设计:Lauren Heslop
力学生物学
肌球蛋白马达的光遗传学工具箱
Zhang, Z., Denans, N., Liu, Y. et al. Optogenetic manipulation of cellular communication using engineered myosin motors. Nat Cell Biol 23, 198–208 (2021). https://doi.org/10.1038/s41556-020-00625-2
《自然-化学生物学》
2021年2月 第17卷 第2期
封面图片:Anton Doudarev
封面设计:Alex Wing
矮牵牛花的遗传学和化学扰动揭示了角质层可作为挥发物释放时的汇,预防细胞损伤。改变角质层会影响不同挥发物的释放,具体取决于它们的生理化学特性。
《自然-化学》
2021年2月 第13卷 第2期
封面图片:Stuart Jantzen; Biocinematics
封面设计:Tulsi Voralia
David Leigh和同事发现了一种阴离子和金属离子模板组合,这种组合能一步组装3×3的编织网格,该网格是合成74结(最小的中国结)的中间体。封面显示了这个74结的示意图,2021年2月刊也恰逢中国牛年新的开始,祝大家Xīnnián kuàilè!
Leigh, D.A., Danon, J.J., Fielden, S.D.P. et al. A molecular endless (74) knot. Nat. Chem. 13, 117–122 (2021). https://doi.org/10.1038/s41557-020-00594-x
《自然-气候变化》
2021年2月 第11卷 第2期
封面图片:Michael Vincent
封面设计:Erin Dewalt
Lei Zhou和同事利用一个城市气候模型仿真器和一个多模型档案库进行预估,发现高排放情景下许多城市在夏季时升温会超过4°C。
《自然-生态与演化》
2021年2月 第5卷 第2期
封面图片:Christian Ziegler
封面设计:Allen Beattie
封面照片鸟瞰蓝卑尔国家公园的婆罗洲雨林(马来西亚)的树冠,展现了当今全球物种最丰富的雨林的植物形态多样性。在这里,资源配置的基本权衡限制了树木物种的生活史沿着一根窄轴发展——从快速生长和低生存率变成缓慢生长和高生存率。
Russo, S.E., McMahon, S.M., Detto, M. et al. The interspecific growth–mortality trade-off is not a general framework for tropical forest community structure. Nat Ecol Evol 5, 174–183 (2021). https://doi.org/10.1038/s41559-020-01340-9
《自然-能源》
2021年2月 第6卷 第2期
封面图片:Climeworks AG
封面设计:Thomas Phillips
Deutz和Bardow利用寿命周期评价评估了Climeworks运行的两个直接捕获空气(Direct air capture,DAC)厂对环境的影响。
Deutz, S., Bardow, A. Life-cycle assessment of an industrial direct air capture process based on temperature–vacuum swing adsorption. Nat Energy 6, 203–213 (2021). https://doi.org/10.1038/s41560-020-00771-9
《自然-遗传学》
2021年2月 第53卷 第2期
封面图片:Jun Lan
封面设计:Valentina Monaco
封面所示为一项遗传学研究中使用的一个水稻品种的成穗,该研究构建了一个水稻量化基因组图谱。封面照片拍摄于中国上海,时间是2020年10月初的收割期。
《自然-地球科学》
2021年2月 第14卷 第2期
封面图片:Nicolas Thomas for ESA/Roscosmos/CaSSIS
封面设计:Alex Wing
火星大气中的一氧化碳分布
封面所示是火星上的梅拉斯深谷,由欧洲航天局微量气体轨道器上搭载的彩色和立体表面成像系统(Colour and Stereo Surface Imaging System)拍摄。
Olsen, K.S., Lefèvre, F., Montmessin, F. et al. The vertical structure of CO in the Martian atmosphere from the ExoMars Trace Gas Orbiter. Nat. Geosci. 14, 67–71 (2021). https://doi.org/10.1038/s41561-020-00678-w
《自然-人类行为》
2021年2月 第5卷 第2期
封面图片:Ohad Herches (Weizmann Institute of Science)
封面设计:Bethany Vukomanovic
30万年前被热处理过的工具
Agam等人利用拉曼光谱和机器学习技术,估算了超过30万年前古人类在凯塞姆洞穴制作的火石工具曾经的受热温度,为我们人种的高级行为和认知演化提供了新的认识。
《自然-免疫学》
2021年2月 第22卷 第2期
封面图片:Johnathan Canton
封面设计:Lauren Heslop
Caetano Reis e Sousa和同事的研究表明,通过凝集素受体DNGR-1的信号通路能使吞噬体破裂,并将内容物释放给胞浆进行交叉递呈。
《自然-材料》
2021年2月 第20卷 第2期
封面图片:Geraldine M. Jowett
封面设计:Thomas Phillips
1型固有淋巴细胞被证明会通过分泌TGF-β1诱导肠上皮细胞增殖和细胞外基质重塑,这可能会加重炎症性肠病的共病,如癌症和纤维化。
Jowett, G.M., Norman, M.D.A., Yu, T.T.L. et al. ILC1 drive intestinal epithelial and matrix remodelling. Nat. Mater. 20, 250–259 (2021). https://doi.org/10.1038/s41563-020-0783-8
《自然-医学》
2021年2月 第27卷 第2期
封面图片:John Anh Nguyen
封面设计:Marina Spence
强迫行为的神经调节
封面所示为在研究对象头皮上放置神经调节电极——代表了精神健康领域的进展。
《自然-方法》
2021年2月 第18卷 第2期
封面图片:刘飞
封面设计:Thomas Phillips
高效外泌体分离系统
EXODUS是一种超滤平台,可以高效纯化生物体液中的外泌体。
Chen, Y., Zhu, Q., Cheng, L. et al. Exosome detection via the ultrafast-isolation system: EXODUS. Nat Methods 18, 212–218 (2021). https://doi.org/10.1038/s41592-020-01034-x
《自然-微生物学》
2021年2月 第6卷 第2期
封面图片:Dean Jacobson
封面设计:Valentina Monaco
海洋中沟鞭藻的代谢
在封面所示的精致素描中,Dean Jacobson(1957-2018)用画笔勾勒出自由生活沟鞭藻的巨大形态多样性。
Cohen, N.R., McIlvin, M.R., Moran, D.M. et al. Dinoflagellates alter their carbon and nutrient metabolic strategies across environmental gradients in the central Pacific Ocean. Nat Microbiol 6, 173–186 (2021). https://doi.org/10.1038/s41564-020-00814-7
《自然-纳米技术》
2021年2月 第16卷 第2期
封面图片:Ella Maru Studio
封面设计:Karen Moore
用纳米工程促进催化
封面的艺术再现图描绘了林德拉催化剂,这是一种炔烃加氢催化剂,在工业界已广泛使用六十余载。
Mitchell, S., Qin, R., Zheng, N. et al. Nanoscale engineering of catalytic materials for sustainable technologies. Nat. Nanotechnol. 16, 129–139 (2021). https://doi.org/10.1038/s41565-020-00799-8
《自然-神经科学》
2021年2月 第24卷 第2期
封面图片:Michael Laue (RKI), Carsten Dittmayer (Charité)
封面设计:Marina Corral Spence
新冠病毒侵入中枢神经系统
Meinhardt、Radke、Dittmayer等人用电子显微镜在COVID-19感染者的嗅粘膜内鉴定出完整的新冠病毒颗粒。嗅觉受体神经元(未画出)附近纤毛细胞(黄色的动纤毛)内和上可见新冠病毒颗粒(红色)。
《自然-光子学》
2021年2月 第15卷 第2期
封面图片:Tae-Woo Lee, Seoul National University
封面设计:Bethany Vukomanovic
钙钛矿纳米晶更闪亮
胍掺杂的钙钛矿纳米晶被证明能抑制缺陷并提高辐射复合,从而使绿色LED更高效也更明亮。
Kim, YH., Kim, S., Kakekhani, A. et al. Comprehensive defect suppression in perovskite nanocrystals for high-efficiency light-emitting diodes. Nat. Photonics 15, 148–155 (2021). https://doi.org/10.1038/s41566-020-00732-4
《自然-物理》
2021年2月 第17卷 第2期
封面图片:Alice Grishchenko
封面设计:Allen Beattie
将纽结理论和统计力学的概念相结合,就能得到一种方法,可用来分辨线路连接相同但布局不同的物理网络。
Liu, Y., Dehmamy, N. & Barabási, AL. Isotopy and energy of physical networks. Nat. Phys. 17, 216–222 (2021). https://doi.org/10.1038/s41567-020-1029-z
《自然-植物》
2021年2月 第7卷 第2期
封面图片:Exequiel Sagredo-Wildner
封面设计:Erin Dewalt
用“白金”海鸟粪给阿塔卡马施肥
虽然干旱至极,但在300年到500年前,智利阿塔卡马沙漠支持着繁荣的农业发展。
Santana-Sagredo, F., Schulting, R.J., Méndez-Quiros, P. et al. ‘White gold’ guano fertilizer drove agricultural intensification in the Atacama Desert from ad 1000. Nat. Plants 7, 152–158 (2021). https://doi.org/10.1038/s41477-020-00835-4
《自然-实验室指南》
2021年2月 第16卷 第2期
封面图片:Stefano L. Giandomenico
封面设计:Tulsi Voralia
ALI-CO的细胞构筑
封面所示为气液交互脑类器官(ALI-CO)表达的一个膜靶向GFP结构(蓝绿色)基因,以及泛神经元细胞骨架标志物TUBB3(红色)、轴突标志物SMI312(绿色)、神经元转录因子NeuroD2(蓝色)。
Giandomenico, S.L., Sutcliffe, M. & Lancaster, M.A. Generation and long-term culture of advanced cerebral organoids for studying later stages of neural development. Nat Protoc 16, 579–602 (2021). https://doi.org/10.1038/s41596-020-00433-w
《自然-结构和分子生物学》
2021年2月 第28卷 第2期
封面图片:Peter Atkinson / Alamy Stock Photo
封面设计:Bethany Vukomanovic
白内障形成的蛋白质组学不平衡性
对因α、β或γ晶状体蛋白基因变异而出现白内障的小鼠的眼晶状体进行分析,揭示了突变的蛋白水平大大下降,而其他晶状体蛋白(包括α晶状体蛋白)发生了沉淀。
Schmid, P.W.N., Lim, N.C.H., Peters, C. et al. Imbalances in the eye lens proteome are linked to cataract formation. Nat Struct Mol Biol 28, 143–151 (2021). https://doi.org/10.1038/s41594-020-00543-9
《自然-催化》
2021年2月 第4卷 第2期
封面图片:Verena Resch, Luminous Lab
封面设计:Marina Spence
Finnigan等人推出了RetroBioCat,这个开放获取项目可提供生物催化反应和级联反应的计算机辅助设计工具,为湿实验室科学家提供支持。
Finnigan, W., Hepworth, L.J., Flitsch, S.L. et al. RetroBioCat as a computer-aided synthesis planning tool for biocatalytic reactions and cascades. Nat Catal 4, 98–104 (2021). https://doi.org/10.1038/s41929-020-00556-z
《自然-电子学》
2021年2月 第4卷 第2期
封面图片:Xiaodong Chen, Nanyang Technological University
封面设计:Allen Beattie
基于植物的致动器
在适形电极的帮助下,捕蝇草可以变成一个按需致动器,可通过一个智能手机无线控制,输入功率仅为10-5W。封面所示为开合捕蝇草表皮上适形电极的照片。
Li, W., Matsuhisa, N., Liu, Z. et al. An on-demand plant-based actuator created using conformable electrodes. Nat Electron 4, 134–142 (2021). https://doi.org/10.1038/s41928-020-00530-4
《自然-可持续性》
2021年2月 第4卷 第2期
封面图片:Center for InternaMonal Forestry Research (CIFOR)
封面设计:Valentina Monaco
棕榈油可持续性认证项目应该实现环境和社会经济目标,但其对后者的作用尚不明确。Santika和同事发现,该项目在印度尼西亚以市场生计为主导的村庄能提高民众健康,但在以自然生计为主导的地方作用不大。
Santika, T., Wilson, K.A., Law, E.A. et al. Impact of palm oil sustainability certification on village well-being and poverty in Indonesia. Nat Sustain 4, 109–119 (2021). https://doi.org/10.1038/s41893-020-00630-1
《自然-代谢》
2021年2月 第3卷 第2期
封面图片:Guillaume de Lartique, University of Florida
封面设计:Thomas Phillips
Brierley等人发现,中枢和外周GLP-1系统能通过独立的肠脑回路抑制进食。
《自然-机器智能》
2021年2月 第3卷 第2期
封面图片:Joukje Willemsen; PM Images/Stone/ Getty
封面设计:Lauren Heslop
用主动学习应对科学文献的洪流
Schoot等人演示了一个名为ASRiew的开源框架,可用于机器学习支持的系统性文献评审,该框架整合了多个机器学习分类器。
van de Schoot, R., de Bruin, J., Schram, R. et al. An open source machine learning framework for efficient and transparent systematic reviews. Nat Mach Intell 3, 125–133 (2021). https://doi.org/10.1038/s42256-020-00287-7
《自然综述:癌症》
2021年2月 第21卷 第2期
封面设计:Lara Crow
应激信号通路
Chen, X., Cubillos-Ruiz, J.R. Endoplasmic reticulum stress signals in the tumour and its microenvironment. Nat Rev Cancer 21, 71–88 (2021). https://doi.org/10.1038/s41568-020-00312-2
《自然综述:心脏病学》
2021年2月 第18卷 第2期
封面设计:Chayakrit Krittanawong et al. and Vicky Summersby
人工智能用于心血管可穿戴设备
《自然综述:化学》
2021年2月 第5卷 第2期
封面图片:Peter Szijj
封面设计:Carl Conway
双特异性抗体一般通过蛋白工程产生,但随着最近在位点选择蛋白修饰和生物正交点击化学领域取得的进展,改良的新化学方法也开始出现。
Szijj, P., Chudasama, V. The renaissance of chemically generated bispecific antibodies. Nat Rev Chem 5, 78–92 (2021). https://doi.org/10.1038/s41570-020-00241-6
《自然综述:临床肿瘤学》
2021年2月 第18卷 第2期
封面设计:Simon Bradbrook
多发性骨髓瘤的克隆异质性需要有效疗法
《自然综述:药物发现》
2021年2月 第20卷 第2期
封面设计:Susanne Harris
精准纳米粒子
Mitchell, M.J., Billingsley, M.M., Haley, R.M. et al. Engineering precision nanoparticles for drug delivery. Nat Rev Drug Discov 20, 101–124 (2021). https://doi.org/10.1038/s41573-020-0090-8
《自然综述:内分泌学》
2021年2月 第17卷 第2期
封面设计:Jennie Vallis
内分泌学关键进展
《自然综述:肠胃病学和肝脏病学》
2021年2月 第18卷 第2期
封面设计:Laura Marshall
全是纤维
《自然综述:遗传学》
2021年2月 第22卷 第2期
封面设计:Patrick Morgan
Stewart, J.B., Chinnery, P.F. Extreme heterogeneity of human mitochondrial DNA from organelles to populations. Nat Rev Genet 22, 106–118 (2021). https://doi.org/10.1038/s41576-020-00284-x
《自然综述:免疫学》
2021年2月 第21卷 第2期
封面设计:Simon Bradbrook
疫苗学指南
Pollard, A.J., Bijker, E.M. A guide to vaccinology: from basic principles to new developments. Nat Rev Immunol 21, 83–100 (2021). https://doi.org/10.1038/s41577-020-00479-7
《自然综述:材料学》
2021年2月 第6卷 第2期
封面图片:Chunyi Zhi
封面设计:Charlotte Gurr
在水电池中用非金属载荷子替代金属载荷子,能实现更快的动力学、循环寿命和低制造成本。
Liang, G., Mo, F., Ji, X. et al. Non-metallic charge carriers for aqueous batteries. Nat Rev Mater 6, 109–123 (2021). https://doi.org/10.1038/s41578-020-00241-4
《自然综述:微生物学》
2021年2月 第19卷 第2期
封面设计:Philip Patenall
敞开大门
Connolly, S.A., Jardetzky, T.S. & Longnecker, R. The structural basis of herpesvirus entry. Nat Rev Microbiol 19, 110–121 (2021). https://doi.org/10.1038/s41579-020-00448-w
《自然综述:分子细胞生物学》
2021年2月 第22卷 第2期
封面设计:Vicky Summersby
胰岛
《自然综述:肾脏病学》
2021年2月 第17卷 第2期
封面设计:Lara Crow
肾脏病学关键进展
《自然综述:神经病学》
2021年2月 第17卷 第2期
封面设计:Philip Patenall
深度脑刺激技术进展
《自然综述:神经科学》
2021年2月 第22卷 第2期
封面设计:Jennie Vallis
上上下下
De Zeeuw, C.I. Bidirectional learning in upbound and downbound microzones of the cerebellum. Nat Rev Neurosci 22, 92–110 (2021). https://doi.org/10.1038/s41583-020-00392-x
《自然综述:风湿病学》
2021年2月 第17卷 第2期
封面设计:Susanne Harris
风湿病学关键进展
Cappelli, L.C., Bingham, C.O. Spectrum and impact of checkpoint inhibitor-induced irAEs. Nat Rev Rheumatol 17, 69–70 (2021). https://doi.org/10.1038/s41584-020-00546-2
《自然综述:泌尿学》
2021年2月 第18卷 第2期
封面设计:Patrick Morgan
Haffner, M.C., Zwart, W., Roudier, M.P. et al. Genomic and phenotypic heterogeneity in prostate cancer. Nat Rev Urol 18, 79–92 (2021). https://doi.org/10.1038/s41585-020-00400-w
《自然综述:物理》
2021年2月 第3卷 第2期
封面图片:César Hidalgo, ANITI, University of Toulouse, France
封面设计:Charlotte Gurr
封面所示为埃及经济各相似产品的网络图。
Hidalgo, C.A. Economic complexity theory and applications. Nat Rev Phys 3, 92–113 (2021). https://doi.org/10.1038/s42254-020-00275-1
《自然综述:疾病导论》
杜氏肌营养不良
Duchenne muscular dystrophy. Nat Rev Dis Primers 7, 14 (2021). https://doi.org/10.1038/s41572-021-00255-4
《自然-癌症》
2021年2月 第2卷 第2期
封面图片:Anna Lasorella、Simona Migliozzi,灵感来自Yiqi Li(四季树)
封面设计:Allen Beattie
对胶质母细胞瘤异质性进行分析,能根据四个基本功能特性对疾病进行分类,如封面中展示的一棵树的不同分枝。
Garofano, L., Migliozzi, S., Oh, Y.T. et al. Pathway-based classification of glioblastoma uncovers a mitochondrial subtype with therapeutic vulnerabilities. Nat Cancer 2, 141–156 (2021). https://doi.org/10.1038/s43018-020-00159-4
《自然-食品》
2021年2月 第2卷 第2期
封面图片:Martin Harvey/The Image Bank/Getty
封面设计:Tulsi Voralia
感受热浪
2100年的气候预测显示,危险的热胁迫事件频率会增加,意味着东非的牲畜生产者和他们的动物将需要适应这些气候事件,避免产量下降。该地区猪和家禽受到的产量冲击最严重,对养畜者来说,羊是更具韧性的选择。向耐热种过度或提供了其他选项,尤其是对集约型农业系统来说。无论技术干预和气候控制能起到哪些作用,危险的热胁迫事件将影响集约生产系统。
Rahimi, J., Mutua, J.Y., Notenbaert, A.M.O. et al. Heat stress will detrimentally impact future livestock production in East Africa. Nat Food 2, 88–96 (2021). https://doi.org/10.1038/s43016-021-00226-8
《自然综述:地球与环境》
2021年2月 第2卷 第2期
封面图片:fotoVoyager/Getty images
封面设计:Carl Conway
喜马拉雅和喀喇昆仑山脉的冰川为无数人提供了淡水和电力资源,但它们正在以不可持续的速度迅速融化。
Nie, Y., Pritchard, H.D., Liu, Q. et al. Glacial change and hydrological implications in the Himalaya and Karakoram. Nat Rev Earth Environ 2, 91–106 (2021). https://doi.org/10.1038/s43017-020-00124-w
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