科技名刊精選

科技名刊精選

nature

腸道菌群與營養成分之間的相互作用

Nature封面：糞便細菌的一個掃描電子顯微鏡圖像。Nature雜志第7606期封面文章報道了腸道菌群與營養成分之間的相互作用。腸道菌群的變化以及糞便短鏈脂肪酸濃度的改變已被發現與肥胖癥、胰島素抗性和代謝綜合癥相關，但卻沒有在它們之間確定存在因果關系。Gerald Shulman及同事研究顯示，腸道菌群與營養成分之間的一種相互作用會增加吃高脂肪食物的嚙齒類動物醋酸鹽的生成量。這會導致副交感神經系統（神經系統中控制下意識行為如心律和消化的部分）的激發，這反過來又會促進由葡萄糖刺激產生的胰島素分泌和饑餓素分泌的增加以及食欲過盛和肥胖。

誘導多能干細胞研究的回顧與展望

Nature封面：IPS。Nature雜志第7607期封面文章回顧IPS過去十年的發展，并對IPS細胞研究的當前和未來趨勢進行展望。過去人們認為，“誘導多能干”（induced pluripotent stem cells，IPS）細胞將預示著一場醫學革命。人們希望，一個患者的皮膚、血液或其他細胞有可能被重新編程為IPS細胞，然后用它們來生長肝細胞、神經細胞或治療其疾病所需的任何細胞。在它們被發現十年之后，IPS細胞仍然很有前景，但研究重點已經從再生醫學轉到了對人類疾病進行模擬研究，以及藥物篩選。未來最大的挑戰，不僅僅是學術上的。研究人員需要制藥公司和政府的強力支持，推動細胞診療。而對于藥物研發和疾病模擬，研究人員需要有耐心的堅持下去。IPS細胞僅僅能縮短發現進程，但是不能跳過這一進程。

中國科學現狀與未來

Nature封面：中國的科研。Nature雜志第7608期專刊文章是中國科學特輯，分析了中國科學的現狀與未來。本期專刊介紹了中國科研力量的迅速崛起，并評選出中國的十大科學家（吳季、葉玉如、崔維成、顏寧、王貽芳、高彩霞、付巧妹、秦為稼、陸朝陽、陳吉寧）。中國試圖領先世界的一個領域是DNA測序。此外，中國也計劃在精準醫學方面獨占鰲頭。在一篇Comment文章中，國家自然科學基金委員會主任楊衛認為，中國需要提高基礎研究的質量、誠信度和適用性。而Douglas Sipp和裴端卿認為，與人們一般看法相反的是，中國給其他國家提供了怎樣管理生命科學領域倫理敏感性研究工作的經驗。

靜摩擦與粘附力之間的關系

Nature封面：穿過一個可切換氮化硼表面上運動的一滴含水電解質的照片，共有390個，它們依時間順序拍攝而成。Nature雜志第7609期封面文章報道了靜摩擦與粘附力之間的關系。靜摩擦是讓一個物體開始穿過一個表面滑動所需的力。它在有相接觸移動部件的設備中從技術上來說很重要。Stijn Mertens等人描述了一個用于研究表面潤濕、靜摩擦、粘附和潤滑之間關系的無機模型系統。該系統是一個六邊形氮化硼單層，可以通過氫的插入在波紋形態和扁平形態之間以電化學方式切換。氮化硼表面結構的變化會改變一個穿過該單層滑動的液滴的粘附力及其與該液滴之靜摩擦之間的平衡。當表面從扁平變為波紋形態時，粘附力增加，而靜摩擦閾限則不發生明顯改變。

Science

RNA中的信號

Science封面：藝術家對RNA的想象。Science雜志第6292期制作了一期關于核糖核酸（RNA）特刊，以三篇RNA綜述為主打，以及關于microRNA和RNA翻譯的相關展望，此外有多篇研究長文涉及mRNA翻譯。RNA與基因表達的分子生物學緊密相關：有形成特定結構的能力；作為信號載體；對自身的調節。例如非編碼小分子RNA，已知是基因表達的調控因子，和哺乳動物干細胞基因表達變化相關，而這種變化反過來和胚胎發育過程中細胞命運的決定有聯系。由于在基因表達中的重要作用，RNA已經作為一種治療劑引起關注是不足為奇的。事實上，有一些正在進行的臨床試驗，探索不同RNA藥物形式和它們轉化于臨床應用的潛力。

探索兩個維度中多體定域躍遷

Science封面：無序二維晶格中的超冷原子。Science雜志第6293期封面文章報道了兩個維度中多體定域躍遷的研究進展。一般封閉量子多體系統在它們自己的動力中熱化是統計物理學中的基本假設。近期，多體定域系統的出現對這個概念提出了質疑，同時挑戰了科學家對統計物理學和量子力學之間聯系的理解。文章報道了二維無序光學晶格中玻色子在熱和局部相之間的多體定域躍遷。在單點分辨測量中，追蹤了初始準備脫離平衡密度狀態的弛豫動力學，找到了在接近定域躍遷時長度尺度分歧的有力證據。實驗證明經典計算機上最先進的模擬也無法給出多體定域的演示和深入描述。

南非要在2030年努力結束艾滋病流行

Science封面：抗逆轉錄病毒藥物的研發，南非力爭在2030年消除艾滋病。Science雜志第6294期封面文章報道南非全國對艾滋病的抗爭。目前，南非統計數字顯示有六百六十萬人感染HIV（Human Immunodeficiency Virus）病毒，是世界上感染艾滋病最多的國家。其中，約有一半感染者接受抗逆轉錄病毒（ARV）的治療，這對國家的醫療體系產生巨大的壓力。HIV通過破壞人體的T淋巴細胞，進而阻斷細胞免疫和體液免疫過程，導致免疫系統癱瘓，從而致使各種疾病在人體內蔓延。由于HIV的變異極其迅速，難以生產特異性疫苗，對人類健康造成極大威脅。

人造鰩魚

Science封面：用心肌細胞做一條人造魚。Science雜志第6295期封面文報道了模擬鰩魚形狀的機械模型，這個模型由實驗鼠心肌細胞提供動力和制導。這只人造鰩魚不是生物，但它也不是一般意義上的機器人。某種意義上說，它是“活的”，這是一只由人工材料和大鼠心肌細胞組成的復合體，活的心肌細胞在其中收縮，帶來了動力。鰩魚類包括魟魚，它們以其扁平身體和從其頭部延伸而成的長翼狀鰭而著稱。這些鰭會模仿由鰭前至鰭后的高能效波浪狀運動來移動。這些心肌細胞通過遺傳工程而會對光做出反應，因此研究人員能通過光脈沖來控制該機械魚運動。

細胞研究

細胞焦亡的關鍵分子機理

中科院生物物理研究所王大成院士課題組與客座研究員、北京生命科學研究所邵峰院士課題組通力合作，解析GSDMD蛋白家族重要成員的三維結構，與生物功能研究有機結合，確證GSDMD為細胞炎性壞死的直接‘殺手’，揭示GSDMD蛋白以及其它gasdermin家族蛋白介導細胞焦亡和在天然免疫中發揮功能的結構和分子機理，相關結果發表在《自然》雜志上。細胞焦亡（又稱炎性壞死）是機體重要天然免疫反應，在拮抗病原感染和內源危險信號中發揮重要作用。過度的細胞焦亡會誘發包括敗血癥在內的多種炎癥和免疫性疾病。研究結果不僅為針對GSDMD開發自身炎癥性疾病和敗血癥的藥物奠定了堅實的理論基礎，也為后續研究其它gasdermin蛋白在程序性細胞壞死和天然免疫中可能的生理功能開辟了道路。

GSDMA3的晶體結構

蜂窩狀孔道與聚合體孔道

β-阻遏蛋白1在棕色脂肪組織中的調控

中科院上海生命科學研究院生物化學與細胞生物學研究所裴鋼研究組，發現β-arrestin-1可以調節棕色脂肪組織的功能，也可以和過氧化物酶體增殖物活化受體PPARa/γ直接相互作用并調節其轉錄活性，研究論文發表于《科學報告》。不同于白色脂肪組織能量儲存的作用，棕色脂肪組織的主要功能是能量消耗和適應性產熱。寒冷刺激能夠激活棕色脂肪組織中的β-腎上腺素受體，并進一步增強其脂肪酸氧化和產熱功能。這一過程主要是通過解偶聯蛋白UCP-1實現的。β-arrestin-1能夠促進PPARa并且抑制PPARγ介導的轉錄活性。該工作為治療肥胖癥等代謝性疾病提供了新的靶標。

格蘭氏陽性菌阿維鏈霉菌細胞工程

北京大學前沿交叉學科研究院、工學院張玨課題組通過納秒脈沖電場技術成功實現了對阿維菌素產量的高效提，并揭示了這種嶄新的生物電技術對阿維鏈霉菌胞內關鍵基因的調控機制，研究論文發表于《科學報告》。阿維菌素是由格蘭氏陽性菌阿維鏈霉菌產生的一類十六元環大環內脂類抗生素，具有高效、安全以及農、牧、醫三用等特點，是目前世界上公認的最有效的無公害生物殺蟲劑之一。納秒脈沖電場技術能夠促進細胞的增殖，有效地縮短阿維鏈霉菌的發酵周期，顯著提高產量，而且能夠方便地嵌入現有的抗生素生產環節，對其生產效率和經濟價值產生積極作用。

lncRNA調控肝癌干細胞自我更新機制

中科院生物物理研究所范祖森課題組揭示了長鏈非編碼RNA lnc-β-Catm調控人肝癌干細胞自我更新的分子機制，相關成果發表于《天然結構分子生物學》。通過分析肝癌干細胞和非干細胞的轉錄組數據，鑒定出另一條在肝癌干細胞中高表達的長鏈非編碼RNA lnc-β-Catm。lnc-β-Catm對于肝癌干細胞的自我更新和肝癌的生長是必需的。lnc-β-Catm通過招募甲基轉移酶EZH2，促進β-catenin的甲基化修飾。β-catenin的甲基化抑制了其泛素化修飾，繼而維持了β-catenin蛋白的穩定性，進而促進Wnt/β-catenin信號通路的活化，促進了肝癌干細胞干性的維持。lnc-β-Catm的表達量與肝癌的臨床嚴重性和預后密切相關。

酵母細胞質RNA外切體復合物

清華大學生命科學學院、清華-北大生命科學聯合中心研究員王宏偉研究團隊，報道了酵母細胞質RNA外切體復合物的冷凍電鏡結構，相關結果發表在《細胞研究》雜志上。RNA在細胞的正常運作中起著重要作用，特別是RNA的產生、修飾、監控與降解。研究通過蛋白質單顆粒分析技術，解析了酵母Exo-Ski7的RNA-free和RNA-bound兩種構象的4.2埃和5.8埃的三維結構，并通過觀察RNA結合狀態的Exosome復合體的結構差異揭示了RNA底物介導的Exosome復合物構象轉化過程中發揮關鍵作用的結構元件。結合生化數據，揭示Ski7和Rrp6與十亞基Exosome復合物結合的競爭性關系，提出Exosome復合物在不同亞細胞結構選擇不同RNA底物進行降解的可能機制。

Exosome-Ski7復合物的RNA降解機理模型

純化Exo10-Ski7

血管內皮干細胞的身份屬性及血管旁周細胞的新起源

中科院上海生命科學研究院生物化學與細胞生物學研究所曾藝研究團隊發現多能血管內皮干細胞的身份屬性，以及血管旁周細胞的新起源，研究論文發表于《細胞研究》。血管生長和重塑是一個持續發生的生理事件，它伴隨了所有組織的發育、自穩態維持、為其輸送所需的氧氣和營養，對生物體內各組織的功能維持和病變起著至關重要的作用。血管新生是成體內血管系統穩態維持和重塑的主要途徑，它依賴于血管內皮干細胞的自我更新和分化以提供新的內皮細胞。譜系示蹤實驗證明Procr陽性血管內皮干細胞除了形成新的內皮細胞，還能夠分化形成新的血管旁周細胞。該研究更新了對旁周細胞傳統的“招募”來源的認知，揭示了旁周細胞的新起源。

腫瘤細胞持續生物自發光成像

中國科學技術大學梁高林課題組利用細胞內組裝-解組裝螢光素納米粒子的策略，實現體內外脂肪酸酰氨水解酶（FAAH）活性的持續跟蹤，并在構建有腫瘤模型的小鼠體內驗證了其優異的腫瘤持續生物自發光成像效果，該研究成果發表在《美國化學會-納米》。FAAH屬于絲氨酸水解酶家族，能降解人體內大麻素，維持神經系統的正常功能。設計潛在的螢光素小分子1，進入細胞后立即組裝成螢光素納米粒子，在FAAH的作用下，納米粒子緩慢解組裝并釋放出螢光素，實現對FAAH活性持續成像分析。動物實驗表明，該策略可實現腫瘤內FAAH活性長達2.5天的持續成像，并且沒有對模型小鼠產生毒性。該探針1有望用于體內篩選FAAH抑制劑或者相關診斷。

高分辨率PET成像技術

中科院深圳先進技術研究院楊永峰研究員主持研發的高分辨的小動物正電子發射計算機斷層掃描（PET）原型成像系統，實現小鼠腦成像達到國際領先的0.55mm的平均分辨率，相關成果發表于《核醫學雜志》。小動物PET成像系統廣泛應用于疾病的動物模型研究、新藥物的研發、新治療方法的研究和療效的早期評估以及基礎生物學研究像基因的表達和細胞的追蹤等。該系統由16個高分辨率雙端讀出相互作用深度測量探測器組成，探測器采用晶格大小為0.43mm的高分辨率晶體陣列，并達到1.7mm的高相互作用深度分辨率，使用經過精確系統建模和考慮所有物理效應的三維MLEM圖像重建算法，系統對小鼠腦成像達到了0.55mm的平均分辨率。

新型材料

新型動力鋰電池富鋰錳基正極材料

中科院寧波材料技術與工程研究所動力鋰電池工程實驗室劉兆平和夏永高領導的研究團隊，提出了通過提高晶格氧的活性來改善富鋰錳基正極材料的首次充放電效率和倍率性能，為該材料改性研究提供了新思路，相關結果發表在《自然-通訊》雜志上。在目前已知正極材料中，富鋰錳基正極材料放電比容量高達300mAh/g，是當前商業化應用磷酸鐵鋰和三元材料等正極材料放電比容量的一倍左右，因而被視為新一代高能量密度動力鋰電池正極材料的理想之選。雖然富鋰錳基正極材料具有放電比容量的絕對優勢，但要將其實際應用于動力鋰電池，尚有關鍵科學和技術問題需要解決。該研究提出的氣固界面改性方法相對簡單、可控且易實現工程化，這為高性能富鋰錳基正極材料的工程化開發提供了新途徑。

富鋰錳基正極材料改性前后的電化學性能

氣固界面反應原理圖和反應前后相應元素分布圖

三組分聚合物太陽能電池

北京大學工學院占肖衛課題組發展了一系列高性能三元共混體系，有效提高了有機太陽能電池的能量轉換效率和穩定性，研究論文發表于《先進材料》。基于一個電子給體和一個電子受體的二元共混本體異質結有機太陽能電池，實現了有機太陽能電池領域的一次重大跨越。最近，為了克服二元共混有機太陽能電池的缺點，科學家們發展了三元共混體系，在一個電子給體和一個電子受體的基礎上，加入功能性第三組分。所有含第三組分ICBA的有機太陽能電池的能量轉換效率都有12-14%的提高，最高能達到10.5%。此外，4，4'-二羥基聯苯上的羥基可以和給體材料上的氟原子形成氫鍵來鎖定給體材料的網絡，從而同時提高有機太陽能電池的能量轉換效率和穩定性。

硼酸鹽零膨脹材料

中科院理化技術研究所人工晶體研究發展中心研究員林哲帥課題組與北京科技大學教授邢獻然課題組合作，在單相硼酸鹽材料體系中發現了新型零膨脹材料，相關研究成果發表于《先進材料》。熱脹冷縮是自然界物體的一種基本熱學性質。然而也有少數材料并不遵循這一基本物理規則，存在著反常的熱膨脹性質，即其體積隨著溫度的升高反常縮小（或不變）。其中，有一類材料的體積在一定溫區內保持不變，稱為零膨脹材料，在很多重要的科學工程領域具有重要的應用價值。目前已有的絕大多數零膨脹材料是通過將具有負熱膨脹性質的材料加入到其它不同材料中，通過化學修飾的手段控制其膨脹率，形成零膨脹狀態。

基于適配體識別和納米界面的CTC高效捕獲和分離

中科院蘇州納米技術與納米仿生研究所納米生物醫學部裴仁軍團隊，始將納米結構及材料用于循環腫瘤細胞分離的基礎探索研究，相關成果發表于《應用材料與界面》。細胞表面納米尺度的結構形貌能夠影響細胞的行為，如細胞吸附、細胞定向及細胞的運動性。課題組基于微納米結構對細胞粘附行為的調控作用，制備了多尺度二氧化鈦納米柱陣列基底。該基底由直徑為200 nm左右的二氧化鈦納米柱陣列構成，納米柱本身由30-50 nm的顆粒構成，可以在不同尺度加強基底與癌細胞的相互作用，進而提高對CTC的捕獲效率。在血液樣本的實驗中，該納米基底對靶細胞的捕獲效率高達85%-95%。

新型納米線

北京大學工學院郭少軍研究員課題組和蘇州大學黃小青教授合作，設計了一個新的調控方法制備了類似于Zigzag結構的高比表面積CoPt納米線，其表面具有比PtNi納米線更高密度的高指數面，相關結果發表在《自然-通訊》雜志上。發展高效氧還原電催化劑對于提高燃料電池和鋰空氣電池的能量密度十分關鍵。氧還原催化數據評估結果表明，制備的Zigzag CoPt納米線對于氧還原催化的質量活性在0.9V vs. RHE達到了接近4A/mg，近十倍于美國能源部2018年目標。理論計算表明，在CoPt納米線表面集成了高密度的高指數面的坡面是獲得高催化活性的主要因素之一。

納米線結構分析

納米線形態與結構

高效儲氫材料

廣東醫科大學藥學院劉建強研究組合成了新拓撲結構的儲氫材料，氫氣儲存能力得到優化，大幅提升了材料儲氫效率，相關成果近日發表于《材料化學雜志A》。金屬有機骨架材料（簡稱MOFs）是一種新型具有三維孔結構的高分子材料，是沸石和碳納米管之外的新型多孔材料。而氫能作為氫燃料電池在交通工具中大量應用時，金屬有機骨架材料將起到重要作用，該材料主要應用在氣體儲存、催化、傳感和藥物釋放等領域，具有純度高、結晶度高、成本低、能夠大批量生產、結構可控等優點。該研究利用最小的羧酸基元合成了具有拓撲網結構的GDMU-2-MOFs材料，揭示了構筑基元的功能化對材料微觀結構和性能的調節作用。

高性能石墨烯纖維

浙江大學高分子系教授高超研究團隊在石墨烯纖維的規模化制備及高性能化等方面的研究發表于《先進材料》。文章提出了“全尺度協同缺陷工程”策略，實現了高性能石墨烯纖維的規模化制備，所得石墨烯纖維直徑最細可達1.6 μm（約為頭發絲的1%~2%），力學強度最高可達2.2GPa，導電率達到8×105 S/m，代表了石墨烯纖維目前最高的性能水平。進一步采用“化學摻雜”方法，將氯化鐵、溴、鉀等物質引入到石墨烯纖維內部，得到摻雜的石墨烯纖維能顯著提高載流子濃度，使其導電率有了數量級的提升。另外，由于石墨烯纖維的密度遠低于金屬，其比導電率（導電率與密度的比值）約是鎳的8倍、銅的2倍，并與鋁相當。

鐵基高溫超導材料

中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家實驗室王征飛教授與美國猶他大學劉鋒教授，清華大學薛其坤院士、馬旭村研究員，中科院物理所周興江研究員合作，發現了鐵基高溫超導材料中的一種新型一維拓撲邊界態，相關成果發表于《自然-材料》。自然界中至今還沒有發現拓撲超導材料。科學家以新型高溫超導材料FeSe/SrTiO3為研究對象，結合理論計算、掃描隧道顯微鏡和角分辨光電子能譜，系統地研究了其反鐵磁電子構型，并在實空間觀測到自旋—軌道耦合所打開的拓撲能隙中一種新型一維拓撲邊界態的存在；揭示了FeSe/SrTiO3中同時存在的超導與拓撲兩種特性，為探索單一材料高溫拓撲超導體和馬約拉納費米子開辟了新途徑。

心理生理

智能手機使用行為與人們的交往焦慮及孤獨感有關

中科院心理研究所行為科學重點實驗室朱廷劭研究組研究發現，智能手機使用行為與用戶交往焦慮、孤獨感有關，研究論文發表于《PeerJ》。研究采集了127名Android手機用戶的手機使用數據及對應的交往焦慮、孤獨感量表得分。孤獨感得分高的用戶會接聽到較少的電話，而撥打電話相關的特征則與低分組沒有差異；孤獨感得分高的用戶會使用較多的系統、美化、健康及瀏覽器類應用，且會使用較多人人網應用。對交往焦慮高分組及低分組的秩和檢驗結果表明，包含電話、短信功能的使用，健康類、拍照類應用使用頻率的18個特征有統計學意義，其中，交往焦慮得分高的用戶撥打、接聽電話的頻率較低，且在下午短信的使用頻率較低。另外，他們會使用較多的健康類應用，但使用較少的拍照類應用。

“MobileSens”功能模塊圖

智能手機的廣泛使用（圖片來自網絡）

導水管周圍灰質神經活動在不同類型的防御行為中的作用

中科院神經科學研究所王佐仁研究組報道了中腦導水管周圍灰質腦區periaqueductal gray （PAG）參與動物防御行為的神經機制，相關研究發表于《神經科學雜志》。防御行為，比如逃跑，僵直，危險探測等，對動物的生存非常重要。當遭遇危險時，動物會根據所處的情境做出適當的防御反應從而提高自己存活的機會。對于與危險探測相關的神經元，其神經活動在小鼠更靠近大鼠時為高。對于與逃跑相關的神經元，它們的神經活動與小鼠在逃跑時的實時速度沒有顯著的相關性，但一部分逃跑細胞的平均放電頻率與小鼠逃跑時期的最大逃跑速度有正相關，這說明逃跑細胞的神經活動與單純的運動無關。

人類決策風險偏好的遺傳和神經機制

北京大學心理學系和麥戈文腦科學研究所周曉林教授團隊關于人類的決策的研究論文發表于《人類腦成像》。人類的決策會受到選項呈現方式的影響。相對于Val/Val純合子個體，Met等位基因攜帶者的決策更加容易受到選擇框架的影響。課題組應用靜息態功能連接分析考察這一基因-行為關聯的神經機制，發現靜息狀態下眶額皮層和雙側杏仁核的功能連接中介了COMT基因Val158Met多態性對框架效應的影響。具體而言，Met等位基因攜帶者具有更低的眶額皮層-雙側杏仁核功能連接，因此表現出比Val/Val攜帶者更大的框架效應。該研究為理解人類決策的遺傳和神經機制提供了新證據。

大腦功能網絡動態圖譜繪制

復旦大學腦智能科學與技術研究院馮建峰教授團隊研究通過核磁共振掃描技術度量人類大腦各個區域的動態相互作用模式，并揭示其動態變化的產生機制，繪制腦功能網絡的動態圖譜，相關成果發表于《大腦》。研究發現大腦功能網絡的動態變化與人類的智能高度相關。大腦網絡動態圖譜的繪制，可被應用于構造更先進的人工神經網絡，使計算機具備學習、成長和自適應的能力。此外，在精神分裂癥患者、自閉癥患者以及多動癥患者的大腦默認網絡中，都可以觀察到“可變性”的狀態變異。這也意味著，大多數精神疾病的根源來自于大腦可變性或可塑性方面的改變，這一認識可使科學家們能夠更有效的治療甚至是預防精神疾病的發生。

發音相關腦區對老年人言語理解困難的代償作用

中科院心理研究所杜憶研究員通過與加拿大多倫多大學和羅德曼研究所的國際合作，發現位于大腦前額葉的言語運動區（與言語的發音密切相關，包括布洛卡區和腹側前運動皮層）對老年人在噪音環境下的語音分辨和識別具有重要的代償作用，相關結果發表在《自然-通訊》雜志上。聽力損失是老年人最普遍的慢性健康問題之一，80歲以上老年人中約有90%存在不同程度的聽力下降。研究表明，即使是聽力正常的老年人在噪音環境下也會經歷不同程度的言語理解困難。老年人在噪音環境下理解他人的言語時會更多地依賴與發音相關的言語運動腦區并采用一種預測性加工策略，即充分利用較少受到老年化和噪音影響的言語的發音知識和預期以代償受損的聽覺加工。人們發覺年紀越大越嘮叨？可能只是想聽清你在說什么。

不同年齡BOLD活性

語言相關的ROI

書寫產生中詞匯通達的時間進程

中科院行為科學重點實驗室李興珊研究組屈青青副研究員采用事件相關電位技術，利用詞頻效應，考察了書寫中詞匯通達的時間進程，研究論文發表于《大腦和語言》。語言是人類特有的功能，它不僅將人類與地球上其它動物區分開來，而且和思維、情感與文化有密切關系；書寫作為一種表達思想和傳遞信息的重要方式。詞頻效應引發詞匯加工經典成分P2，該效應始發于圖片呈現后168 ms。平均波幅的時間窗口分析發現詞頻效應發生在刺激呈現后的150-250 ms，300-450 ms的時間窗口，低頻條件比高頻條件誘發更正的波幅。該結果與先前的口語產生的結果一致，從而推斷書寫產生與口語產生可能共享詞匯通達階段。

同類型認知訓練對延緩認知老化效果各有優勢

中科院心理健康重點實驗室李娟研究組通過開展干預研究比較了聯合認知訓練與單一記憶策略訓練的效果，研究論文發表于《心理學前沿》。情節記憶能力下降是認知年老化最典型的表現。該研究從社區招募了58位認知正常的老年人，分為三組：聯合訓練組完成8次執行功能訓練后再完成8次記憶策略訓練，記憶訓練組完成16次記憶策略訓練，控制組不參加訓練。所有老年人都在訓練前后及訓練結束后三個月接受了一系列認知測驗。結果顯示，記憶組比聯合組在記憶功能上獲益更大，而只有聯合組在訓練后表現出執行功能的提升。也就是說，結果僅部分支持了聯合認知訓練理論上的優勢：聯合認知訓練的效果范圍的確更加廣泛，但在記憶促進上的效果不如單一記憶訓練。

馬壩人頭骨內部解剖結構

中科院古脊椎動物與古人類研究所吳秀杰研究員與西班牙科學家合作，采用高分辨率CT技術，對馬壩的額竇、眼窩、顱內模進行了3D復原和研究，將馬壩人的演化研究取得的新進展發表于《美國體質人類學》。馬壩人的顱容量為1300 cc左右，位于現代人、尼安德特人和海德堡人的變異范圍之間。馬壩人腦的額葉較窄，頂葉短而扁平。馬壩人額葉相對眼眶的位置，額竇的形態及額鱗的曲度，卻類似于尼安德特人及現代人。馬壩人呈現出古老的腦的形態特征及特殊的衍生的面部特征，這種混合特征與歐洲的古人類非常相似。馬壩人面部與尼安德特人接近，其原因可能與人屬成員的平行進化相關，也有可能反映了亞洲古人類的變異情況。

中草藥

越鞠丸的抗抑郁作用

南京中醫藥大學教授陳剛團隊研究發現中醫經典方藥越鞠丸在具有不同遺傳來源的動物中，抗抑郁作用有很大區別，相關結果發表于《科學報告》。越鞠丸是800年前由朱丹溪創制的解郁名方，臨床發現它具有治療抑郁癥的效果。越鞠丸快速抗抑郁療效在各種動物模型及臨床初步研究被證實，與快速抗抑郁的原型西藥氯胺酮比，越鞠丸還具有副作用低，沒有成癮作用等優勢。給藥小鼠半小時后，腦源性神經營養因子在兩個品系中都能迅速升高，但是在昆明品系小鼠可以至少持續2天，而ICR小鼠中效果不到1天。腦中是否激活環磷腺苷效應元件結合蛋白信號通路，從而提升腦源性神經營養因子表達，是決定個體是否更受益于越鞠丸治療抑郁癥效果的關鍵分子機制。

納巴霉素預處理后mTOR敲除的影響

越鞠丸與氯胺酮抗抑郁效果比較

淫羊藿類黃酮合成及調控

中科院武漢植物園王瑛與黃文俊研究團隊，對淫羊藿類黃酮合成及其調控方面展開了系統研究，其中在挖掘具有調控類黃酮合成途徑的MYB轉錄因子中取得新進展，研究論文發表于《植物細胞報告》。現代藥理學已證實淫羊藿中草藥中主要活性成分為類黃酮化合物，特別是C8-異戊烯化的黃酮醇苷類化合物。研究鑒定了具有調控黃酮醇合成途徑的MYB轉錄因子EsMYBF1，其基因表達模式與葉片不同發育時期內主要活性成分的積累模式有很好的相關性，并且不依賴于bHLH調控蛋白而發揮作用；EsMYBF1具有調控黃酮醇合成途徑基因CHS、F3H、FLS的能力，從而參與對淫羊藿黃酮醇苷活性成分合成積累的調控。

原位可視化定量研究壓片過程中藥物晶體形態的變化

中科院上海藥物研究所張繼穩課題組聯合上海應用物理研究所肖體喬研究組、國際合作者，定量研究了壓片過程中同一藥物、不同晶型的晶體形變行為，原位測定了硫酸氫氯吡格雷兩種晶型的晶體顆粒壓片前后的三維結構變化，研究結果發表于《科學報告》。該研究建立了基于SR-μCT技術的定量、可視化、跨維度的藥物晶體結構分析方法，加深了片劑內部微結構的認知，高精度的定量結構參數揭示了壓力作用下藥物多晶型的形變規律。通過三維定量結構參數的計算和分析，發現在高壓下，兩個晶型CLP的晶體顆粒的球形度、扁率、橢率等形態學參數分布均發生顯著變化；為結晶性藥物的制劑工藝過程研究提供了新的視角。

天然產物綠原酸抗衰老研究

中科院昆明植物研究所羅懷容研究組利用秀麗隱桿線蟲為模型，發現綠原酸抗衰老作用及其作用機制，研究結果發表《老年醫學專業雜志A》。綠原酸是眾多中草藥和天然產物中抗菌、抗病毒有效藥理成分之一，存在于大量植物中，如茶葉、咖啡、金銀花等，具有抗菌、抗病毒、提高白血球、保肝利膽、抗腫瘤、降血壓、降血脂、清除自由基和興奮中樞神經系統等作用。然而，綠原酸對衰老的影響及機制等仍不清楚。該研究發現，綠原酸能延長野生型線蟲壽命達20.1%；綠原酸主要通過作用于胰島素信號通路，降低AKT磷酸化水平，激活轉錄因子DAF-16及其下游基因的表達，提高線蟲對外界壓力環境的抵抗，延長線蟲的壽命。

中藥丹參基因遺傳密碼破譯

中國中醫科學院中藥研究所陳士林團隊和中國科學院植物研究所漆小泉團隊聯合中國醫學科學院藥用植物研究所、澳大利亞昆士蘭大學、美國田納西州大學健康科學中心、美國愛荷華州立大學、澳門大學、英國桑格研究院和廣藥集團等單位，在《分子植物》發表丹參全基因組，標志著作為常用中藥丹參的遺傳密碼被破譯，為揭示丹參主要藥理活性成分丹參酮和丹參酚酸生物合成及其調控的分子機制，促進丹參優良品種選育提供了重要的遺傳背景基礎。丹參，為唇形科植物丹參Salvia miltiorrhiza Bge.的干燥根和根莖。具有活血祛瘀，通經止痛，清心除煩，涼血消癰的功效；在全國大部分地區都有分布。

中藥丹參

大規模種植培育

中草藥抗癌發掘

中科院昆明動物所黃京飛課題組在從傳統中草藥中發掘抗癌植物和化合物研究中取得進展，相關成果發表于《科學報告》。我國傳統中藥數據庫記錄了2000多種藥用植物，但只有小部分藥用植物被充分系統地研究過。研究人員先建立了一個抗腫瘤藥物預測平臺，開發新的預測腫瘤靶標的方法，并成功預測了新的肺癌靶標。利用該平臺和預測方法，對傳統中草藥數據庫中的所有藥用植物及其化合物的抗癌潛力進行了系統評估和發掘。從中預測出5278個抗癌化合物，其中前346個化合物在60個細胞系測試實驗中表現出超強的抗癌活性。分析表明，有3952個化合物和已經上市的抗癌藥物具有高度的結構相似性。

通過免疫調節的清除作用改善APP/PS1小鼠的認知損傷

第二軍醫大學藥學院張衛東教授課題組開發治療阿爾茨海默癥有了新途徑，研究論文發表于《衰老》雜志。阿爾茨海默癥（AD）是世界范圍內最常見的神經退行性疾病之一。目前臨床使用的治療AD藥物都不能從根本上起到治療的作用，而且一旦停止用藥疾病就會復發，可用的藥物匱乏。前期研究發現假馬齒莧皂苷（BS-I）具有很好的保護神經細胞、治療腦缺血和抑郁癥的作用。進一步發現BS-I能顯著減少APP/PS1轉基因小鼠b淀粉樣蛋白斑塊負荷、改善其學習能力和長期空間記憶障礙。綜合利用基因組學和蛋白質組學技術，發現BS-I通過調節先天免疫和吞噬作用，促進淀粉樣蛋白的減少，是一種新型的作用機制。

中藥綠升麻提取物可抑制乳腺癌

中科院昆明動物研究所和昆明植物研究所的科學家們通過聯合研究，發現了綠升麻提取物對三陰性乳腺癌的抑癌機制，相關成果發表于《治療與診斷學》。毛茛科升麻屬植物在我國是著名的常用中藥，其藥用價值早在《神農本草經》中就有記載，其地下根莖入藥，功效為清熱解毒，民間用它治療咽喉腫痛、牙痛和婦科疾病。近年來研究表明，升麻中提取的三萜類化合物具有抗腫瘤、抗瘧疾、降血脂等方面的生物活性。綠升麻是升麻中的一種。通過抑制三陰性乳腺癌細胞增殖和存活相關信號通路，來誘導癌細胞的凋亡和周期阻滯、降低耐藥蛋白的表達水平，從而達到抑制癌細胞增殖的效果。