科技名刊精選

科技名刊精選

對埃博拉有抗病毒活性的一種小分子藥物

Nature封面：2014年10月由西班牙紅十字會在馬德里舉行的一次埃博拉病毒培訓活動結束之后晾干的保護服。Nature雜志第7594期封面文章報道了一種小分子藥物GS-5734。該藥物分子對埃博拉病毒和其他線狀病毒有抗病毒活性，對試驗中采用的100%的被感染獼猴能提供針對埃博拉病毒的接觸后保護?，F在，在臨床試驗中，該藥物以依賴于病毒RNA的RNA聚合酶為作用目標，針對未來的疫情爆發也可以擴大保護范圍。GS-5734能向包括睪丸、眼睛和大腦在內的病毒復制 “庇護點”分布，從而讓我們看到一個希望：該藥物也許還能清除復發的和頑固的病毒感染。

循環經濟

Nature封面：“循環經濟”(circular economy)。Nature雜志第7595期封面文章報道的“循環經濟”是瑞士建筑師-工程師Walter Stahel造出的一個術語，他致力于打造適用于工業化經濟的可持續性。Stahel概括了一個“無浪費”世界的關鍵原則：再使用、修理、再制造和升級，終極目標是對原子進行循環利用。John Mathews 和Hao Tan對中國在發展“循環經濟”方面所取得的進步進行了報道，認為需要用更復雜的尺度來追蹤。發展心理學家 Bruce Hood提出我們為什么要積攢財富來增強我們的社會地位，因為我們需要讓社會更渴望得到再生商品。最后Books & Arts文章重點解釋生態設計何以能讓“循環經濟”原則行得通。

南極洲冰層對海平面上升的貢獻

Nature封面：思韋茨冰川端部的冰崖的一幅由衛星拍攝的自然色拼接圖。Nature雜志第7596期封面文章報道科學家采用的一個新改進的、按“上新世”和“末次間冰期”的海平面估計值做了校準的數值冰層模型，預測今后五個世紀南極洲由一系列不同的溫室氣體情景所驅動的演變。模擬顯示，南極洲冰層對海平面上升的貢獻潛力是在從幾乎沒有貢獻到在2100年之前貢獻超過一米、在2500年之前貢獻超過15米之間。高端估計值來自不減少的溫室氣體排放量和以前估計不足的兩個機制：由表面融水造成的冰裂和大冰崖的坍塌。低端估計值表明采取強有力的措施控制氣候變化能夠減小人類社會受海平面上升影響的風險。

精神健康

Nature封面：精神健康問題在世界范圍內是造成殘疾的主要原因。Nature雜志第7597期封面文章報道世界衛生組織和其他國際機構近年來通過努力，成功地提高了人們在政治上對精神健康問題問題的意識。Pamela Collins 和Shekhar Saxena強調了將全世界對這一問題的關注付諸行動的重要性。為此，他們就怎樣滿足各地脆弱群體的精神健康需求提出了六個實用的建議，其中包括后勤支持、培訓、臨床干預和公共衛生措施。當前一個引人矚目的增長領域是智能手機應用。但正如本期Nature雜志另一篇文章指出，手機應用技術的發展速度遠遠快于支持它的醫學發展速度。

葉片年齡結構的季節性變化解釋亞馬遜熱帶雨林的光合作用過程

Science封面：巴西熱帶雨林的日出。Science雜志第6276期封面文章報道了熱帶雨林光合作用季節性變化的機理。盡管亞馬遜熱帶雨林是常綠林，但它們的光合作用能力卻呈現季節性變化，而且干季時整個熱帶雨林的光合作用能力增加；這種現象在學界多有爭議。封面文章證明了這種季節性變化是緣于熱帶雨林內部結構的動態變化：干季時整個熱帶雨林的光合作用能力增加。熱帶雨林80%以上樹冠呈現明顯的季節性變化，包括50%以上的樹冠變化發生在干季。包括很多新葉出生和老葉凋亡，導致整片森林的葉片年齡結構趨于年輕化。由于新葉相比老葉有更高的光合作用能力，所以導致熱帶雨林光合作用的季節性變化。

日本3·11大地震5周年

Science封面：日本媒體參觀福島核電站。Science雜志第6277期封面文章報道了日本舉行“3·11”大地震五周年的紀念活動。2011年3月11日，日本東北部海域發生9級強震并引發海嘯，導致福島第一核電站發生核泄漏事故。據日本警視廳統計，截至今年3月11日，地震和海嘯共造成15894人死亡、2561人失蹤。另據復興廳數據，至少有3407人因震后生活困苦或壓力過大死亡。現在，東京電力公司在日本政府支持下采用機器人尋找溶化燃料。雖然慘痛的災難已成過去，但是重建家園和恢復健康生活已成為當地災民長期的主題。

審判的證據

Science封面：美國馬里蘭州喬治王子縣警察局存留的同一把手槍射出的四顆子彈。Science雜志第6278期封面文章介紹了取證問題的研究。美國國家委員會研究認為法醫分析有時會夸大許多類型證據的力度，包括足印、指紋、輪胎痕跡、彈痕、血跡、火和筆跡，這樣會使得許多無辜的人們受到指控。即便被認為是黃金標準的DNA證據，有時也會指證無辜。本期雜志的?？恼路治稣J為，法醫證據可以也應該能做的更好。現在，許多領域已經采用近乎苛刻的手段看待證據的價值、測試方法的精確度；科學家也在開發未來新的法醫工具。

冥王星球

Science封面：冥王星的表面。Science雜志第6279期封面文章報道了在“新視野”號宇宙飛船看到的冥王星的表面、左邊白色明亮的斯帕尼克平原、液氮冰平面，它的許多表面凹凸不平的坑可能是由氮氣升華形成的；右邊的是暗紅色的Krun Macula高地，對于平原有2.5千米的海拔高度。多個遠距勘測相機從多光譜成像儀結合顏色數據合成圖像制作出了這個圖片。冥王星（Pluto），是太陽系中較大的矮行星，位于海王星以外的柯伊伯帶內側，屬于外海王星天體，于1930年被發現，并被視為第九大行星。

工程材料

豬籠草口緣區表面水的連續定向輸運機制

北京航空航天大學陳華偉教授，張德遠教授和江雷院士等發現在豬籠草捕蟲籠的口緣表面可以實現水的連續、定向流動，這種流動的驅動力主要來自于口緣表面兩級溝槽內的楔形盲孔結構的梯度內楔角產生的梯度泰勒毛細升力，而液體的反向運動會被盲孔尖銳的外邊緣阻擋，兩種效應產生了定向快速的液體運輸，相關結果發表在《自然》雜志上。該研究成果揭示豬籠草“油嘴滑蟲”液膜自動搬運液體、致使昆蟲無法駐足而滑落入籠的機理，并建立了液膜輸運的理論計算模型，該模型將被進一步用于設計人工智能流體運輸系統、機械自潤滑以及醫療器械防粘等實際應用。

“食肉植物”豬籠草

定向流動過程

全光纖化50 GHz窄線寬光纖激光器獲得2.5kW輸出

單層FeSe/SrTiO3界面超導的超快動力學

中國科學院物理研究所趙繼民研究員等與清華大學薛其坤團隊合作研究了單層FeSe/SrTiO3界面高溫超導體系的超快動力學過程，觀測到了超導相變，測量了超導轉變溫度、超導能隙、電-聲子耦合強度，同時闡釋了保護層對超導轉變溫度的影響，研究論文發表于《物理評論快報》。該工作首次運用超快光譜方法在單原子層體系上觀測到超導相變，展示了以超快光譜方法研究強關聯體系的優勢：時域展開的超快動力學過程，非接觸的無損測量，單層/界面量子體系的相變，以及對配對玻色子相關物性的研究。

中國科學院上海光學精密機械研究所上海市全固態激光器與應用技術重點實驗室高功率光纖激光課題組研制的50 GHz線寬近衍射極限光纖激光器實現2.5 kW功率突破，為大型高功率光纖激光系統奠定了重要的單元技術基礎。高亮度窄線寬光纖激光光源在相干通信、激光雷達、高能粒子加速器、聚變點火和激光冷卻等領域具有廣闊的應用前景。該研究從光纖激光的核心器件研制到關鍵技術均實現重大突破，在窄線寬光纖激光領域具備了線寬精確操控、光纖熱光效應管理、非線性效應抑制、全光纖化及模塊化工程研發能力。

納米尺度高通量腦微觀重建平臺

中國科學院自動化研究所顯微分析技術平臺的科研人員建立了國內最高通量的納米級突觸水平神經大數據重建與分析平臺，致力于破解神經微環路大數據量解析的限制瓶頸，提供高效的微觀重建工程解決方案，在“納米尺度、突觸水平”上重建微觀大腦神經元連接，填補了中國腦科學和類腦研究在神經微環路結構解析能力方面的空缺。神經元是大腦的最基本單元，而突觸是神經元之間在功能上發生聯系的部位，也是信息傳遞的關鍵部位，突觸水平的腦微觀重建是了解大腦信息的傳遞機理的重要技術手段。

紫外線照射加速沸石分子篩晶化

吉林大學于吉紅院士研究團隊首次發現，羥基自由基存在于沸石分子篩的水熱合成體系，并可以顯著加速沸石分子篩的晶化，相關結果發表在《科學》雜志。沸石分子篩是一類具有規則納米孔道的硅鋁酸鹽晶體，通過紫外照射或Fenton反應向沸石分子篩水熱合成體系額外引入羥基自由基，能夠顯著加快沸石分子篩的成核，從而加速其晶化過程。這一發現是無機微孔晶體材料生成機理研究方面的重要突破，使人們對沸石分子篩的生成機理有了新認識，為在工業上具有重要需求的沸石分子篩材料的高效、節能和綠色合成開辟了新的路徑。

在UV照射和非UV照射條件下沸石分子篩的晶化過程對比及通過EPR確證自由基的存在

理論計算自由基與自由能

電子谷自由度的電學調控

中國科學院半導體研究所半導體超晶格國家重點實驗室研究員趙建華研究團隊與美國加州大學伯克利分校張翔教授等合作，首次在單層過渡族金屬二硫化物(TMDC)材料中實現了電子谷自由度的電學調控，研究成果發表于《自然-納米技術》。近年來，調控TMDC單層材料中電子谷自由度已成為凝聚態物理領域的研究熱點。該研究利用磁性半導體(Ga, Mn) As作為鐵磁電極實現了對單層TMDC的高效自旋注入，產生和調控了谷載流子，并為谷電子學和自旋電子學的研究建立了聯系紐帶。

新型半導體材料特性測量技術

中國科學院光電技術研究所以傳統半導體硅材料為研究對象，建立非線性光載流子輻射模型，并在此基礎上分別提出了多光斑光載流子輻射技術和穩態光載流子輻射成像技術，通過仿真計算和實驗測量證實了上述技術的有效性，半導體材料是微電子器件和光伏器件的基礎材料，其雜質和缺陷特性嚴重影響器件性能。隨著微電子器件集成度和光伏器件轉換效率的提高，對半導體原材料的要求越來越高。為了滿足工業化生產的需求，相應地要求材料檢測方法具有更高的靈敏度和更快的測量速度，同時避免對材料產生損傷。

通過晶界和孿晶界構筑穩定金屬納米結構

中國科學院金屬研究所研究員盧柯應邀為《自然綜述材料》創刊卷撰寫的綜述性論文《通過晶界和孿晶界構筑穩定金屬納米結構》。合金化是提高金屬性能的常用方法，通過在金屬中引入界面也可以在保持化學成分不變的情況下提高金屬的多種性能。該論文系統總結了利用界面構筑提高金屬中納米結構穩定性的最新進展，深入分析了界面數量、界面結構和界面分布對結構穩定性的影響，闡述了普通大角晶界、小角晶界和孿晶界在納米孿晶結構、納米層片結構及梯度納米結構中的作用及其對性能的影響，并對這些新型金屬納米結構進行了展望。

物理化學

耦合分子的特寫鏡頭

中國科學技術大學單分子科學團隊董振超研究組利用納腔等離激元增強的亞納米空間分辨的電致發光技術，于國際上首次在單分子水平上實現了對分子間偶極耦合的直接成像觀察，從實空間上展示了分子間能量轉移的相干特征，該研究成果發表于《自然》雜志。分子間的能量轉移是維系生命及其演化的重要方式，也是實現化學反應、構造分子功能材料的重要手段。該研究為深入理解分子體系的相干偶極耦合提供了前所未有的實空間信息，為分子捕光結構的優化以及量子糾纏光源的制備與調控提供了新的思路。這是我國科學家在納腔等離激元物理化學研究方面獲得的重大進展。

實驗的藝術渲染圖

利用亞納米分辨的光譜成像技術，對鋅酞菁染料分子二聚體的各種偶極耦合方式的實空間成像表征。

三維狄拉克半金屬研究

中國科學院強磁場科學中心研究員田明亮研究團隊，基于穩態強磁場實驗裝置水冷磁體和極低溫測試系統支持，在三維狄拉克半金屬研究中取進展，相關結果發表于《物理評論B》。三維拓撲狄拉克半金屬是目前凝聚態領域和材料科學領域研究的熱點，它被人們形象地譽為三維版本的石墨烯，在未來低能耗電子學器件應用上具有重要價值。研究表明，層狀ZrTe5材料是研究三維狄拉克半金屬的理想材料體系。

煤制天然氣研究進展

中國科學院工程熱物理研究所分布式供能與可再生能源實驗室研究了煤制天然氣系統，包括全生命周期能耗、溫室氣體排放、新型煤制氣系統等，相關研究成果發表于《自然-氣候變化》?；谛滦兔簹饣拿褐茪庀到y效率能夠達到60-65%，其全生命周期能耗和溫室氣體排放將達到甚至低于目前的煤電技術水平。由于煤制氣系統還是高濃度的二氧化碳排放源，其二氧化碳捕集能耗大幅低于傳統的燃煤電站燃燒后捕集，如果將煤制氣與二氧化碳捕集和封存 (CCS) 技術相結合，其全生命周期溫室氣體排放將低于煤電+CCS技術。

四元堿金屬紅外非線性光學晶體研究

中國科學院新疆理化技術研究所光電功能材料團隊通過調研發現Hg陽離子具有多變的配位環境，而且當它與易畸變的四面體基元以及堿金屬相結合時利于形成非中心對稱結構，相關成果發表于《材料化學》。中遠紅外激光（2~20 μm）在國防、通訊、醫療以及安全方面有著重要的應用，其中紅外非線性光學晶體是實現中遠紅外激光輸出的關鍵器件。目前商業化的紅外非線性光學晶體存在多方面的性能缺陷，限制了它們的應用范圍。因此，設計和探索新型的紅外非線性材料成為紅外激光領域發展的重要方向。

LixFe7Se8單晶中電子的Anderson局域化

中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家實驗室（籌）先進材料與結構分析實驗室戴希研究員，陳小龍研究員、金士鋒副研究員，西安交通大學張偉研究員等，通過對金屬母相Fe7Se8進行電子摻雜，并同時誘導系統中鐵的無序占位，成功獲得了厘米級單晶形態的LixFe7Se8，并觀察到了電子的Anderson局域化現象，該研究結果發表于《科學進展》雜志。這是首次在大塊單晶中實現電子體系Anderson局域化的報道，該成果為研究無序及MIT轉變研究提供了一個新的研究平臺，對該體系的研究將加深人們對無序材料中電子行為的認識。

態密度隨無序程度的變化關系

載流子濃度與無序程度的相圖

可重復接枝聚合物刷的表面修飾法

中國科學院蘭州化學物理研究所周峰研究團隊提出了一種可多次重復進行的表面修飾的新方法，發表于《德國應用化學》。通過將引發劑像種子一樣“埋”在聚苯乙烯塑料基底當中。通過簡單的打磨后，引發劑重新暴露在聚苯乙烯表面，從而可以對基底進行多次修飾。并且結合機械微加工、熱壓印等技術實現了在這種塑料表面上可多次修飾不同金屬圖案。另外，由于引發劑在體相均勻分布，通過立體加工實現了傳統方法很難實現的立體化修飾。這種新的表面修飾方法有望在生物潤滑、表面金屬鍍層、微流體器件等方面得到廣發應用。

零折射率材料中的零多普勒現象

同濟大學的張冶文教授、陳鴻教授與英國倫敦大學瑪麗皇后學院的陳曉東教授合作，在零多普勒效應微波實驗研究取得新進展，相關成果發表于《科學報告》。在普通介質中，當波源與接收器發生相對移動的時候，由于波陣面發生了壓縮/拉伸，頻率會發生偏移，這種現象叫做多普勒效應。研究人員在由左右手傳輸線結構構造的零折射率材料中實現了可控的移動反射面，在這一實驗平臺上，對于零折射率材料，當波源與接收器發生相對運動時并沒有出現任何多普勒頻移，這一新的物理現象被命名為零多普勒效應。

原子核中手性和空間反射對稱性的聯立自發破缺

山東大學（威海）王守宇教授、北京大學張雙全和孟杰教授等合作開展研究，首次發現原子核中手性和空間反射對稱性的聯立自發破缺，促進了對原子核對稱性自發破缺和恢復的理解，相關成果發表在《物理評論快報》上。對稱性及其破缺是基本的科學問，手征對稱性和空間反射對稱性在自然界中廣泛存在?？茖W家曾預言原子核手征對稱性的自發破缺，并得到實驗證實。原子核空間反射對稱性的自發破缺發生在具有八極形變（例如梨形）的原子核中，這關聯著基本的CP對稱破缺問題，有助于研究超出標準模型的新物理。

調節膽固醇代謝增強CD8+ T細胞的抗腫瘤反應

中國科學院上海生命科學研究院許琛琦研究員與李伯良研究員合作，在提高T細胞抗腫瘤免疫功能的研究方面取得重要進展，研究結果發表于《自然》雜志。人體的免疫系統負責保衛機體健康，其中T淋巴細胞是獲得性免疫系統中重要的功能細胞，負責識別抗原，并協同其他免疫細胞進行免疫應答，然而腫瘤細胞能夠通過多種機制抑制T細胞的抗腫瘤活性，從而逃逸免疫系統的攻擊。該項研究開辟了腫瘤免疫治療研究的一個新領域：揭示細胞代謝對腫瘤免疫應答起到關鍵調控作用，同時發現了ACAT1這一新的藥物靶點，提示ACAT1小分子抑制劑的應用前景，為腫瘤免疫治療新思路與新方法提供了理論基礎。

抑制ACAT1增強CD8+ T細胞的腫瘤殺傷功能

抑制膽固醇脂化強化CD8+ T細胞應答

生命醫學

反義長鏈非編碼RNA調控基因表達和多能干細胞分化

清華大學醫學院沈曉驊研究團隊系統揭示了長鏈非編碼RNA順式調控基因組上鄰近基因的表達，以及它們在干細胞分化和發育中的作用，相關成果發表于《細胞-干細胞》。該研究揭示出lncRNAs順式調控鄰近蛋白編碼基因是一種廣泛存在的轉錄調控新模式?；陧樖秸{控規律，科學家可以根據鄰近已知蛋白編碼基因的功能，預測出大量未經鑒定的非編碼lncRNA的功能。這種功能上的預測，將幫助科研人員更好地設計實驗和研究未知lncRNA，對全面認識非編碼基因組的功能、基因表達調控和生物體發育具有重要意義。

譜系示蹤技術揭示胚胎期冠狀動脈的起源

中國科學院上海生命科學研究院營養科學研究所周斌研究組，利用遺傳譜系示蹤技術發現胚胎期心臟壁上的冠狀血管起源于靜脈竇而非心室心內膜，揭示了心血管研究領域內長期存在的爭論性問題，為研究冠狀血管的發生發育與再生治療提供了理論基礎，相關結果發表于《循環研究》雜志。心血管領域關于胚胎期冠狀血管的起源一直存在爭論，靜脈竇和心室心內膜是最主要也是最具爭議的兩個起源。研究人員還通過RNA-sequencing技術發現并鑒定出了一系列特異性表達在心內膜細胞或冠狀血管內皮細胞上的基因。

胚胎干細胞向中胚層及心肌細胞分化過程的調控機制

上海交通大學醫學院健康科學研究所/中國科學院上海生命科學研究院楊黃恬研究團隊經過系統研究，發現了組蛋白去甲基化酶PHF8在調控胚胎干細胞向中胚層及心肌細胞分化過程中的機制，研究結果發表于《干細胞》雜志。胚胎干細胞具有在體內外分化為三胚層及其衍生細胞的能力，對體外胚胎干細胞分化機制的研究將有助于理解哺乳動物發育過程中的調控機制。該研究發現不僅擴展了對KDMs在ESCs分化及凋亡中作用的認識，并進一步證實了分化與凋亡之間的直接關系。

蚊子C型凝集素維持腸道內生菌群穩態

清華大學醫學院程功研究組首次發現并報道了媒介昆蟲腸道內生菌在腸道內的定植的分子機制，為媒介傳染病的防控提供新的干預靶點，相關結果發表于《自然-微生物學》雜志。蚊媒傳染病是通過蚊媒叮咬傳播給人類及動物宿主的一類疾病。近年來，多種新發及再發蚊媒傳染病已對人類的健康產生嚴重的威脅，如何降低蚊媒攜帶和傳播病原體的能力是蚊媒傳染病防控的一項關鍵問題。C型凝集素通過阻滯抗菌肽與腸道菌的結合，使腸道菌躲避了抗菌肽對其殺傷，從而在蚊子腸道中穩定存活。

蚊腸道內生菌群穩態的維持機制

抗生素抗性共生微生物檢測

腫瘤化療療效評價成像新方法

中國科學技術大學教授梁高林課題組與中國科學院合肥物質科學研究院強磁場科學中心研究員鐘凱課題組合作，發明了一種能在化療腫瘤內“智能”自聚集的磁共振納米造影劑，并在構建有凋亡腫瘤模型的小鼠體內驗證了其優異的腫瘤成像效果，該研究成果發表于《納米快報》。Caspase家族在介導細胞凋亡的過程中起著非常重要的作用，新型磁共振納米造影劑能夠更加簡單靈敏地測定體內外Casp3/7的活性，對Casp3/7的檢測可以很好地監測腫瘤細胞的早期凋亡，從而評價腫瘤化療的療效，為后續腫瘤的治療提供參考。

促髓鞘再生的藥物作用靶點

中國科學院上海藥物研究所研究員謝欣課題組研究發現某個G蛋白偶聯受體（GPCR）Kappa阿片受體（KOR）對少突膠質前體細胞向少突膠質細胞的分化非常重要，并從髓鞘再生的角度闡述了KOR的重要作用，為多發性硬化（MS）的治療提供一個新的藥物作用靶點，相關結果發表于《自然-通訊》。MS是一種自身免疫病，常由免疫系統攻擊神經系統導致神經髓鞘的破壞和白質損傷，是僅次于創傷的中青年人致殘原因，有著“死不了的癌癥”之稱。現有藥物均為免疫抑制劑，只能緩解和減少復發，但對已經損傷的神經并無修復作用。

胃癌耐藥分子機制

中國科學院北京基因組研究所精準基因組醫學重點實驗室趙永良課題組利用胃癌為模型，在研究耐藥性分子機制方面獲得新進展，發現人類解旋酶RecQL4通過促進轉錄因子YB1的磷酸化而調控其下游耐藥基因MDR1的表達，進而促進胃癌細胞耐藥性的產生，相關結果發表于《癌癥研究》。文章證實了RecQL4-YB1-MDR1調節軸心在介導胃癌細胞順鉑耐藥中的重要作用，在一定程度上闡明了腫瘤化療耐藥產生的分子機制，揭示了RecQL4可作為腫瘤耐藥的標志物來指導臨床用藥，具有重要的臨床應用價值。

植物植被

植物雌雄識別的分子機制

中國科學院遺傳與發育生物學研究所楊維才研究團隊首次分離到了花粉管識別雌性吸引信號的受體蛋白復合體，并揭示了信號識別和激活的分子機制，研究結果發表在《自然》雜志。遠緣雜交育種是指人類利用不同種、屬或親緣關系更遠的物種間雜交，產生遠緣雜種，從而打破植物種、屬間的隔離，獲得新的作物品種。一直以來，雜交育種都是人類提高農作物產量和品質的主要技術。但是遠緣雜交廣泛存在生殖隔離造成的雜交障礙，往往使得雜交表現不親和性，作物雜交育種失敗或效率低下。導致雜交障礙的主要原因之一是雌雄配子體的有效識別。

掃描電鏡結果顯示突變體花粉管尋找胚囊的效率下降

細胞表面形成復合體

Hippo信號通路參與生長素介導的植物器官發生

中國科學院植物研究所程佑發研究組發現擬南芥NCP1/AtMOB1A蛋白與動物Hippo信號通路的核心成員MOB1蛋白高度相似，并在生長素介導的植物生長發育過程中起到重要作用，研究成果發表于《PLoS遺傳學》。Hippo信號通路是近年來在動物中發現的一個信號通路，在調控動物細胞分裂、器官大小和腫瘤發生方面起重要作用。該研究揭示了植物基因MOB1在生長素調控的植物發育過程中的重要作用，為深入解析生長素的作用機理提供了一個新的切入點。

大豆CDPK基因家族響應蟲害和干旱研究

中國科學院昆明植物研究所吳建強研究組解析大豆CDPK基因家族各成員在蟲害和干旱脅迫下的不同功能，相關結果發表于《科學報告》雜志。大豆作為重要的農作物，在農業生產上具有重要地位。每年蟲害和干旱等都對大豆生產造成極大的損失。在干旱和ABA的處理下，一多半的家族成員的轉錄水平都發生了顯著變化，表明CDPK在植物抗非生物脅迫中發揮著重要角色。該研究對了解大豆的抗性生理和培育抗蟲、抗旱新品種提供了較重要的數據。

G蛋白調控植物天然免疫的機理

中國科學院遺傳與發育生物學研究所周儉民研究組與加拿大的張躍林研究組合作研究發現G蛋白異源三聚體可以和FLS2-BIK1受體復合體相互作用，相關結果發表于《eLIFE》雜志。植物免疫受體能夠感受各種病原分子模式，并通過細胞質類受體激酶BIK1激活下游免疫反應。植物G蛋白與免疫受體復合體相偶聯，在免疫反應激活前后通過兩種不同的機制調節免疫信號的激活，揭示了G蛋白與受體偶聯方式在動植物中的異同。

水生植物譜系地理學研究

中國科學院武漢植物園王青鋒研究團隊對中國分布的篦齒眼子菜屬物種進行了譜系地理學研究，該結果發表在《科學報告》雜志。水生植物是中國植物多樣性構成和濕地生態系統中的重要類群，水生植物的分布區通常比較廣泛，許多物種同時分布于中國的西北和北方的溫帶地區以及西南的云貴高原，其中一些物種在青藏高原也有分布。由于同域分布，這些物種間的雜交現象非常普遍，其中眼子菜科的物種較為典型。該研究揭示了水生植物近緣物種在譜系地理格局和演化歷史上的差異及其原因。

絲葉眼子菜的葉綠體單倍型分布

眼子菜科異域分布

闊葉紅松老齡林細根對土壤碳的貢獻

中國科學院沈陽應用生態研究所界面生態研究團隊，對長白山原始闊葉紅松林細根動態的6年調查研究顯示，細根生物量、生產量、死亡量和消失量均表現出明顯的季節動態，相關結果發表于《植物與土壤》。月細根量受前月氣候條件（如月平均溫、月降雨量）的影響，而月細根生產量則與當月的平均溫關系密切；細根生產量的季節動態與森林NPP的季節動態相似，與凋落物量的季節動態相反；總細根生產量占闊葉紅松林NPP的25%，經由細根向土壤輸入的碳量是地上凋落物的1.2倍。

乙烯調控葡萄抗寒性研究

中國科學院武漢植物園李紹華研究團隊，發現低溫脅迫可以促進ACC的合成并激活ACO的活性，從而導致葡萄中內源乙烯的合成速率增加；外源添加ACC可以顯著提高山葡萄和“玫瑰香”的抗寒性，而添加AVG卻增加了山葡萄和“玫瑰香”對低溫的敏感性，表明乙烯正調控葡萄對低溫脅迫的耐受性，研究結果發表于《科學報告》。葡萄為葡萄科葡萄屬落葉藤本植物，是世界上第二大果樹作物，鮮果及其加工品葡萄酒一直廣受消費者喜愛，具有巨大的經濟效益和廣闊的市場前景。

設計高效的植物sgRNA進行基因編輯

中國科學院西雙版納熱帶植物園植物分子生物學研究組梁崗等，通過分析已有的有效和無效的sgRNA的二級結構，獲得了直接控制sgRNA效率的關鍵參數。同時，針對目前構建多靶點CRISPR/Cas9-sgRNA載體的成功率較低的現狀，開發了一個高效的構建多靶點CRISPR/Cas9-sgRNA載體的策略，研究結果發表于《科學報告》。在水稻中，對這些sgRNA的編輯效率進行了驗證，符合規定參數的sgRNA可以有效地對靶基因進行編輯。該研究成果也為科研人員選擇高效的植物sgRNA提供了參考。