世界一流科技期刊文章精選

熱帶森林內(nèi)的實(shí)驗(yàn)增溫引起土壤碳損失

Nature封面：地面控制。隨著氣候變暖，土壤有機(jī)質(zhì)會(huì)變得不穩(wěn)定，更多的CO2因此被釋放到大氣中。一種假設(shè)認(rèn)為對(duì)于溫帶地區(qū)的森林而言，土壤在兩年內(nèi)增溫4℃會(huì)讓碳排放量增加約1/3，而熱帶土壤則被認(rèn)為對(duì)增溫的敏感度較低。nature雜志第7820期封面文章報(bào)道了一項(xiàng)土壤增溫實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，挑戰(zhàn)了這種假設(shè)。研究人員在巴拿馬巴羅科羅拉多島的熱帶低地森林土壤中進(jìn)行了一次增溫實(shí)驗(yàn)，兩年內(nèi)讓土壤增溫4℃，CO2排放量出乎意料地增加了55%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，熱帶土壤對(duì)增溫高度敏感，可能對(duì)氣候變化具有明顯的正反饋。

關(guān)于冠狀病毒病（COVID）的問(wèn)題

Nature封面：血液中的新冠病毒SARS-CoV-2的藝術(shù)示意圖，創(chuàng)作依據(jù)是該病毒的最新冷凍電鏡圖像，圖中顯示了中和抗體（黃色）與SARS-CoV-2表面的刺突蛋白結(jié)合。Nature雜志第7821期發(fā)表了一系列關(guān)于COVID-19致病病毒的前沿研究成果，涉及的主題有助于控制未來(lái)疫情暴發(fā)的傳播動(dòng)力學(xué)，并為制定治療策略提供思路的抗體反應(yīng)。該期系列文章回顧了病毒和COVID-19的重要特征的關(guān)鍵科學(xué)發(fā)現(xiàn)，包括新出現(xiàn)的治療和預(yù)防方法。從病毒是如何被識(shí)別的開(kāi)始到其感染機(jī)制的分子細(xì)節(jié)，以及在人與人之間傳播等方面展開(kāi)論述。

異型細(xì)胞間通信能調(diào)節(jié)腺體干細(xì)胞多能性

Nature封面：乳腺分支的基底細(xì)胞（紅色）和管腔細(xì)胞（綠色）。Nature雜志第7822期封面文章報(bào)道了基底干細(xì)胞的潛能直接受到管腔細(xì)胞分泌的腫瘤壞死因子（TNF）蛋白的調(diào)節(jié)，這種蛋白相當(dāng)于基底干細(xì)胞多能性的抑制劑。乳腺和前列腺這類腺體組織的上皮由相鄰的管腔細(xì)胞層和基底細(xì)胞層組成。基底層的干細(xì)胞在發(fā)育過(guò)程中能促進(jìn)這兩種細(xì)胞層的形成，但成體干細(xì)胞會(huì)失去它們的多能性。當(dāng)組織受傷時(shí)，失去的多能性會(huì)被逆轉(zhuǎn)，從而讓基底干細(xì)胞促進(jìn)兩種細(xì)胞層的修復(fù)。

全球植物-食果動(dòng)物元網(wǎng)絡(luò)加速同質(zhì)化

Nature封面：新西蘭本地一只灰胸繡眼鳥(niǎo)（Zosteropslateralis）棲息在引入物種智利大黃（Gunnera tinctoria）上。Nature雜志第7823期封面文章報(bào)道了引入物種對(duì)肉果植物和散播這些植物種子的食果動(dòng)物的共生網(wǎng)絡(luò)的影響。貿(mào)易和運(yùn)輸推動(dòng)植物和動(dòng)物物種加速引入新的區(qū)域。通過(guò)分析410個(gè)本地網(wǎng)絡(luò)（包括1631種動(dòng)物和3208種植物之間的24455個(gè)獨(dú)特的配對(duì)相互作用），發(fā)現(xiàn)引入的物種模糊了全球網(wǎng)絡(luò)的生物地理格局，并且不成比例地促進(jìn)了其他引入物種的成功。由此導(dǎo)致的結(jié)果是：生物同質(zhì)化造成本地生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)原力面臨越來(lái)越大的風(fēng)險(xiǎn)。

（本頁(yè)期刊封面圖來(lái)自Nature官網(wǎng)）

泥漿的世界

Science封面：冰島泥濘的Markarfljót河帶著沉重的沉積物流入大海。Science雜志第6506期封面文章報(bào)道了泥漿的世界。泥土（細(xì)沙和水的混合物）是地球上最常見(jiàn)和最重要的物質(zhì)之一，人類正在影響泥漿的形成方式和堆積地點(diǎn)。該期封面用幾個(gè)故事回顧了幾個(gè)世紀(jì)前殖民時(shí)期農(nóng)業(yè)耕作和埋沒(méi)的溪流如何釋放泥漿，以及現(xiàn)代工業(yè)活動(dòng)如何從采礦廢料和鋁生產(chǎn)中產(chǎn)生出大量污染泥漿，這些泥漿可能對(duì)人類和自然社區(qū)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。生物學(xué)家還進(jìn)一步了解了所關(guān)注的泥中生物，包括為了在缺氧沉積物中生存而導(dǎo)電的非凡細(xì)菌，并用圖形查看沉積物如何流動(dòng)。

谷歌實(shí)現(xiàn)了量子化學(xué)模擬

Science封面：量子比特qubit。Science雜志第6507期封面文章報(bào)道了谷歌人工智能量子團(tuán)隊(duì)使用“Sycamore”計(jì)算機(jī)開(kāi)展了大規(guī)模的化學(xué)量子計(jì)算。量子計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力可能會(huì)比傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)要大。最近在谷歌的53量子位Sycamore量子處理器上展示的“量子霸權(quán)”（quantum supremacy）強(qiáng)化了這一想法，但下一代量子計(jì)算機(jī)是否能夠解決具有實(shí)際意義的經(jīng)典難題仍難知曉。研究者在超導(dǎo)處理器上用Hartree-Fock計(jì)算分子電子能量的實(shí)驗(yàn)方法來(lái)回答這個(gè)問(wèn)題。雖然在經(jīng)典計(jì)算機(jī)上進(jìn)行的計(jì)算也很有效，但該實(shí)驗(yàn)展示了量子優(yōu)勢(shì)。

關(guān)于民主的一些科學(xué)研究

Science封面：民主。Science雜志第6508期特刊報(bào)道了對(duì)民主的研究審視，描述了如何適應(yīng)發(fā)展以便在21世紀(jì)實(shí)現(xiàn)理想。民主是一種全球現(xiàn)象，它面臨無(wú)數(shù)挑戰(zhàn)，可能出現(xiàn)失衡。暴力壓迫、兩極分化、虛假信息、多樣性、不平等，所有這些都促使社會(huì)科學(xué)家和行為科學(xué)家去了解民主如何克服障礙適應(yīng)發(fā)展，以便積極地迎接機(jī)遇和挑戰(zhàn)。在一些國(guó)家和地區(qū)，科技的進(jìn)步使得通過(guò)選民投票來(lái)歪曲真正的選民代表變得更加容易。科學(xué)地理解構(gòu)成其運(yùn)作基礎(chǔ)的社會(huì)和行為現(xiàn)象將有助于改善全球人類的生活和社會(huì)。

定制轉(zhuǎn)錄組

Science封面：個(gè)體之間的遺傳變異對(duì)轉(zhuǎn)錄組的影響不同。Science雜志第6509期特刊報(bào)道了基因型組織表達(dá)(GTEx)聯(lián)盟項(xiàng)目的第三階段和最后階段，展示了對(duì)第8版（v8）GTEx版本的分析結(jié)果。v8數(shù)據(jù)發(fā)布包括越來(lái)越多的組織和個(gè)體。研究規(guī)模的擴(kuò)大還提供了將遺傳變異與基因組近端和遠(yuǎn)端的基因表達(dá)聯(lián)系起來(lái)的能力，無(wú)論是在基因組的近端還是遠(yuǎn)端，這樣就可以檢測(cè)順式和反式效應(yīng)以及基因表達(dá)中的群體和性別的特異性差異。GTEx聯(lián)盟開(kāi)發(fā)了許多工具如Watershed，并為科學(xué)界提供了一個(gè)全面的資源。