熱帶森林內的實驗增溫引起土壤碳損失

熱帶森林內的實驗增溫引起土壤碳損失

Nature封面：地面控制。隨著氣候變暖，土壤有機質會變得不穩定，更多的CO2因此被釋放到大氣中。一種假設認為對于溫帶地區的森林而言，土壤在兩年內增溫4℃會讓碳排放量增加約1/3，而熱帶土壤則被認為對增溫的敏感度較低。nature雜志第7820期封面文章報道了一項土壤增溫實驗的結果，挑戰了這種假設。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行了一次增溫實驗，兩年內讓土壤增溫4℃，CO2排放量出乎意料地增加了55%。實驗結果表明，熱帶土壤對增溫高度敏感，可能對氣候變化具有明顯的正反饋。

關于冠狀病毒病（COVID）的問題

Nature封面：血液中的新冠病毒SARS-CoV-2的藝術示意圖，創作依據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表面的刺突蛋白結合。Nature雜志第7821期發表了一系列關于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疫情暴發的傳播動力學，并為制定治療策略提供思路的抗體反應。該期系列文章回顧了病毒和COVID-19的重要特征的關鍵科學發現，包括新出現的治療和預防方法。從病毒是如何被識別的開始到其感染機制的分子細節，以及在人與人之間傳播等方面展開論述。

異型細胞間通信能調節腺體干細胞多能性

Nature封面：乳腺分支的基底細胞（紅色）和管腔細胞（綠色）。Nature雜志第7822期封面文章報道了基底干細胞的潛能直接受到管腔細胞分泌的腫瘤壞死因子（TNF）蛋白的調節，這種蛋白相當于基底干細胞多能性的抑制劑。乳腺和前列腺這類腺體組織的上皮由相鄰的管腔細胞層和基底細胞層組成。基底層的干細胞在發育過程中能促進這兩種細胞層的形成，但成體干細胞會失去它們的多能性。當組織受傷時，失去的多能性會被逆轉，從而讓基底干細胞促進兩種細胞層的修復。

全球植物-食果動物元網絡加速同質化

Nature封面：新西蘭本地一只灰胸繡眼鳥（Zosteropslateralis）棲息在引入物種智利大黃（Gunnera tinctoria）上。Nature雜志第7823期封面文章報道了引入物種對肉果植物和散播這些植物種子的食果動物的共生網絡的影響。貿易和運輸推動植物和動物物種加速引入新的區域。通過分析410個本地網絡（包括1631種動物和3208種植物之間的24455個獨特的配對相互作用），發現引入的物種模糊了全球網絡的生物地理格局，并且不成比例地促進了其他引入物種的成功。由此導致的結果是：生物同質化造成本地生態系統的復原力面臨越來越大的風險。

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期封面文章報道了泥漿的世界。泥土（細沙和水的混合物）是地球上最常見和最重要的物質之一，人類正在影響泥漿的形成方式和堆積地點。該期封面用幾個故事回顧了幾個世紀前殖民時期農業耕作和埋沒的溪流如何釋放泥漿，以及現代工業活動如何從采礦廢料和鋁生產中產生出大量污染泥漿，這些泥漿可能對人類和自然社區構成嚴重威脅。生物學家還進一步了解了所關注的泥中生物，包括為了在缺氧沉積物中生存而導電的非凡細菌，并用圖形查看沉積物如何流動。

谷歌實現了量子化學模擬

Science封面：量子比特qubit。Science雜志第6507期封面文章報道了谷歌人工智能量子團隊使用“Sycamore”計算機開展了大規模的化學量子計算。量子計算機的計算能力可能會比傳統的計算機要大。最近在谷歌的53量子位Sycamore量子處理器上展示的“量子霸權”（quantum supremacy）強化了這一想法，但下一代量子計算機是否能夠解決具有實際意義的經典難題仍難知曉。研究者在超導處理器上用Hartree-Fock計算分子電子能量的實驗方法來回答這個問題。雖然在經典計算機上進行的計算也很有效，但該實驗展示了量子優勢。

關于民主的一些科學研究

Science封面：民主。Science雜志第6508期特刊報道了對民主的研究審視，描述了如何適應發展以便在21世紀實現理想。民主是一種全球現象，它面臨無數挑戰，可能出現失衡。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科學家和行為科學家去了解民主如何克服障礙適應發展，以便積極地迎接機遇和挑戰。在一些國家和地區，科技的進步使得通過選民投票來歪曲真正的選民代表變得更加容易。科學地理解構成其運作基礎的社會和行為現象將有助于改善全球人類的生活和社會。

定制轉錄組

Science封面：個體之間的遺傳變異對轉錄組的影響不同。Science雜志第6509期特刊報道了基因型組織表達（GTEx）聯盟項目的第三階段和最后階段，展示了對第8版（v8）GTEx版本的分析結果。v8數據發布包括越來越多的組織和個體。研究規模的擴大還提供了將遺傳變異與基因組近端和遠端的基因表達聯系起來的能力，無論是在基因組的近端還是遠端，這樣就可以檢測順式和反式效應以及基因表達中的群體和性別的特異性差異。GTEx聯盟開發了許多工具如Watershed，并為科學界提供了一個全面的資源。