世界一流科技期刊文章精選

Nature

熱成像揭示原始小行星的高度多孔性質(zhì)

Nature封面：碳質(zhì)（C型）小行星“龍宮”（162173 Ryugu）的熱像圖。Nature雜志第7800期封面文章報(bào)道了“隼鳥2號”探測器搭載的熱像儀TIR在“龍宮”上所捕捉到的熱數(shù)據(jù)分析結(jié)果。分析結(jié)果顯示，該小行星可能是由許多高度多孔的小巖石松散組成的。Tatsuaki Okada等認(rèn)為，“龍宮”可能代表了太空中大量彌漫的毛狀灰塵與行星這類致密天體之間缺少的一環(huán)。C型小行星是最常見的小行星類型。C型小行星形成于46億年前左右，組成它們的原始物質(zhì)或有助于闡明太陽系的起源。

白堊紀(jì)最溫暖時(shí)期的南極附近存在溫帶雨林

Nature封面：大約9000萬年前西南極所存在的溫帶雨林的藝術(shù)想象圖。Nature雜志第7801期封面文章報(bào)道了對西南極地冰架的沉積層序的分析結(jié)果。白堊紀(jì)中期是過去1.4億年里最溫暖的時(shí)期之一。該研究表明土倫期-桑頓期（9200萬—8300萬年前）西南極存在過一個(gè)溫帶雨林樣的生態(tài)系統(tǒng)。分析的沉積巖心具有一個(gè)3米長的化石根系網(wǎng)——嵌在泥巖基質(zhì)中，包含各種花粉和孢子。針對該雨林的氣候重建模型顯示，當(dāng)時(shí)的南極無冰，而且大氣二氧化碳濃度為1120～1680ppm，遠(yuǎn)高于今天的407ppm。

可實(shí)現(xiàn)塑料瓶降解回收的一種PET工程解聚酶

Nature封面：塑料瓶垃圾堆。Nature雜志第7802期封面文章報(bào)道了一種經(jīng)過工程改造的酶，它可以有效降解PET至其單體組分。經(jīng)過10個(gè)小時(shí)后，團(tuán)隊(duì)的PET水解酶可以實(shí)現(xiàn)至少90%的PET解聚。尤其是，降解后的單體與利用石油化工原料新生產(chǎn)的單體具有近乎相同的特性，因此能再用于制作塑料瓶——讓我們離實(shí)現(xiàn)基于PET的循環(huán)經(jīng)濟(jì)更進(jìn)一步。廢塑料是一個(gè)重要的環(huán)境問題，每年約有2億噸廢塑料集聚在填埋場或自然環(huán)境中。聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）是造成這一問題的一個(gè)主要因素。

中微子震蕩中的物質(zhì)-反物質(zhì)對稱性破壞相的約束

Nature封面：超級神岡探測器。Nature雜志第7803期封面文章報(bào)道了電荷共軛與宇稱反演（CP）破壞的進(jìn)展。T2K協(xié)作組織報(bào)告了關(guān)于中微子與反中微子之間差異的測量結(jié)果，置信度為99.7%，意味著在95%的置信度水平上顯現(xiàn)出CP破壞。T2K協(xié)作組織捕獲了日本東海的J-PARC加速器設(shè)施在295公里外產(chǎn)生的中微子，確定了μ子中微子變?yōu)殡娮又形⒆拥母怕仕坪醪煌讦套臃粗形⒆幼兂呻娮臃粗形⒆拥母怕?，展現(xiàn)了輕子存在CP破壞的跡象。如果有更精確的測量結(jié)果證實(shí)它，那么這種破壞或許有助于解釋宇宙中多余的物質(zhì)是如何形成的。

（本頁期刊封面圖來自Nature官網(wǎng)）

Science

溶液中單個(gè)配體保護(hù)的納米晶體在三維原子結(jié)構(gòu)上的關(guān)鍵差異

Science封面：溶液中鉑納米晶體的三維原子結(jié)構(gòu)的選擇。Science雜志第6486期封面文章報(bào)道了納米晶體在溶液相中的結(jié)構(gòu)分析研究。通過開發(fā)原子級分辨率的3D液體細(xì)胞電子顯微鏡解析了單個(gè)膠體鉑納米晶體的結(jié)構(gòu)，揭示了溶液中配體保護(hù)的鉑納米晶體關(guān)鍵內(nèi)在異質(zhì)性，包括結(jié)構(gòu)簡并性，晶格參數(shù)偏差，內(nèi)部缺陷等。這些結(jié)構(gòu)上的差異導(dǎo)致對自由能貢獻(xiàn)的不同。單批合成的鉑納米晶體的高分辨三維原子排列具有關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)差異，通過精確的原子位置分配，結(jié)構(gòu)和應(yīng)變分析可以精確提高所需性質(zhì)。

一種被稱為任意子（Anyon）的準(zhǔn)粒子的觀測證據(jù)

Science封面：二維導(dǎo)體中實(shí)現(xiàn)任意子對撞機(jī)的藝術(shù)圖。Science雜志第6487期封面文章報(bào)道了科學(xué)家成功觀測具有拓?fù)淞孔有?yīng)的任意子。物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)實(shí)驗(yàn)證據(jù)，表明有些粒子既不屬于費(fèi)米子，也不屬于玻色子，而屬于一個(gè)新的、粒子第三王國。該研究涉及的二維Anyon對撞機(jī)具有超小型規(guī)模，需使用電子顯微鏡觀察其內(nèi)部的動作。對撞機(jī)由設(shè)置在分層材料之間的二維平面組成，存有保持在強(qiáng)磁場內(nèi)的量子霍爾液體。從量子拓?fù)渖峡梢酝茢喑鋈我庾拥拇嬖?，量子系統(tǒng)制造的形狀具有新穎性。

干旱時(shí)間

Science封面：索馬里難民在肯尼亞達(dá)達(dá)布附近的一個(gè)營地尋求援助。Science雜志第6488期特刊文章探討了干旱的科學(xué)和社會影響，包括過去、現(xiàn)在和將來。2011年，干旱加劇了約43萬名逃離索馬里暴力沖突的難民的苦難。與干旱相關(guān)的饑荒會造成嚴(yán)重后果。科學(xué)家們正在使用新的監(jiān)測工具來識別有饑荒風(fēng)險(xiǎn)的地區(qū)，并幫助抵御饑餓。在新南威爾士州德尼利奎因附近的內(nèi)陸地區(qū)，由于炎熱的北風(fēng)吹走了農(nóng)田的土壤，2006—2007年澳大利亞夏季遭受了毀滅性的干旱。干旱對人類和環(huán)境構(gòu)成了日益復(fù)雜的挑戰(zhàn)。

陸地昆蟲豐度下降，但淡水昆蟲豐度增加

Science封面：來自不同目的昆蟲的集合。Science雜志第6489期封面文章報(bào)道了對現(xiàn)有數(shù)據(jù)的一項(xiàng)分析結(jié)果，陸地昆蟲組合的總體下降，而淡水組合的總體增加?？茖W(xué)家們收集了1676個(gè)地點(diǎn)的166個(gè)長期昆蟲聚集調(diào)查的數(shù)據(jù)，以調(diào)查昆蟲豐度隨時(shí)間的變化趨勢。總的來說，發(fā)現(xiàn)即使在鄰近的地點(diǎn)，其趨勢也有相當(dāng)大的變化，但陸地昆蟲的豐度平均每十年下降9%，淡水昆蟲的豐度每十年增加11%。這兩種模式在很大程度上是受到北美和一些歐洲地區(qū)強(qiáng)勁趨勢的推動。也有一些與潛在驅(qū)動因素（如土地利用驅(qū)動因素）的關(guān)聯(lián)。

（本頁期刊封面圖來自Science官網(wǎng)）

量子科技

發(fā)現(xiàn)陳數(shù)籠目磁體TbMn6Sn6

北京大學(xué)物理學(xué)院量子材料科學(xué)中心賈爽副教授、普林斯頓大學(xué)的M. Zahid Hasan教授以及合作者研究了一種新的籠目磁體TbMn6Sn6。相關(guān)論文發(fā)表于Nature。這種材料具有分立的純凈錳原子形成的籠目晶格，而且其同時(shí)具有平面外鐵磁基態(tài)以及較大的磁矯頑力。實(shí)驗(yàn)利用光譜成像方法直接觀察到了具有平面外磁化的純凈錳基籠目晶格。當(dāng)外加磁場時(shí)，在籠目晶格上觀測到了明顯的朗道量子化，這在其他任何籠目材料中都沒有發(fā)現(xiàn)。這種特有的朗道扇結(jié)構(gòu)揭示了自旋極化的狄拉克費(fèi)米子具有很大的陳數(shù)能隙。實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)了顯著的本征反常霍爾效應(yīng)標(biāo)度，這與譜學(xué)研究結(jié)果完全一致，證明能隙的陳數(shù)為1。

反常霍爾電阻率與電阻率的平方成正比（圖片來源于北京大學(xué)新聞網(wǎng)）

量子極限下的狄拉克電子（圖片來源于北京大學(xué)新聞網(wǎng)）

量子點(diǎn)光催化劑活性中心的定點(diǎn)“錨定”研究進(jìn)展

中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所吳驪珠、李旭兵等在量子點(diǎn)光催化劑活性中心的定點(diǎn)“錨定”及其優(yōu)異產(chǎn)氫性能研究方面取得新進(jìn)展。相關(guān)論文發(fā)表于Matter。通過人工光合成將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能并以氫氣等形式儲存起來，是太陽能轉(zhuǎn)化和利用的一種有效途徑。在眾多人工光合成制氫反應(yīng)研究中，基于半導(dǎo)體量子點(diǎn)與廉價(jià)金屬離子構(gòu)筑的人工光合成體系展現(xiàn)出了高活性和穩(wěn)定性，已成為光催化分解水制氫的一條高效、便捷且經(jīng)濟(jì)的途徑。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)展的選擇性陽離子交換的手段實(shí)現(xiàn)廉價(jià)金屬離子在量子點(diǎn)表面的定點(diǎn)、定向負(fù)載，為構(gòu)筑高效、穩(wěn)定的光催化劑提供了新策略。

較低能量下化學(xué)反應(yīng)中的量子幾何相位效應(yīng)

中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所孫志剛、楊學(xué)明等與中國科技大學(xué)教授王興安合作，在H+HD→H2+D反應(yīng)中的幾何相位效應(yīng)研究中取得新進(jìn)展。相關(guān)論文發(fā)表于Nature Communications。研究發(fā)現(xiàn)，與之前2.77電子伏反應(yīng)能量處的幾何相位效應(yīng)不同，在較低能量處，幾何相位效應(yīng)不僅體現(xiàn)在前向散射振蕩上，而且較多地體現(xiàn)在后向散射振蕩上。研究者采用經(jīng)典軌線理論分析，揭示了幾何相位效應(yīng)來自于直接反應(yīng)途徑和漫游反應(yīng)途徑的干涉效應(yīng)。論文證實(shí)了在采用波恩奧本海默近似之后，化學(xué)反應(yīng)中的幾何相位效應(yīng)是真實(shí)存在的。幾何相位效應(yīng)對于化學(xué)反應(yīng)的影響，是以影響微分截面的角分布樣式而體現(xiàn)的。

銀銦硫量子點(diǎn)的自發(fā)輻射放大效應(yīng)研究

中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所強(qiáng)場激光物理國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和重慶大學(xué)合作，通過使用銀銦硫量子點(diǎn)作為增益介質(zhì)，獲得放大的自發(fā)輻射作用，具有良好增益性能。相關(guān)論文發(fā)表于Journal of Materials Chemistry C。研究團(tuán)隊(duì)探索了一三五族膠體量子點(diǎn)的受激特性，即自發(fā)輻射放大性能。通過將兩個(gè)高反射性布拉格反射鏡作光學(xué)諧振腔，結(jié)合具有高光致發(fā)光量子產(chǎn)率（52%）的銀銦硫量子點(diǎn)作為增益介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了光放大效應(yīng)。此外，通過調(diào)節(jié)布拉格反射鏡的層數(shù)以找到更好的器件結(jié)構(gòu)。論文揭示了傳統(tǒng)銀銦硫量子點(diǎn)作為光放大資源的可行性，有效設(shè)計(jì)布拉格光學(xué)微腔在光放大方面具有應(yīng)用前景。

超導(dǎo)量子計(jì)算實(shí)驗(yàn)進(jìn)展：動力學(xué)相變的超導(dǎo)量子模擬

中國科學(xué)院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國家研究中心與浙江大學(xué)在超導(dǎo)量子計(jì)算研究方面開展合作，許凱、鄭東寧、范桁、王浩華、野理（F. Nori）等人利用16個(gè)超導(dǎo)量子比特實(shí)現(xiàn)了動力學(xué)相變的量子模擬。相關(guān)論文發(fā)表于Science Advances。合作團(tuán)隊(duì)利用前期20量子比特薛定諤貓態(tài)工作中所研發(fā)的全聯(lián)通超導(dǎo)多量子比特器件。實(shí)驗(yàn)展示了第一類動力學(xué)相變。通過對多比特量子態(tài)自旋壓縮性質(zhì)的測量，揭示了動力學(xué)相變臨界點(diǎn)和自旋壓縮態(tài)產(chǎn)生的直接關(guān)聯(lián)。通過測量不同橫場強(qiáng)度下自旋壓縮系數(shù)的時(shí)間演化，發(fā)現(xiàn)動力學(xué)相變臨界點(diǎn)附近的自旋壓縮最為顯著，測得的壓縮系數(shù)體現(xiàn)了多體真糾纏的存在。

實(shí)驗(yàn)所用制備20量子比特薛定諤貓態(tài)時(shí)的器件概念圖，這次實(shí)驗(yàn)選取了其中16個(gè)量子比特，這16個(gè)量子比特間的相互作用大小如右圖所示（圖片來源于中國科學(xué)院物理研究所網(wǎng)站）

時(shí)間域上自旋壓縮系數(shù)的最小值隨橫場強(qiáng)度的變化（圖片來源于中國科學(xué)院物理研究所網(wǎng)站）

實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)量子糾纏態(tài)檢驗(yàn)

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)郭光燦院士團(tuán)隊(duì)首次實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了最優(yōu)效率的多光子糾纏態(tài)檢驗(yàn)。相關(guān)論文發(fā)表于Physical Review Letters。量子糾纏是量子通信和量子計(jì)算研究中重要的資源，制備高質(zhì)量的糾纏態(tài)是實(shí)現(xiàn)眾多量子信息方案的基本前提。而如何刻畫這些實(shí)際糾纏態(tài)的質(zhì)量是實(shí)施相關(guān)量子信息方案首先要解決的問題。研究人員構(gòu)造了一種新的糾纏態(tài)測量方法，可以快速檢驗(yàn)出實(shí)際制備的多體糾纏態(tài)相對于目標(biāo)糾纏態(tài)的保真度，測量精度達(dá)到海森堡極限，更重要的是該方法所需測試樣本數(shù)不會隨著糾纏態(tài)規(guī)模增大而增加。最優(yōu)量子糾纏態(tài)檢驗(yàn)方法對大規(guī)模量子通信和量子計(jì)算網(wǎng)絡(luò)具有重要意義。

量子計(jì)算算法模擬化學(xué)分子研究

北京量子信息科學(xué)研究院和清華大學(xué)聯(lián)合團(tuán)隊(duì)魏世杰、龍桂魯?shù)乳_展了全量子本征求解器（Full Quantum Eigensolver，F(xiàn)QE）研究。相關(guān)成果發(fā)表于Research。把二次量子化的費(fèi)米哈密頓量映射到希爾伯特空間的比特形式哈密頓量，應(yīng)用量子梯度下降算法求得哈密頓量的基態(tài)能量和基態(tài)波函數(shù)。具體而言，在一個(gè)量子計(jì)算系統(tǒng)中，首先設(shè)定一個(gè)合適的量子初態(tài)，通過構(gòu)造的量子算法給出量子線路實(shí)現(xiàn)對應(yīng)的動力學(xué)演化，通過迭代收斂到基態(tài)，最后測量量子態(tài)得到需要的信息。FQE全部在量子計(jì)算機(jī)上進(jìn)行，可以在現(xiàn)在的53比特的IBM和谷歌的有噪量子計(jì)算機(jī)上計(jì)算，也可在今后大型的容錯(cuò)量子計(jì)算機(jī)上計(jì)算。

拓?fù)淞孔哟判匝芯窟M(jìn)展

清華大學(xué)物理系江萬軍課題組與國內(nèi)外合作者在拓?fù)浯沤Y(jié)構(gòu)的旋性布朗運(yùn)動方面取得進(jìn)展。相關(guān)論文發(fā)表于Physical Review Letters。研究發(fā)現(xiàn)磁性薄膜中斯格明子的布朗運(yùn)動行為與愛因斯坦的理論預(yù)測存在顯著差異。斯格明子是一種具有自旋拓?fù)鋵傩缘臏?zhǔn)粒子，它在熱擾動影響下會發(fā)生隨機(jī)運(yùn)動。取決于斯格明子的自旋拓?fù)鋺B(tài)，具有相反拓?fù)潆姾蒕=±1的斯格明子，布朗運(yùn)動軌跡分別沿順時(shí)針和逆時(shí)針方向旋進(jìn)。由于缺陷的釘扎效應(yīng)，還觀測到擴(kuò)散系數(shù)隨溫度呈指數(shù)依賴關(guān)系，這與愛因斯坦的線性溫度擴(kuò)散理論相違背。此項(xiàng)研究為理解拓?fù)浯沤Y(jié)構(gòu)的非平衡動力學(xué)和自旋電子器件的開發(fā)和應(yīng)用提供了幫助。

微生物學(xué)

光合裝置的天然結(jié)構(gòu)狀態(tài)、相互作用及環(huán)境適應(yīng)性

中國海洋大學(xué)海洋生命學(xué)院、深海圈層與地球系統(tǒng)前沿科學(xué)中心張玉忠教授團(tuán)隊(duì)與國內(nèi)外合作者開展了藍(lán)藻光合膜天然結(jié)構(gòu)研究。相關(guān)論文發(fā)表于Nature Plants。該研究利用高分辨率原子力顯微鏡技術(shù)，以藍(lán)細(xì)菌模式菌株Synechococcus elongatus PCC 7942為研究材料，對其光合膜——類囊體膜進(jìn)行了高分辨率成像，在納米水平上展示了類囊體膜上光合復(fù)合物的天然結(jié)構(gòu)及相互結(jié)合方式，并解釋了類囊體膜結(jié)構(gòu)和功能的光適應(yīng)調(diào)節(jié)機(jī)制。對近生理狀態(tài)下的藍(lán)細(xì)菌類囊體膜結(jié)構(gòu)的認(rèn)知將加深我們對藍(lán)細(xì)菌、真核藻類以及高等植物的光合裝置的生理功能及環(huán)境適應(yīng)的理解。

高光適應(yīng)的藍(lán)藻光合膜超分子結(jié)構(gòu)模型圖（圖片來源于中國海洋大學(xué)網(wǎng)站）

藍(lán)藻Syn7942類囊體膜上NDH-1復(fù)合物的天然結(jié)構(gòu)及其與PSI的相互關(guān)系（圖片來源于中國海洋大學(xué)網(wǎng)站）

揭示由SIV/HIV感染所觸發(fā)的腸道菌群遷移模式及概率

中國科學(xué)院昆明動物研究所馬占山團(tuán)隊(duì)揭示了由SIV/HIV感染所觸發(fā)的腸道菌群遷移模式及概率。相關(guān)論文發(fā)表于FEMS Microbiology Ecology。研究人員通過分析SIV感染的獼猴的多組織（包括腸道、腸系膜淋巴結(jié)和肝臟）菌群數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)微生物從胃腸道逃逸到其他組織的過程類似于物理學(xué)中的隨機(jī)游動（random walk）。也就是說，雖然腸道微生物逃逸很可能是由于SIV感染導(dǎo)致的，但逃逸的過程是隨機(jī)的，并非有組織的確定性遷移。此外，該研究還發(fā)現(xiàn)菌群從胃腸道逃逸至腸系膜淋巴結(jié)或肝臟的概率（即遷移率，在屬水平均＞0.5）顯著高于菌群在胃腸道內(nèi)部的擴(kuò)散率。

G-四鏈體調(diào)節(jié)豬偽狂犬病毒基因表達(dá)和病毒復(fù)制研究

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院位燈國教授團(tuán)隊(duì)和動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院、動物醫(yī)學(xué)院劉正飛教授團(tuán)隊(duì)合作，發(fā)現(xiàn)偽狂犬病毒立即早期基因IE180 3’UTR通過形成G-四鏈體調(diào)控基因表達(dá)和病毒復(fù)制。相關(guān)論文發(fā)表于RNA Biology。G-四鏈體是由鳥嘌呤富集序列形成的特殊二級結(jié)構(gòu)，它的形成或解散可調(diào)節(jié)基因的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯等過程。G-四鏈體在病毒中的研究主要集中在對人類免疫缺陷病毒HIV、丙型肝炎病毒HCV等人類病毒的研究。近年來，豬偽狂犬病毒（PRV）變異毒株使現(xiàn)有的商品化PRV疫苗不能對變異株提供完全保護(hù)力，給養(yǎng)豬業(yè)造成了很大的損失，人們開始研究PRV潛伏感染建立、維持、激活機(jī)制以及開發(fā)抗病毒藥物。

新發(fā)布尼亞病毒免疫炎癥調(diào)節(jié)機(jī)制研究

中國科學(xué)院武漢病毒研究所/病毒學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/生物安全大科學(xué)研究中心鄧菲、王華林、寧云佳團(tuán)隊(duì)揭示了SFTSV感染誘導(dǎo)炎癥免疫反應(yīng)的重要機(jī)理，為發(fā)熱伴血小板減少綜合征炎癥病理的深入理解提供了線索。相關(guān)論文發(fā)表于Journal of Biological Chemistry。哺乳動物進(jìn)化出一系列的模式識別受體來識別入侵病原的核酸或者其他保守的分子組分，進(jìn)而誘導(dǎo)炎癥和免疫響應(yīng)。機(jī)制上，SFTSV可通過其非結(jié)構(gòu)蛋白將宿主分子TRIM25（RIG-I激活所需的泛素連接酶之一）特異性“監(jiān)禁”到病毒包涵體中，有效抑制RIG-I的泛素化激活，從而在RIG-I信號的起始階段拮抗宿主細(xì)胞免疫響應(yīng)。

利用計(jì)算推動微生物轉(zhuǎn)氨元件發(fā)掘與氨基酸高效利用

中國科學(xué)院微生物研究所的吳邊團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種基于轉(zhuǎn)氨酶的多酶級聯(lián)系統(tǒng)，能夠直接將L-氨基酸氧化為對應(yīng)的酮酸，該團(tuán)隊(duì)從生物信息大數(shù)據(jù)出發(fā)，通過一系列生物信息學(xué)與計(jì)算生物學(xué)結(jié)合的方法，尋找兼容上述級聯(lián)反應(yīng)的新型轉(zhuǎn)氨元件以擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。相關(guān)論文發(fā)表于ACS Catalysis。通過對序列和結(jié)構(gòu)的組合分析，建立了針對不同家族的轉(zhuǎn)氨元件高效快速的計(jì)算篩選方法，將未知序列展開到二維平面上，通過對序列所在位置的分布進(jìn)行計(jì)算篩選，從數(shù)據(jù)庫中的一萬余個(gè)轉(zhuǎn)氨元件中選取了27個(gè)候選序列進(jìn)行測試。最終建立了一個(gè)由6個(gè)具有互補(bǔ)的底物選擇性的轉(zhuǎn)氨元件構(gòu)成的酶工具箱，實(shí)現(xiàn)了對天然L-氨基酸的全覆蓋。

使用微生物酶級聯(lián)反應(yīng)高效轉(zhuǎn)化天然氨基酸為高值化合物（圖片來源于中國科學(xué)院微生物研究所網(wǎng)站）

通過計(jì)算技術(shù)挖掘微生物轉(zhuǎn)氨元件（圖片來源于中國科學(xué)院微生物研究所網(wǎng)站）

黃櫨枯萎病菌致病性研究

北京林業(yè)大學(xué)林學(xué)院森林病理學(xué)研究團(tuán)隊(duì)王永林等解析了黃櫨枯萎病菌（大麗輪枝菌）bZIP轉(zhuǎn)錄因子VdAtf1作為新的氮代謝調(diào)節(jié)因子控制致病過程的分子機(jī)制。相關(guān)論文發(fā)表于New Phytologist。大麗輪枝菌是一種土傳性植物病原真菌，世界范圍內(nèi)分布，其寄主范圍多達(dá)400種以上，包括黃櫨、紫荊、馬鈴薯、棉花和向日葵等，引起嚴(yán)重的植物維管束病害，造成巨大的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)損失。該研究發(fā)現(xiàn)大麗輪枝菌bZIP家族轉(zhuǎn)錄因子VdAtf1調(diào)控致病性的新機(jī)制。敲除該基因不影響病原菌對活性氧脅迫的敏感性，而參與了對活性氮的應(yīng)答。此外，該研究還證實(shí)了禾谷鐮刀菌FgAtf1也參與氮代謝。

海綿共附生毛球腔屬真菌活性代謝產(chǎn)物及降脂機(jī)制研究

中國科學(xué)院南海海洋研究所熱帶海洋生物資源與生態(tài)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和廣東省海洋藥物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室劉永宏團(tuán)隊(duì)與合作者對采自徐聞的美麗屬海綿來源毛球腔屬真菌進(jìn)行了次級代謝產(chǎn)物研究，在呋喃酮類化合物降脂機(jī)制研究方面取得進(jìn)展。相關(guān)論文發(fā)表于Journal of Cellular and Molecular Medicine。海綿是多孔濾食性無脊椎動物，是大量海洋微生物的棲息地，是海洋珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。海綿自身物理防御差，海綿共附生的微生物往往能夠產(chǎn)生活性代謝產(chǎn)物來協(xié)助海綿抵抗捕食者，這些代謝產(chǎn)物結(jié)構(gòu)獨(dú)特，生物活性豐富，是海洋藥物及其先導(dǎo)化合物的重要來源。

水稻抗病毒免疫機(jī)制

北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院李毅課題組揭示了水稻茉莉酸（JA）信號通路通過調(diào)控RNA沉默（RNAi）信號通路促進(jìn)水稻抗病毒免疫的機(jī)制。相關(guān)論文發(fā)表于Cell Host & Microbe。水稻條紋病毒（Rice stripe virus，RSV）是由昆蟲傳播的病毒，除侵染水稻外，還可以侵染小麥、大麥等禾本科作物。被感染水稻心葉基部出現(xiàn)褪綠的黃白色斑條，嚴(yán)重時(shí)心葉整片黃化甚至枯死，嚴(yán)重影響水稻產(chǎn)量。該研究揭示了病毒侵染后植物JA信號通路與RNAi信號通路協(xié)同參與水稻抗病毒防御的分子機(jī)制，發(fā)現(xiàn)了JAMYB作為響應(yīng)JA信號通路的轉(zhuǎn)錄因子參與水稻AGO18的轉(zhuǎn)錄調(diào)控；同時(shí)揭示了水稻中獨(dú)特的RSV CP介導(dǎo)的抗性的分子機(jī)制。