【盘点】《自然》近期十大研究亮点

　　

　　Nature杂志推荐的2015年9月16日 ～ 2015年10月16日最受关注的十项研究进展介绍如下。

　　1. 跨学科研究的困局

　　为了应对社会在能源、水、气候、食物和健康方面所面临的挑战，科学家和社会科学家必须共同努力。然而跨越传统学科界线的研究仍然不时髦，仍然不能得到很好回报。本期Nature专刊分析政府部门、资助机构、学术刊物、高等院校和学术机构必须采取什么措施，才能使跨学科研究成为一种乐趣而不是一种诅咒。

　　原文来自：Why interdisciplinary research matters

　　doi: 10.1038/525305a

　　2. FSTL1 促进心脏再生

　　人心脏组织的再生能力有限，但最近的研究表明，受伤后心外膜也许能在某种程度上保持成年心肌的功能，可能是通过提供肌源性祖细胞来发挥这种作用的。这项研究发现，分泌出的因子 “follistatin-like 1” (FSTL1)是一个再生因子，它正常情况下存在于健康的心外膜中，但在心肌梗塞之后会失去，这是受伤降低哺乳动物心脏的再生能力的一个机制。用一种人造心外膜生物材料进行FSTL1的重建，改善了心肌梗塞动物模型的心脏功能，同时也有证据表明心肌细胞再生适合进行临床应用。

　　原文来自：Epicardial FSTL1 reconstitution regenerates the adult mammalian heart

　　doi: 10.1038/nature15372

　　3. 空气污染与早死之间的关系

　　早死可以与一系列不同因素联系起来，其中包括臭氧和细颗粒物等户外空气污染物对人体健康的影响。这篇论文研究早死与城市和农村环境中七个来源的大气污染物之间的关系。Jos Lelieveld等人发现，户外空气污染(主要由细颗粒物造成)在世界范围内每年导致大约300万人早死。来自住宅能源使用如取暖和做饭(在印度和中国普遍存在)的污染物排放在全球范围内对早死有最大影响。在美国大部分地区和少数其他国家，来自交通和发电的污染物排放是重要因素，而在美国东部、欧洲、俄罗斯和东亚，来自农业生产的污染物排放对细颗粒物的相对贡献最大，对健康的总体影响取决于有关毒性的假设。

　　原文来自：The contribution of outdoor air pollution sources to premature mortality on a global scale

　　doi: 10.1038/525330a

　　4. 母亲状况与后代性别比例

　　1973年，Robert Trivers和Dan Willard发表了一篇关于生命史策略的有影响的论文， 在其中他们预测，身体状况比较好的母亲所生儿子会比较多，而身体状况比较差的母亲所生女儿会比较多。虽然这一理论被以各种方式进行了延伸和改进，但它却几乎没有得到经验支持。在这篇论文中，Susanne Schindler 等人显示，这可能是因为以前的研究没有将该理论针对的一雄多雌的、二态性的物种典型的雄性较高的死亡率考虑进去。他们对原始理论进行了延伸，以将两性之间在死亡率、年龄特定性生殖策略和生命史策略上的差别考虑进去，发现根据母亲状况与后代性别比例之间的关联性这一个因素还不足以得出母亲从适应角度会调整后代性别比例的结论。

　　原文来自：Sex‐specific demography and generalization of the Trivers–Willard theory

　　doi: 10.1038/nature14968

　　5. 研究成果不可再现性问题系列报道之一：怎样减小观测偏差

　　研究成果需要能够重复和确证，这是科学过程至关重要的一部分。但当今所采用的系统和方法的复杂性使得编辑和审稿人对于某项研究成果是否经得起时间的考验更难有把握了。作为关于研究成果不可再现性问题系列报道的一部分，本期Nature 发表了两篇关于怎样减小观测偏差的文章。在 Comment 文章中，Robert MacCoun 和 Saul Perlmutter认为，更多学科(如粒子物理学)应当采用“盲分析”(blind analysis)方法。在一篇News Feature文章中，Regina Nuzzo介绍了目前被有关研究人员用来应对科学家和任何其他人一样都会表现出来的一个人性特点的一系列办法 ，这个人性特点就是“自欺欺人”。Nature杂志关于研究成果可再现性的专刊的网址是：go.nature.com/huhbyr。

　　原文来自：Let’s think about cognitive bias

　　doi: 10.1038/JNature7572cvst-1

　　doi: 10.1038/526163a

　　6. 动物蛋白复合物的跨物种分析

　　在全蛋白质组的尺度上阐释多蛋白复合物的构成成分得到了用于系统性确定蛋白-蛋白相互作用的高吞吐量方法的帮助。在这项研究中，Edward Marcotte及同事，基于对固有可溶大分子复合物的生物化学分级、再通过串联质谱来识别构成成分的方法并行识别来自九个物种的蛋白复合物。他们获得的数据(来自蛔虫、小鼠、海胆、人类、青蛙、苍蝇、海葵、粘菌和酵母)显示，很多复合物在不同物种间是保守的。通过将这些结果与基因组测序信息相结合，本文作者得以能够预测122种真核生物的超过100万个相互作用。

　　原文来自：Panorama of ancient 其他动漫 metazoan macromolecular complexes

　　doi: 10.1038/nature14877

　　7. 采用突触光遗传学方法来跟踪记忆

　　人们长期猜测，神经棘的稳定和强化(potentiation)是记忆的结构关联因素，但一直没有可帮助将这些结构变化与特定记忆联系起来的工具。Akiko Hayashi-Takagi等人研制出一种被光激发的新探针，它能对最近活跃的神经棘进行定向操纵。最近强化的神经棘在一次运动学习任务后在光诱导下发生的收缩被发现会破坏学习，说明在被作为目标的特定神经棘与所学到的行为之间存在一个因果关系。Inducing forgetting.

　　

　　图片来自：Ju Lu & Yi Zuo

　　原文来自：Labelling and optical erasure of synaptic memory traces in the motor cortex

　　doi: 10.1038/nature15257

　　8. 细胞命运的转录后调控

　　染色质架构和转录程序的变化在发育过程中引导细胞分化，但我们对细胞命运之决定的转录后调控却知之甚少。Michael Rape及同事发现，脊椎动物特有的一种泛素连接酶在发育中的蟾蜍胚胎中和在小鼠胚胎干细胞分化中调制神经冠分化。采用蛋白质组方法，他们发现，CUL3KBTBD8连接酶通过以核糖体生成的调制因子、NOLC1及其旁系同源物TCOF1为目标来调制翻译。TCOF1位点在与被称为 “Treacher Collins综合征”的状况相关的神经冠中发生突变。

　　原文来自：Cell-fate determination by ubiquitin-dependent regulation of translation

　　doi: 10.1038/nature14978

　　9. “1000个基因组项目”最后阶段的报告

　　本期Nature上发表的两篇论文报告了“1000个基因组项目”(The 1000 Genomes Project)的第三和最后阶段。开始于2008年的这个项目开发了一个开放的资源，它现在包括来自26个全球人群的超过2,500人的基因组数据，所有这些数据都用全基因组测序、 外显子组测序和密集微阵列基因型分析方法进行了分析。来自该项目组的这一主报告描述了所识别出的全部8,800万个基因变异体的关键特征，同时来自“结构变化分析组”(Structural Variation Analysis Group)的一项延伸分析更详细地列出了更大和更复杂的变异体。这些数据可以通过www.1000genomes.org/data获得。封面图片：Cahier Archive/Corbis

　　原文来自：A global reference for human genetic variation

　　doi: 10.1038/nature15393

　　doi: 10.1038/nature15394

　　10. 健康和疾病的基因组差异

　　这篇论文(结合来自“UK10K”项目不同学科的数据和最初发现)描述了对从一系列不同疾病类型取样的近10,000人以及来自基于健康人群的群组的参与者所做的全基因组“低读出深度”测序或“高读出深度”外显子组测序的结果。作者表征了新的序列变异体，生成了一个高度准确的“归属参考板”(imputation reference panel)，还识别出了与脂类相关性状有关的新等位基因。除了描述人口结构和提供罕见及低频变异体的功能注解外，他们还用这些数据估计了测序对于关联研究的好处。

　　原文来自：The UK10K project identifies rare variants in health and disease

　　doi: 10.1038/nature14962

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