Science 一周论文导读 | 2019 年 1 月 25 日

审校 棒冰 邓卓 咖喱 访冬 水村山郭

封面制作：棒冰

制版：阿金

生物学

Biology

Characterizing mutagenic effects of recombination through a sequence-level genetic map

通过序列水平遗传图谱表征重组的诱变效应

Bjarni V. Halldorsson, Kari Stefansson, et al.

http://science.sciencemag.org/content/363/6425/eaau1043

（导读 郭怿暄）遗传多样性来源于重组和从头突变（DNM）。本研究结合微阵列基因型和全基因组测序数据，从亲子配对的数据中发现4531535处交叉重组和200435个DNMs，产生分辨率为682bp的遗传图谱。交叉具有诱变效应，男性和女性中交叉1kb内DNMs均显著上升。女性交叉40kb范围内突变率均上升，尤其是随母体年龄上升而增多的复杂交叉。此外发现了35处与重组率和交叉位置相关的位点，表明减数重组受到遗传调控。

Abstract

Metabolic asymmetry and the global diversity of marine predators

代谢不对称和海洋猎食者全球多样性

John M. Grady, Brian S. Maitner, et al.

http://science.sciencemag.org/content/363/6425/eaat4220

图片来源：Phys.org

（导读 王思菲）海洋哺乳动物及鸟类在寒冷温带海域的物种丰富度最高易于常理。本研究汇总998种鱼类、爬行类、哺乳类及鸟类的全面数据集，确认并量化多样性的逆纬度梯度分布，发现海洋捕食者的丰度和系统发育多样性随体温调节策略及水温而变化，反映内温和外温动物代谢差异驱动营养和竞争关系。

Abstract

Single-cell profiling identifies myeloid cell subsets with distinct fates during neuroinflammation

单细胞分析鉴定神经炎症期间具有不同命运的髓样细胞亚群

Marta Joana Costa Jordão, Marco Prinz, et al.

http://science.sciencemag.org/content/363/6425/eaat7554

（导读 郭怿暄/王思菲）健康中枢神经系统（CNS）中含有多种固有免疫细胞，但免疫细胞在疾病状态下的转录特点及动态变化尚待研究。本研究运用单细胞转录组分析、细胞命运图谱、在体成像、克隆分析以及转基因小鼠对神经炎症中CNS中髓样细胞亚群进行全面表征，发现了未知的CNS髓系细胞亚群，这些亚群在抗原呈递中的功能是冗余的。该结果为大脑固有免疫系统提供见解。

Abstract

A regulatory circuit conferring varied flowering response to cold in annual and perennial plants

一年生和多年生植物低温时的开花具有不同的调控方式

Youbong Hyun, George Coupland, et al.

http://science.sciencemag.org/content/363/6425/409

（导读 陈欣桐）植物的繁殖方式具有多样性。本文使用CRISPR / Cas9和种间基因转移技术对一年生和多年生十字花科植物开花时间的不同进行研究，发现面对低温，多年生植物Arabis alpina由开花信号整合子SPL15调控，于较老的枝条开花；而在一年生植物中，虽然上述系统保守存在，但开花时间由不依赖SPL15的光周期信号通路调控，于幼芽开花。且重构实验表明这两种调控方式是平行的。

Abstract

Distinct molecular programs regulate synapse specificity in cortical inhibitory circuits

不同的分子程序调节皮质抑制回路中的突触特异性

Emilia Favuzzi, Beatriz Rico, et al.

http://science.sciencemag.org/content/363/6425/413

（导读 郭怿暄）哺乳动物大脑皮质中不同类型的GABA能中间神经元表现出特异的连接模式使其具有塑造时间动态和信息加工能力。本研究对小鼠皮质抑制性回路形成过程中不同类型的中间神经元转录动态进行表征，发现不论中间神经元在树突、胞体还是椎体细胞轴突上形成突触均取决于亚型特异的突触分子表达。该结果揭示了出生后早期神经发育中皮质中间神经元连接模式形成的分子程序。

Abstract

化学

Chemistry

E-Olefins through intramolecular radical relocation

通过分子内自由基重排产生的E-烯烃

Ajoy Kapat, Theresa Sperger, Sinem Guven and Franziska Schoenebeck

http://science.sciencemag.org/content/363/6425/391

（导读 卓思琪）过去，大多数碳-碳双键迁移中利用了贵金属氢化物，该方法不仅存在缺陷，而且价格昂贵。本文使用一种完全不同的非贵金属、无还原剂且原子经济的镍（Ni）(I)催化的分子内1,3-氢原子自由基重排，反应在室温下进行三小时，生成E构型烯烃。该研究还展示了E-烯烃的远距离安装。

Abstract

An enantioconvergent halogenophilic nucleophilic substitution (SN2X) reaction

对映聚合的亲卤素亲核取代（SN2X）反应

Xin Zhang, Richmond Lee, Choon-Hong Tan, et al.

http://science.sciencemag.org/content/363/6425/400

（导读 卓思琪）亲卤素双分子亲核取代(SN2X)反应是SN2一种不太常见的变体，涉及从前面开始针对X卤素基团的亲核攻击。本研究利用受硫代羧酸盐或叠氮化物活化的叔溴化物进行对映聚合取代反应，在实验和计算机理研究的基础上，发现该反应通过不寻常的SN2X途径完成。反应中独立合成了的亲电中间体——苯甲酰基亚磺酰溴和叠氮化溴，并且显示这些中间体的效用。

Abstract

Pharmaceutical diversification via palladium oxidative addition complexes

钯氧化加成络合物介导药物多样化

Mycah R. Uehling, Tim Cernak, Stephen L. Buchwald, et al.

http://science.sciencemag.org/content/363/6425/405

（导读 陈欣桐）钯催化的交叉偶联反应在化学领域具有重要作用，但高官能团底物的交叉偶联反应仍是一大挑战。本文从药物或类药物芳基卤化物提取出氧化加成络合物（OACs）作为底物，定量催化交叉偶联反应，反应条件温和、成功率高。多种实验表明该络合物具有优良的反应稳定性，适用性广泛等优点。

Abstract

材料科学

Materials

Design and control of gas diffusion process in a nanoporous soft crystal

纳米多孔软晶体中气体扩散过程的设计与控制

Cheng Gu, Nobuhiko Hosono, Susumu Kitagawa, et al.

http://science.sciencemag.org/content/363/6425/387

图片来源：phys.org

（导读 薛炜楠）在纳米多孔材料中，客体分子的流动受柔性动态变化孔道的调控，难以设计气体扩散过程。本研究设计了在多孔配位聚合物（PCP）中的扩散调节系统，其中框架结构内的触发分子运动提供动力学门控功能，从而实现有效的气体分离和储存。PCP表现出显著的温度响应吸附，以及基于动力学实现氧气/氩气和乙烯/乙烷的高选择性分离。

Abstract

A hydrated crystalline calcium carbonate phase: Calcium carbonate hemihydrate

水合结晶碳酸钙相：碳酸钙半水合物

Zhaoyong Zou, Peter Fratzl, et al.

http://science.sciencemag.org/content/363/6425/396

（导读 薛炜楠）此前碳酸钙(CaCO3)已知的晶相只有方解石，文石，球霰石，以及CaCO3·1H2O和CaCO3·6H2O两种水合晶相。在研究镁离子在无定形碳酸钙结晶过程中的作用时，研究人员意外发现了一种未知的结晶相——半水合物CaCO3·½H2O，晶体为单斜结构。这一发现可能对基于CaCO3水合作用的生物矿化，地质和工业过程具有重要意义。

Abstract

物理

Physics

Bad metallic transport in a cold atom Fermi-Hubbard system

冷原子费米-哈伯德系统中的不良金属运输

Peter T. Brown, Waseem S. Bakr, et al.

http://science.sciencemag.org/content/363/6425/379

（导读 阿金）多体量子系统中的强相互作用加大了探究此类材料中电荷运输的难度。本研究在二维光学晶格内的锂-6超冷原子中测试电荷运输，使用斯特-爱因斯坦关系将扩散常数转换为电阻率，发现电阻率表现出线性温度依赖，且没有饱和迹象，这两点都是不良金属的特征。本研究使用的技术可应用于对如光电导率和热能等运输量的测量。

Abstract

Spin transport in a Mott insulator of ultracold fermions

在超冷费米子的莫特绝缘体中的自旋输运

Matthew A. Nichols, Martin W. Zwierlein, et al.

http://science.sciencemag.org/content/363/6425/383

（导读 胡琦琳）与电荷输运相比，强相关材料中的自旋输运的测量具有很大的挑战性。本研究观察了超冷费米原子系统的自旋传导和扩散，并在该系统中实现了半填充费米-哈巴德模型。本项工作的技术可以推广至有限掺杂，并帮助解释费米-哈巴德模型中自旋和电荷之间复杂的相互作用。

Abstract

其他

【Geoscience-地球科学】The 2018 rift eruption and summit collapse of Kīlauea Volcano

2018年基拉韦厄火山裂谷区大爆发和山顶崩塌

C. A. Neal, S. R. Brantley, et al.

http://science.sciencemag.org/content/363/6425/367

图片来源：science.sciencemag.org

（导读 阿金）2018年夏威夷基拉韦厄火山东部裂谷区经历了两百年来最大下东部断裂带爆发(LERZ)和火山口崩塌事件，从四月持续到八月。岩浆喷发速度超过每秒100立方米，覆盖35.5平方公里的区域。山顶崩塌释放的能量相当于4.7级至5.4级地震。最终山顶崩塌和岩浆流动量估计约有0.8立方千米。持续监测使得危险事件得以成功预测。

Abstract

【Social Science-社会科学】Fake news on Twitter during the 2016 U.S. presidential election

2016年美国总统大选期间推特上的假新闻

Nir Grinberg, David Lazer, et al.

http://science.sciencemag.org/content/363/6425/374

（导读 胡琦琳）2016年美国总统大选后假新闻在社交媒体的传播成为美国公众关注焦点。本研究通过分析推特上暴露在假新闻下和分享假新闻的注册选民，发现他们接触到的假新闻来源都非常集中。这些假新闻几乎拥有相同的右倾观众，但政治领域人物仍多从主流媒体获取政治新闻。

Abstract

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