來源：科研圈

　　生物學

　　Biology

　　Skin-integrated wireless haptic interfaces for virtual and augmented reality

　　面向虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實的皮膚集成無線觸敏界面

　　圖片來源：City University of Hong Kong

　 （導讀 阿金）傳統(tǒng)的虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)通過視覺和聽覺刺激給人類創(chuàng)造體驗，而皮膚是該領(lǐng)域內(nèi)探索相對少的方面。本研究展示一種無需電池的無線電子系統(tǒng)和觸敏界面，可輕柔地貼合皮膚曲面，通過局部機械震動形成的時空可編程模式進行信息通信。該技術(shù)的創(chuàng)新在于通過皮膚提供電子可編程通信和感覺輸入渠道，有望應(yīng)用于社交媒體、假肢控制等領(lǐng)域。

　　A new Miocene ape and locomotion in the ancestor of great apes and humans

　　大猿和人類共同祖先-中新世新猿類的運動模式

　 （導讀 阿金）目前已提出許多理論解釋人族的雙足和大猿的懸掛起源，但是缺乏化石證據(jù)。本研究報道了在巴伐利亞發(fā)現(xiàn)的丹努維烏斯古根莫斯種類人猿化石，保留了完整的四肢骨骼，為四肢攀爬提供了證據(jù)。丹努維烏斯類人猿胸膛寬闊，腰椎修長，臀部和膝蓋如兩足動物般伸展開，前肢如猿類般伸長并完全展開。該物種結(jié)合了兩足動物和懸掛猿的適應(yīng)性，為大猿和人類的共同祖先提供了模型。

　　High-resolution lineage tracking reveals travelling wave of adaptation in laboratory yeast

　　高分辨率譜系跟蹤揭示了實驗室酵母適應(yīng)的行進波

　 （導讀 過澤遠）在快速適應(yīng)的無性繁殖種群的過程中會有許多突變?nèi)后w的相互競爭，但這些復(fù)雜的進化動態(tài)很難直接觀察到，本文介紹了可以高分辨率地觀察酵母的進化動態(tài)的可再生條碼系統(tǒng)。研究發(fā)現(xiàn)了此前被理論預(yù)測到的適應(yīng)性波動，證明了克隆競爭會創(chuàng)造了一種動態(tài)的“富者更富”效應(yīng)，但有時低適合度的支系也能超越高適合度的支系。多種因素的組合在確定適應(yīng)性的速率、可預(yù)測性和分子基礎(chǔ)方面至關(guān)重要。

　　Marine Proteobacteria metabolize glycolate via the β-hydroxyaspartate cycle

　　海洋變形桿菌通過β-羥基天冬氨酸循環(huán)代謝乙醇酸

　 （導讀 阿金）乙醇酸是海洋中最豐富的有機碳來源之一，盡管普遍認為乙醇酸被海洋細菌氧化為乙醛酸，但對這種C2代謝產(chǎn)物的進一步代謝命運知之甚少。本研究發(fā)現(xiàn)海洋中普遍存在的變形桿菌能夠通過β-羥基天冬氨酸循環(huán)（BHAC）吸收乙醛酸，并闡明BHAC的生物化學特性，解析其關(guān)鍵酶的結(jié)構(gòu)。證明BHAC只需四個酶促反應(yīng)即可將乙醛酸催化生產(chǎn)草酰乙酸。

　　Bacteriophage targeting of gut bacterium attenuates alcoholic liver disease

　　利用噬菌體靶向腸道細菌可緩解酒精性肝病

　 （導讀 王思菲）本研究發(fā)現(xiàn)糞腸球菌分泌的雙亞基外毒素溶胞素可導致肝細胞死亡及肝損傷。酒精性肝炎患者糞腸球菌數(shù)量相比非酒精使用者或酗酒者增高。溶胞素陽性糞腸球菌的存在與酒精性肝病患者嚴重程度及死亡率正相關(guān)。使用針對糞腸球菌的噬菌體可降低肝溶胞素，并阻止定植了酒精性肝病患者糞便菌群的人源化小鼠發(fā)病。該結(jié)果提供了一種精確編輯腸道菌群的方法。

　　Resolving the fibrotic niche of human liver cirrhosis at single-cell level

　　在單細胞水平上解析人肝硬化的纖維化微環(huán)境

　 （導讀 郭懌暄）本研究對健康對照和肝硬化患者肝臟的非薄壁組織細胞類型進行轉(zhuǎn)錄組測序，找到外周單核細胞分化而來的促纖維化瘢痕相關(guān) TREM2+CD9+ 巨噬細胞亞群及局限在纖維化微環(huán)境、可增強白細胞遷移的ACKR1+和PLVAP+上皮細胞，上述細胞均在肝硬化中擴展。研究還發(fā)現(xiàn)瘢痕內(nèi)TNFRSF12A，PDGFR和NOTCH等多條促纖維化通路激活。該結(jié)果揭示了人類器官纖維化的細胞和分子基礎(chǔ)，為尋找肝硬化治療靶點奠定基礎(chǔ)。

　　Immunity to commensal papillomaviruses protects against skin cancer

　　針對共生乳頭瘤病毒的免疫可預(yù)防皮膚癌

　　圖片來源：Jon Messerschmidt

　 （導讀 王思菲）本研究發(fā)現(xiàn)針對共生乳頭瘤病毒的T細胞免疫可抑制免疫功能正常宿主發(fā)生皮膚癌，失去該免疫則使免疫抑制患者皮膚癌風險升高。定植小鼠1型乳突病毒（MmuPV1）后小鼠產(chǎn)生天然免疫，輸入免疫小鼠獲T細胞或接種MmuPV1疫苗可獲得免疫，均避免化學品或紫外線導致的皮膚癌，其作用依賴CD8+T細胞。該研究結(jié)果揭示共生病毒的益處，并建立免疫方法阻止皮膚癌的發(fā)展。

　　CDK phosphorylation of TRF2 controls t-loop dynamics during the cell cycle

　　TRF2的CDK磷酸化控制細胞周期中的t環(huán)動力學

　  （導讀 阿金）端粒蛋白復(fù)合體對端粒末端的保護可防止DNA損傷信號傳導和染色體末端的混雜修復(fù)。其中，3"單鏈端粒末端可以組裝成套索狀的t環(huán)構(gòu)型。本研究在端粒蛋白復(fù)合體亞基TRF2的Ser365中鑒定出CDK磷酸化位點，其PP6R3磷酸酶在S期去磷酸化提供了一個促進端粒復(fù)制的狹窄窗口。分析結(jié)果證明，TRF2中的磷酸開關(guān)可協(xié)調(diào)細胞周期內(nèi)t環(huán)的組裝和拆卸，從而保護端粒免受復(fù)制壓力和計劃外的DNA損傷應(yīng)答。

　　Quantifying secondary transport at single-molecule resolution

　　單分子分辨率條件下定量次級轉(zhuǎn)運

　  （導讀 阿金）次級主動轉(zhuǎn)運蛋白對許多生理過程至關(guān)重要，但緩慢的運輸速度和整體方法的固有局限性阻礙了對其作用機理的研究。本研究利用單周和多周轉(zhuǎn)分辨率進行成像，通過對單個底物分子跨脂質(zhì)雙分子層的轉(zhuǎn)運來量化單個MhsT轉(zhuǎn)運蛋白的活性。發(fā)現(xiàn)MhsT僅在特定生理條件下才有活性，并且運輸周期的限速步驟隨被運輸?shù)孜锏男再|(zhì)而變化。該發(fā)現(xiàn)與調(diào)節(jié)限制轉(zhuǎn)運機制的細胞外變構(gòu)底物結(jié)合位點一致。

　　Cryo-EM structure of the spinach cytochrome b6?f？complex at 3.6 Å resolution

　　菠菜細胞色素b6 f（cytb6 f）3.6埃的冷凍電鏡結(jié)構(gòu)

　 （導讀 阿金）cytb6 f復(fù)合物在有氧光合作用中起核心作用。本研究展示菠菜中的二聚體cytb6 復(fù)合物f的3.6 Å分辨率的冷凍電鏡結(jié)構(gòu)，揭示了喹諾酮（Q）循環(huán)及其氧化還原感知功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。該復(fù)合物最多包含三個天然結(jié)合的質(zhì)體醌（PQ）分子。該結(jié)構(gòu)的解析為復(fù)合物如何在光合作用中發(fā)揮催化和調(diào)節(jié)作用提供了新的見解。

　　Structures of a RAG-like transposase during cut-and-paste transposition

　　解析剪切和粘貼轉(zhuǎn)座過程中RAG樣轉(zhuǎn)座酶結(jié)構(gòu)

　 （導讀 郭懌暄）本研究解析了棉鈴蟲RAG1樣轉(zhuǎn)座酶Transib的晶體結(jié)構(gòu)和五個冷凍電鏡結(jié)構(gòu)，捕捉從apo酶到終末鏈轉(zhuǎn)移復(fù)合物的整個轉(zhuǎn)座過程，轉(zhuǎn)座子末端共價結(jié)合靶DNA。揭示轉(zhuǎn)座酶“翅膀”張開結(jié)合底物DNA，閉合進行剪切，打開釋放側(cè)翼DNA，再次閉合捕捉并攻擊靶DNA的兩輪構(gòu)象改變。Transib具有獨特結(jié)構(gòu)元件彌補其RAG2伴侶的缺失。該結(jié)果闡明真核剪切粘貼轉(zhuǎn)座酶的反應(yīng)通路和RAG重組酶的進化早期步驟。

　　Architecture of autoinhibited and active BRAF–MEK1–14-3-3 complexes

　　自抑制和激活狀態(tài)下BRAF–MEK1–14-3-3復(fù)合物結(jié)構(gòu)

　 （導讀 阿金）RAF家族激酶是激活RAS的開關(guān)，通過MAP激酶級聯(lián)啟動信號傳調(diào)控細胞增殖、分化和存活。本研究通過冷凍電鏡技術(shù)解析了MEK1和14-3-3二聚體復(fù)合物中全長BRAF自抑制和激活狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)，揭示了非激活狀態(tài)下BRAF-MEK1復(fù)合物受限于14-3-3二聚體形成的搖籃式結(jié)構(gòu)中，該結(jié)構(gòu)結(jié)合BRAF激酶結(jié)構(gòu)域兩側(cè)的磷酸化S365和S729位點。該結(jié)構(gòu)解析為理解正常的RAF調(diào)控機制和其在癌癥和發(fā)育綜合癥中的突變破壞機制提供了見解。

　　天文學

　　Astronomy

　　Teraelectronvolt emission from the γ-ray burst GRB 190114C

　　伽馬射線暴GRB 190114C產(chǎn)生的太電子伏特輻射

　　圖片來源：DESY, Science Communication Lab

　  （導讀 阿金）長時間持續(xù)的伽馬射線暴（GRBs）是宇宙中已知最明亮的電磁輻射源。本研究觀測到GRB 190114C的太電子伏特輻射，在爆發(fā)后的一分鐘內(nèi)，能量范圍在0.2-1太電子伏特間，揭示了余暉期的獨特輻射射成分，能量堪比同步輻射產(chǎn)生的能量。該研究結(jié)果有望深入理解GRBs和相對論激波。

　　Observation of inverse Compton emission from a long γ-ray burst

　　長時間伽馬射線暴中逆康普頓散射的觀測

　 （導讀 阿金）長時間持續(xù)的伽馬射線暴（GRBs）來源于瀕死大質(zhì)量恒星內(nèi)核坍縮時產(chǎn)生的超相對論射流，在最初階段非常明亮，并伴有各能量級別的輻射。本研究報道了GRB 190114C的多頻率觀測結(jié)果，分析了GRB輻射跨越了17個能量級別的時間演化過程。發(fā)現(xiàn)其寬帶光譜能量分布呈雙峰狀，其太電子伏特構(gòu)成了獨特的光譜成分。該研究結(jié)果支持GRB中會產(chǎn)生逆康普頓散射這一理論。

　　A very-high-energy component deep in the γ-ray burst afterglow

　　伽馬射線暴余暉階段的極高能成分

　  （導讀 阿金）伽馬射線暴（GRBs）是宇宙中能量最強的暴發(fā)現(xiàn)象。本研究在GRB余暉階段觀測到明亮的BRG 180720B中的極高能輻射。在整個余暉過程中，在X射線和γ射線范圍內(nèi)的能量通量與其光子指數(shù)類似。該發(fā)現(xiàn)限制了逆康普頓散射和超相對論電子同步散射機制的GRB環(huán)境，其中前者減輕了暴發(fā)后期觀測到的粒子能量需求，有助于進一步觀測最高能階段的GRBs。

　　材料科學

　　Materials Science

　　Large electrocaloric effects in oxide multilayer capacitors over a wide temperature range

　　大溫度范圍內(nèi)氧化物多層電容器中的高電熱效應(yīng)

　 （導讀 阿金）基于磁熱和電熱工作體的加熱泵使用可置換流體建立相對大的冷卻負載和散熱溫度范圍，但性能有限。本研究表明，當居里溫度超過290K，超臨界驅(qū)動一階鐵磁相變時，高質(zhì)量多層電容器PbSc0.5Ta0.5O3在較大的起始溫度范圍內(nèi)表現(xiàn)出高電熱效應(yīng)。電容器大型中央?yún)^(qū)域的溫度變化在5.5K接近室溫時達到巔峰，超過3K的起始溫度。該結(jié)果有助于研發(fā)性能更好的磁熱加熱泵。

　　Real-space charge-density imaging with sub-ångström resolution by four-dimensional electron microscopy

　　四維電子顯微鏡實現(xiàn)亞埃分辨率的實空間電荷密度成像

　 （導讀 阿金）材料中的電荷密度分布揭示其化學鍵合、電子輸運、以及光學和機械特性。本研究描述一種實空間成像技術(shù)，可直接描繪亞埃分辨率的晶體材料局部電荷密度分布。使用掃描透射電子顯微鏡和角分辨像素快電子探測器，研究人員對SrTiO3/BiFeO3異質(zhì)結(jié)構(gòu)中的界面電荷分布和鐵磁極化進行了四維成像。該研究方法為探索結(jié)晶固體局部鍵合提供了新方法。