《Nature》1月最受关注的十篇论文
英国著名杂志《Nature》周刊是世界上最早的国际性科技期刊，自从1869年创刊以来，始终如一地报道和评论全球科技领域里最重要的突破。其办刊宗旨是“将科学发现的重要结果介绍给公众，让公众尽早知道全世界自然知识的每一分支中取得的所有进展”。近期《Nature》下载论文最多的十篇文章（2015年12月5日 ～ 2016年1月4日）：
2015年Nature十大科学人物
Nature 528 (2015年12月24日)
由Nature杂志编辑评选出的2015年 “Nature十大科学人物”透过重大事件和发现来观察人类在科学方面所做努力。今年的十大科学人物是：联合国气候变化负责人 Christiana Figueres、基因编辑先驱黄军就、NASA 冥王星专家Alan Stern、化学工程师鲍哲楠、伊朗核工程师/外交家Ali Akbar Salehi、天文学家和女权人士Joan Schmelz、人口遗传学家David Reich、超导研究人员Mikhail Eremets、合成生物学家hristina Smolke和 “再现性项目”(Reproducibility Project)的Brian Nosek。封面: Peter Crowther
学习过程中神经序列的形成
Nature 528 (2015年12月17日)
神经活动的特定序列已在导航、复杂运动、记忆形成和其他行为中被观察到，但仍不清楚它们在学习过程中是怎样形成的。在这项研究中，Michale Fee及同事通过记录来自幼鸟运动前区HVC的活动来跟踪在学习鸣叫的“音节”时神经序列的形成。他们观察到，“原始”音节形成的早，随着学习过程的进展，多个新的、高度分化的神经序列从这一前体音节形成和出现。作者提出了一个机制模型，在其中多个神经序列可从一个共同的前体序列的生长和分解中形成。
关于“谱隙问题”的问题
Nature 528 (2015年12月10日)
在量子多体物理学中，谱隙是指一个系统的基态与其第一激发态之间的能量差。关于是否有可能判定一个系统是否有谱隙的问题(鉴于存在一个特定的模型，即Hamiltonian模型)是物理学中一个长期未能解决的问题，即“谱隙问题”。在这项研究中，Toby Cubitt等人证明，“谱隙问题”是不可判定的。虽然以前已经知道判定一个谱隙是否存在是困难的，但这一结果证明了多体物理学中一个核心问题的算法难度(algorithmic difficulty)最大的一种形式。
非对称细胞分裂
Nature 528 (2015年12月10日)
本期封面所示为野生型果蝇(左)背上的机械感应器官(或“毛”)的扫描电子显微镜图像。非对称 “Sara核内体”的隔离在一个敏化的突变体背景下遭受破坏，改变了产生这些刚毛的干细胞的细胞命运，之后果蝇的背部便裸露了出来(右)。非对称细胞分裂(在其中一个细胞产生具有不同细胞命运的两个子细胞)是干细胞在发育和其他方面一个共同的基本过程。在非对称分裂过程中，很多命运决定因素在细胞皮层上是分开的，同时在一系列不同的细胞中，一个子类的信号作用核内体会在细胞质中发生不平等的隔离，以介导Notch/Delta信号作用分子在子细胞之间的分布。这种非对称分布是怎样做到的过去却不知道。Marcos Gonzalez-Gaitan及同事现在发现，在非对称分裂过程中，中心纺锤体是由驱动蛋白Klp10A及其拮抗剂 Patronin产生的，这种非对称性然后又使核内体的运动方向发生极化。作者能通过利用一个由抗体介导的方法反转中心纺锤体极性来将核内体引导到错误的细胞。这篇论文所描述的系统是一个在非对称分裂中能够将具有普遍意义的细胞内货物、尤其是信号作用核内体向其中一个子细胞定位的系统。
从古DNA推导出的选择压力
Nature 528 (2015年12月24日)
这项研究将古DNA用作观察人类演化的一个关键时期(距今大约8500年前农业生产在欧洲的出现)的窗口。研究人员获得了来自从公元前6500年到公元前300年的230个 “西欧亚人” (West Eurasians)、包括来自26个新石器时代安纳托利亚人的样本的全基因组扫描数据，它们代表着来自东地中海的第一个全基因组古DNA。作者发现了与饮食、色素沉积和免疫相关的位点上的选择证据。最强的选择信号在负责 “乳糖酶持久性”的等位基因上，这一发现支持以下观点：可观频度的“乳糖酶持久性”只是过去4000年才在欧洲出现。
该重新思考硝化作用了
Nature 528 (2015年12月24日)
两个小组在本期Nature上报告了编码催化 “完全硝化”所需的全部酶的硝化螺菌(Nitrospira)的富集和表征。 “完全硝化”是一个表现型，被称为 “comammox” (“complete ammonia oxidation”的一个缩略词，即 “完全氨氧化”)。此前，这一包括两个步骤的反应被认为涉及一个互养(cross-feeding)相互作用中的两种生物。系统发育分析显示“comammox”型硝化螺菌存在于若干个多样化的环境中，所以这些发现有可能根本性改变我们关于氮循环的观点和开创硝化作用研究的一个新的前沿领域。
肿瘤异质性的快速演变
Nature 528 (2015年12月10日)
通过利用来自人乳房成形术的样本和一个DNA条码方法来跟踪由一个致癌基因转化的细胞，Connie Eaves及同事显示，基底细胞和腔细胞在被引入小鼠体内时都有能力启动肿瘤发生。他们的数据表明，与认为肿瘤异质性是由多个致癌事件在很长一段时间造成的观点相反的是，肿瘤细胞的性质在转化之后演变非常快。
通过网络分析合成复杂分子
Nature 528 (2015年12月24日)
Rich Sarpong及同事通过对由E. J. Corey在上个世纪70年代定型的 “网络分析”方法进行改进，建立了用于合成二萜生物碱家族中多个成员的一个统一方法。作者利用这一框架识别出一个多功能合成中间体，它可帮助weisaconitine D 和 liljestrandinine以及gomandonine的核心的合成。为这项研究开发的基于web的确定性绘图程序，具有更普遍地应用于其他在架构上具有挑战性的分子的分析和合成的潜力。
光遗传学的复合效应
Nature 528 (2015年12月17日)
作为探索通过遗传方式定义的神经回路在特定行为的执行中所发挥的功能的一种特定工具，光遗传学的发展近年来是神经科学方面的一个引人瞩目的领域。然而，这些研究当中很多都没有考虑到神经回路的操纵对在不同功能中独立发挥作用的其他下游回路产生间接效应的可能性。在这项研究中，Bence Ölveczky及同事揭示了哺乳动物和鸣禽的特定回路的瞬时失活何以会严重影响任务特定性反应，这些反应在同一脑区域永久性损伤之后是本该能够自然恢复的。这表明，在解读来自行为的瞬时回路操纵的数据时必须将更多的因素考虑进去。
根和叶微生物群的分析
Nature 528 (2015年12月17日)
健康植物的根圈(根)和叶圈(叶)的微生物群由从分类学上来讲结构化的细菌群落组成。在这项研究中，作者纯化了来自拟南芥叶和根的近8000个细菌菌株，它们代表着存在于这些叶和根中的主要细菌门。对400个代表性菌种所做的基因组测序被用来评估土壤、根和叶微生物群之间的功能重叠，同时一个无菌的拟南芥系统被用来重构与那些在自然环境中所见到的细菌群落相似的细菌群落。这些数据综合起来，显示了根与叶微生物群的成员之间相互迁移的可能性以及细菌群落中的功能重叠，但也存在微生物群向它们各自小生境分化的证据。
