《Nature》9月最受关注的十篇论文

　　为了依据过去的经验来指导行动，动物演化出了高阶平行纤维系统，如哺乳动物的小脑和某些昆虫脑中的蕈形体。这些回路专门形成大量联想记忆，但是由于神经解剖学数据不完整，人们对它们的理解并不充分。Albert Cardona及同事首次提供了这类联想系统的完整连接图。

　　

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（2017年8月5日 ～ 2017年9月4日）：

联想记忆系统的连接图
Nature 548 (2017年8月10日)

为了依据过去的经验来指导行动，动物演化出了高阶平行纤维系统，如哺乳动物的小脑和某些昆虫脑中的蕈形体。这些回路专门形成大量联想记忆，但是由于神经解剖学数据不完整，人们对它们的理解并不充分。Albert Cardona及同事首次提供了这类联想系统的完整连接图，他们在突触层面解析了果蝇幼虫的蕈形体。该研究揭示了多个令人意想不到的新型神经元回路，如从投射神经元到Kenyon 细胞的随机输入和固定输入。这些发现将为神经科学、心理学和机器人学的未来实验和建模提供指导。

先祖猿类的演化
Nature 548 (2017年8月10日)

中新世（2300万-530万年前）的地球至少生活着30个属40个种的猿。但是，人们鲜少发现完整的颅骨证据。只有少数种的猿，人们掌握了除面部和上颚以外的头骨证据，因此可以指示人族和现代猿类近亲头骨状态的信息较为有限。这类证据在非洲尤其匮乏，此前未有发现1400万-1000万年前的颅骨遗骸。Isaiah Nengo及同事描述了一个在肯尼亚发现的幼猿头骨。该猿拥有1300万年的历史，被划归为Nyanzapithecus属的一个新种。证据显示，虽然它与长臂猿拥有某些相似之处，但是这些相似点非常可能由趋同适应引起，而这一新种是现存猿类共同祖先的近亲。

封面故事：人造光威胁传粉
Nature 548 (2017年8月10日)

在全球范围内，传粉者的数量正在下降，已知造成这种情况的原因包括农业集约化和外来物种入侵。封面所示的是一种夜行性传粉者——红天蛾（Deilephila elpenor），已有研究认为夜间的人造光对它具有影响。在本期《自然》中，为了验证这个观点，Eva Knop及同事在瑞士开展了一项田间试验。他们在夜间用人造光照射杂草丛生的草地，并监测植物和传粉者在夜间和日间的互作情况以及相应的传粉服务。在被照射区域，传粉者造访植物的次数下降了62%，一种核心植物所产的果实也减少了13%。作者还发现，日间和夜间传粉网络结构合为一体意味着夜间传粉受干扰的负面效果也会对日间传粉者造成负面影响。这些发现表明，夜间人造光（据估计每年以6%的速度增加）会对传粉者及其所提供的传粉服务造成威胁。封面：Malcolm Schuyl/Alamy。

关于转移癌的临床综合基因组学研究
Nature 548 (2017年8月17日)

封面所示概念图展示了个体中多种癌细胞从原发部位扩散到其他部位，即癌细胞转移的情况。图中的原发癌包括前列腺癌（蓝色）、乳腺癌（粉色）、肺癌（绿色）和结肠癌（橙色）。在本期《自然》中，Arul Chinnaiyan及同事报告了密歇根肿瘤学测序项目下对500位转移癌病人的DNA和RNA进行测序的结果。研究者表征了癌细胞中基因组改变的全图，其中包括生殖DNA的某些突变。他们还表明临床RNA测序可被用于表征转移癌的基因融合、转录特征和免疫微环境。封面图片：Ella Marushchenko和Elina Karimullina (Ella Maru Studio, Inc.)。

代谢调控T细胞的命运决定
Nature 548 (2017年8月10日)

丁胜及同事在文中解答了一个问题，即T细胞的代谢变化如何影响关键转录因子的基因组甲基化状态，并调控调节性T细胞和TH17 T细胞之间的命运决定。该研究论证了一个小分子抑制剂靶向特定代谢路径的能力，该发现或为研发用以治疗TH17介导的自免疫疾病新型疗法提供线索。

滑翔的侏罗纪哺乳动物
Nature 548 (2017年8月17日)

侏罗纪时期的哺乳动物生活在恐龙的阴影下，它们的化石记录少之又少，但是最近几年的发现证实它们非常的多样化。罗哲西和同事在中国侏罗纪统的髫髻山组（约1.6亿年前）发现了祖翼兽——一种已灭绝的中生代神秘哺乳动物。祖翼兽拥有独特的空中滑翔能力，它的翼膜和融合在一起的叉骨让人联想到鸟的同类结构。比起非胎盘哺乳动物或有袋动物，它的肩胛带跟现代卵生鸭嘴兽的肩胛带更相似。这种骨骼结构解释了1亿年前——在其他滑翔类哺乳动物或蝙蝠出现之前，哺乳动物是如何在天空中活动的。此外，罗哲西和同事还描述了在同一区域发现的双钵翔齿兽的解剖结构，包括对其耳朵、牙齿和牙齿替换模式的描述，给了解这种生物的饮食习惯带来新见解。

高阶互作维持物种多样性
Nature 548 (2017年8月10日)

生态学的一个核心问题是，自然界如何维持其惊人的生物多样性。竞争者互作的简单模型无法重现极大型生态群落的稳定持久状态，而根据中性模型（物种不发生互作，生物多样性靠外来物种和物种形成维持）所得的种群丰量波动极小，显得不切实际。Stefano Allesina及同事利用竞争网络模型表明，较高阶的互作，即一个物种的存在影响其它物种之间的互作，让高度多样化的群落能够在物种数量和种类固定的封闭系统内持久存在，也能在更加现实的开放系统内持久存在，后一种系统通过外来物种和物种形成获得新物种。

星系在气体剥离的同时还为黑洞提供养料
Nature 548 (2017年8月17日)

水母星系有长长的气体“触角”，它们延伸到星系盘之外十几千秒差距的地方。这很有可能是因为星系在穿越星系团内介质时气体被剥离出去。Bianca Poggianti等人称在7个水母星系样本中，有6个存在活动星系核，这表明气体正在涌向中心特大质量黑洞。他们总结说，穿越星系团内介质的运动不仅造成气体剥离，还将气体供给黑洞。

封面故事：突触膜胞外分泌的分子机制
Nature 548 (2017年8月24日)

突触囊泡启动并与突触前膜快速融合，令动作电位快速触发神经递质释放。但是人们对突触囊泡启动的分子机制一直不甚清楚。现已知该过程涉及SNARE复合体和synaptotagmin-1蛋白之间的相互作用。在本周的《自然》中，Axel Brunger及同事完善了这方面的认识，他们展示了已启动的融合前复合体晶体结构，它包括SNARE复合体（绿色、红色和蓝色）、complexin蛋白（黄色）和另外一个synaptotagmin-1蛋白分子（紫色）。最新发现这个复合体包含一个SNARE–complexin–synaptotagmin-1复合界面，它可以启动和锁住复合体动作。动作电位驱动的钙离子与两个synaptotagmin-1蛋白结合，开启复合体并在亚毫秒时间尺度上触发膜融合。封面图片：Eric Smith、Jeremy Leitz和Qiangjun Zhou。 封面故事：脑细胞为什么能快速通讯？3D蛋白质结构来解密

运用CRISPR纠正基因突变
Nature 548 (2017年8月24日)

基因组编辑或可用于纠正人类胚胎的致病性突变，但是人们对于它的有效性和安全性仍存在极大的担忧。Shoukhrat Mitalipov及同事使用CRISPR-Cas9纠正人类胚胎的一种可遗传心肌症突变。通过优化实验条件，作者表明镶嵌性明显降低，而且对于这种杂合突变而言，在人类胚胎中使用野生型等位基因作为模板，CRISPR-Cas9诱导的双链断裂似乎会优先修复。该研究结果增进了我们对编辑人类生殖细胞所存在的希望和挑战的理解。