随着近年来科研经费的持续增加，中国基础科学研究进步明显，在国际顶尖学术期刊上中国科学家发表的高水平学术论文也越来越多，部分研究领域经常会有重大突破性进展。
《自然》（Nature）、《科学》（Science）和《细胞》（Cell）作为目前国际上最顶尖的学术期刊，每期发表文章数量都很少，发表文章基本也代表了相关领域的顶尖研究成果。尽管2017年刚刚了过去一个月左右，中国科学家已经发表9篇研究性论文，势头非常强劲。
2017年以来中国科学家发表的9篇NSC论文中，北京大学表现最为突出，作为第一完成单位发表2篇Science，此外，北京大学和清华大学还合作发表一篇Cell。其他高校和科研单位中，南京理工大学、中科院上海植物生理生态研究所和南京农业大学各发表一篇Science，西北大学和中山大学各发表一篇
Nature，
中科院生物物理研究所发表一篇Cell。
从发表论文的通讯作者来看，不仅有两院院士
、国家杰青获得者等大牛科学家，还包括了3位青年千人入选者，可见青年人才科研成果产出正在快速增加。而从研究领域来看，除了生命科学和医学学科外，还包括化工
、信息科学等学科领域。
本期我们就一起来看看中国科学家发表的这9篇顶尖论文。
北京大学青年千人李晴研究组在
Science发表论文
2017年1月27日，北京大学生命科学学院、北京大学-清华大学生命科学联合中心研究员李晴研究组在DNA复制偶联的核小体组装的机制方面做出重要突破，该成果在线发表在国际权威学术期刊《科学》（Science）上（RPA binds histone H3-H4 and functions in DNA replication–coupled nucleosome assembly ）。
该工作发现单链DNA结合蛋白RPA通过结合组蛋白H3-H4，形成一个高效的平台递呈组蛋白到新合成子链起始核小体组装。这一发现揭示一条全新的DNA复制和核小体组装的偶联机制，大大促进染色质复制领域的发展。
北京大学2011级PTN博士生刘少锋、2014级生命科学学院博士生徐至韵和2014级前沿交叉学院博士生冷赫为本文的共同第一作者。生命科学学院李晴研究员为该论文的通讯作者。美国Weill Cornell Medical College和Houston Methodist Hospital的Kaifu Chen博士参与指导了这项研究的生物信息数据分析。该研究工作得到了国家自然科学基金委、国家青年千人计划、北京大学-清华大学生命科学联合中心、北京大学蛋白质与植物基因研究国家重点实验室等的经费支持。论文链接：
http://science.sciencemag.org/content/355/6323/415
北京大学彭练矛-张志勇课题组在
Science发表成果
北京大学彭练矛教授（左）和张志勇教授（右）
2017年1月20日，北京大学彭练矛-张志勇课题组在5nm碳纳米管CMOS器件重要研究成果在线发表在著名学术期刊
《科学》（Science）上。
集成电路发展的基本方式在于，在晶体管尺寸缩减的前提下，研制性能更强大、集成度更高、功能更复杂的芯片。目前，主流CMOS（互补金属氧化物半导体）技术将达到10 nm（纳米）的技术节点，后续由于受到来自物理规律和制造成本的限制而很难继续提升，“摩尔定律”可能面临终结。20多年来，科学界和产业界一直在探索各种新材料和新原理的晶体管技术，以期替代硅基CMOS技术，然而迄今为止，尚未实现10 nm新型CMOS器件，也没有新型器件能够在性能上真正超越最好的硅基CMOS器件。
碳纳米管被认为是构建亚10 nm晶体管的理想材料，其原子量级的管径保证器件具有优异的栅极静电控制能力，更容易克服短沟道效应；超高的载流子迁移率则保证器件具有更高的性能和更低的功耗。理论研究表明，碳管器件相对于硅基器件来说，在速度和功耗方面具有5～10倍的优势，有望满足“后摩尔时代”集成电路的发展需求。可是，2014年国际商用机器公司（IBM）所实现的最小碳管CMOS器件仅停滞在20 nm栅长，性能也远远低于预期。
北京大学信息科学技术学院、纳米器件物理与化学教育部重点实验室彭练矛-张志勇教授课题组在碳纳米管电子学领域进行了十多年的研究，发展了一整套高性能碳管CMOS晶体管的无掺杂制备方法，通过控制电极功函数来控制晶体管的极性。
北京大学信息学院博士后邱晨光为第一作者，张志勇、彭练矛为共同通讯作者。研究成果不仅表明在10 nm以下的技术节点，碳纳米管CMOS器件较硅基CMOS器件具有明显优势，且有望达到由测不准原理和热力学定律所决定的二进制电子开关的性能极限，更展现出碳纳米管电子学的巨大潜力，为2020年之后的集成电路技术发展和选择提供了重要参考。论文链接：
http://science.sciencemag.org/content/355/6322/271
北京大学陈雷研究组与清华大学高宁研究组联合发表一篇Cell
2017年1月12日，北京大学分子医学研究所、北京大学-清华大学生命科学联合中心研究员陈雷研究组与清华大学生命科学学院高宁研究组合作，在《细胞》杂志发表题为《胰岛细胞ATP敏感的钾离子通道u结构》（Structure of a Pancreatic ATP-sensitive Potassium Channel）的文章，解析了ATP敏感的钾离子通道（KATP）的中等分辨率（5.6Å）冷冻电镜结构，揭示了KATP组装模式，为进一步研究其工作机制提供了结构模型。
生物体进化出多种方式来感知细胞内能量状态，从而维持能量稳态。KATP通道可以在细胞内ATP水平升高时关闭，从而使钾离子无法外流，进而使膜的兴奋性增加。通过这种方式，它们将细胞内的代谢水平转化为电信号。这些离子通道广泛地分布于很多组织中，并且参与多种生命过程。在胰岛β细胞中，KATP可以间接地感受血糖浓度，控制胰岛素的释放：当血糖升高时，由于β细胞对血糖的主动摄取和代谢，细胞内ATP浓度升高，ATP直接结合在KATP上并抑制其活力，使钾离子无法外流，导致细胞膜的去极化，从而激活电压门控的钙离子通道，进而导致钙离子的内流。钙离子浓度的升高会引起胰岛素的释放，从而降低血糖浓度。KATP的突变会导致很多遗传性代谢疾病。例如，KATP的抑制剂可以用于治疗二型糖尿病，其激活剂可以用于治疗高胰岛素症。
陈雷和高宁为本文共同通讯作者，北京大学CLS项目博士后李宁宁（生命科学学院）和吴惊香（分子医学所）为本文的共同第一作者。该工作最终的冷冻电镜数据采集在国家蛋白质科学设施（北京）的清华大学冷冻电镜平台完成，数据处理在国家蛋白质科学设施（北京）清华大学高性能计算平台完成。部分的数据处理也得到了北京大学CLS计算平台的支持。此外，国家蛋白质科学设施（上海）和生物物理所冷冻电镜平台在前期的工作中给予一定支持。本工作获得国家自然科学基金委、科技部重点研发计划、北京大学-清华大学生命科学联合中心、青年千人计划、北京市结构生物学高精尖创新中心等的经费支持。论文链接如下：
http://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(16)31744-5
南京理工大学
胡炳成团队
Science发表突破性研究成果
2017年1月27日，南京理工大学化工学院胡炳成教授团队成功合成世界首个全氮阴离子盐，占领新一代超高能含能材料研究国际制高点。相关研究论文发表在国际顶级期刊
Science
上，这也是我国在
Science
上发表的含能材料领域第一篇研究论文。
新型超高能含能材料是国家核心军事能力和军事技术制高点的重要标志。全氮类物质具有高密度、超高能量及爆轰产物清洁无污染等优点，成为新一代超高能含能材料的典型代表。目前，该领域的研究热点之一是全氮阴离子的合成。由于制备全氮阴离子的前驱体芳基五唑稳定性较差，加上全氮阴离子自身不稳定，致使采用常规方法获取全氮阴离子非常困难。自1956年芳基五唑被首次合成以来，制备稳定存在的全氮阴离子及其盐的研究一直没有取得实质性进展。
南京理工大学化工学院胡炳成教授团队经过多年研究，解决了这一困扰国际含能材料研究领域达半个多世纪的世界性难题，在全氮阴离子的合成中取得了重大突破性进展。他们创造性采用间氯过氧苯甲酸和甘氨酸亚铁分别作为切断试剂和助剂，通过氧化断裂的方式首次制备成功室温下稳定全氮阴离子盐。热分析结果显示这种盐分解温度高达116.8 ℃，具有非常好的热稳定性。
全氮阴离子盐的成功制备，是全氮类物质研究领域的一个历史性突破，为全氮阴离子高能化合物的制备奠定了坚实基础，对于全氮类物质的合成应用以及全氮含能材料的发展具有重要的科学意义。
论文链接：
http://science.sciencemag.org/cgi/doi/10.1126/science.aah3840
中山大学青年千人
高嵩教授在Nature发表重要成果
