Science 一周论文导读 | 2017 年 4 月 28 日

审校：半夏 咖喱鸡 访冬 邓卓  

天文学

Astronomy

Measurement of the small-scale structure of the intergalactic medium using close quasar pairs

利用近邻类星体对测量星系际介质的小尺度结构

A. Rorai et al.

（导读 肖坤）星系际介质（IGM）中扩散气体分布在遥远类星体光谱背景下呈现一系列氢吸收线，宇宙动力学模拟预测 IGM 的密度涨落在热压与重力平衡的特征尺度上受到抑制。本研究通过量化附近类星体对的吸收特性来测量这种压力-平滑尺度，其结果与紫外辐射背景的光电离标准模型模拟结果一致。

物理学

Physics

Formation of matter-wave soliton trains by modulational instability

通过调制不稳定性产生物质波孤子链

Randall G. Hulet et al.

（导读 肖坤）非线性系统可以展现出一系列对初始条件敏感的动力学特征，例如调制不稳定性。本研究利用 Feshbach 共振的浅零点交叉，描述了调制不稳定性及其在波色-爱因斯坦凝聚中产生物质波孤子链所起的作用。通过实时成像，研究人员讨论了孤子链的产生究竟是来自有效排斥近邻相互作用还是演化形成。

化学

Chemistry

A multifunctional catalyst that stereoselectively assembles prodrugs

一种立体选择性组装药物前体的多功能催化剂

Daniel A. DiRocco et al.

http://science.sciencemag.org/content/356/6336/426

开发立体选择性磷酰胺化。

（导读 韩宇）磷手性的磷酰胺酸前体药物是用于治疗病毒性疾病和癌症的核苷酸疗法的关键组成部分。本研究发展了用于合成磷手性磷酰胺酸前体的动态立体选择性催化方法，经催化机制研究后合理设计的多功能催化剂，可以以高达 99:1 的选择性将磷立体异构氨基磷酸酯安装到核苷上。

物理化学

Physical Chemistry

Direction-specific van der Waals attraction between rutile TiO2 nanocrystals

金红石TiO2纳米晶之间的方向性范德瓦尔斯吸引力

Scott X. Mao, Chongmin Wang, Kevin M. Rosso et al.

（导读 卓思琪）本研究测量了金红石纳米晶体间的范德华吸引力。在几十纳米范围内，引力微弱且和方位角及表面水合无关；当距离为约一个水合层间距时，引力与方位角强关联并使其递减。这些引力行为与 Lifshitz 理论的预测十分接近，表明分散的力可以在溶液粒子间或材料颗粒间产生力矩。

材料

Materials

Rechargeable nickel–3D zinc batteries: An energy-dense, safer alternative to lithium-ion

可充电镍- 3D 锌电池：一种能源密集且更安全的锂离子电池替代物

Debra R. Rolison et al.

http://science.sciencemag.org/content/356/6336/415

（导读 卓思琪）水系锌电池中，阳极海绵结构锌可在镍-锌碱电池中循环上千次而不产生钝化或大规模枝晶。该 3D 锌电池提高了锌-镍碱电池在原电池理论放电深度、高倍率充放电循环和万级能量需求的占空比等三方面性能

Water harvesting from air with metal-organic frameworks powered by natural sunlight

利用自然光驱动的金属有机骨架从空气中收集水分

Omar M. Yaghi, Evelyn N. Wang et al.

http://science.sciencemag.org/content/356/6336/430

（导读 王腾）大气水是重要的淡水资源（约占地球淡水资源的 10%），然而目前并无从低湿度空气中捕获和输运水分的有效方法。研究人员设计出基于多孔金属有机骨架 {MOF-801, [Zr6O4(OH)4(fumarate)6]} 材料的水分收集设备，该设备可以在低于1Kw/m^2自然光照的低能量条件下从空气中捕获水分。

经济学

Economic

The fading American dream: Trends in absolute income mobility since 1940

衰落的美国梦：自 1940 年以来绝对收入流动趋势

Raj Chetty, David Grusky, Nathaniel Hendren et al.

http://science.sciencemag.org/content/356/6336/398

（导读 郭思瑶）研究人员通过整合人口调查数据与税收数据估测了“绝对收入流动性”（收入超过父母的子女比率），发现其从 20 世纪 40 年代的 90% 下降到 80 年代的 50%，GDP 增长速率提高不能使绝对收入流动性恢复如初。重现美国梦时期的高绝对收入流动性需要更普遍的经济增长。

生物学

Biology

Ancient genomic changes associated with domestication of the horse

与马匹驯养相关的古老基因组变化

Ludovic Orlando et al.

（导读 郭思瑶）马匹驯养相关的基因变化尚不清楚。研究人员检测了青铜器时代到铁器时代 14 个早期驯养马匹的基因，发现了支持神经嵴假说的早期驯养选择模式，提供了共同驯养特征的统一起源，揭示铁器时代西塞亚草原游牧民的驯养策略和选择方向。

Anticancer sulfonamides target splicing by inducing RBM39 degradation via recruitment to DCAF15

抗肿瘤药磺胺类通过将 RBM39 募集至 DCAF15 并诱导其降解，靶向剪接过程

Deepak Nijhawan et al.

http://science.sciencemag.org/content/356/6336/eaal3755

（导读 柳寒石）Indisulam 是一种具有选择性抗肿瘤活性的芳基磺胺类药物。研究人员发现 Indisulam 能够将 RBM39 募集 CUL4-DCAF15 E3 泛素连接酶，使 RBM39 多泛素化并通过蛋白酶体途径降解；而 indisulam 导致的 RBM39 失活会引起 pre-mRNA 的异常剪接。很多来自造血和淋巴系的肿瘤细胞系对于 indisulam 的敏感度和 DCAF15 的表达水平相关。因此 DCAF15 的表达可成为指导该类药品临床用药的生物标志。

RETINOBLASTOMA RELATED1 mediates germline entry in Arabidopsis

视网膜母细胞瘤相关蛋白1介导拟南芥生殖细胞的形成

Arp Schnittger et al.

http://science.sciencemag.org/content/356/6336/eaaf6532

（导读 吴媛媛）开花植物通过减数分裂产生种子，本研究发现了一条拟南芥减数分裂起始相关的调节通路：KIP 相关蛋白（KRP）抑制周期蛋白依赖激酶 A（CDKA），解除 CDKA 对视网膜母细胞瘤相关蛋白1（RBR1）活性的抑制，活性 RBR1 抑制干细胞因子 WUS，WUS 的抑制使大孢子母细胞离开有丝分裂途径，开始减数分裂。RBR1 是这一通路的枢纽。

Pcdhαc2 is required for axonal tiling and assembly of serotonergic circuitries in mice

小鼠中 Pcdhαc2 对轴突平铺和 5-羟色胺神经回路组装的作用

Tom Maniatis et al.

小鼠 5-羟色胺能神经元的平铺排布（左：正常小鼠；右：Pcdhc2 敲除小鼠）

（导读 韩宇）5-羟色胺能神经元轴突平铺排布可使其获得最优配置。研究发现敲除小鼠 Pcdhαc2 基因簇可破坏局部 5-羟色胺能神经元轴突排布和 5-羟色胺回路组装，导致小鼠抑郁样行为。

Multicluster Pcdh diversity is required for mouse olfactory neural circuit assembly

Pcdh 多基因簇多样性对小鼠嗅神经回路形成的作用

Tom Maniatis et al.

（导读 韩宇）哺乳动物的 Pcdh 细胞表面抗原由三个基因簇共同编码。研究发现，这三个基因簇可联合为单个小鼠嗅觉感觉神经元（OSN）提供组装嗅小球所需的细胞表面多样性，其同时丢失可造成严重的轴突分枝缺陷和自回避性缺失，而3基因簇的单一表达会导致 OSN 轴突难以形成嗅小球。

Nucleic acid detection with CRISPR-Cas13a/C2c2

利用 CRISPR-Cas13a/C2c2 系统检测组织细胞内的核酸

James J. Collins, Feng Zhang et al.

（导读 榴莲君）本研究将靶向 RNA 的 CRISPR/Cas13a 系统与等温核酸扩增法结合起来开发出名为“SHERLOCK”的技术，能高效方便地检测组织中微量的 RNA 或 DNA 的存在，也能检测到 DNA 上单个碱基的突变。SHERLOCK 在疾病诊断和分子生物学上具有重要应用意义。