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Nature子刊7月封面集,居然有蒙德里安和江南水乡?

NaturePortfolio  · 公众号  · 科研  · 2017-08-15 11:30

正文


《自然-天文学》


2017年7月 第1卷 第7期

封面提供:ALMA (ESO/NAOJ/NRAO),Chin-Fei Lee (ASIAA)

封面设计:Alex Wing


恒星形成的一个关键问题是恒星如何避免因其周围气体和尘埃吸积盘的角动量过大而撕裂自己。《自然-天文学》7月刊封面专题研究人员在一个原恒星/吸积盘系统深处,观察到一束较窄的高速喷流射出,揭示出该喷流内存在旋转的物质团块。这意味着喷流消除了吸积盘的角动量,因此使吸积盘物质得以向中心原恒星积聚。

Lee et al. A rotating protostellar jet launched from the innermost disk of HH 212. Nature Astronomy 1, 0152 (2017).



《自然-生物医学工程》


2017年7月 第1卷 第7期

封面图片:Eduardo Reátegui & Daniel Irimia (MGH)


《自然-生物医学工程》7月刊封面显示的是人嗜中性粒细胞群集的微尺度阵列。研究人员利用该阵列探究了嗜中性粒细胞在抵御感染时的群集行为及其调节信号。本期还讨论了完整组织的快速成像、衰老的生物物理特征、低聚核苷酸克隆探针以及Matrigel基质胶的替代物等。

Reátegui et al. Microscale arrays for the profiling of start and stop signals coordinating human-neutrophil swarming. Nature Biomedical Engineering 1, 0094 (2017).



《自然-生物技术》


2017年7月 第35卷 第7期

 封面提供:Synthetic Genomics


本期封面所示为输送藻类油脂基生物燃料的油泵艺术想象图,灵感源自Ajjawi 等人的研究。作者报告了一种方法可以使海洋富油微拟球藻Nannochloropsis gaditana的产油量翻倍,但却不会影响其生长。

Ajjawi et al. Lipid production in Nannochloropsis gaditana is doubled by decreasing expression of a single transcriptional regulator. Nature Biotechnology 35, 647–652 (2017).



《自然-细胞生物学》



成体干细胞与癌症:  胃体腺底部的Lgr5+细胞在上皮细胞再生期间发挥着储备干细胞的作用,也是胃癌的起源细胞。

Leushacke et al. Lgr5-expressing chief cells drive epithelial regeneration and cancer in the oxyntic stomach. Nature Cell Biology 19, 774–786 (2017).



《自然-化学生物学》


封面设计:Erin Dewalt


膜曲率诱导膜突出内G蛋白耦联受体的分选,这可能是受热动力驱动来匹配受体形状和膜结构塑性的结果。封面图片显示的是荧光标记的神经肽Y Y2受体集中在表面粘着神经元样PC12细胞的丝状伪足上。

Rosholm et al. Membrane curvature regulates ligand-specific membrane sorting of GPCRs in living cells. Nature Chemical Biology 13, 724–729(2017).



《自然-化学》


封面提供:Aaron Kapper

封面设计:Tulsi Voralia


生物系统内的催化作用通常涉及对大生物分子内部及其之间超分子互作的精心编排,从而在空间和时间方面对反应结果进行调控。要在合成高分子系统中利用这种协同性可谓是一种挑战,但是现在由Yao Lin和Jianjun Cheng领导的一支团队表明,刷状聚合物(多肽链从聚降冰片烯骨架中生长)可以催化它们自身的形成。生长的多肽可以折叠成α螺旋(如图所示),引起相邻链大偶极的协同互作,加速它们的形成。

Baumgartner et al. Cooperative polymerization of α-helices induced by macromolecular architecture. Nature Chemistry 9, 614-622 (2017).



《自然-气候变化》


封面提供:DaveArnoldPhoto.com/Getty Images

封面设计:Tulsi Voralia


气候-火灾机制变化正在改变北方森林现状,危及碳储量并改变能流。现在研究表明,闪电(如图所示)正在一年一年地改变北美北方森林的着火和过火面积并形成长期趋势。

Veraverbeke et al. Lightning as a major driver of recent large fire years in North American boreal forests. Nature Climate Change 7, 529–534 (2017).



《自然-生态与演化》 


封面提供:András Zlinszky

封面设计:Allen Beattie


监测生物多样性的传统方法通常有局限性。然而结合多种地球观测技术可获得更多的数据,从而对影响生物多样性的措施进行高效且接近实时的监测。《自然-生态与演化》7月刊封面显示的是激光雷达下的匈牙利盐碱化草原植被,不同的颜色代表特定植被种类的加权概率。

Bush et al. Connecting Earth observation to high-throughput biodiversity data. Nature Ecology & Evolution 1, 0176 (2017).



《自然-能源》


封面提供:Guoqiang Tan & Jun Lu. 

封面设计:Alex Wing


提高锂硫电池性能:传统锂硫电池的正极结构松散,对活性物质的负载量低。而《自然-能源》7月刊封面研究通过在CS2气体中燃烧锂箔获得了高度紧凑的Li2S-石墨烯纳米胶囊,大大提升了锂硫电池的能源密度。这一方法不仅克服了传统电极的限制,而且简单经济,适合规模化的商业生产。

Tan et al. Burning lithium in CS2 for high-performing compact Li2S-graphene nanocapsules for Li–S batteries. Nature Energy 2, 17090 (2017).

Yanguang Li & Fengjiao Chen. Li–S batteries: Firing for compactness. Nature Energy 2, 17096 (2017).



《自然-遗传学》


我们使用最新测序和光学标测技术,得到了高质量的苹果基因组序列组装。重复序列(占组装的一半以上)让人们可以调查树木基因组的未表征区域,这是一个前所未有的机会;我们鉴定出了一个新的超重复反转录转座子序列,它在异染色质区过度代表,估计在2100万年前曾发生不同转座因子的大爆发。

Daccord et al. High-quality de novo assembly of the apple genome and methylome dynamics of early fruit development. Nature Genetics 49, 1099–1106 (2017).



《自然-地球科学》


封面提供:Shian Yuan

封面设计:Tulsi Voralia


中国的许多湖泊都面临富营养化问题。研究人员对中国862个湖泊的水质进行分析后表明,卫生条件改善减少了大部分城市居民区的磷输入,但是农牧业抵消了其他地区的改善效果。封面所示为中国江南水乡的传统民居。

Tong et al. Decline in Chinese lake phosphorus concentration accompanied by shift insources since 2006. Nature Geoscience 10, 507–511 (2017).

Jessica Corman. Aquatic biogeochemistry: Cleaner Chinese lakes. Nature Geoscience 10, 469–470(2017).



《自然-人类行为》


封面提供:FanaticStudio / Alamy Stock Photo

封面设计:Samantha Whitham


世界银行估计,全世界每年约有1万亿美元被用于行贿。腐败不仅破坏政府效力、阻碍经济发展,还扭曲了民主体制。《自然-人类行为》7月封面研究通过实验模拟了腐败的成本、原因和治理方法,表明权力会助长腐败,且反腐败战略有时会适得其反。

Muthukrishna et al. Corrupting cooperation and how anti-corruption strategies may backfire. Nature Human Behaviour 1, 0138 (2017).

Manfred Milinski. Economics:Corruption madevisible. Nature Human Behaviour 1, 0144 (2017).



《自然-免疫学》


封面创作:Lewis Long


促炎症的TH17细胞和抑制炎症Treg细胞在类群数量和活化状态方面的失衡是造成自身免疫疾病和炎性疾病的主要致病因素。研究团队发现转录辅激活因子物TAZ在决定CD4+初始T细胞分化为促进炎症的TH17效应细胞和抑制免疫反应的Treg调节性细胞过程中发挥着关键作用。

Geng et al. The transcriptional coactivator TAZ regulates reciprocal differentiation of TH17 cells and Treg cells. Nature Immunology 18, 800–812 (2017).

Mandy J. McGeachy. A Hippo in the Fox(p3) house. Nature Immunology 18, 709–711 (2017).



《自然-材料》

封面提供:MichaelPerkins, Pnnl

封面设计:David Shand


研究人员运用原子力显微镜观察类肽组装形成片和网络结构,观察结果表明,结晶机制由分子结构决定,加入疏水区域使结晶过程改变为一个两步途径。

Ma et al. Tuning crystallization pathways through sequence engineering of biomimetic polymers. Nature Materials 16, 767–774 (2017).



《自然-医学》


封面提供:Miguel Crespo. 

封面创作:Erin Dewalt


本期封面所示为FAP-iPSC源结肠类器官的共聚投影图,结肠标记CDX2和增殖标记CD1分别以假色绿色和红色表示。

Crespo et al. Colonic organoids derived from human induced pluripotent stem cells for modeling colorectal cancer and drug testing. Nature Medicine 23, 878–884 (2017).



《自然-方法》



封面图片灵感来自Hi-C图和皮特·蒙德里安艺术。

Forcato et al. Comparison of computational methods for Hi-C data analysis. Nature Methods 14, 679–685 (2017).



《自然-微生物学》


封面提供:Ella Maru Studio

封面设计:Karen Moore


鼠伤寒沙门氏菌是引起急性胃肠炎的主要病原菌之一。利用线性泛素化连接酶和去线性泛素化酶可调节泛素化的鼠伤寒沙门氏菌表面的线性多聚泛素,使之成为调控异体吞噬、分泌促炎细胞因子、激活转录因子信号通路和控制细菌繁殖的平台。

Wijk et al. Linear ubiquitination of cytosolic Salmonella Typhimurium activates NF-κB and restricts bacterial proliferation. Nature Microbiology 2, 17066 (2017).

Noad et al. LUBAC-synthesized linear ubiquitin chains restrict cytosol-invading bacteria by activating autophagy and NF-κB. Nature Microbiology 2,17063 (2017).



《自然-纳米技术》


封面提供:Ella Marushenko

封面设计:David Shand


缺铁性贫血是一个重大的全球性公共卫生问题,影响逾十亿人口,借助食品强化获得经济可行的解决方案仍具有挑战。现在,Raffaele Mezzenga及同事研发出一种具有成本效益的方法,通过牛奶基淀粉样蛋白原纤维和铁纳米粒子混合物输送生物可吸收铁,绕过了现有技术存在的大部分问题。本期封面所示为使用淀粉样蛋白原纤维梭将铁运输至血细胞的艺术想象图。

Shen et al. Amyloid fibril systems reduce, stabilize and deliver bioavailable nanosized iron. Nature Nanotechnology 12, 642-647 (2017).



《自然-神经科学》


2017年7月 第20卷 第7期

封面提供:Jason Wu, Duke University


斑胸草雀通过模仿学习鸣叫。Roberts、Hisey及同事表明,斑胸草雀大脑中有一个通路将鸣叫运动核HVC与听觉系统的Field Avalanche部分连接起来,该通路对于学习鸣叫至关重要。封面所示为一群斑胸草雀逃离雪崩。

Roberts et al. Identification of a motor-to-auditory pathway important for vocal learning. Nature Neuroscience 20, 978–986 (2017).



《自然-光子学》


封面提供:Nicholas C. Harris, MIT

封面设计:Bethany Vukomanovic


封面所示为利用光波导形成的马赫-曾德尔干涉仪阵列,粉色表示移相器。这些网状模式可用于在芯片上创建光学神经网络和可编程光子处理器。

David A. B. Miller. Silicon photonics: Meshing optics with applications. Nature Photonics 11, 403–404 (2017).

Shen et al. Deep learning with coherent nanophotonic circuits. Nature Photonics 11, 441–446 (2017).

Harris et al. Quantum transport simulationsin a programmable nanophotonic processor. Nature Photonics 11, 447–452 (2017).



《自然-物理》


封面提供:Adela Miklikova, Ceitec Mu 

封面设计:Bethany Vukomanovic


针对二维反铁磁Ca2RuO4的中子非弹性散射研究揭示了希格斯模的凝聚态相似物及其之后向戈德斯通模衰变的证据。

Jain et al. Higgs mode and its decay in a two-dimensional antiferromagnet. Nature Physics 13, 633–637 (2017).

Hong et al. Higgs amplitude mode in a two-dimensional quantum antiferromagnet near the quantum critical point. Nature Physics 13, 638–642 (2017).



《自然-植物》


封面提供:A.Davies

封面设计:L. Heslop


受气候变化影响,未来几十年,埃塞俄比亚的咖啡种植将面临严峻挑战。如果及时精准地转移咖啡种植区,那么咖啡生产面积将拥有显著弹性,甚至能大幅扩大。尽管如此,长期展望仍不那么乐观。

Moat et al. Resilience potential of the Ethiopian coffee sector under climate change. Nature Plants 3, 17081 (2017).



《自然-实验室指南》


封面设计:Jamel Wooten


Farag等人描述了用于研究细菌挥发性化合物诱发的植物先天免疫和生长促进的方法。封面所示为接种了软腐病病菌胡萝卜果胶杆菌菌液24小时后的拟南芥幼苗,左侧的经过细菌挥发性化合物的处理,而右侧的没有。

Farag et al. Biological and chemical strategies for exploring inter- and intra-kingdom communication mediated via bacterial volatile signals. Nature Protocols 12, 1359-1377 (2017).



《自然综述:癌症》



“跳跃的DNA”


Kathleen H. Burns. Transposable elements incancer. Nature Reviews Cancer 17, 415424 (2017).



《自然综述:心脏病学》



封面提供:Farhad Pashakhanloo, Natalia Trayanova, David Bluemke, Elliot McVeigh


封面所示为一位心房颤动病人全心脏的纤维跟踪成像详图。该图片是根据60多个小时扫描获得的体外高分辨率扩散张量MRI重建所得。神经束顺应局部纤维方向,揭示了新房和心室中的肌纤维结构。



《自然综述:化学》

封面设计:Rachael Tremlett


共价有机骨架材料COFs)在气体储存、分离、催化以及光电材料开发上有着巨大的应用前景。其孔径大小虽可以通过选择合适的构建材料进行调整,但研究者却把密铺的数学理念融入到二维COFs的多孔系统设计中去。本期《自然综述:化学》的封面便是这样一种化学中的数学之美。

Jin, Y., Hu, Y. & Zhang. Tessellated multiporous two-dimensional covalent organic frameworks. Nature Reviews Chemistry 1,0056 (2017).



《自然综述:临床肿瘤学》


封面提供:Richard Levenson


本期封面为未剖切、固定状态乳腺组织的紫外表面激发显微镜(MUSE)图像,图中展示了四周环绕着间质胶原蛋白和弹性蛋白的半张开乳腺导管。 



《自然综述:疾病导论》



食道癌包括食管鳞癌(OSCC)和食道腺癌(OAC)。这篇论文聚焦食道癌的病理生理学,并强调了OSCC和OAC在风险因子、发展和疾病进展方面的差异。

Smyth et al. Oesophageal cancer. Nature Reviews Disease Primers 3, 17048 (2017).



《自然综述:药物发现》



“靶向自噬”

Galluzzi et al. Pharmacological modulation of autophagy: therapeutic potential and persisting obstacles. Nature Reviews Drug Discovery 16, 487-511 (2017).



《自然综述:内分泌学》


封面提供:Shiue-Cheng Tang, Shih-Jung Peng, Luc Baeyens, Michael German


图中展示了II型糖尿病患者体内的胰脏微环境。通过深部组织共聚焦显微成像和组织光透明技术(折射率1.52),标记了血小板-内皮细胞粘附分子C3D1(胰脏血管)和胰高血糖素(胰岛)的胰脏小叶被成像出来,展示了胰腺内分泌腺和外分泌腺四周的脂肪渗透(透射光信号)



《自然综述:肠胃病学和肝脏病学》


封面提供:Carolina Tropini


被移植了既知菌群的小鼠结肠的荧光原位杂交图。小鼠组织被DAPI染色,粘液由UEA-1(荆豆凝集素)标记,细菌由荧光DNA探针标记。



《自然综述:遗传学》


Patrick Morgan

“净效果”

Yi et al. Functional variomics and network perturbation: connecting genotype tophenotype in cancer. Nature Reviews Genetics 18, 395–410 (2017).



《自然综述:免疫学》

封面设计:Simon Bradbrook

“BACH对免疫系统的调节”

Igarashi et al. BACH transcription factors in innate and adaptive immunity. Nature Reviews Immunology 17, 437-450 (2017).



《自然综述:材料学》

2017年7月 第2卷 第7期

封面提供:MirageC/Getty Image

封面设计:Lauren V. Robinson


拓扑学与其他学科的联系日渐紧密。磁性斯格米子(skyrmions)是一种拥有自旋拓扑结构的磁性材料,可被应用于信息储存和逻辑技术。从前斯格米子只在低温下被观察到,且需要巨大的外加磁场。本期《自然综述:材料》探讨了室温下斯格米子稳定性,并展望了自旋电子未来的应用。

Fert et al. Magnetic skyrmions: advances inphysics and potential applications. Nature Reviews Materials 2, 17031 (2017).



《自然综述:微生物学》


2017年7月 第15卷 第7期

封面设计:Philip Patenall

“噬菌体入侵者”

Mirzaei & Maurice. Ménage à trois in the human gut: interactions between host, bacteria and phages. Nature Reviews Microbiology 15, 397-408 (2017).



《自然综述:分子细胞生物学》


“头发站起来”

Spassky & Meunier.The development andfunctions of multiciliated epithelia . Nature Reviews Molecular Cell Biology 18,423–436 (2017).



《自然综述:肾脏病学》



封面所示为未剖切、固定状态肾脏的紫外表面激发显微镜(MUSE)图像,图中展示了肾动脉的弹性膜,弹性膜周围环绕着胶原质,且两侧都有肾小管。



《自然综述:神经病学》



本期封面所示为人脑皮质脊髓束的高清纤维跟踪图。皮质脊髓束是人体中枢神经系统中最长的白质纤维,它起始于初级运动皮质区,穿过内囊和脑干,最终达到脊髓。脑瘤、颅内动静脉畸形或中风等脑损伤会移位、打散或者渗透皮质脊髓束。先进的纤维跟踪技术使得精准重构皮质脊髓束的可能性变为了现实,这有助于改善神经外科手术的预后。



《自然综述:神经科学》


“头脑不清”

Krause et al. The sleep-deprived human brain. Nature Reviews Neuroscience 18, 404–418 (2017).




《自然综述:风湿病学》



图片展示了股骨远端骺骨干固定术后从一个儿童体内取出的完整骺板(又名生长板)。该生长板的所有区域都被描绘在内,包括静止软骨(图中上部),增殖软骨细胞和肥大软骨细胞区,还有位于其下的软骨基质钙化区和骨化骨骼。这些组织通过胶原纤维染色法被固定和染色为阿尔新蓝色。取出的生长板可被用作体外模型,以解决有关人体骨骼发育的临床前和临床问题。



《自然综述:泌尿学》



图中展示的是高倍荧光显微镜下的FVB/N小鼠前列腺。作者使用了免疫荧光染色法,用DAPI(二脒基苯基吲哚)在α-平滑肌肌动蛋白底上染色了细胞核与单克隆抗体,以区分出平滑肌细胞。平滑肌细胞形状细长,两端为锥形,细胞核居于中央。它们包围着每一个前列腺腺体的基底上皮、管腔上皮和神经内分泌细胞。在前列腺癌病例中,平滑肌细胞的边界会出现断裂,这种不连贯性是癌细胞入侵的标记之一。



《自然-结构和分子生物学》



研究人员对出芽酵母Rif1进行结构和功能分析后,发现了一个钩状N端DNA结合域,它是端粒维护和检查点调控所必需的。

Mattarocci et al. Rif1 maintains telomeres and mediates DNA repair by encasing DNA ends. Nature Structural & Molecular Biology 24, 588–595 (2017).