小程序网站建站模板,百度网址安全中心,孝感房地产网站建设,江苏省交通厅门户网站建设管理全世界只有3.14 % 的人关注了青少年数学之旅科学是人类进步的阶梯#xff01;在当今社会#xff0c;科学技术的发展进步将为人类社会带来巨大的效益#xff0c;毫不夸张的说#xff0c;科学指引并推着着人类文明的进程。基础科学作为科学技术的理论基石#xff0c;其重要性… 全世界只有3.14 % 的人关注了青少年数学之旅科学是人类进步的阶梯在当今社会科学技术的发展进步将为人类社会带来巨大的效益毫不夸张的说科学指引并推着着人类文明的进程。基础科学作为科学技术的理论基石其重要性也不言而喻随着经济全球化的发展世界各国越来越重视基础科学并不断加大对基础科研投入与之相对无数奋斗在最前线的科研工作者艰苦卓绝刻苦努力创造出一个又一个辉煌的研究成果。Nature作为国际顶尖的科学期刊每年都会推选出十篇年度最具科学意义的论文。近日Nature发布了2019年度十佳论文其中8篇来自Nature1篇来自PNAS、一篇来自Science Robotics。特别值得一提的是在这10佳论文中中国学者表现亮眼复旦大学和中科院上海有机所各贡献一篇广西妇幼保健院参与一篇。这十佳论文中生命科学领域占据半数这恰恰体现了生命科学领域与人类息息相关在社会、经济、医疗和生活等领域都能看到生命科学的影子它无处不在关乎着人类命运“超越CRISPR”刘如谦开发新型编辑器实现碱基自由转换2019年10月21日单碱基编辑技术开创者Broad研究所刘如谦David R. Liu教授在Nature杂志发表题为Search-and-replace genome editing without double-strand breaks or donor DNA 的研究论文。该研究开发了一种全新的精准基因编辑工具——先导编辑Prime Editor无需依赖DNA模板便可有效实现所有12种单碱基的自由转换而且还能有效实现多碱基的精准插入与删除最多插入44个碱基或删除80个碱基。Nature 杂志评论这一技术是“超精确的新型基因编辑工具” Science 杂志评论它是“超越CRISPR”的重大突破哈佛大学教授CRISPR先驱乔治·丘奇George Church盛赞这一成果“朝着正确方向迈出的一大步”。先导编辑Prime Editor将Cas9酶蓝色和逆转录酶红色结合成复合物在gRNA绿色的引导下将该复合物带到DNA双螺旋黄色和紫色的特定位置并保留在该位置插入新DNA序列。论文链接https://www.nature.com/articles/s41586-019-1711-4复旦大学开发亨廷顿舞蹈症潜在新药论文链接https://www.nature.com/articles/s41586-019-1722-1这是一篇有关神经退行性疾病的文章该论文以Allele-selective lowering of mutant HTT protein by HTT–LC3 linker compounds 为题于2019年10月30日发表于Nature文章通讯作者为复旦大学生命科学学院鲁伯埙、丁澦复旦大学信息科学与工程学院费义艳。亨廷顿症是由亨廷顿蛋白(HTT)中一段异常长的谷氨酰胺氨基酸残基引起的。细胞通过自噬降解突变体亨廷顿蛋白(MHTT)这是一种由自噬体介导的蛋白吞噬清除机制。研究团队假设存在一种化合物它既可以与突变的多聚谷氨酰胺束结合又能与存在于自噬体中的LC3B蛋白相互作用介导两者相互作用并最终导致MHTT被自噬体吞噬增强细胞对MHTT的清除能力。研究者通过小分子筛选寻找这种化合物并利用野生型HTT进行反向筛选从而获得只与MHTT特异性结合与正常HTT无相互作用的化合物。最终他们发现了并证明四种化合物可以有效改善三种亨廷顿氏舞蹈症动物模型的患病症状。此外研究者还表明这种治疗策略也可能对其他涉及多聚谷氨酰胺束的疾病有疗效。总的来说该研究开创性地提出基于自噬小体绑定化合物ATTEC的药物研发原创概念并巧妙地通过基于化合物芯片和前沿光学方法的筛选发现了特异性降低亨廷顿病致病蛋白的小分子化合物有望为亨廷顿病的临床治疗带来新曙光。改写教科书父亲线粒体DNA也能够传递给子女论文链接https://www.pnas.org/content/115/51/13039美国辛辛那提儿童医学中心、台大医院、中国广西妇幼保健院、贝勒医学院和梅奥诊所的研究人员在PNAS上发表了题为Biparental Inheritance of Mitochondrial DNA in Humans 的论文发现在极少数情况下人类线粒体DNA可以遗传自父亲而不仅仅是母亲。真核生物(如动物、植物和真菌)的DNA存在在细胞中两个地方细胞核和线粒体。正常个体中线粒体DNAmtDNA分子在序列上是相同的然而在患有mtDNA突变并导致疾病的人群中正常和突变的mtDNA分子通常在一个细胞中共存这种情况称为异质性。线粒体DNA一直被认为完全来自母亲的卵细胞没有父源的贡献但是Luo等人挑战了这一教条他们发现有三个家族的线粒体异质性正是由双亲线粒体遗传引起的。先前的研究发现线粒体自噬一种细胞吞噬消化自身线粒体的现象在选择性消除父系线粒体中起重要作用。因此该论文通过研究指出这些罕见的父系mtDNA传递可能是由于线粒体更替缺陷所导致。菲律宾发现全新古人类物种“吕宋人”论文链接https://www.nature.com/articles/s41586-019-1067-9科学家2007年至2015年在吕宋岛北部一个洞穴先后发现“先前不知道的人种”的7颗牙齿化石以及6块足骨、手骨和腿骨化石。它们属于至少三个个体。对这些化石的分析显示,它们距今至少5万年至6.7万年。科学家把这个人种命名为“吕宋人”推测他们吃肉使用石制工具体型较小。Détroit等报道一种新的未知的人类亲属的非凡发现这无疑会引发大量的科学辩论。这个新发现的物种在菲律宾被发现并命名为Homo luzonensis亚洲有关人类进化的认知在迅速变化迫使人们重新审视关于早期人类从非洲扩散欧亚大陆的想法。Homo luzonensis的发现提供了更多的证据表明直立人可能不是唯一的全球早期人类。在Homo luzonensis中观察到的有趣的混合性特征引发了有关该物种的祖先及其与其他人类亲属的关系的问题。这项研究报道十分具有意义使得我们在亚洲人进化的研究变得更加混乱更复杂且更为有趣。吃“鱼”解决微量营养素缺乏问题论文链接https://www.nature.com/articles/s41586-019-1592-6据估计微量营养素缺乏每年导致100万人过早死亡对某些国家来说这可能会降低其国内生产总值高达11%更加凸显粮食政策的重点是改善营养而不是简单地增加粮食产量。人们从各种各样的食物中获得营养但鱼类可为人类提供丰富的微量营养素却常常被忽视。本文利用超过350种海洋鱼类中7种营养物质钙、铁、硒、锌、维生素A、ω-3脂肪酸和蛋白质的浓度环境和生态特征来预测海洋鳍类鱼类的营养含量结果如下文章研究结果确定了目前世界范围内渔业渔获物中营养物质的分布情况部分高捕获量地区即使降低捕获量也不会影响当地营养状况。多数地区作为食物来源鱼类来得更加实惠且对环境影响较小渔业营养与其他动物性营养供应是相当的渔业应成为粮食和营养的核心组成部分。天文学马头鱼尾怪海王星最小的新卫星旅行者2号航天器在1989年飞掠海王星时发现有六颗内卫星绕其运行。据信这些内卫星都比海王星年轻形成于海王星捕获其最大的卫星崔顿Triton海卫一后不久。每颗内卫星都可能曾受到彗星撞击而受损。美国SETI地外智慧生物搜寻协会的Mark Showalter及其同事使用哈勃太空望远镜研究海王星的内卫星和环发现了旅行者2号飞掠海王星时未观测到的第七颗内卫星。这意味着海王星总共有14颗卫星。这一发现是通过特殊的图像处理技术实现的该技术使得作者能够不受海王星内卫星高速运行的影响进行重点观测。2004-2016年探测到的“马头鱼尾怪”这颗新卫星被命名为“马头鱼尾怪”——希腊神话中的一种海怪。它是海王星最小的卫星平均直径约34千米。“马头鱼尾怪”的轨道靠近普罗透斯Proteus海卫八——最大最外层的内卫星。作者认为“马头鱼尾怪”可能是由普罗透斯被一颗大型彗星撞击后喷射的碎片形成的。作者总结表示这些发现进一步印证了这样一种观点海王星内卫星的形成受到了无数次撞击的影响。论文链接https://www.nature.com/articles/s41586-019-0909-9参考资料Nature自然科研物理科学家可能找到了接近室温的超导体材料超导可以以100的效率传输电能在各个领域具有广泛用途。然而超导状态仅存在于远低于室温295开尔文的温度下导致这些应用受到了阻碍。一个世纪以来全球科研人员一直在寻求能够实现室温超导的材料以在没有损失的情况下输送电流。德国马普化学所Drozdov团队报道了当压力压缩到地球大气压超过一百万倍时氢化镧化合物在250 K时就变成超导体这是目前已知的最接近室温的超导体。论文链接https://www.nature.com/articles/s41586-019-1201-8参考资料纳米人环境科学全球变暖“脚步”加快科学家发现格陵兰岛冰川下或有甲烷逃离格陵兰冰盖是世界第二大冰盖面积1,833,900平方公里。由于全球气候变暖格陵兰冰盖正处于融化过程中。2016年一项研究显示从2003年到2013年该地区的冰融化了将近2.7万亿吨。该论文作者指出格陵兰岛每年融化的冰比原先估计的多180亿吨相当于5万座帝国大厦的重量。2018年英国《每日邮报》报道称格陵兰岛的冰盖正在以前所未有的速度融化仅20世纪以来融水就增加了30%。研究人员称格陵兰岛冰盖的融化速度已经达到了极速且其冰流失是导致海平面上升的主要因素之一。英国一项研究发现格陵兰岛一600平方公里的区域在融化期至少释放了6吨甲烷。众所周知甲烷和二氧化碳都是造成温室效应的罪魁祸首。据分析显示同等质量的两者甲烷的温室效应是二氧化碳的25倍。如果全球温度持续升高南北极冰山将大幅度融化海平面将大大上升一些岛屿和沿海城市可能将被淹没。因此格陵兰冰盖融化现象应该再次引起我们高度关注。论文链接https://www.nature.com/articles/s41586-018-0800-0参考资料中国绿发会机器人用AI教会四足机器人ANYmal快速爬起苏黎世联邦理工学院在《Science Robotics》上面发表了一篇关于训练四足机器人ANYmal的文章详细阐述了用深度学习训练ANYmal的结果。研究人员称他们应用了强化学习的相对较新的方法先为系统设定目标然后为其提供一种测试实现这些目标的方法在达到基准时不断改进。测试一遍又一遍地进行有时数千次直到它正确为止。在反复训练之下ANYmal不仅自身平衡能力更稳定。在被暴力踹倒之后还能能立刻翻转并站立起来动作也像极了真实小狗的动作。另外由于真实实验太过浪费时间研究人员还开发了一种仿真模式。他们在电脑里仿真出ANYmal的虚拟版本由于虚拟版本可以同时训练多只ANYmal研究人员称这种虚拟的学习速度是现实学习速度的1000倍。他们先让虚拟狗自己训练11个小时再将结果下载到屋里机器人身上效果可以说非常显著。论文链接https://doi.org/10.1126/scirobotics.aau5872参考资料机器人大讲堂化学源于“意外”的点击化学新突破中国科学院上海有机化学研究所有机氟化学重点实验室董佳家研究员课题组在寻找新的SuFEx反应砌块的过程中意外发现一种安全高效合成罕见的硫VI氟类无机化合物FSO2N3氟磺酰基叠氮的方法他们同时发现该化合物对于一级胺类化合物有极高的重氮转移反应活性和选择性。该成果以Modular click chemistry libraries for functional screens using a diazotizing reagent 为题发表于Nature杂志。董佳家研究员与K. Barry Sharpless教授为文章的共同通讯作者上海有机所为本论文的唯一通讯单位。论文链接https://www.nature.com/articles/s41586-019-1589-1结语生命科学领域涵盖范围极广并且与人类的社会、经济、文化和生活密切相关。近年来世界各国对生命科学及医疗领域的研究投入持续增多奋斗在科研领域最前线的生命科学及医学研究者也不负众望发表了一篇又一篇顶尖论文创造出一项又一项杰出的研究成果为解决疾病、饥荒、生态破坏甚至于人类起源等问题提供重要的理论基础。生命科学研究与人类命运休戚相关我们也坚信在生命科学领域必将有更多更卓越的成就参考链接https://www.nature.com/articles/d41586-019-03834-4转载来源BioWorld部分素材源于网络版权归原作者所有如有侵权请留言联系删除感谢合作写在最后微信公众号“少年数学家”提供丰富的数学课外知识数学人物、数学趣谈、科技与数学想让孩子懂得更多有趣的数学记得关注“少年数学家”