Nature雜志推薦的2015年9月16日 ～ 2015年10月16日最受關(guān)注的十項(xiàng)研究進(jìn)展介紹如下。

1. 跨學(xué)科研究的困局

為了應(yīng)對社會在能源、水、氣候、食物和健康方面所面臨的挑戰(zhàn)，科學(xué)家和社會科學(xué)家必須共同努力。然而跨越傳統(tǒng)學(xué)科界線的研究仍然不時(shí)髦，仍然不能得到很好回報(bào)。本期Nature專刊分析政府部門、資助機(jī)構(gòu)、學(xué)術(shù)刊物、高等院校和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)必須采取什么措施，才能使跨學(xué)科研究成為一種樂趣而不是一種詛咒。

原文來自：Why interdisciplinary research matters

doi: 10.1038/525305a

2. FSTL1 促進(jìn)心臟再生

人心臟組織的再生能力有限，但最近的研究表明，受傷后心外膜也許能在某種程度上保持成年心肌的功能，可能是通過提供肌源性祖細(xì)胞來發(fā)揮這種作用的。這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，分泌出的因子 “follistatin-like 1” (FSTL1)是一個再生因子，它正常情況下存在于健康的心外膜中，但在心肌梗塞之后會失去，這是受傷降低哺乳動物心臟的再生能力的一個機(jī)制。用一種人造心外膜生物材料進(jìn)行FSTL1的重建，改善了心肌梗塞動物模型的心臟功能，同時(shí)也有證據(jù)表明心肌細(xì)胞再生適合進(jìn)行臨床應(yīng)用。

原文來自：Epicardial FSTL1 reconstitution regenerates the adult mammalian heart

doi: 10.1038/nature15372

3. 空氣污染與早死之間的關(guān)系

早死可以與一系列不同因素聯(lián)系起來，其中包括臭氧和細(xì)顆粒物等戶外空氣污染物對人體健康的影響。這篇論文研究早死與城市和農(nóng)村環(huán)境中七個來源的大氣污染物之間的關(guān)系。Jos Lelieveld等人發(fā)現(xiàn)，戶外空氣污染(主要由細(xì)顆粒物造成)在世界范圍內(nèi)每年導(dǎo)致大約300萬人早死。來自住宅能源使用如取暖和做飯(在印度和中國普遍存在)的污染物排放在全球范圍內(nèi)對早死有最大影響。在美國大部分地區(qū)和少數(shù)其他國家，來自交通和發(fā)電的污染物排放是重要因素，而在美國東部、歐洲、俄羅斯和東亞，來自農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的污染物排放對細(xì)顆粒物的相對貢獻(xiàn)最大，對健康的總體影響取決于有關(guān)毒性的假設(shè)。

原文來自：The contribution of outdoor air pollution sources to premature mortality on a global scale

doi: 10.1038/525330a

4. 母親狀況與后代性別比例

1973年，Robert Trivers和Dan Willard發(fā)表了一篇關(guān)于生命史策略的有影響的論文， 在其中他們預(yù)測，身體狀況比較好的母親所生兒子會比較多，而身體狀況比較差的母親所生女兒會比較多。雖然這一理論被以各種方式進(jìn)行了延伸和改進(jìn)，但它卻幾乎沒有得到經(jīng)驗(yàn)支持。在這篇論文中，Susanne Schindler 等人顯示，這可能是因?yàn)橐郧暗难芯繘]有將該理論針對的一雄多雌的、二態(tài)性的物種典型的雄性較高的死亡率考慮進(jìn)去。他們對原始理論進(jìn)行了延伸，以將兩性之間在死亡率、年齡特定性生殖策略和生命史策略上的差別考慮進(jìn)去，發(fā)現(xiàn)根據(jù)母親狀況與后代性別比例之間的關(guān)聯(lián)性這一個因素還不足以得出母親從適應(yīng)角度會調(diào)整后代性別比例的結(jié)論。

原文來自：Sex‐specific demography and generalization of the Trivers–Willard theory

doi: 10.1038/nature14968

5. 研究成果不可再現(xiàn)性問題系列報(bào)道之一：怎樣減小觀測偏差

研究成果需要能夠重復(fù)和確證，這是科學(xué)過程至關(guān)重要的一部分。但當(dāng)今所采用的系統(tǒng)和方法的復(fù)雜性使得編輯和審稿人對于某項(xiàng)研究成果是否經(jīng)得起時(shí)間的考驗(yàn)更難有把握了。作為關(guān)于研究成果不可再現(xiàn)性問題系列報(bào)道的一部分，本期Nature 發(fā)表了兩篇關(guān)于怎樣減小觀測偏差的文章。在 Comment 文章中，Robert MacCoun 和 Saul Perlmutter認(rèn)為，更多學(xué)科(如粒子物理學(xué))應(yīng)當(dāng)采用“盲分析”(blind analysis)方法。在一篇News Feature文章中，Regina Nuzzo介紹了目前被有關(guān)研究人員用來應(yīng)對科學(xué)家和任何其他人一樣都會表現(xiàn)出來的一個人性特點(diǎn)的一系列辦法 ，這個人性特點(diǎn)就是“自欺欺人”。Nature雜志關(guān)于研究成果可再現(xiàn)性的?？木W(wǎng)址是：go.nature.com/huhbyr。

原文來自：Let’s think about cognitive bias

doi: 10.1038/JNature7572cvst-1

doi: 10.1038/526163a

6. 動物蛋白復(fù)合物的跨物種分析

在全蛋白質(zhì)組的尺度上闡釋多蛋白復(fù)合物的構(gòu)成成分得到了用于系統(tǒng)性確定蛋白-蛋白相互作用的高吞吐量方法的幫助。在這項(xiàng)研究中，Edward Marcotte及同事，基于對固有可溶大分子復(fù)合物的生物化學(xué)分級、再通過串聯(lián)質(zhì)譜來識別構(gòu)成成分的方法并行識別來自九個物種的蛋白復(fù)合物。他們獲得的數(shù)據(jù)(來自蛔蟲、小鼠、海膽、人類、青蛙、蒼蠅、海葵、粘菌和酵母)顯示，很多復(fù)合物在不同物種間是保守的。通過將這些結(jié)果與基因組測序信息相結(jié)合，本文作者得以能夠預(yù)測122種真核生物的超過100萬個相互作用。

原文來自：Panorama of ancient metazoan macromolecular complexes

doi: 10.1038/nature14877

7. 采用突觸光遺傳學(xué)方法來跟蹤記憶

人們長期猜測，神經(jīng)棘的穩(wěn)定和強(qiáng)化(potentiation)是記憶的結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)因素，但一直沒有可幫助將這些結(jié)構(gòu)變化與特定記憶聯(lián)系起來的工具。Akiko Hayashi-Takagi等人研制出一種被光激發(fā)的新探針，它能對最近活躍的神經(jīng)棘進(jìn)行定向操縱。最近強(qiáng)化的神經(jīng)棘在一次運(yùn)動學(xué)習(xí)任務(wù)后在光誘導(dǎo)下發(fā)生的收縮被發(fā)現(xiàn)會破壞學(xué)習(xí)，說明在被作為目標(biāo)的特定神經(jīng)棘與所學(xué)到的行為之間存在一個因果關(guān)系。Inducing forgetting.

圖片來自：Ju Lu &Yi Zuo

原文來自：Labelling and optical erasure of synaptic memory traces in the motor cortex

doi: 10.1038/nature15257

8. 細(xì)胞命運(yùn)的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控

染色質(zhì)架構(gòu)和轉(zhuǎn)錄程序的變化在發(fā)育過程中引導(dǎo)細(xì)胞分化，但我們對細(xì)胞命運(yùn)之決定的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控卻知之甚少。Michael Rape及同事發(fā)現(xiàn)，脊椎動物特有的一種泛素連接酶在發(fā)育中的蟾蜍胚胎中和在小鼠胚胎干細(xì)胞分化中調(diào)制神經(jīng)冠分化。采用蛋白質(zhì)組方法，他們發(fā)現(xiàn)，CUL3KBTBD8連接酶通過以核糖體生成的調(diào)制因子、NOLC1及其旁系同源物TCOF1為目標(biāo)來調(diào)制翻譯。TCOF1位點(diǎn)在與被稱為 “Treacher Collins綜合征”的狀況相關(guān)的神經(jīng)冠中發(fā)生突變。

原文來自：Cell-fate determination by ubiquitin-dependent regulation of translation

doi: 10.1038/nature14978

9. “1000個基因組項(xiàng)目”最后階段的報(bào)告

本期Nature上發(fā)表的兩篇論文報(bào)告了“1000個基因組項(xiàng)目”(The 1000 Genomes Project)的第三和最后階段。開始于2008年的這個項(xiàng)目開發(fā)了一個開放的資源，它現(xiàn)在包括來自26個全球人群的超過2,500人的基因組數(shù)據(jù)，所有這些數(shù)據(jù)都用全基因組測序、 外顯子組測序和密集微陣列基因型分析方法進(jìn)行了分析。來自該項(xiàng)目組的這一主報(bào)告描述了所識別出的全部8,800萬個基因變異體的關(guān)鍵特征，同時(shí)來自“結(jié)構(gòu)變化分析組”(Structural Variation Analysis Group)的一項(xiàng)延伸分析更詳細(xì)地列出了更大和更復(fù)雜的變異體。這些數(shù)據(jù)可以通過www.1000genomes.org/data獲得。封面圖片：Cahier Archive/Corbis

原文來自：A global reference for human genetic variation

doi: 10.1038/nature15393

doi: 10.1038/nature15394

10. 健康和疾病的基因組差異

這篇論文(結(jié)合來自“UK10K”項(xiàng)目不同學(xué)科的數(shù)據(jù)和最初發(fā)現(xiàn))描述了對從一系列不同疾病類型取樣的近10,000人以及來自基于健康人群的群組的參與者所做的全基因組“低讀出深度”測序或“高讀出深度”外顯子組測序的結(jié)果。作者表征了新的序列變異體，生成了一個高度準(zhǔn)確的“歸屬參考板”(imputation reference panel)，還識別出了與脂類相關(guān)性狀有關(guān)的新等位基因。除了描述人口結(jié)構(gòu)和提供罕見及低頻變異體的功能注解外，他們還用這些數(shù)據(jù)估計(jì)了測序?qū)τ陉P(guān)聯(lián)研究的好處。

原文來自：The UK10K project identifies rare variants in health and disease

doi: 10.1038/nature14962