Nature

調(diào)節(jié)作物生長(zhǎng)代謝以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展

Nature封面：Lean and Green。Nature雜志第7720期封面文章報(bào)道了調(diào)節(jié)作物生長(zhǎng)代謝以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。20世紀(jì)60年代的綠色革命著力培育高產(chǎn)量糧食作物，推動(dòng)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。然而，這些被稱為“綠色革命品種”（G R V）的優(yōu)質(zhì)作物存在一個(gè)問(wèn)題，即氮素利用效率不高，需要施用大量對(duì)環(huán)境有害的肥料才能對(duì)它們完全加以利用。傅向東等人的研究表明，提高GRF4蛋白的活性可以提高作物的氮素利用效率，同時(shí)保持其高產(chǎn)量。他們認(rèn)為將這一研究結(jié)果應(yīng)用于綠色革命品種的育種，或有助于實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

尼安德特母親與丹尼索瓦父親的后代的基因組

Nature封面：古人類基因。Nature雜志第7721期封面文章報(bào)道了第一代尼安德特—丹尼索瓦人后代的基因組。該基因組屬于一位年輕的古人類，其骨塊發(fā)現(xiàn)于西伯利亞阿爾泰山脈的丹尼索瓦洞穴內(nèi)。據(jù)推測(cè)，這位年輕的女性至少為13歲，死亡時(shí)間為5萬(wàn)～9萬(wàn)年前。尼安德特人和丹尼索瓦人曾共同居住在歐亞大陸，此前也發(fā)現(xiàn)過(guò)他們的共同后代，這是首次發(fā)現(xiàn)他們的第一代后代——為尼安德特人和丹尼索瓦人之間存在混血交配提供了直接證據(jù)。兩者之間的混血交配在其共同生活在一地時(shí)較為普遍，但有限的交流讓兩個(gè)種群得以保持遺傳差異。

優(yōu)化后的arylomycin類似物可作為新型革蘭氏陰性菌抗生素

Nature封面：一個(gè)平板。Nature雜志第7722期封面文章報(bào)道了優(yōu)化后的arylomycin類似物可作為新型革蘭氏陰性菌抗生素。ESKAPE病原體中的革蘭氏陰性菌因?yàn)樗鼈兊碾p層包膜會(huì)阻止許多藥物到達(dá)其靶點(diǎn)。Christopher Heise、Peter Smith及其同事介紹了他們對(duì)arylomycin類天然產(chǎn)物進(jìn)行化學(xué)優(yōu)化，得到了一種高效廣譜藥物，該藥物在體外和多種體內(nèi)感染模型中，表現(xiàn)出抗革蘭氏陰性菌臨床分離株的活性。該研究認(rèn)為，研究結(jié)果有助于優(yōu)化后的arylomycin類似物轉(zhuǎn)化成抗多重耐藥革蘭氏陰性菌感染的急需藥物。

脊椎動(dòng)物體軸延長(zhǎng)的背后機(jī)制

Nature封面：一個(gè)脊椎動(dòng)物胚胎后體軸逐漸變長(zhǎng)的藝術(shù)再現(xiàn)圖。Nature雜志第7723期封面文章報(bào)道了脊椎動(dòng)物體軸延長(zhǎng)的背后機(jī)制。Otger Campàs及同事將組織動(dòng)力學(xué)的體內(nèi)測(cè)量、細(xì)胞動(dòng)力學(xué)分析與理論建模相結(jié)合，揭示了斑馬魚(yú)胚胎組織形態(tài)形成背后的物理機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)，身體后端活性較高的細(xì)胞（亮橘色）將組織“融化”成可以實(shí)現(xiàn)重構(gòu)的類似流體的狀態(tài)。隨著身體不斷變長(zhǎng)，細(xì)胞活性逐漸降低（藍(lán)色區(qū)域），組織又“冷卻”成類似固體的狀態(tài)，從而形成組織結(jié)構(gòu)。這種流體向固態(tài)的轉(zhuǎn)變是由泡沫狀（細(xì)胞）組織結(jié)構(gòu)的細(xì)胞阻塞導(dǎo)致的。

有蹄類動(dòng)物遷徙是否屬于文化傳承

Science封面：叉角羚（Antilocapra americana）在美國(guó)懷俄明州的格林河上。Science雜志第6406期封面文章報(bào)道了學(xué)習(xí)和文化傳播是有蹄類動(dòng)物遷徙發(fā)展的主要機(jī)制。有假設(shè)認(rèn)為有蹄類動(dòng)物遷徙是對(duì)草料季節(jié)性分布信息的學(xué)習(xí)和傳承，但尚無(wú)實(shí)驗(yàn)證據(jù)。此項(xiàng)研究比較了遷入新棲息地的大角羊和麋鹿的遷徙習(xí)性與持續(xù)百年歷史的種群遷移習(xí)性，發(fā)現(xiàn)初入新地的動(dòng)物并無(wú)遷徙習(xí)性，但十幾年后新建立的種群更了解環(huán)境中的植被，遷徙傾向有所增加。結(jié)果表明信息學(xué)習(xí)和傳承是有蹄類動(dòng)物遷徙演變的主要機(jī)制。

Science

無(wú)尾部機(jī)械裝置揭示果蠅在飛行中使用扭矩耦合急轉(zhuǎn)彎

Science封面：一個(gè)靈活的無(wú)尾機(jī)器人，有4個(gè)拍動(dòng)的翅膀，執(zhí)行一個(gè)受果蠅啟發(fā)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。Science雜志第6407期封面文章報(bào)道了無(wú)尾空中機(jī)器人擋板顯示果蠅在快速傾斜轉(zhuǎn)彎時(shí)使用扭矩耦合。昆蟲(chóng)是最敏捷的天然飛行物，然而動(dòng)物或者拴繩機(jī)器人實(shí)驗(yàn)始終無(wú)法驗(yàn)證其飛行控制的理論假說(shuō)。該研究研發(fā)出一種可編程的自由飛行機(jī)器，通過(guò)其撲翼的仿生運(yùn)動(dòng)變化控制飛行。結(jié)果表明,飛行過(guò)程中產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)和俯仰扭矩之間的空氣動(dòng)力學(xué)耦合可導(dǎo)致偏航旋轉(zhuǎn)。研究結(jié)果可以為現(xiàn)實(shí)飛行控制的改良提供新方法。

走向更科學(xué)的科學(xué)——研究“研究”

Science封面：研究如何研究。Science雜志第6408期兩篇封面文章報(bào)道了研究科學(xué)本身的科學(xué)。研究科學(xué)本身的科學(xué)家數(shù)量正在快速增長(zhǎng)，其部分原因在于認(rèn)識(shí)到科學(xué)并不總是嚴(yán)格、客觀地尋找知識(shí)。這些“元研究人員”問(wèn)研究人員如何產(chǎn)生和檢驗(yàn)假設(shè)；他們閱讀、引用和發(fā)表的東西，以及他們?nèi)绾魏献骱徒㈥P(guān)系網(wǎng)。有些人希望更好地理解科學(xué)如何運(yùn)作將有助于解決系統(tǒng)性問(wèn)題，如偏見(jiàn)和無(wú)法復(fù)制許多研究。我們可以而且必須做得更好，以免在做出旨在推動(dòng)科學(xué)進(jìn)步的決策和投資時(shí)，讓自己屈服于“基于直覺(jué)的政策”。

形式背后的力量

Science封面：氣球藝術(shù)，改變氣球形狀。Science雜志第6409期特刊重點(diǎn)介紹了控制基因表達(dá)的調(diào)控機(jī)制。在氣球藝術(shù)中，雕塑家在特定的地點(diǎn)施加精確的力量，就可以制造出可識(shí)別的身體部位。同樣的，編排的分子機(jī)制處于復(fù)雜且嚴(yán)格控制的水平，使得一些看似相同的起始細(xì)胞能夠轉(zhuǎn)化為整個(gè)動(dòng)物。這期特刊突出介紹了科學(xué)界對(duì)基因調(diào)控在發(fā)育中的作用的理解以及相關(guān)最新進(jìn)展。通過(guò)揭示引導(dǎo)有機(jī)體形態(tài)的力量，大家對(duì)正常的發(fā)育過(guò)程有了更好的理解，并有可能在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)進(jìn)行臨床干預(yù)。

生命科學(xué)

自噬—溶酶體信號(hào)通路功能增強(qiáng)是百歲老人長(zhǎng)壽重要的健康保護(hù)機(jī)制

中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所孔慶鵬課題組、周巨民課題組及海南醫(yī)學(xué)院蔡望偉教授團(tuán)隊(duì)，獲得并分析海南長(zhǎng)壽家系171例樣本（百歲老人、百歲老人F1后代和F1后代配偶）外周血白細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)（RNA-seq）?；谏欧治黾伴L(zhǎng)壽家系樣本血清Beclin1水平檢測(cè)等結(jié)果，發(fā)現(xiàn)自噬—溶酶體信號(hào)通路基因表達(dá)上調(diào)為百歲老人最為顯著的信號(hào)，且該信號(hào)同樣存在于百歲老人F1后代。研究成果發(fā)表于Genome Research。作為人類健康老齡典范的長(zhǎng)壽老人（尤其是百歲老人），不但具有顯著延長(zhǎng)的壽命，還能延緩甚至規(guī)避一些重大老年性疾病的發(fā)生。自噬—溶酶體信號(hào)通路功能增強(qiáng)可能有助于人類健康壽命延長(zhǎng)。

Genome Research封面文章（圖片來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所）

長(zhǎng)鏈非編碼RNA的功能性篩選新方法

北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院魏文勝課題組在Nature Biotechnology報(bào)道了長(zhǎng)鏈非編碼RNA的功能性篩選新方法。研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了新的篩選策略，構(gòu)建了特異性靶向基因的剪接位點(diǎn)的新型CRISPR文庫(kù)，以高通量的方式產(chǎn)生基因的外顯子缺失或者內(nèi)含子滯留。在HeLa細(xì)胞和人B淋巴細(xì)胞GM12878中分別發(fā)現(xiàn)了115個(gè)、220個(gè)影響細(xì)胞存活與增殖的lncRNA，并發(fā)現(xiàn)lncRNA功能在不同細(xì)胞種類中具有顯著異質(zhì)性。這一新型高通量技術(shù)平臺(tái)的建立，首次真正實(shí)現(xiàn)了從全基因組水平對(duì)長(zhǎng)鏈非編碼RNA進(jìn)行基于完全敲除的高通量篩選，該方法學(xué)將為系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)和解析lncRNA功能提供有效工具。

親本合子轉(zhuǎn)換期廣泛的增強(qiáng)子去記憶化和啟動(dòng)子預(yù)備化

清華大學(xué)生命學(xué)院頡偉研究組與孟安明研究組開(kāi)展斑馬魚(yú)配子及早期胚胎組蛋白修飾重編程研究，相關(guān)論文發(fā)表于Molecular Cell。在動(dòng)物個(gè)體發(fā)育過(guò)程中，表觀基因組對(duì)時(shí)空特異的基因調(diào)控起到了十分重要的作用。表觀遺傳學(xué)的一個(gè)核心問(wèn)題就是親本的表觀基因組能否遺傳給下一代以及子代第一個(gè)表觀基因組如何建立。斑馬魚(yú)作為常用的發(fā)育生物學(xué)模式生物，為該研究提供了一個(gè)理想的平臺(tái)。新研究揭示了斑馬魚(yú)親本合子轉(zhuǎn)換期表觀基因組“擦除和重寫(xiě)”的轉(zhuǎn)變模式。這一發(fā)現(xiàn)有助于我們理解斑馬魚(yú)早期胚胎表觀基因組多步驟建立的機(jī)制，也闡明了脊椎動(dòng)物表觀基因組重編程過(guò)程的保守性和物種差異性。

阿爾茲海默癥淀粉樣蛋白沉淀的無(wú)標(biāo)記顯微檢測(cè)

復(fù)旦大學(xué)物理學(xué)系教授季敏標(biāo)課題組與國(guó)內(nèi)外合作團(tuán)隊(duì)開(kāi)展受激拉曼顯微技術(shù)用于阿爾茲海默癥淀粉樣斑塊的無(wú)標(biāo)記成像研究，相關(guān)成果發(fā)表于Science Advances。有關(guān)阿爾茨海默癥的統(tǒng)計(jì)顯示，中國(guó)的保守?cái)?shù)據(jù)有500萬(wàn)人，65歲以上人群發(fā)病率為5%，80歲以上發(fā)病率超過(guò)30%。而發(fā)病后，一般存活年限平均僅為5.5年，且絕大部分患者生活質(zhì)量低下。針對(duì)阿爾茲海默癥的精準(zhǔn)診斷十分重要。該項(xiàng)研究將物理學(xué)光學(xué)與生物醫(yī)學(xué)結(jié)合，為阿爾滋海默癥的研究提供全新技術(shù)支持。新成果將受激拉曼成像技術(shù)用于探測(cè)不同二級(jí)結(jié)構(gòu)的蛋白分子，為阿爾茲海默癥的研究提供了一種新的思路。

生命科學(xué)

生物鐘調(diào)控代謝的新機(jī)制

南京農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院王恬教授團(tuán)隊(duì)與芝加哥大學(xué)醫(yī)學(xué)院Eugene B Chang教授等合作，揭示了生物鐘調(diào)控代謝的新方式，拓展了人們對(duì)生物鐘、m6ARNA甲基化修飾和代謝相互關(guān)系的認(rèn)識(shí)。研究論文發(fā)表于Cell Reports。N6-甲基腺嘌呤（m6A）是真核生物RNA上最豐富的一種轉(zhuǎn)錄后修飾，在基因表達(dá)、RNA剪切、mRNA運(yùn)輸與翻譯等方面均發(fā)揮重要的調(diào)控作用。Bmal1影響m6A RNA甲基化修飾，進(jìn)而調(diào)控脂代謝相關(guān)基因的表達(dá)從而調(diào)節(jié)脂代謝。m6A RNA甲基化修飾可通過(guò)YTHDF2影響PPARα mRNA的穩(wěn)定性和壽命，從而調(diào)控PPARα基因的轉(zhuǎn)錄與翻譯，并影響脂代謝。

生物鐘基于m6A R N A甲基化修飾調(diào)控機(jī)體代謝（圖片來(lái)源于南京農(nóng)業(yè)大學(xué)新聞網(wǎng)）

人體血壓與脈搏波速度之間的新型耦合關(guān)系

清華大學(xué)航天航空學(xué)院馬寅佶助理研究員等將人體動(dòng)脈血壓和脈搏波波速關(guān)系的研究成果發(fā)表于PNAS。血壓是人體關(guān)鍵的一個(gè)生命體征，會(huì)隨著情緒狀態(tài)、身體活動(dòng)和健康狀況而變化，全世界大約30%的人口患有與高血壓有關(guān)的健康問(wèn)題。論文基于動(dòng)脈的超彈性本構(gòu)，放松了MK方程中的兩個(gè)假設(shè)，建立起了全新的脈搏波速度與血壓之間的關(guān)系，通過(guò)體外實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了模型的正確性，并在人體血壓范圍內(nèi)進(jìn)行了簡(jiǎn)化，給出了形式簡(jiǎn)單的公式。新成果建立了人體血壓與脈搏波速度之間的關(guān)系，該關(guān)系不依賴于傳統(tǒng)模型中的血管小變形、薄殼假設(shè)，為無(wú)袖帶血壓監(jiān)測(cè)提供了有前景的替代方案。

底物結(jié)合的人源26S蛋白酶體的冷凍電鏡結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)

北京大學(xué)物理學(xué)院人工微結(jié)構(gòu)和介觀物理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、前沿交叉學(xué)科研究院定量生物學(xué)中心毛有東課題組將蛋白質(zhì)機(jī)器動(dòng)力學(xué)研究的新成果發(fā)表于Nature。通過(guò)冷凍電子顯微鏡和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的結(jié)合，解析了人源蛋白酶體26S在降解底物過(guò)程中的7種中間態(tài)構(gòu)象的高分辨（2.8～3.6埃）精細(xì)原子結(jié)構(gòu)，局部分辨率最高達(dá)到2.5埃。這些三維結(jié)構(gòu)展現(xiàn)了時(shí)空連續(xù)性（Spatiotemporal continuity），呈現(xiàn)了原子水平的蛋白酶體和底物相互作用的動(dòng)態(tài)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了對(duì)AAA-ATPase激酶六聚馬達(dá)分子內(nèi)ATP水解全周循環(huán)完整過(guò)程的原子水平觀測(cè)和三維建模，發(fā)現(xiàn)了3種不同ATP水解協(xié)同反應(yīng)模式，作用于調(diào)控蛋白酶體復(fù)雜多樣的功能。

大數(shù)據(jù)人工智能預(yù)測(cè)近視眼

中山大學(xué)眼科中心劉奕志教授團(tuán)隊(duì)，利用百萬(wàn)醫(yī)學(xué)驗(yàn)光大數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了真實(shí)世界中的中國(guó)青少年近視眼發(fā)生發(fā)展規(guī)律，創(chuàng)建了近視眼人工智能預(yù)測(cè)模型，可精準(zhǔn)預(yù)測(cè)青少年近視的發(fā)展，有助于對(duì)青少年近視的有效干預(yù)和防控。研究論文發(fā)表于PLoS Medicine。近視眼一旦發(fā)展為高度近視，可導(dǎo)致視網(wǎng)膜變性、脫離等不可逆損害，嚴(yán)重影響孩子們的身心健康。如果能夠在早期預(yù)測(cè)其發(fā)展規(guī)律，通過(guò)增加戶外活動(dòng)等早期干預(yù)手段，就可減緩近視眼的發(fā)生發(fā)展，對(duì)降低高度近視的風(fēng)險(xiǎn)有重要意義。該人工智能預(yù)測(cè)系統(tǒng)可對(duì)近視進(jìn)展趨勢(shì)進(jìn)行個(gè)體化預(yù)測(cè)，3年內(nèi)準(zhǔn)確率達(dá)90%，10年內(nèi)準(zhǔn)確率達(dá)80%以上，也可提前8年有效預(yù)測(cè)高度近視。

人在地球

青藏高原腹地發(fā)現(xiàn)人類適應(yīng)高海拔極端環(huán)境的最早證據(jù)

中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所張曉凌等公布了尼阿底遺址這處來(lái)自青藏高原腹地的重大考古發(fā)現(xiàn)及其研究成果，該項(xiàng)發(fā)現(xiàn)將人類首次登上青藏高原的歷史推前到4萬(wàn)年前，也書(shū)寫(xiě)了世界范圍內(nèi)史前人類征服高海拔極端環(huán)境的最高、最早的記錄，研究論文發(fā)表于Science。在藏北羌塘高原發(fā)現(xiàn)的一處具有原生地層的舊石器時(shí)代遺址——尼阿底（Nwya Devu），證實(shí)古人在距今3萬(wàn)～4萬(wàn)年前已踏足青藏高原的高海拔地區(qū)。該遺址海拔4600米，是一處規(guī)模宏大、地層保存完好、石制品分布密集、石器技術(shù)特色鮮明的舊石器時(shí)代曠野遺址，是迄今青藏高原最早、世界范圍內(nèi)最高的舊石器時(shí)代遺址。

遺址現(xiàn)場(chǎng)（張曉凌供圖）（圖片來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所）

石葉腹面（張曉凌供圖）（圖片來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所）

喜馬拉雅冰湖災(zāi)害調(diào)查和冰川變化研究

中國(guó)科學(xué)院水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所聶勇副研究員、劉巧副研究員等與來(lái)自國(guó)內(nèi)外的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)對(duì)喜馬拉雅山脈歷史冰湖潰決災(zāi)害事件和重點(diǎn)區(qū)段冰川變化開(kāi)展了深入的調(diào)查分析并取得新的進(jìn)展；相關(guān)研究成果分別發(fā)表于Geomorphology、Remote Sensing。研究團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)收集了喜馬拉雅山脈相關(guān)文獻(xiàn)資料、遙感影像和野外調(diào)查資料，基于遙感影像和地貌特征辨析潰決事件的可靠性，構(gòu)建了冰湖災(zāi)害數(shù)據(jù)庫(kù)。在冰川監(jiān)測(cè)方面，研究團(tuán)隊(duì)建立了冰川冰湖信息遙感自動(dòng)提取的方法，選擇中尼經(jīng)濟(jì)走廊的關(guān)鍵區(qū)——吉隆藏布流域?yàn)榘咐齾^(qū)，闡明了吉隆藏布流域冰川變化、冰湖和表磧冰川擴(kuò)張的過(guò)程。

湖泊水熱通量不同時(shí)間尺度的調(diào)控機(jī)制研究進(jìn)展

中國(guó)科學(xué)院南京地理與湖泊研究所劉元波研究員團(tuán)隊(duì)趙曉松等，基于鄱陽(yáng)湖高塔通量觀測(cè)數(shù)據(jù)，深入揭示了大型季節(jié)性湖泊水熱通量受水位波動(dòng)影響的變化規(guī)律及其調(diào)控機(jī)制。相關(guān)研究成果分別發(fā)表于Agricultural and Forest Meteorology，Journal of Geophysical Research-Atmospheres。鄱陽(yáng)湖水面面積隨水位降低而減小，下墊面的變化使得湖泊水熱通量的相位發(fā)生突變。在日尺度上，水體水熱通量主要受風(fēng)速和溫差及水汽壓差的影響，而濕地水熱通量則主要受凈輻射影響；在月尺度上，水體和濕地水熱通量均受凈輻射影響最大；而在年際尺度上，季節(jié)性湖泊水熱通量則主要受水位和水面積比例的影響。

秦嶺造山帶中下地殼存在北東—南西向低速結(jié)構(gòu)

中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)地球研究所巖石圈演化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室滕吉文院士領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)，對(duì)秦嶺地區(qū)71個(gè)流動(dòng)臺(tái)站和132個(gè)固定臺(tái)站的背景噪聲數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提取出8～44秒周期的群速度和相速度頻散曲線，并通過(guò)聯(lián)合反演得到了該區(qū)下方的地殼速度結(jié)構(gòu)，最后采用完全模型檢驗(yàn)方法證明了模型的可靠性，研究論文發(fā)表于Journal of Geophysical Research: Solid Earth。秦嶺造山帶位于華北板塊與華南板塊之間，在中國(guó)的中央造山帶中心，西連昆侖、祁連造山帶，東連大別蘇魯造山帶。研究認(rèn)為秦嶺中下地殼存在一個(gè)北東—南西向的低速帶結(jié)構(gòu)，其連接了華北和華南兩個(gè)板塊的相向俯沖動(dòng)力系統(tǒng)。

人在地球

中新世以來(lái)近代西藏地殼的熔融狀態(tài)

中國(guó)地震局地質(zhì)研究所楊曉松研究團(tuán)隊(duì)與法國(guó)奧爾良大學(xué)/法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心（CNRS）地球科學(xué)研究所（ISTO）的FabriceGaillard研究員團(tuán)隊(duì)合作，開(kāi)展了部分熔融的高喜馬拉雅結(jié)晶巖系（GHS）電導(dǎo)率性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)研究。相關(guān)成果發(fā)表于Nature Communications。實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出喜馬拉雅造山帶的地質(zhì)演化模型：隨著印度洋板塊向歐亞板塊俯沖，在喜馬拉雅上地殼的封閉系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生脫水熔融和注水熔融反應(yīng)，導(dǎo)致喜馬拉雅上地殼不斷被加熱與軟化，持續(xù)了近20Ma。隨著GHS不斷被擠出，軟弱的熔融熱巖折返至地表，部分熔融變泥質(zhì)巖與花崗質(zhì)巖漿房分別發(fā)生變質(zhì)與結(jié)晶反應(yīng)，形成混合巖與淡色花崗巖。

高喜馬拉雅高導(dǎo)層的巖漿活動(dòng)與流體運(yùn)移過(guò)程（圖片來(lái)源于中國(guó)地震局地質(zhì)研究所）

高喜馬拉雅花崗質(zhì)熔體電導(dǎo)率的實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果（圖片來(lái)源于中國(guó)地震局地質(zhì)研究所）

交通出行行為與職住動(dòng)態(tài)關(guān)系

中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所王姣娥研究團(tuán)隊(duì)與悉尼大學(xué)、香港大學(xué)、北京交通大學(xué)合作者運(yùn)用2011年—2017年北京市地鐵刷卡數(shù)據(jù)，提出了基于個(gè)人職住動(dòng)態(tài)關(guān)系的通勤行為研究體系，發(fā)現(xiàn)了交通出行行為與職住動(dòng)態(tài)關(guān)系的一系列規(guī)律，研究成果發(fā)表于PNAS。研究發(fā)現(xiàn)了職住動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，構(gòu)建了個(gè)人通勤鏈的研究體系與方法，剖析了四類人群通勤時(shí)間與住房成本的均衡博弈過(guò)程。提出了通勤時(shí)間的45分鐘定律：若地鐵內(nèi)通勤時(shí)間小于45分鐘，居民傾向于延長(zhǎng)通勤時(shí)間進(jìn)而獲取更好的就業(yè)機(jī)會(huì)或者居住環(huán)境；若地鐵內(nèi)通勤時(shí)間大于45分鐘，即超過(guò)了可忍受通勤的閾值，居民搬遷職住地時(shí)會(huì)以縮短通勤時(shí)間為目標(biāo)之一。

全球內(nèi)流區(qū)水儲(chǔ)量變化研究

中國(guó)科學(xué)院南京地理與湖泊研究所宋春橋研究員同美國(guó)、加拿大、法國(guó)、德國(guó)和奧地利5國(guó)的科學(xué)家們組成的研究團(tuán)隊(duì)利用GRACE重力衛(wèi)星觀測(cè)，結(jié)合光學(xué)遙感、多源測(cè)高衛(wèi)星資料及水文模型，定量估算了全球內(nèi)流區(qū)總水量及地表水、土壤水與地下水層3個(gè)主要水文要素的儲(chǔ)量變化。研究論文發(fā)表于Nature Geoscience。研究發(fā)現(xiàn)全球內(nèi)流區(qū)的水儲(chǔ)量在21世紀(jì)初正以驚人的速率下降。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，地表水、土壤水和地下水對(duì)水儲(chǔ)量總虧損呈比例相當(dāng)?shù)呢暙I(xiàn)，但其比重表現(xiàn)出顯著的區(qū)域性差異。研究解析了水儲(chǔ)量虧損最嚴(yán)重區(qū)域分布在歐亞大陸內(nèi)流盆地，這也進(jìn)一步驗(yàn)證了國(guó)內(nèi)外專家對(duì)該區(qū)域水問(wèn)題形勢(shì)的擔(dān)憂。

地震INTENSITY全波形反演

中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所油氣資源研究院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室劉伊克研究員及合作者提出了地震全波形intensity反演方法，研究論文發(fā)表于Geophysics。通過(guò)建立intensity目標(biāo)函數(shù)，將地震數(shù)據(jù)分解成低頻部分與高頻部分；依據(jù)多尺度，從低頻intensity數(shù)據(jù)開(kāi)始，逐漸增加頻率，計(jì)算目標(biāo)函數(shù)的梯度，建立反演速度模型；將反演速度模型作為傳統(tǒng)全波形反演初始速度模型，計(jì)算傳統(tǒng)基于2范數(shù)的目標(biāo)函數(shù)及其梯度，最終獲得地下介質(zhì)參數(shù)的迭代修正。該intensity全波形反演理論，對(duì)于沒(méi)有低頻信息的地震數(shù)據(jù)，或當(dāng)初始介質(zhì)模型遠(yuǎn)離真實(shí)介質(zhì)模型時(shí)，也可以完美地反演地下介質(zhì)。