通過重編程恢復年輕的表觀遺傳信息和視力

Nature封面：折返時間。Nature雜志第7836期封面文章報道了在視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞內(nèi)表達3個山中（Yamanaka）轉錄因子，能將它們重編程到一個更年輕的表觀遺傳狀態(tài)，并將眼內(nèi)神經(jīng)細胞的時鐘往回撥。研究者發(fā)現(xiàn)，這些轉錄因子恢復了組織內(nèi)年輕的DNA甲基化模式及其轉錄組。這能讓視神經(jīng)受損的小鼠重新生長出軸突，青光眼小鼠模型和老年小鼠的視力喪失被逆轉。結果表明，哺乳動物組織內(nèi)保留了一份年輕信息的記錄，部分由DNA甲基化編碼，獲得這些信息可以改善組織功能，并有望逆轉衰老效應。

人類癌細胞系轉移圖

Nature封面：研究人員根據(jù)MetMap分析結果創(chuàng)建了花瓣圖，展示了癌細胞的轉移模式。Nature雜志第7837期封面文章報道了MetMap，一個用來確定人類癌細胞系轉移潛能的條形碼系統(tǒng)，系統(tǒng)的建立來自對代表21種實體瘤的500個左右細胞系的分析。大部分的癌癥死亡病例都與腫瘤在體內(nèi)的轉移擴散有關，但是關于這個過程背后的基礎生物學機制，還存在很大的認知空白。研究人員使用該圖評估了乳腺癌的腦轉移，發(fā)現(xiàn)這個過程與脂質(zhì)代謝的變化有關，這一點或許能作為未來的治療靶標。

神秘的恐龍前種群填補了翼龍起源空白

Nature封面：一種名為“Ixalerpeton polesinensis”的兔蜥藝術示意圖。Nature雜志第7838期封面文章報道了兔蜥（lagerpetid）這種身形細長的生物很有可能是翼龍的姐妹類群。翼龍是第一種演化出動力飛行能力的脊椎動物，但是要追溯翼龍精確的演化起源一直很有難度。研究人員通過對骨骼殘骸進行微計算機斷層掃描和3D重建，確定了兔蜥與翼龍共有的獨特特征，比如內(nèi)耳形狀。雖然從陸棲脊椎動物到飛行脊椎動物的具體過渡依然未知，但Martin Ezcurra團隊收集的證據(jù)照亮了理解翼龍解剖學特征的第一步。

2020年度《自然》十大人物

Nature封面：2020年度《自然》十大人物。Nature雜志第7839期封面文章反映的是2020年最大的事件：新冠肺炎（COVID-19）大流行和新冠肺炎疫苗的研發(fā)。2020年是不同尋常的一年，回顧過去艱辛的12個月，《自然》挑選出了10位影響2020年科學進程的人物。全球社會不遺余力地研究、抗擊新冠病毒（SARS-CoV-2），最后以前所未有的速度研發(fā)出了候選疫苗，等待監(jiān)管機構批準使用，希望疫苗能夠幫助全球走出新冠肺炎疫情?！蹲匀弧肪庉媯兲暨x出的2020年度十大人物既不是獎勵也不是排名，只是講述他們引人入勝的故事，反映出科學中的關鍵事件。

高鎳單晶陰極研究

Science封面：充入高壓的微米級陰極晶體中滑動現(xiàn)象示意圖。Science雜志第6522期封面文章報道了如何使富含鎳的單晶陰極堅固高效。美國能源部太平洋西北國家實驗室的科學家使用高鎳含量的單晶材料作為陰極，實現(xiàn)了性能“兼得”。研究人員通過使用高性能單晶作為模型材料，觀察了高鎳陰極的變化，研究電壓如何觸發(fā)單晶從原子級到微米級的結構變化及其對陰極電化學性能的影響。結果表明，在單晶富鎳陰極中觀察到沿（003）平面的可逆晶格滑動和微裂紋。論文開發(fā)了一種擴散引起的應力模型，以了解平面滑移的起源，并提出了穩(wěn)定高鎳陰極的方法。

希望之光

Science封面：2020年度突破。Science雜志第6523期封面文章報道的是一篇特約作者喬恩·科恩（Jon Cohen）關于新冠肺炎疫苗進展的個人文章。隨著2020年新冠肺炎大流行，科學家們被動員起來開發(fā)和測試了數(shù)十種針對新型冠狀病毒的候選疫苗。許多研究者旨在刺激針對病毒突出的尖峰蛋白的抗體，這使得它能夠感染人類細胞。如果疫苗能夠訓練身體產(chǎn)生抗體，并在與受體結合的精確位置鎖定針頭，它就可能“中和”病毒。在創(chuàng)紀錄的時間里，幾種疫苗顯示出了強有力的效力證據(jù)，給飽受困擾的世界帶來新希望。

控制內(nèi)部不均勻性的納米尺度以增強脫鹽膜中水傳輸

Science封面：反滲透膜的三維納米結構（金）。Science雜志第6524期封面文章報道了控制膜的納米結構是咸水淡化的關鍵。生物膜可以獲得非常高的滲透性，同時保持理想的選擇性，這是依賴于膜蛋白來實現(xiàn)的。科學家將這種設計策略應用于脫鹽膜，通過合成與研究一系列聚酰胺脫鹽膜，表現(xiàn)出不斷增加的透水性和活性層厚度，并具有恒定的氯化鈉選擇性。透射電鏡測量確定納米級三維聚酰胺密度圖，并預測透水性能。密度波動不利于水的傳輸，只有系統(tǒng)控制好納米級聚酰胺不均勻性，才能在不犧牲脫鹽膜鹽選擇性前提下，實現(xiàn)最大化滲透水。

微管蛋白糖基化控制軸突動力蛋白活性、鞭毛搏動和男性生育力

Science封面：一只缺乏糖基化的老鼠精子在轉圈。Science雜志第6525期封面文章報道了微管蛋白糖基化控制精子運動機制。研究人員發(fā)現(xiàn)微管蛋白的一種特殊的稱為糖基化（glycylation）的酶修飾是讓精子保持直線游動的關鍵，對這種修飾進行干擾可能是人類某些形式的男性不育癥的根源。糖基化是微管蛋白的翻譯后修飾，主要存在于纖毛和鞭毛中，有助于協(xié)調(diào)驅(qū)動鞭毛跳動的軸突動力蛋白馬達。缺乏糖基化導致鞭毛異常跳動，導致圓形而不是直精子游泳。這反過來嚴重影響了男性的生育能力。