《自然》（Nature）封面：基于激光尾波場(chǎng)加速器的27nm自由電子激光。《自然》雜志第7868期封面文章報(bào)道了X射線自由電子激光（free-electron?laser，F(xiàn)EL）研究進(jìn)展。FEL對(duì)于結(jié)構(gòu)生物學(xué)和化學(xué)等領(lǐng)域必不可少，它能以標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)式激光器無法達(dá)到的頻率產(chǎn)生高強(qiáng)度的相干輻射束。研究團(tuán)隊(duì)利用一個(gè)激光尾波場(chǎng)加速器（通過等離子體波加速電子）的電子束成功產(chǎn)生了相干輻射，將輻射功率提高了約100倍，這意味著在氣體噴流末端僅6毫米處就能實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)生激光的正確條件，這比之前的數(shù)據(jù)縮短了數(shù)個(gè)量級(jí)。

表皮生長因子受體（EGFR）激活會(huì)限制肝癌對(duì)侖伐替尼的治療反應(yīng)

《自然》（Nature）封面：只有接受兩種藥物的治療腫瘤細(xì)胞才會(huì)被殺死?！蹲匀弧冯s志第7869期封面文章報(bào)道了表皮生長因子受體（EGFR）在限制侖伐替尼療效上的潛在作用。肝細(xì)胞癌（HCC）是一種侵襲性強(qiáng)、治療難度大的常見肝癌。肝細(xì)胞癌晚期患者目前使用多激酶抑制劑侖伐替尼（lenvatinib）進(jìn)行治療。但侖伐替尼迄今取得的臨床療效十分有限。研究團(tuán)隊(duì)對(duì)動(dòng)物模型，以及其后對(duì)12名肝細(xì)胞癌晚期患者的研究發(fā)現(xiàn)，在侖伐替尼外同時(shí)使用抑制EGFR信號(hào)傳導(dǎo)的吉非替尼（gefitinib），就能增加腫瘤對(duì)該藥物的積極反應(yīng)。

衛(wèi)星圖像揭示暴露于洪水風(fēng)險(xiǎn)的人口比例增加

《自然》（Nature）封面：洪水?！蹲匀弧冯s志第7870期封面文章報(bào)道了洪水風(fēng)險(xiǎn)上升的程度。研究者結(jié)合衛(wèi)星圖像和人口數(shù)據(jù)開發(fā)了全球洪水?dāng)?shù)據(jù)庫（Global?Flood?Database），該數(shù)據(jù)庫使用了12?719份分辨率為250米的每日衛(wèi)星圖像，覆蓋了2000—2018年的913次特大洪水。研究發(fā)現(xiàn)，約2.5億至2.9億人直接受到了洪水影響，在2000—2015年期間，居住在洪水多發(fā)地區(qū)的人口比例增加了近四分之一。氣候變化預(yù)測(cè)表明，到2030年這一比例將進(jìn)一步增加，至少有57個(gè)國家預(yù)計(jì)會(huì)有更大比例的人口暴露于洪水風(fēng)險(xiǎn)中。

對(duì)溶液中單分子電化學(xué)反應(yīng)的直接成像

《自然》（Nature）封面：溶液中化學(xué)反應(yīng)成像?！蹲匀弧冯s志第7871期封面文章報(bào)道了對(duì)溶液中單分子電化學(xué)反應(yīng)的直接成像，以及證明了該技術(shù)可用于超分辨率顯微成像。研究團(tuán)隊(duì)利用一個(gè)發(fā)光分子，該分子能在被化學(xué)反應(yīng)激發(fā)時(shí)發(fā)出一個(gè)光子。通過對(duì)該發(fā)光分子在溶液中的反應(yīng)位置進(jìn)行時(shí)空分離，可以確定單個(gè)發(fā)光分子被激發(fā)時(shí)出現(xiàn)電化學(xué)發(fā)光的位置。隨著時(shí)間推移，研究團(tuán)隊(duì)就能繪制該電極的圖譜，并用來進(jìn)行單細(xì)胞成像。該研究證明他們的技術(shù)能在無需外部光源的情況下，為細(xì)胞黏附進(jìn)行納米分辨率成像。

一個(gè)世紀(jì)的進(jìn)步

《科學(xué)》（Science）封面：1型糖尿病。《科學(xué)》雜志第6554期封面文章報(bào)道了胰島素被發(fā)現(xiàn)一百年后，1型糖尿病仍然是一種需要終生日常管理的慢性疾病。一個(gè)世紀(jì)前，1型糖尿病的診斷是一致致命的。然而，1921年班廷（Banting）和貝斯特（Best）發(fā)現(xiàn)胰島素為這種疾病治療帶來了希望，使它變成了一種慢性疾病，但仍然需要艱苦的終生治療?？茖W(xué)的進(jìn)步加深了人類對(duì)這種疾病及其治療方法的了解，但許多挑戰(zhàn)仍然存在。在人類進(jìn)入治療這一常見和日益流行疾病的第二個(gè)世紀(jì)時(shí)，需要做更多的工作來克服挑戰(zhàn)，最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)預(yù)防或治療。

“雜技”松鼠學(xué)會(huì)在樹枝上跳躍和著陸而不墜落

《科學(xué)》（Science）封面：一只自由活動(dòng)的松鼠從一個(gè)平臺(tái)跳到另一個(gè)平臺(tái)。《科學(xué)》雜志第6555期封面文章報(bào)道了松鼠跳躍行為的評(píng)估實(shí)驗(yàn)研究。松鼠有時(shí)會(huì)采取創(chuàng)新的、類似“跑酷”的動(dòng)作來縮小差距并獲得美味的花生，即在跳躍中重新調(diào)整身體的方向以獲得更平滑的降落方式。為了測(cè)試松鼠采取這種策略的頻率，研究團(tuán)隊(duì)同時(shí)調(diào)整了間隙距離和著陸高度。松鼠們總共完成了數(shù)百次“跑酷”跳躍試驗(yàn)，尤其在中跳和長跳中，松鼠們都非常一致地使用了這種動(dòng)作。這意味著適應(yīng)性跳躍、學(xué)習(xí)控制和反應(yīng)穩(wěn)定操作的行為對(duì)松鼠成為“跑酷”高手起著至關(guān)重要的作用。

北極猛犸象的終生流動(dòng)性研究

《科學(xué)》（Science）封面：猛犸象?！犊茖W(xué)》雜志第6556期封面文章報(bào)道了科研人員對(duì)一件考古發(fā)現(xiàn)的猛犸象牙進(jìn)行同位素分析，復(fù)原了末次冰期猛犸象在阿拉斯加的活動(dòng)情況。科學(xué)家研究了17?000年前的猛犸象從出生到死亡的運(yùn)動(dòng)軌跡，包括它的嬰兒期、少年期、壯年期、老年期。27歲之后，它可能已步入暮年，或者因?yàn)槟撤N原因覓食困難，表現(xiàn)在象牙的同位素分析上氮同位素水平的飆升，這在哺乳動(dòng)物中是饑餓的標(biāo)志。研究模型揭示，隨著冰河時(shí)代的結(jié)束和高緯度地區(qū)環(huán)境的改變，像猛犸象這樣的大型動(dòng)物物種很難維持一定的遷移水平。

使用三軌神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)精確預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和相互作用

《科學(xué)》（Science）封面：預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的深度學(xué)習(xí)軟件?！犊茖W(xué)》雜志第6557期封面文章報(bào)道了深度思考公司（DeepMind）的深度學(xué)習(xí)工具，它是一個(gè)“三軌”神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（“three-track”neural?network）。1972年，安芬森（Anfinsen）因?yàn)樽C明了蛋白質(zhì)的氨基酸序列與其三維結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系而獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。DeepMind提出的三軌網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)的結(jié)構(gòu)精度很高，能夠快速解決X射線晶體學(xué)和低溫電子顯微鏡結(jié)構(gòu)建模問題，并能分析提出對(duì)未知結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)功能的理解。該網(wǎng)絡(luò)還可以僅僅根據(jù)序列信息就快速生成精確的蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)復(fù)合體模型。