Science 一周论文导读 | 2017 年 7 月 14 日

审校 大头 访冬 咖喱鸡 邓卓 

生物学

Biology

History of winning remodels thalamo-PFC circuit to reinforce social dominance 

胜负经历重塑丘脑-前额叶皮层环路调节社会竞争优势 

Hailan Hu et al.

http://science.sciencemag.org/content/357/6347/162

（导读 董堃）精神力量和过去的胜利经历对于社会地位的确立有着至关重要的影响，然而其背后的神经回路机制还尚不清楚。本研究使用光遗传手段，通过定向增强内侧前额叶脑区的突触（大脑细胞之间连接、通讯的基本结构单元）强度，使得处于劣势的小鼠勇气倍增，成功将原先占有优势的小鼠挤出玻璃管外。同时研究还表明，若要使弱势小鼠占上风需要给以更高强度的刺激。这些结果为更好地理解复杂的竞争关系和社会地位带来曙光。

Abstract

Global analysis of protein folding using massively parallel design, synthesis, and testing

利用大规模并行设计、合成和测试进行的蛋白质折叠全局分析

David Baker et al.

http://science.sciencemag.org/content/357/6347/168

（导读 严冰）本研究结合计算机辅助蛋白质设计、下一代基因合成，以及高通量蛋白酶敏感性检测技术，对 15000 种人工设计小蛋白质、1000 种天然蛋白质、10000 个点突变蛋白质和 30000 个阴性对照序列的蛋白质折叠及稳定性进行了检测。该结果揭示了高稳定性蛋白质的特点，并使蛋白质设计成功率从 6% 提高到了 47%，将计算机辅助蛋白质设计带入了数据驱动的新阶段。

Abstract

Ravens parallel great apes in flexible planning for tool-use and bartering

乌鸦与类人猿平行进化出对工具使用和以物易物的灵活计划性

Mathias Osvath et al.

http://science.sciencemag.org/content/357/6347/202

图片来源：Science

（导读 郭怿暄）对未来超出当前感知范围的事情进行灵活规划是人科动物进化中产生的核心技能之一。本研究发现鸦科鸟类不仅在贮食中表现出计划性，在工具使用、以物易物方面也可对最长 17 小时之后发生的事情表现出普遍的计划能力。这一结果提示计划性在猿类和鸦科是独立、平行进化而来，为研究认知进化翻开崭新的一页。

Abstract

Mouse models of acute and chronic hepacivirus infection

急性与慢性肝炎病毒感染的小鼠模型

Charles M. Rice et al.

http://science.sciencemag.org/content/357/6347/204

（导读 郭思瑶） 世界上约有 7100 万人感染丙肝病毒（HCV），但却缺乏有效地实验动物模型进行研究。研究人员通过利用在挪威鼠上发现的 HCV 相关病毒在实验小鼠上建立了高滴度肝脏感染，与人类肝炎感染的免疫特征类似。该模型有利于肝内抗病毒机制研究和乙肝病毒疫苗的研发。

Abstract

Guanine glycation repair by DJ-1/Park7 and its bacterial homologs

通过 DJ-1/Park7 及其细菌内同源蛋白进行鸟嘌呤糖基化修复

Gilbert Richarme et al.

http://science.sciencemag.org/content/357/6347/208

（导读 郭思瑶）活性羰基化合物引起的 DNA 损伤称为 DNA 糖基化，其修复机制尚不清楚。研究人员发现帕金森症相关蛋白质 DJ-1 和其细菌同源蛋白 Hsp31, YhbO 和 YajL 可以修复丙酮醛和乙二醛糖基化过的核酸，我们称之为鸟嘌呤糖基化修复。

Abstract

Germ line–inherited H3K27me3 restricts enhancer function during maternal-to-zygotic transition

生殖细胞继承的 H3K27me3 在母源合子转换过程中限制增强子功能

Nicola Iovino et al.

http://science.sciencemag.org/content/357/6347/212

（导读 郭怿暄）父母的遗传和表观遗传信息均可以通过生殖细胞传递给下一代。本研究发现果蝇卵细胞中的 H3K27me3 可以通过母体提供的 zeste 基因增强子（Enhancer of zeste）和 PRC2（Polycomb repressive complex 2）在胚胎发育早期在合子中传递。破坏 PRC2 可造成一些基因增强子出现异常的 H3K27a c聚积，种系特异性基因提前激活，最终导致胚胎死亡。

Abstract

物理学

Physics

High-temperature quantum oscillations caused by recurring Bloch states in graphene superlattices

石墨烯超晶格中循环布洛赫态导致的高温量子振荡

V. I. Fal’ko, A. K. Geim et al.

http://science.sciencemag.org/content/357/6347/181

（导读 魏甜甜）金属和半导体中载流子的朗道量子化和磁振荡通常需要在低温下进行观察。本研究在石墨烯超晶格中展示了不依赖朗道量子化的一种量子振荡。这种振荡可以保持在温度高于室温且只有几个特斯拉的磁场中。研究人员把这种现象归因于超晶格电子结构的重复变化。研究结果暗示了高温下霍夫施塔特蝴蝶系统中未探索过的物理现象。

Abstract

Tuning quantum nonlocal effects in graphene plasmonics

对石墨烯等离子激元中的量子非局域效应进行调制

Marco Polini, Frank H. L. Koppens et al.

http://science.sciencemag.org/content/357/6347/187

（导读 陈烈裕）电子系统对快速变化电磁场的响应具有独特的空间非局域性，本研究利用石墨烯的等离子激元对石墨烯电子流体的这种非局域性进行探究。石墨烯等离子激元的近场成像实验展示了无质量狄拉克电子气体对全量子描述的无参数匹配，其中涉及三种非局域量子效应。该实验方法可以确定电子系统的全时空响应。

Abstract

All-oxide–based synthetic antiferromagnets exhibiting layer-resolved magnetization reversal

基于氧化物的人工合成反铁磁体具有分层解析磁化翻转模式

Wenbin Wu et al.

http://science.sciencemag.org/content/357/6347/191

（导读：阿金）基于氧化物的合成反铁磁体的铁磁层在纳米级别厚度上会发生明显的磁性退化。本研究在超薄的磁性界面 La2/3Ca1/3MnO3 和绝缘 CaRu1/2Ti1/2O3 磁片之间发现了清晰的反铁磁层间交换耦合效应（AF-IEC），并观察到了磁层间的分层磁化翻转模式，导致其磁滞回线呈阶梯状。该发现有助于进一步开发相关氧化物电子学元件。

Abstract

Control and local measurement of the spin chemical potential in a magnetic insulator

磁绝缘体中自旋化学势的控制和局部测量 

Amir Yacoby et al.

http://science.sciencemag.org/content/357/6347/195

（导读：阿金）自旋化学势可以描述自旋扩散的特征，而对它的深入了解可以帮助优化自旋元件。本研究引入单体自旋磁探测作为实验平台，利用金刚石中氮的空位缺陷研究磁绝缘体中的磁子，发现能够通过诱导系统的铁磁共振来控制磁子的化学势。这些实验结果为在介观体系内自旋输运的纳米尺度控制及其成像提供了实验基础。

Abstract

其他

【Chemistry - 化学】

Snap deconvolution: An informatics approach to high-throughput discovery of catalytic reactions

快速去卷积：一种用于催化反应高通量发现的信息学方法

John F. Hartwig et al.

http://science.sciencemag.org/content/357/6347/175

（导读 卓思琪）本文展现了一种整合分子设计、自动化分析以及质谱数据解析的多维高通量筛选技术，用于发现催化偶联反应。通过对反应集非活性基团的设计，该系统可以通过反应前后化合物质量上的差异同时鉴别一个反应集中的所有转化产物，从而使研究者能简单地从众多已知偶联中区分出新反应的产物。

Abstract

【Astronomy - 天文】

Reconciling solar and stellar magnetic cycles with nonlinear dynamo simulations

用非线性动力模型调和太阳和（类日）恒星磁周期（不一致的矛盾）

Strugarek et al. 

http://science.sciencemag.org/content/357/6347/185

图片来源：Science

（导读 雷鸣）太阳磁场变化周期为 11 年，与其它类日恒星的磁周期并不相符。本研究运用非线性磁流体动力学模型展示了磁周期与星体自转和光度之间的复杂关系，结果表明，太阳及其它类日星体的磁周期都与罗斯比数成反比。这个结论调和了太阳与其它类日星体磁周期不一致的矛盾。

Abstract

【Ecology - 生态】

Effects of network modularity on the spread of perturbation impact in experimental metapopulations

网络模块性影响实验集合种群中扰动作用的扩散

Andrew Gonzalez et al.

http://science.sciencemag.org/content/357/6347/199

（导读 刘威尔）模块化网络是否具有更低的整体失效风险尚未证实。本文利用微型节肢动物的实验复合种群检验模块化对扰动响应的影响，发现了模块化网络的缓冲作用；动态模型分析显示， 缓冲作用能够抵消模块化对种群大小的负效应，保护大部分模块节点免于扰动影响。

Abstract

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