《自然》子刊17年5月封面集

《自然-天文學》

2017年5月 第1卷 第5期

封面提供：Maurizio Pajolaet al.

封面設計：A. Wing

彗星的爆發是由什麼引起的？內核成分又是什麼？

「羅塞塔」探測器實時拍攝到了 67P 彗星上懸崖的崩塌，這次崩塌和彗星爆發活動有明顯聯繫，同時也暴露出了彗星內核的冰狀物質，這些冰在大約45億年前形成於太陽系中的寒冷區域。

Pajolaet al.The pristine interior of comet 67P revealed by the combined Aswan outburst and cliff collapse.Nature Astronomy1, 0092 (2017).

《自然-生物醫學工程》

2017年5月 第1卷 第5期

封面提供： Juan Aguirre, Mathias Schwarz & Vasilis Ntziachristos

封面設計：Karen Moore

強大的光聲成像技術可用於皮膚病診斷和全身臨床前斷層掃描。封面圖展示的是光聲窺鏡成像下的人類皮膚橫截面。

Aguirreet al.Precision assessment of label-free psoriasis biomarkers with ultra-broadband optoacoustic mesoscopy.Nature Biomedical Engineering1, 0068 (2017).

《自然-生物技術》

2017年5月 第35卷 第5期

封面提供：YoungheeLee, CUBE3D graphic

封面所示為鹼基編輯器的藝術再現圖。K. Kim等人表明，鹼基編輯可以有效生成基因改造小鼠，Shimatani等人和Zong等人對作物基因組做了鹼基編輯處理，D. Kim等人則提供了有關鹼基編輯器特異性的全基因組分析。

K. Kimet al. Highly efficient RNA-guided base editing in mouse embryos.Nature Biotechnology35, 435–437 (2017).

Shimataniet al. Targeted base editing in rice and tomato using a CRISPR-Cas9 cytidine deaminase fusion.Nature Biotechnology35, 441–443 (2017).

Zonget al. Precise base editing in rice, wheat and maize with a Cas9-cytidine deaminase fusion.Nature Biotechnology35, 438–440 (2017).

D. Kimet al. Genome-wide target specificities of CRISPR RNA-guided programmable deaminases.Nature Biotechnology35, 475–480 (2017).

《自然-細胞生物學》

2017年5月 第19卷 第5期

新陳代謝：細菌-宿主互作通過核受體和Hedgehog信號轉導來調節新陳代謝。

Lin & Wang. Microbial metabolites regulate host lipidmetabolism through NR5A–Hedgehog signaling.Nature Cell Biology19, 550-557 (2017).

《自然-化學生物學》

2017年5月 第13卷 第5期

封面提供：JasonBiggs

封面設計：Erin Dewalt

本期封面所示為掘海綿（Dysidea granulosa），它與藍藻具有內共生關係，二者是多溴聯苯醚（PBDEs）生物合成在海洋環境中廣泛存在的原因。天然產生的PBDEs在結構上類似有毒的人造溴化阻燃劑，可占海綿重量的10%以上。

Agarwalet al.Metagenomicdiscovery of polybrominated diphenyl ether biosynthesis by marinesponges.Nature Chemical Biology13, 537-543 (2017).

《自然-化學》

2017年5月 第9卷 第5期

封面提供：Lingbing Kong

封面設計：Samantha Whitham

細胞膜是生物系統的重要組成部分，它們發揮著各種重要作用，包括化學反應的隔室化以及促進濃度梯度的形成。分子和離子作為化學信號，必須經過跨膜轉運才能調節一系列細胞功能。本期的多篇論文討論了跨脂質二重層傳輸化學信息的人工方法。封面圖片所示為一個人工跨膜孔，由Hagan Bayley和Derek N. Woolfson領導的團隊藉助α-螺旋肽的自組裝開發而成。

Mahendranet al.Amonodisperse transmembrane α-helical peptide barrel.Nature Chemistry9, 411–419 (2017).

Listeret al.Ligand-modulatedconformational switching in a fully synthetic membrane-bound receptor.Nature Chemistry9, 420–425 (2017).

Langtonet al. Controlledmembrane translocation provides a mechanism for signal transduction andamplification.Nature Chemistry9, 426–430 (2017).

Adamalaet al. Engineeringgenetic circuit interactions within and between synthetic minimal cells.Nature Chemistry9, 431–439 (2017).

《自然-氣候變化》

2017年5月 第7卷 第5期

永凍層佔了1500萬平方公里的陸地面積，是對氣候變暖最敏感的地球系統成分之一。最新的氣候模型均預測，未來氣候變化將導致高緯度土壤溫度上升，從而引起永凍層融化，不過各模型預測的融化程度存在較大差異。

Chadburnet al.An observation-based constraint on permafrost loss as a function ofglobal warming.Nature Climate Change7, 340–344 (2017).

《自然-生態與演化》

2017年5月 第1卷 第5期

封面提供：Zhenmin Bao

封面設計：Allen Beattie

軟體動物種類豐富，但對其基因組的研究卻較為缺乏。本期封面介紹了一種演化緩慢並帶有諸多祖先特徵的扇貝，並進一步分析了兩側對稱動物基因組的演變和生長調控。

Wanget al. Scallop genome provides insights into evolutionof bilaterian karyotype and development.Nature Ecology& Evolution1, 0120 (2017).

Sunet al. Adaptation to deep-sea chemosyntheticenvironments as revealed by mussel genomes.Nature Ecology & Evolution1, 0121 (2017).

《自然-能源》

2017年5月 第2卷 第5期

封面提供：Tomasiet al.

封面設計：AlexWing

背接觸晶硅異質結太陽電池效率很高，但製作複雜。本期封面專題介紹了一種基於依賴表面硅晶體生長的簡便方法，使兩種電子觸點能自動調整，製作出了轉化率達22%以上的太陽能電池。

Tomasiet al.Simple processing of back-contacted siliconheterojunction solar cells using selective-area crystalline growth.Nature Energy2, 17062 (2017).

《自然-遺傳學》

2017年5月 第49卷 第5期

表觀遺傳學研究的是攜帶獨立於DNA序列的信息的生物化學修飾，這些修飾可通過細胞分裂遺傳。Jenkinson等人帶來了有關表觀基因組資訊理論本質的深刻見解，這有助於人們構建出研究表觀基因組在疾病和老化中作用的強大工具。

Jenkinsonet al.Potential energy landscapes identifythe information-theoretic nature of the epigenome.Nature Genetics49, 719–729 (2017).

《自然-地球科學》

2017年5月 第10卷 第5期

封面提供：Dan H. Shugar

封面設計：Tulsi Voralia

河流襲奪指一條河流的上游源頭流入另一條河流，這種現象發生的時間尺度通常較長。通過分析河流流量和數字高程模型，本論文記錄了2016年5月期間加拿大育空地區冰川消退後的河流襲奪情況。如封面圖片所示，藍綠色的冰川前緣斯利姆斯（Slims）湖上漂浮著臟濁的冰山。斯利姆斯湖位於正在快速解體的卡斯烏爾希（Kaskawulsh）冰川末緣，後者位於加拿大育空地區的克魯恩國家公園及保留地。

Shugaret al.River piracy and drainage basin reorganizationled by climate-driven glacier retreat.Nature Geoscience10, 370–375 (2017).

Headley. Climate change:River redirected.Nature Geoscience10, 327-328 (2017).

《自然-人類行為》

2017年5月 第1卷 第5期

封面提供：Alamy Stock Photo

封面設計：Samantha Whitham

你的大腦如何認出熟人的？通過結合社交網路分析與fMRI多體素模式分析，本期封面研究顯示，見到熟人時，社交網路信息就會自動在人們腦中激活並準確呈現。

Parkinsonet al.Spontaneous neural encoding of social network position.Nature Human Behaviour1, 0072 (2017).

《自然-免疫學》

2017年5月 第18卷 第5期

封面創作：Lewis Long

核酸感測器TLR9需要被密切調控，以防止LAMP1+內溶酶體中的自配體將其激活。Saveanu及同事發現，氨肽酶IRAP是內體運輸的調節因子，會減少TLR9的偽激活。Saveanu提供的原始圖片顯示了骨髓源性樹突狀細胞（DAPI染色的藍色細胞核）中TLR9-GFP（綠色）的共聚焦顯微鏡成像結果，其中紅色表示LAMP1+內溶酶體。

Babdoret al.IRAP+ endosomes restrict TLR9 activationand signaling.Nature Immunology18, 509–518 (2017).

《自然-材料》

2017年5月 第16卷 第5期

封面提供：Yoon Hwa Kim / Won Bin Im

封面設計：Tulsi Voralia

本研究報告了無熱淬滅效應的藍光磷光體。高溫下的光發射損失通過一個反向機製得到了補償，該機制源於電子空穴對之間的能量轉移和熱激活缺陷能級。

Kimet al.A zero-thermal-quenching phosphor.Nature Materials16, 543–550 (2017).

Smet & Joos. White light-emittingdiodes: Stabilizing colour and intensity.Nature Materials16, 500–501 (2017).

《自然-醫學》

2017年5月 第23卷 第5期

封面提供：Samuel Bullers

West及同事發現，在炎症性腸病（IBD）患者的發炎腸組織內，細胞因子抑癌蛋白M（OSM）及其受體被表達上調。OSM表達水平高與腫瘤壞死因子（TNF）中和療法抗性有關。阻斷或遺傳刪除OSM減弱了抗TNF療法抗性IBD小鼠模型的疾病嚴重程度。封面圖片所示為發炎的小鼠結腸粘膜，可藉助平足蛋白（圖中為綠色）的表達識別出數量增加的腸道間質細胞。上皮細胞通過上皮細胞黏著分子（EpCAM，圖中為紫紅色）表達識別；藍綠色表示細胞核。

Westet al.Oncostatin M drives intestinal inflammation andpredicts response to tumor necrosis factor–neutralizing therapy inpatients with inflammatory bowel disease.Nature Medicine23, 579–589 (2017).

《自然-方法》

2017年5月 第14卷 第5期

封面提供：Erin Dewalt, Jennifer Ma, Shreya Shukla, John Edgar, Peter Zandstra

本期封面展示的是血祖細胞的協同信號轉導及其對細胞系定向的影響。

《自然-微生物學》

2017年5月 第2卷 第5期

封面提供：Markus Ganter

封面設計：Samantha Whitham

在病原性血液感染階段，惡性瘧原蟲（Plasmodium falciparum）細胞周期的進程是由寄生蟲特異性激酶CRK4引導的。沒有活性CRK4，DNA複製便會被抑制，細胞核發生變形。

Ganteret al.Plasmodium falciparumCRK4 directs continuous rounds of DNA replication during schizogony.Nature Microbiology2, 17017 (2017).

《自然-納米技術》

2017年5月 第12卷 第5期

封面提供：David Hunter / Alamy Stock Photo

封面設計：LaurenHeslop

原油泄漏是一種主要的海洋及沿海污染源。一種有望清理原油泄漏的方法是使用能選擇性吸收石油而非水的海綿。實現這種效果的一種方法是在聚合物泡沫表面加上能同時增強泡沫疏水性和親油性的納米結構塗層。俞書宏及同事表明，正確的塗層納米材料選擇能提供額外的優勢。他們為聚合物海綿加上了石墨烯納米結構塗層，並且表明，對石墨烯施加一定電壓所產生的局部加熱足以顯著降低油粘度、提高吸收速度。封面所示的概念圖展示了使用石墨烯治理石油泄漏的概念。

Geet al. Joule-heated graphene-wrapped sponge enables fast clean-up of viscous crude-oil spill.Nature Nanotechnology12, 434–440 (2017).

Fragouli & Athanassiou. Oil spill recovery: Graphene heaters absorb faster.Nature Nanotechnology12, 406–407 (2017).

《自然-神經科學》

2017年5月 第20卷 第5期

封面提供：Yiding Li and Xiaohui Zhang

動脈（圖中白色）在小鼠大腦表面蜿蜒延伸，然後進入大腦深處。在這裡，動脈開始失去光滑的肌肉覆蓋，讓位於巨大的毛細血管網路（紅色）。

Filosa. Upstream current for a downstream flow.Nature Neuroscience20, 631–633 (2017).

Longdenet al. Capillary K+-sensing initiates retrograde hyperpolarization to increase local cerebral blood flow.Nature Neuroscience20, 717-726 (2017).

《自然-光子學》

2017年5月 第11卷 第5期

封面提供：Fabrice Raineri, Univ. Paris Diderot

封面設計：Bethany Vukomanovic

封面所示為集成硅光子學的一維InP基光子晶體納米激光二極體的掃描電子顯微鏡圖像。這個簡潔的電驅動激光器向目標硅波導發射波長1.55 μm的激光，其電光轉換效率超過10%。

Crosnieret al.Hybrid indium phosphide-on-silicon nanolaser diode.Nature Photonics11, 297-300 (2017).

《自然-物理》

2017年5月 第13卷 第5期

封面提供：JuanCarrasquilla

封面設計：Bethany Vukomanovic

在成功被用於處理大數據集後，機器學習技術現已被用於分類凝聚物質相和相變。

Carrasquilla & Melko. Machine learning phases of matter.Nature Physics13, 431-434 (2017).

Nieuwenburget al. Learning phase transitions byconfusion.Nature Physics13, 435-439 (2017).

Zdeborová. Machine learning: New tool in the box.Nature Physics13, 420-421 (2017).

《自然-植物》

2017年5月 第3卷 第5期

封面提供：A.R. Schmidt

封面設計：L. Heslop

通過復原古近紀歐洲琥珀中保存下來的152份新標本，地衣（一種真菌與藻類的共生體）的化石記錄增加了十倍以上。封面圖為始新世時期波羅的海琥珀中的枝狀地衣。

Kaasalainenet al.Diversity and ecological adaptations in Palaeogene lichens.Nature Plants3, 17049 (2017).

《自然-實驗室指南》

2017年5月 第12卷 第5期

封面設計：Jamel Wooten

封面所示為一個人體微血管網路晶元的內部：一個人乳腺癌細胞系MDA-MB-231腫瘤細胞（白色）被抑制在毛細血管（紅色）內，毛細血管外部包裹著周細胞（綠色）。

Chenet al.On-chip human microvasculature assay forvisualization and quantification of tumor cell extravasation dynamics.Nature Protocols12, 865-880 (2017).

《自然綜述：癌症》

2017年5月 第17卷 第5期

封面設計：Lara Crow

「或好或壞或中性」

Roy & Trinchieri. Microbiota: a key orchestrator of cancer therapy.Nature ReviewsCancer17, 271–285 (2017).

《自然綜述：心臟病學》

2017年5月 第14卷 第5期

封面提供：Farhad Pashakhanloo, Natalia Trayanova, David Bluemke, Elliot McVeigh

封面所示為一位心房顫動病人全心臟的纖維跟蹤成像詳圖。該圖片是根據60多個小時掃描獲得的體外高解析度擴散張量MRI重建所得。神經束順應局部纖維方向，揭示了新房和心室中的肌纖維結構。

《自然綜述：化學》

2017年5月 第1卷 第5期

封面設計：Rachael Tremlett

封面專題介紹了DNA四鏈體結構和癌症治療。富含鳥嘌呤的DNA序列可以形成四鏈體結構，這種結構的形成會降低端粒酶的活性，而端粒酶活性又與多種癌症的生成有關。因此，通過研究能結合并穩定四鏈體DNA的小分子或可找到治療癌症的方法。

Stephen Neidle. Quadruplex nucleic acids as targets for anticancer therapeutics.Nature Reviews Chemistry1, 0041 (2017).

《自然綜述：臨床腫瘤學》

2017年5月 第14卷 第5期

封面提供：Richard Levenson

本期封面為未剖切、固定狀態乳腺組織的紫外表面激發顯微鏡（MUSE）圖像，圖中展示了四周環繞著間質膠原蛋白和彈性蛋白的半張開乳腺導管。

《自然綜述：疾病導論》

天皰瘡是一種自身免疫性疾病，患者皮膚或口腔粘膜會出現水皰和糜爛，多數人在50歲到60歲之間開始發病。這幅信息圖示能幫助你快速了解天皰瘡的流行病學、機理、診斷、管理、生存質量以及研究者對研究方法和治療手段等方面的展望。

Kasperkiewiczet al.Pemphigus.Nature Reviews Disease Primers3, 17026 (2017).

《自然綜述：藥物發現》

2017年5月 第16卷 第5期

封面設計：Susanne Harris

「抗體-藥物偶聯物」

Becket al.Strategies and challenges for the next generationof antibody-drug conjugates.Nature Reviews Drug Discovery16, 315-337 (2017).

《自然綜述：內分泌學》

2017年5月 第13卷 第5期

封面提供：Shiue-Cheng Tang, Shih-Jung Peng, Luc Baeyens, Michael German

圖中展示了II型糖尿病患者體內的胰臟微環境。通過深部組織共聚焦顯微成像和組織光透明技術（折射率1.52），標記了血小板-內皮細胞粘附分子C3D1（胰臟血管）和胰高血糖素（胰島）的胰臟小葉被成像出來，展示了胰腺內分泌腺和外分泌腺四周的脂肪滲透（透射光信號）。

《自然綜述：腸胃病學和肝臟病學》

2017年5月 第14卷 第5期

封面提供：Carolina Tropini

被移植了既知菌群的小鼠結腸的熒光原位雜交圖。小鼠組織被DAPI染色，粘液由UEA-1（荊豆凝集素）標記，細菌由熒光DNA探針標記。

《自然綜述：遺傳學》

2017年5月 第18卷 第5期

Patrick Morgan

「感覺不一樣了」

Sultanaet al.Integration site selection by retroviruses and transposable elements ineukaryotes.Nature Reviews Genetics18, 292-308 (2017).

《自然綜述：免疫學》

2017年5月 第17卷 第5期

封面設計：Simon Bradbrook

「自我毀滅」

Nagata & Tanaka. Programmed cell death and theimmune system.Nature Reviews Immunology17, 333-340 (2017).

《自然綜述：材料學》

2017年5月 第2卷 第5期

封面設計：Rachael Tremlett

本期封面研究的是材料和微流體的相互影響，重點探討了材料製造中的最新發展可如何拓寬以微流體為平台的科學領域，以及微流體技術是如何反過來推進材料設計的。

Xu Houet al. Interplay between materials and microfluidics.Nature Reviews Materials2, 17016 (2017).

《自然綜述：微生物學》

2017年5月 第15卷 第5期

封面設計：Philip Patenall

「沙漠、沙丘和塵土」

Lebreet al.Xerotolerant bacteria: surviving through a dryspell.Nature Reviews Microbiology15, 285–296 (2017).

《自然綜述：分子細胞生物學》

2017年5月 第18卷 第5期

封面設計：Vicky Summersby

「播下特異性的種子」

Bananiet al.Biomolecular condensates:organizers of cellular biochemistry.Nature Reviews Molecular Cell Biology18, 285–298 (2017).

《自然綜述：腎臟病學》

2017年5月 第13卷 第5期

封面提供：Richard Levenson

封面所示為未剖切、固定狀態腎臟的紫外表面激發顯微鏡（MUSE）圖像，圖中展示了腎動脈的彈性膜，彈性膜周圍環繞著膠原質，且兩側都有腎小管。

《自然綜述：神經病學》

2017年5月 第13卷 第5期

封面提供：David Fernandes-Cabral

本期封面所示為人腦皮質脊髓束的高清纖維跟蹤圖。皮質脊髓束是人體中樞神經系統中最長的白質纖維，它起始於初級運動皮質區，穿過內囊和腦幹，最終達到脊髓。腦瘤、顱內動靜脈畸形或中風等腦損傷會移位、打散或者滲透皮質脊髓束。先進的纖維跟蹤技術使得精準重構皮質脊髓束的可能性變為了現實，這有助於改善神經外科手術的預後。

《自然綜述：神經科學》

2017年5月 第18卷 第5期

封面設計：Jennie Vallis &Alex Genn-Bash

「捏出新模型」

Lindenbergeret al.Towards a stronger science of human plasticity.Nature Reviews Neuroscience18, 261–262 (2017).

《自然綜述：風濕病學》

2017年5月 第13卷 第5期

封面提供：Farasat Zaman博士和Lars Savendahl教授

圖片展示了股骨遠端骺骨幹固定術後從一個兒童體內取出的完整骺板（又名生長板）。該生長板的所有區域都被描繪在內，包括靜止軟骨（圖中上部），增殖軟骨細胞和肥大軟骨細胞區，還有位於其下的軟骨基質鈣化區和骨化骨骼。這些組織通過膠原纖維染色法被固定和染色為阿爾新藍色。取出的生長板可被用作體外模型，以解決有關人體骨骼發育的臨床前和臨床問題。

《自然綜述：泌尿學》

2017年5月 第14卷 第5期

封面提供：Sudeh Izadmehr

圖中展示的是高倍熒光顯微鏡下的FVB/N小鼠前列腺。作者使用了免疫熒光染色法，用DAPI（二脒基苯基吲哚）在α-平滑肌肌動蛋白底上染色了細胞核與單克隆抗體，以區分出平滑肌細胞。平滑肌細胞形狀細長，兩端為錐形，細胞核居於中央。它們包圍著每一個前列腺腺體的基底上皮、管腔上皮和神經內分泌細胞。在前列腺癌病例中，平滑肌細胞的邊界會出現斷裂，這種不連貫性是癌細胞入侵的標記之一。

《自然-結構和分子生物學》

2017年5月 第24卷 第5期

封面提供：Cindy Goff / Alamy Stock Photo

冷凍電鏡結構和功能分析揭示了核糖體分裂蛋白ABCE1是如何分離核糖體亞基的。

Heueret al. Structure of the 40S–ABCE1 post-splitting complex in ribosome recycling and translation initiation.NatureStructural & Molecular Biology24, 453–460 (2017).

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