12月22日《自然》雜志精選 _雜志

封面故事: Nature雜志年度十大科學(xué)新聞人物

《自然》評(píng)出了過去一年對(duì)科學(xué)有重大影響的十大新聞人物。他們是物理學(xué)家Dario Autiero、地球上第70億個(gè)嬰兒Danica M. Comacho、美國(guó)環(huán)境保護(hù)署署長(zhǎng)Lisa Jackson、放射性同位素研究人員Tatsuhiko Kodama、歐洲核子研究中心（CERN）工程師Mike Lamont、微生物學(xué)家和博客作者Rosie Redfield、物理學(xué)方面的企業(yè)家John Rogers、天文學(xué)家Sara Seager、埃及前總理Essam Sharaf和心理學(xué)家Diederik Stapel 。

酰胺形成反應(yīng)研究的最新進(jìn)展

酰胺鍵是蛋白質(zhì)內(nèi)的重要化學(xué)鍵，構(gòu)成一些功能最多、使用最廣的合成聚合物的基礎(chǔ) 。然而，用于酰胺合成的現(xiàn)有方法非常一般化，被普遍認(rèn)為太寬泛、不夠精密。在這篇文章中， Vijaya Pattabiraman和Jeffrey Bode總結(jié)了從事酰胺鍵形成反應(yīng)的有機(jī)化學(xué)家所取得的最新進(jìn)展，重點(diǎn)介紹了新的合成方法的成功實(shí)施以及它們的局限性。他們預(yù)測(cè)，具有環(huán)境可持續(xù)性的、成本效益高的催化方法，將會(huì)用在下一代小分子藥物、用于治療作用的肽和非天然蛋白的酰胺形成反應(yīng) 。

低DNA甲基化的調(diào)控作用

DNA的胞嘧啶甲基化是一種在發(fā)育和疾病過程中的基因抑制中所涉及的外成修飾。在這項(xiàng)研究中，研究人員在小鼠胚胎干細(xì)胞和神經(jīng)元祖細(xì)胞中生成了以堿基對(duì)為分辨率的基因組DNA甲基化圖。被稱為“低甲基化區(qū)域”（LMRs，在這些區(qū)域中，平均甲基化率約為30% ，而不是典型的70%）的特征首次得到了描述。LMRs見于CpG-poor區(qū)域，但似乎是結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子的活性調(diào)控元素——轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合是生成LMRs所必需的。LMRs在分化過程中是動(dòng)態(tài)的，能預(yù)測(cè)活性調(diào)控區(qū)域。

量子氣體中的原子阻斷

這項(xiàng)研究演示了一個(gè)對(duì)原子數(shù)敏感的阻斷機(jī)制，它有望用在凝聚態(tài)物理學(xué)中和量子信息處理中。阻斷是當(dāng)一個(gè)受約束的“少體系統(tǒng)”中的強(qiáng)相互作用阻止一個(gè)粒子去占據(jù)一個(gè)本來可以占據(jù)的量子態(tài)時(shí)出現(xiàn)的。本文作者們觀察到了針對(duì)在光晶格中的超冷原子的一種新形式的相互作用阻斷，他們將其稱之為“軌道激發(fā)阻斷” 。在這個(gè)系統(tǒng)中，通過以共振方式調(diào)制晶格深度，一個(gè)晶格點(diǎn)上的一個(gè)單一原子可被激發(fā)到一個(gè)更高的軌道。但當(dāng)兩個(gè)原子占據(jù)同一點(diǎn)時(shí)，它們之間的相互作用會(huì)導(dǎo)致依賴于軌道的能移。因此，在一個(gè)適當(dāng)?shù)念l率進(jìn)行調(diào)制、將一個(gè)原子激發(fā)到更高軌道的動(dòng)作，對(duì)于激發(fā)第二個(gè)原子來說是非共振的，第二個(gè)原子是被“阻斷”的。該效應(yīng)在此被用來演示用超冷原子進(jìn)行的“算法冷卻”，它對(duì)于達(dá)到量子模擬所需的超低熵有潛在重要性。

提高有機(jī)半導(dǎo)體電子性能的方法

溶液法制備的有機(jī)半導(dǎo)體在用于廉價(jià)和柔性電子器件方面很有希望，但與無機(jī)半導(dǎo)體相比，通常其電子性能（最明顯的是載荷子流動(dòng)性）都會(huì)大大下降。借助來自無機(jī)半導(dǎo)體領(lǐng)域的一種辦法，Giri等人發(fā)現(xiàn)，通過一種簡(jiǎn)單的溶液處理技術(shù)將張力引入一個(gè)有機(jī)半導(dǎo)體中，可以改變材料內(nèi)的分子堆積，從而改變其電子性能。對(duì)于他們所研究的一種材料來說，使其結(jié)構(gòu)產(chǎn)生張力后，可以將載荷子流動(dòng)性提高兩倍以上。

兩棲動(dòng)物受到的三種威脅

兩棲動(dòng)物是最瀕危的脊椎動(dòng)物類別，而三種最嚴(yán)重的威脅分別是氣候變化、土地利用變化和真菌疾病“壺菌病” 。對(duì)一組近乎完整的兩棲動(dòng)物物種所受到的這三種威脅之間的相互作用所作的一項(xiàng)分析顯示，在有氣候變化風(fēng)險(xiǎn)的地區(qū)與有土地利用變化風(fēng)險(xiǎn)的地區(qū)之間存在相當(dāng)大程度的重疊。真菌疾病一般在不同區(qū)域都有發(fā)現(xiàn)，這與將氣候變化與熱帶地區(qū)的疾病威脅聯(lián)系起來的以前的研究結(jié)果是相矛盾的。但令人擔(dān)憂的是，物種豐富度最大的區(qū)域是受到威脅程度最高的區(qū)域。
【12月22日《自然》雜志精選】
田天科學(xué)時(shí)報(bào)