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【时间】 2023年10月19日在线发表 本期文章涵盖了多个领域的研究成果，从天体物理到生物医学，再到材料科学和人工智能。 其中一些研究探索了宇宙中重元素的起源和演化，以及火星内部结构和演化过程。这些发现有助于我们更好地了解宇宙和太阳系的奥秘。 另一些研究聚焦于生物医学领域，揭示了冠状病毒感染新机制、癌症治疗通用新靶点、精子发育和男性不育症（两篇文章研究同一蛋白）、胎儿大脑发育等重要问题。这些研究为相关疾病的预防、治疗和保护生物多样性提供了重要的科学依据。 在材料科学领域，一些研究关注新型材料的合成和性能优化，如高效能源存储材料、柔性电子器件材料和高强度结构材料等。这些研究有助于推动新技术的发展，改善我们的生活质量。 此外，还有一些关于人工智能的研究，包括自然语言处理、计算机视觉和强化学习等方向。这些研究有助于提高机器人、智能助手和自动驾驶等系统的性能和功能，推动人工智能技术的应用和发展。 总体而言，这些研究成果代表了科学界在不同领域取得的进展，它们对于推动科学、技术和社会的发展都具有重要意义。 【1】 Heavy element production in a compact object merger observed by JWST (JWST观测到紧凑天体合并中的重元素产生)：该文章介绍了使用詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）观测到的紧凑天体合并过程中重元素的产生。这对于我们理解宇宙中重元素的起源和演化具有重要意义。 【2】 TMPRSS2 is a functional receptor for human coronavirus HKU1 (TMPRSS2是人冠状病毒HKU1的功能性受体)：该研究发现TMPRSS2是人冠状病毒HKU1的功能性受体。这一发现有助于我们深入了解冠状病毒的感染机制，为相关疾病的预防和治疗提供理论依据。 【3】 A superconducting nanowire single-photon camera with 400,000 pixels (具有40万像素的超导纳米线单光子相机)：该研究描述了一种具有40万像素的超导纳米线单光子相机的开发，其性能比目前最先进的技术提高了400倍，并且显示出良好的可扩展性。这对于光学成像领域的进展具有重要意义。 【4】 Interface design for all-solid-state lithium batteries (全固态锂电池的界面设计)：该研究通过在锂金属和固态电解质之间引入镁-铋基中间层和富氟中间层，改善了全固态锂金属电池的稳定性和性能。这对于提高锂电池的安全性和能量密度具有重要意义。 【5】 On-surface synthesis of a doubly anti-aromatic carbon allotrope (表面合成双反芳香碳异构体)：该研究使用表面化学方法成功合成了一个双反芳香碳异构体cyclo[16]carbon，并通过扫描隧道显微镜和原子力显微镜对其进行了表征。这一发现对于理解碳材料的结构和性质具有重要意义。 【6】 Normative spatiotemporal fetal brain maturation with satisfactory development at 2 years (2岁时具有满意发育的胎儿大脑时空发育的规范性研究)：该研究利用1059个优质三维超声大脑图像，建立了胎儿大脑发育的规范数字图谱，并提供了从出生后到2岁时的大样本追踪数据。这对于了解胎儿大脑发育的正常过程和异常情况具有重要意义。 【7】 An ON-type direction-selective ganglion cell in primate retina (灵长类动物视网膜中的ON型定向选择性神经节细胞)：该研究利用转录组数据和功能实验，鉴定了灵长类动物视网膜中负责检测运动图像并启动注视稳定机制的ON型定向选择性神经节细胞。这对于理解视觉系统的运作机制具有重要意义。 【8】 Dipolar quantum solids emerging in a Hubbard quantum simulator (在Hubbard量子模拟器中出现的偶极量子固体)：该研究利用光学格子中的磁性原子，成功实现了具有长程各向异性相互作用的偶极量子固体的模拟。这对于量子模拟器在研究多体系统中的应用具有重要意义。 【9】 Remarkable heat conduction mediated by non-equilibrium phonon polaritons (非平衡声子极化子介导的显著热传导)：该研究通过对比具有金涂层和无金涂层的3C-SiC纳米线的热传导测量结果，发现热激发的表面声子极化子可以显著增强纳米结构的热导率。这对于提高热管理技术具有重要意义。 【10】 Evidence for a liquid silicate layer atop the Martian core (火星核心上方存在液态硅酸盐层的证据)：该研究利用多次衍射的P波和第一性原理计算，显示火星的核心比之前认为的更小、更密。这一发现有助于我们更好地了解火星内部结构和演化。 【11】 Structure and electromechanical coupling of a voltage-gated Na+/H+ exchanger (电压门控Na+/H+交换体的结构和电-机械耦合)：该研究揭示了海胆SLC9C1的S4电压感应片段在超极化时下移，消除了由细胞内螺旋结构引起的抑制作用，从而使Na+/H+交换得以激活，进而激活sAC并引发精子趋化的pH依赖性。这对于理解离子交换和细胞信号传导具有重要意义。 【12】 All-analog photoelectronic chip for high-speed vision tasks (用于高速视觉任务的全模拟光电芯片)：该研究开发了一种将电子和光计算相结合的全模拟芯片，其系统能效比和计算速度分别比现有技术提高了三个和一个数量级。这对于高速视觉处理任务的实现具有重要意义。 【13】 Disruption of sugar nucleotide clearance is a therapeutic vulnerability of cancer cells (糖核苷酸清除的紊乱是癌细胞的治疗易感性)：该研究发现，一种名为UXS1的酶在某些癌细胞中的需求比在正常细胞中更高，这为治疗癌症提供了潜在的靶点（可根据癌细胞所特有的蛋白设计靶向药物，这个药物只会被富集在癌细胞中。此外，对于有些癌细胞，丢失这些特有的蛋白后癌细胞无法存活，这种情况下，我们只需要靶向降解该蛋白即可消灭该癌细胞）。 【14】 Structures of a sperm-specific solute carrier gated by voltage and cAMP (电压和cAMP调节的精子特异性溶质载体的结构)：这篇文章介绍了一种名为SLC9C1的转运蛋白的分子机制，该转运蛋白对男性生育至关重要。研究人员通过结构分析揭示了该转运蛋白在电压激活和cAMP调节下的工作方式。这项研究对于理解精子发育和功能以及男性不育症的机制具有重要意义。 【15】 Dopaminergic systems create reward seeking despite adverse consequences (多巴胺系统在不利后果下仍能产生寻求奖励行为)：这项研究使用果蝇模型揭示了多巴胺神经元在奖励编码过程中的作用。研究发现，一部分编码奖励的多巴胺神经元可以对抗编码惩罚的神经元，并且可以在不利后果或饥饿信号存在的情况下优先选择寻求奖励的行为。这些发现有助于我们更好地理解奖励和动机行为的神经基础。 【16】 Leishmania genetic exchange is mediated by IgM natural antibodies (IgM自然抗体介导的利什曼原虫基因交换)：这项研究揭示了利什曼原虫在沙蝇寄主体内进行基因交换的机制。研究人员发现，这种基因交换是通过自然存在的IgM抗体介导的。这些发现有助于我们更好地理解利什曼病原体的遗传变异和适应性进化，并为相关研究提供了可重复和增加回交效率的方法。 【17】 On the origin of diffuse intensities in fcc electron diffraction patterns (面心立方电子衍射图案中弥散强度的起源)：这项研究探讨了多元素合金面心立方结构的电子衍射图案中观察到的弥散强度的起源。研究人员发现，部分弥散强度是由于来自高阶劳厄区的反射所致。这些发现有助于我们更好地理解多元素合金的晶体结构和衍射行为。 【18】 A single photoreceptor splits perception and entrainment by cotransmission (单个光感受器通过共传递分离感知和节律同步)：这项研究揭示了果蝇R8光感受器如何通过共释放组胺和乙酰胆碱来分离图像感知和昼夜节律同步的信号，并且这种分离进一步在中央神经系统的传导路线中得到巩固。这些发现有助于我们更好地理解光感受器的功能和视觉系统的调控机制。 【19】 Assessing the illegal hunting of native wildlife in China (评估中国非法猎捕本土野生动物)：这项研究通过分析中国非法猎捕的定罪数据库，揭示了非法猎捕对中国生物多样性的威胁规模。研究结果显示非法猎捕对中国本土野生动物造成了严重的压力。这些发现有助于我们更好地了解非法猎捕对生物多样性保护的影响，并为相关保护措施的制定提供依据。 【20】 Geophysical evidence for an enriched molten silicate layer above Mars’s core (地球物理证据表明火星核心上方存在富含熔融硅酸盐的层)：这项研究提供了观测证据，表明火星核心上方存在一层熔融硅酸盐。这层硅酸盐层上面覆盖着部分熔融层，这意味着火星的核心比先前认为的要小。这些发现有助于我们更好地理解火星内部结构和演化过程。 【21】 A microfluidic transistor for automatic control of liquids (用于液体自动控制的微流体晶体管)：这项研究利用流限制效应开发了一种微流体装置，其流量-压力行为类似于电子晶体管的电流-电压特性。这种微流体晶体管可以实现液体的自动控制。这项技术有潜力在微流体领域中实现自动化控制和调节。 【22】 Human-like systematic generalization through a meta-learning neural network (通过元学习神经网络实现类人系统化概括)：这项研究采用元学习组合性方法实现了类人系统化概括所需的系统性和灵活性。研究人员通过神经网络模型使计算机能够像人类一样进行系统性的概括推理。这些发现对于人工智能领域的发展具有重要意义。 【23】 Antigenicity and receptor affinity of SARS-CoV-2 BA.2.86 spike (SARS-CoV-2 BA.2.86突刺蛋白的抗原性和受体亲和力)：这项研究评估了SARS-CoV-2 BA.2.86突刺蛋白的抗原性和受体亲和力。研究人员对该变异株的突刺蛋白进行了详细分析，以了解其在感染和免疫中的特性。这些研究结果有助于我们更好地理解新冠病毒的变异情况和相关疫苗研发。 【24】 Low-loss contacts on textured substrates for inverted perovskite solar cells (纹理基底上的低损耗接触用于倒置钙钛矿太阳能电池)：这项研究开发了一种在纹理基底上制备倒置钙钛矿太阳能电池的低损耗接触技术。研究人员通过优化接触界面结构，实现了电池的高效能转换。这些技术进展有助于提高钙钛矿太阳能电池的性能和稳定性。
本期Nature封面内容： 墨西哥基因组学（为前期内容，近几期封面都不是当期的） 封面灵感来自土著Huichol艺术，以墨西哥地图为特色，该地图基于反映该国基因多样性的数据。在本周的文章中，Andrés Moreno Estrada和他的同事介绍了墨西哥生物银行项目的初步结果。为了创建全国数据库，该团队对来自墨西哥所有32个州的6057人进行了基因分型，确保该国土著社区的代表也包括在内。研究人员利用这些数据对22个复杂性状进行了全基因组关联研究，并评估了多基因评分对疾病风险的预测效果。在另一篇论文中，Jonathan Marchini和他的同事揭示了墨西哥城前瞻性研究的结果，该研究对来自墨西哥城两个地区的140000名成年人进行了基因分型和测序。这些论文共同揭示了墨西哥人口的遗传史，并深入了解了疾病的遗传风险。 |
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