顶级期刊封面美图|2017年《自然》医学生物学封面故事汇

引言

众所周知，各大顶级学术期刊比如《Nature》、《Cell》、《Science》等的每一期的封面都是经过千挑万选挑出来的，不但有很好的科学故事或发现，而且画面也得美观闪亮。今天，我们将给大家呈现2017年权威期刊《Nature》的关于医学、生物学方面的封面故事。

▶权威期刊《自然》杂志的封面一般都具有相当大的科学价值，不但如此，精美的封面图片也进一步将科学故事呈献给大众。我们在这里为大家挑选了2017年51期《自然》杂志封面中的20张精美封面，都是关于医学、生物学领域的重要研究或者内容。在观看精美图片的过程中，也能够轻松了解图片背后的故事。

1

Lgr5+ 细胞在结肠癌中的作用

▲封面故事：本期封面为肿瘤干细胞通过血液转移的艺术想象图。肿瘤干细胞是肿瘤生长和转移扩散背后的驱动力，因此或许是应对癌症转移的一个靶点。

2利用液体活检监测肺癌初期演变

▲封面故事：研究者提出 ,“液体活检” 可用于非小细胞肺癌术后复发的早期检测。他们可以比常规临床检查提前约70天发现肿瘤复发情况，深入认识肿瘤代谢的演化过程。因此，液体活检或可应用于个性化医学领域，帮助改进癌症监测。

3人工智能分类皮肤癌

▲封面故事：本期封面展示了运用人工智能简化和扩展皮肤癌的诊断。研究人员使用了129450张皮肤疾病的临床图像，训练深度卷积神经网络分类皮肤病变。

4

来自寒武纪的早期后口动物

▲封面故事：本期封面所示为冠状皱囊动物（Saccorhytus coronarius）的复原图。Simon Conway Morris、韩健及同事描述的微型化石属于一种身体为袋状、 没有肛门的生物。基于其遗骸的原始特征，研究者认为这种生物是已知最原始的后口动物。

5藜麦基因组序列

▲封面故事：本期封面所示为秘鲁高地的妇女捣碎藜麦的场景。研究报告了藜麦（Chenopodium quinoa）的参考基因组序列，以表征藜麦的遗传多样性和亚基因组的演化过程。 

6大堡礁珊瑚白化

▲封面故事：本期封面所示为2016年拍摄的大堡礁北部的白化珊瑚。研究展示了气候变化对大堡礁的巨大影响。作者呼吁全球各国立即采取行动，以保障珊瑚礁的未来。

6恐龙关系新假说

▲封面故事：本期封面所示艺术想象图展示的是，鸟臀目恐龙库琳达奔龙（Kulindadromeus）抬头仰望始祖鸟科非对称飞羽。该研究将早期鸟臀目恐龙纳入考虑范围，在此基础上对蜥臀目和鸟臀目的划分方法提出挑战，并提出蜥脚下目恐龙应与早期的肉食性艾雷拉龙归为一类，而鸟臀目恐龙应与兽脚亚目恐龙归为一类。

7蚊翼之上

▲封面故事：本期封面所示曲线展示了蚊子拍动翅膀所引发的瞬间空气流动方向。研究表明， 蚊子拍动翅膀的高频率和低振幅意味着蚊子采用了独特的空气动力学机制。除了通过前缘涡流产生升力外，蚊子还会利用后缘涡流来增强升力——捕捉前次拍翅剩余的能量。

8大麦参照基因组

▲封面故事：国际大麦基因组测序联盟（IBSC）的 Nils Stein 及同事报告了对大麦这种重要谷物参照基因组的测序和组装。作者还对 96 个优异的欧洲春大麦和冬大麦品系的外显子组进行了测序，并研究了它们的遗传多样性，凸显了这一序列对谷类基因组学和育种项目的实用潜力。

9钙泵晶体揭示蛋白质-磷脂相互作用

▲封面故事：本期封面所示为利用X射线溶剂反差调变方法揭示出的钙泵晶体中的脂质双分子层。丰岛近（Chikashi Toyoshima）及同事介绍了一种利用溶剂反差调变的结晶学方法，它能将磷脂头基包含在内，这意味着未来的结晶学图像不再必须是不含脂质的了。

10生物多样性专题

▲封面故事：地球的生物多样性令人惊叹，但也面临着严重的威胁。生物之间不仅存在许多潜在有益的关系，比如封面所示的红嘴牛椋鸟和斑马之间的关系，也存在极为有害的关系，它们对物种、栖息地和生态系统构成了前所未有的挑战。本期《自然》探讨了生物多样性和生态保护领域的一些关键话题。

11最早的智人遗骸

▲封面故事：两篇《自然》论文报告了可追溯至30-35万年前的遗骸，并发现了大量与早期或近 期现代人类一致的特征， 包括面部、下颌和牙齿形状，以及较原始的脑颅和颅内形态。综上所述，研究者认为杰贝尔依罗人族遗骸可能代表了智人最早的演化阶段。

12全新寨卡病毒基因组

▲封面故事：本期中的三篇论文给出了大量全新的寨卡病毒基因组测序结果，深化了人们对寨卡病毒的遗传流行病学的认识。 

13单细胞生物学

▲封面故事：技术进步为此前无法在单细胞层面完成的研究分析提供了可能。因此，研究人员终于开始统计在复杂有机体中存在多少种不同类型的细胞，它们的作用是什么，以及它们如何发育变化。

14阿尔兹海默症关键蛋白的冷冻电镜结构

▲封面故事：本期封面所示为tau蛋白双螺旋丝，它是阿尔兹海默症中 缠结的主要组成成分。该研究首次揭示了阿尔兹海默症中 tau 细丝两种形态的高分辨结构。研究人员从阿尔兹海默症患者大脑中分离出这些细丝，并使用冷冻电镜技术进行成像。

15关于转移癌的临床综合基因组学研究

▲封面故事：封面所示概念图展示了个体中多种癌细胞从原发部位扩散到其他部位，即癌细胞转移的情况。图中的原发癌包括前列腺癌（蓝色）、乳腺癌（粉色）、肺癌（绿色）和结肠癌（橙色）。

16突触囊泡融合前复合体晶体结构

▲封面故事：突触囊泡启动并与突触前膜快速融合，令动作电位快速触发神经递质释放。但是人们对突触囊泡启动的分子机制一直不甚清楚。现已知该过程涉及 SNARE 复合体和synaptotagmin-1 蛋白之间的相互作用。在本周的《自然》中，Axel Brunger 及同事完善了这方面的认识，他们展示了已启动的融合前复合体晶体结构，它包括 SNARE复合体（绿色、红色和蓝色）、complexin 蛋白（黄色）和另外一个synaptotagmin-1 蛋白分子（紫色）。

17肠道中的反应

▲封面故事：大多数成熟器官都处在持续更新的状态中，衰老的细胞不断被干细胞后代取代。为了让器官大小保持不变，细胞的产生和消亡应保持严格的平衡状态，但是人们并不清楚这种控制是如何实现的。在本期《自然》中，Lucy Erin O'Brien及同事发现，细胞更新过程中细胞之间的局部交流能产生组织层面的平衡，从而保持器官大小不变。通过研究果蝇（Drosophila）的肠道（如封面所示），O'Brien和她的团队揭示了一种反馈机制：衰老的肠上皮细胞死亡阻断干细胞分化。

18人类微生物组计划扩展工作的新成果

▲封面故事：本期封面所示为各种口腔细菌的彩色扫描电子显微照。本期介绍了科学家为扩展人类微生物组计划（Human Microbiome Project）所做的工作，而口腔正是这项工作重点关注的6个关键人体部位之一。人类微生物组计划诞生于2012年，对18种不同人体部位进行了采样，全方位地概述了健康人类个体的微生物组。

19遗传变异对基因表达的影响

▲封面故事：各种基因型-组织表达(Genotype-Tissue Expression, GTEx)研究联盟通过大量采样遗体捐献者死后的正常无疾病人体组织，确定了一个参照目录和相关组织生物样本库，以便表征不同个体、不同组织的基因表达水平。研究联盟在论文中报告了迄今为止有关不同个体和不同组织的基因表达的最深入调查，涵盖来自449名捐献者、44种人体组织的7051份样本。他们表征了不同个体、不同组织的遗传变异和基因表达之间的关系，发现大部分基因受靠近受影响基因的遗传变异调控。

20Mini版蒙拉丽莎的微笑

▲封面故事：本期封面展示了一幅利用DNA自组装技术创造出来的8,704像素的《蒙娜丽莎》画像。使用二维DNA纳米结构产生具有纳米精度的表面图案并非新技术，但是此前的尺寸大小一直局限于0.05平方微米左右——对于许多潜在应用来说太小了。

免责声明：本内容版权归属于《Nature》，内容来自《Nature》及互联网，由转化医学平台整理、编辑，本平台仅作科学传播使用，不承担任何责任。

参考资料：

Macmillan Publishers Limited, part of Springer Nature. 

https://www.nature.com/

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