Science 等一周论文导读（上）| 2017年第2期
审校：金庄维 邓卓 访冬 赵维杰 魏若妍
天文学
Astronomy
Penitentes as the origin of the bladed terrain of Tartarus Dorsa on Pluto
冰林是冥王星塔尔塔罗斯山脊片状地形的起源
John E. Moores, Christina L. Smith, Anthony D. Toigo & Scott D. Guzewich
http://www.nature.com/nature/journal/v541/n7636/full/nature20779.html
图片来源：nasa.gov
（导读 刘小鸥） 冰林曾被认为是地球独有的冰雪特征，但新视野号于冥王星塔尔塔罗斯山脊区域（Tartarus Dorsa region）观测到了类似冰林的片状地形。本研究通过模拟冰林生长重现了该区域的冰脊方向与间隔距离等特征，并且暗示其形成于数千万年前。
Abstract
物理学
Physics
Sideband cooling beyond the quantum backaction limit with squeezed light
通过压缩光实现超越量子反作用限制的边带冷却
Jeremy B. Clark, Florent Lecocq, Raymond W. Simmonds, José Aumentado & John D. Teufel
http://www.nature.com/nature/journal/v541/n7636/full/nature20604.html
（导读 刘小鸥） 由于量子扰动的制约，传统激光冷却具有最低冷却温度限制，即量子反作用限制。本研究提出并通过实验证明，压缩光可用于冷却宏观机械物体，并突破最低温度的限制。该技术理论上可将低频机械振荡冷却至无限接近其运动基态，有助于在更大的系统中进行量子物理研究。
Abstract
Lasing action from photonic bound states in continuum
光连续区束缚态产生的激光作用
Ashok Kodigala, Thomas Lepetit, Qing Gu, Babak Bahari, Yeshaiahu Fainman & Boubacar Kanté
http://www.nature.com/nature/journal/v541/n7636/full/nature20799.html
（导读 刘小鸥） 连续区束缚态（BIC）表现为不衰减的共振，虽然早在1929年就有理论预言，但实验中观察到BIC、实现BIC激光仍然十分困难。本研究报道了室温条件下光泵BIC腔中的激光作用，激光的波长与纳米共振器半径相当。BIC激光为研究光与物质相互作用提供了新途径，有望应用于量子信息等领域。
Abstract
材料科学
Material Science
Strong peak in TC of Sr2RuO4 under uniaxial pressure
单轴压力下在Sr2RuO4中观察到转变温度（TC）的强峰
Alexander Steppke, Lishan Zhao, Mark E. Barber…Andrew P. Mackenzie, Clifford W. Hicks
http://science.sciencemag.org/content/355/6321/eaaf9398
（导读 刘小鸥） Sr2RuO4具有高纯度且超导有序参数可能具有奇宇称。本研究探究了其各向异性应变与超导性的关联，发现~1千兆帕斯卡的单轴压力能够导致TC的明显变化。计算表明了TC极大值出现的特点，并揭示了在高应变条件下Sr2RuO4的有序参数可能具有偶宇称。
Abstract
Strong coupling of a single electron in silicon to a microwave photon
硅中单个电子与微波光子的强耦合
X. Mi, J. V. Cady, D. M. Zajac, P. W. Deelman, J. R. Petta
http://science.sciencemag.org/content/355/6321/156
（导读 邓卓） 得益于秒量级的量子相干时间，硅是用来制造量子处理器的其中一种前沿材料。本研究通过观察到微波腔体中的拉比分裂展示了硅双量子点中单个电子和光场的强耦合。这种强耦合有助于研究长程的量子位耦合和半导体量子点中的电子纠缠。
Abstract
Hydrogen positions in single nanocrystals revealed by electron diffraction
通过电子衍射揭示单个纳米晶体中的氢原子位置
L. Palatinus, P. Brázda, P. Boullay, O. Perez, M. Klementová, S. Petit, V. Eigner, M. Zaarour, S. Mintova
http://science.sciencemag.org/content/355/6321/166
（导读 邓卓） 对氢原子的定位对分析晶体结构十分重要，但是其难度也较大。本研究报导了在纳米晶体材料中通过高精度电子衍射断层成像的修正对氢原子的直接定位。研究人员在有机和无机材料中均实现了对氢原子的定位，为揭示精细材料结构提供了可靠方法。
Abstract
化学
Chemistry
Braiding a molecular knot with eight crossings
八交叉口分子结的编织
Jonathan J. Danon, Anneke Krüger, David A. Leigh, Jean-François Lemonnier, Alexander J. Stephens, Iñigo J. Vitorica-Yrezabal, Steffen L. Woltering
http://science.sciencemag.org/content/355/6321/159
图片来源：sciencemag
（导读 柳寒石） 研究人员采用新的分子构造策略，在铁离子的介导下成功构建了包含八个交叉口的三链闭环分子结。这个包含192个原子的分子结是迄今最复杂、最牢固的人工分子结，可能拓展分子结结构在微观领域的应用。
Abstract
Macrocyclic bis-thioureas catalyze stereospecific glycosylation reactions
大环双硫脲催化的立体选择性糖基化反应
Yongho Park, Kaid C. Harper, Nadine Kuhl, Eugene E. Kwan, Richard Y. Liu, Eric N. Jacobsen
http://science.sciencemag.org/content/355/6321/162
图片来源：sciencemag
（导读 柳寒石） 本研究报道了一种新型大环双硫脲催化剂，它能够通过同时激活亲电基团和亲核基团来影响糖基化反应过程中的立体选择性，使立体选择性复杂并难以预测的糖基化反应更加可控。
Abstract
Aromatic and antiaromatic ring currents in a molecular nanoring
分子纳米环中的芳香与反芳香环流
Martin D. Peeks, Timothy D. W. Claridge & Harry L. Anderson
http://www.nature.com/nature/journal/v541/n7636/full/nature20798.html
（导读 刘小鸥） 理解介观环中芳香性与量子相干效应间的关联为研究中等尺寸分子的环流提供了支持。本研究利用核磁共振谱与密度泛函理论，表明6卟啉纳米环模板复合体在不同氧化态下具有不同芳香性，证明通过改变其氧化态能够将环流升至大环中。
Abstract
地球科学
Earth Science
Hydroclimate changes across the Amazon lowlands over the past 45,000 years
亚马逊低地地区在过去45000年中的水文气候变化
Xianfeng Wang（王先锋，南洋理工）, R. Lawrence Edwards, Augusto S. Auler…Jeffrey A. Dorale & Hong-Wei Chiang
http://www.nature.com/nature/journal/v541/n7636/full/nature20787.html
（导读 赵维娜） 亚马逊盆地在冰川时代的水文气候还存在争议。我们对其东部Paraíso洞中堆积物的研究显示该地区冰川时代降雨量与温度和二氧化碳浓度等条件变化密切相关。研究发现：尽管还存在热带雨林，亚马逊盆地在上一次冰河时期气候普遍较为干燥。
Abstract
生态学
Ecology
Plant-soil feedback and the maintenance of diversity in Mediterranean-climate shrublands
地中海气候灌丛中的植物-土壤反馈和多样性维持
François P. Teste, Paul Kardol, Benjamin L. Turner, David A. Wardle, Graham Zemunik, Michael Renton, Etienne Laliberté
http://science.sciencemag.org/content/355/6321/173
图片来源：wikiwand.com
（导读 赵维杰） 本研究选取了澳大利亚高多样性灌丛中的16种植物，将它们种植于原生土壤或其他植物根系附近的土壤中，发现土壤生物群与有外生菌根的植物之间存在正反馈，而与无菌根和固氮植物之间为负反馈。结合模拟结果，本研究说明植物-土壤反馈在地中海气候灌丛中植物的分类学和多样性特征形成中扮演重要角色。
Abstract
Plant-soil feedbacks and mycorrhizal type influence temperate forest population dynamics
植物-土壤反馈与菌根类型对温带森林种群动态的影响
Jonathan A. Bennett , Hafiz Maherali, Kurt O. Reinhart, Ylva Lekberg, Miranda M. Hart, John Klironomos
http://science.sciencemag.org/content/355/6321/181
（导读 谭坤） 土壤生物群的反馈是陆地植物多样性的重要决定者之一。本文通过对北美囊括55个物种、550个种群的大规模研究发现菌根共生体可解释大部分的植物-土壤反馈，同时也是参与温带森林中种群调节和群落结构的构建。
Abstract
Genome sequence and genetic diversity of European ash trees
欧洲白蜡树的基因组序列及遗传多样性
Elizabeth S. A. Sollars, Andrea L. Harper, Laura J. Kelly…Mario Caccamo & Richard J. A. Buggs
http://www.nature.com/nature/journal/v541/n7636/full/nature20786.html
图片来源： nature.com
（导读 郭思瑶） 白蜡树在北半球广泛分布，但在欧洲遭受真菌侵害以致顶梢枯死，在北美受食草甲虫危害。研究人员对英国格洛斯特郡的低杂合性欧洲白蜡树进行基因组测序并，发现了显示白蜡树对顶梢枯死敏感度降低的改良标记。这项快速整合性研究为应对非典型生物流行病传播提供了新思路。
Abstract
进化生物学
Evolutionary Biology
A symmoriiform chondrichthyan braincase and the origin of chimaeroid fishes
形似 symmoriidae 的软骨鱼颅骨与银鲛亚目的起源
Michael I. Coates, Robert W. Gess, John A. Finarelli, Katharine E. Criswell & Kristen Tietjen
http://www.nature.com/nature/journal/v541/n7636/full/nature20806.html
（导读 谭坤） 现代有颌类的四大分支之一的银鲛亚目有着独特的进化价值以及特殊的身体构造。本文通过对2.8亿年前软骨鱼Dwykaselachus 颅骨化石进行断层扫描，发现其外形归属于symmoriid类，但耳迷路和脑颅空间结构具有银鲛亚目的特征，为现代软骨鱼起源和早期有颌类冠群发生研究提供了强力依据。
Abstract
微生物学
Microbiology
Pyocyanin degradation by a tautomerizing demethylase inhibits Pseudomonas aeruginosa biofilms
互变异构去甲基化酶抑制铜绿假单胞菌生物膜从而降解绿脓菌素
Kyle C. Costa, Nathaniel R. Glasser, Stuart J. Conway, Dianne K. Newman
http://science.sciencemag.org/content/355/6321/170
图片来源：wikipedia.org
（导读 郭思瑶） 机会致病菌铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）产生的氧化还原产物吩嗪对于生物膜形成，毒力和临床结果有重要作用。绿脓菌素是吩嗪最利于研究的存在形式。研究人员发现绿脓菌素去甲基化酶（PodA）可破坏铜绿假单胞菌生物膜形成，显示调节胞外氧化还原反应产物可以影响形成生物膜的微生物的适应性。
Abstract
Assembly of a nucleus-like structure during viral replication in bacteria
病毒在细菌内复制过程中细胞核样结构的组装
Vorrapon Chaikeeratisak, Katrina Nguyen, Kanika Khanna…David A. Agard, Joe Pogliano
http://science.sciencemag.org/content/355/6321/194
图片来源： http://reliawire.com
（导读 郭思瑶） 研究人员发现病毒侵染细菌过程中会形成核样结构。绿针假单胞菌噬菌体201φ2-1组装了一个可以分隔病毒DNA和细胞质的隔间，病毒DNA复制与转录相关的蛋白质分布在隔间内部。在细胞膜处组装而成的病毒外壳会移动至隔间处完成病毒颗粒的最终组装，进而引起隔间结构和细菌细胞的解体。
Abstract
A bacterial global regulator forms a prion
细菌全局性调控蛋白可形成朊病毒
Andy H. Yuan, Ann Hochschild
http://science.sciencemag.org/content/355/6321/198
图片来源： CDC
（导读 郭思瑶） 朊病毒是自繁殖蛋白聚合体，作为基于蛋白质的遗传元件存在于真菌中。朊病毒在真核生物中广泛存在，但还未在细菌中发现过。研究人员发现肉毒杆菌（Clostridium botulinum）的转录终止子Rho可以形成朊病毒。其形成可以造成转录组全局性的变化。这显示朊病毒的出现要早于真核生物与细菌的进化分离。
Abstract
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