Science 一周论文导读 | 2017 年 7 月 7 日

【封面】AI 如何改变科学？

审校 访冬 咖喱鸡 邓卓

生物学

Biology

Multipotent peripheral glial cells generate neuroendocrine cells of the adrenal medulla

多能周围神经胶质细胞产生肾上腺髓质的神经内分泌细胞

Patrik Ernfors, Igor Adameyko et al.

http://science.sciencemag.org/content/357/6346/eaal3753

（导读 卓思琪）肾上腺中，嗜铬细胞是分泌肾上腺素的主要神经内分泌细胞。传统观点认为嗜铬细胞由神经嵴细胞分化而来，而本文发现很多嗜铬细胞是由周围神经胶质细胞——施万细胞前体（Schwann cell precursors，SCPs）分化产生的。SCPs 延内脏运动神经迁移至发育中的肾上腺附近后，分化为嗜铬细胞。这一分化过程对肾上腺的发育是重要的，说明周围神经是神经分泌系统发育的干细胞巢。

Abstract

Origins of lymphatic and distant metastases in human colorectal cancer

人类结直肠癌淋巴结转移和远端转移的谱系研究

Kamila Naxerova et al.

http://science.sciencemag.org/content/357/6346/55

（导读 卓思琪）传统观点认为肿瘤的局部淋巴结转移是更为致命的远端转移的起始阶段。本文对 17 个结直肠癌患者 213 个病理样品中的原位癌细胞、淋巴结转移癌细胞、远端转移癌细胞之间的谱系关系进行了测定，结果发现 65% 的例子中淋巴转移和远端转移来源于不同谱系的细胞。因此，淋巴结转移可能是，也可能不是结直肠癌远端转移的基础。

Abstract

Evolution of the wheat blast fungus through functional losses in a host specificity determinant

小麦瘟病菌通过寄主特异性决定因子的功能损失来实现进化

Yukio Tosa et al.

http://science.sciencemag.org/content/357/6346/80

（导读 郭思瑶）小麦瘟病最早在巴西出现，后成为严重损害亚洲作物的小麦疫病。本研究鉴定出了小麦瘟病菌中的无毒基因 PWT3 和 PWT4，二者的基因产物可以分别激活小麦抗性基因 Rwt3 和 Rwt4 以抵御小麦瘟病菌。对巴西小麦种植历史的数据分析显示，rwt3 缺陷小麦的广泛培育引发了小麦瘟病菌 PWT3 基因功能的缺失，从而引发了小麦瘟病的广泛传播。

Abstract

Neurodevelopmental protein Musashi-1 interacts with the Zika genome and promotes viral replication

神经发育蛋白 Musashi-1 与寨卡基因组相互作用并促进病毒复制

Fanni Gergely et al.

http://science.sciencemag.org/content/357/6346/83

（导读 郭思瑶）寨卡病毒倾向于感染神经细胞的原因尚不清楚。科学家发现寨卡病毒科借助神经细胞中的 RNA 结合蛋白 MSI1 完成病毒复制，并同时阻断 MSI1 与其内源性靶标的结合，使神经干细胞功能基因无法表达。MSI1 在人类胚胎神经前体细胞中高度表达，其选择性表达可以解释神经细胞为何格外易感寨卡病毒。

Abstract

Wild emmer genome architecture and diversity elucidate wheat evolution and domestication

野生二粒小麦基因组结构和多样性阐明小麦进化和驯化过程

Assaf Distelfeld et al.

http://science.sciencemag.org/content/357/6346/93

图片来源：sciencemag.org

（导读 郭思瑶）小麦是驱动新石器时代向农耕时代转变的基础作物。本研究对小麦野生四倍体祖先二粒小麦的 14 条染色体进行了基因组组装，并进行了基因成分、基因组结构和遗传多样性分析，从中鉴定出了推进小麦驯化性状发展的关键基因 TtBtr1。这一基因组组装结果为现代小麦育种优化提供了宝贵资源。

Abstract

物理学

Physics

Quantized electric multipole insulators

量子化电多极绝缘体

Taylor L. Hughes et al.

http://science.sciencemag.org/content/357/6346/61

（导读 田莉）Berry 相给出了晶体中电极化的公式化表述。本研究将这个概念延伸到更高阶的电多极矩，并确定其成立的必要条件和最小化模型。这些系统显示出带隙边界，并在费米面边界表现出部分电荷分区。研究人员引入了一个范式来描述这些绝缘相，并提出了三个拓扑行为可测的实验。研究结果有助于扩展拓扑相的分类。

Abstract

Nanoscale nuclear magnetic resonance with chemical resolution

具有化学分辨率的纳米级核磁共振

Philipp Neumann et al.

http://science.sciencemag.org/content/357/6346/67

（导读 田莉）传统的核磁共振（NMR）要求样品尺寸至少在纳升（10^-9 L）量级。本研究结合量子存储器和强磁场，通过一个专用量子传感器，在一个 20 仄升（10^-21L）的样品中实现了 ¹H 和 ¹⁹F NMR 谱的化学分辨率位移。为了减弱分子扩散引起的精度影响，研究人员应用同核去耦进行了高分辨率固态 NMR 测量，使 NMR 线宽减小了 20 倍。

Abstract

Femtosecond electron-phonon lock-in by photoemission and x-ray free-electron laser

利用光电子光谱和 X 射线自由电子激光对飞秒量级电子-声子进行“锁相”测量

W.-S. Lee, P. S. Kirchmann, Z.-X. Shen et al.

http://science.sciencemag.org/content/357/6346/71

（导读 陈烈裕）铁基材料中超导性的来源一直存在争议。本研究利用 X 射线衍射和光电子发射光谱定量测量了 FeSe 中的电子-声子耦合强度，实验结果表明电子关联效应是电子-声子耦合加强的原因。本研究展示了电子-电子和电子-声子的联合效应在铁基材料超导性中的重要地位。

Abstract

Discovery of orbital-selective Cooper pairing in FeSe

在铁基超导体硒化铁中发现了具有轨道选择性的库珀电子对

J. C. Séamus Davis et al.

http://science.sciencemag.org/content/357/6346/75

（导读 阿金）硒化铁（FeSe）因其异常的非磁性向列相和潜在的高温超导性，一直吸引着学术界的强烈研究兴趣。本研究使用 Bogoliubov 准粒子干涉成像测量了 FeSe 三维费米面结构以及相应的超导带隙。结果显示 Γ 和 X 带隙表现为各向异性、没有节点、且在动量空间中正交。带隙的排布结构揭示了 FeSe 中具有轨道选择性的库珀对的存在。

Abstract

其他

【Psychology - 心理学】

Cognitive science in the field: A preschool intervention durably enhances intuitive but not formal mathematics

认知科学实地试验：学前干预能持续增强直观数学能力而非正规数学能力

Moira R. Dillon, Elizabeth S. Spelke, Esther Duflo et al.

http://science.sciencemag.org/content/357/6346/47

（导读 董堃）发展中国家的孩子经常会在入学时无法适应高要求的小学课程要求。本研究在 214 个印度学前班的 1540 名儿童中开展实地试验，发现与对照组相比，在学前阶段通过游戏方式（五个数学游戏，五个社会认知游戏）锻炼儿童的数字和几何能力，可以持续提升儿童入学后的符号数字能力，但对于学校中的语言和正规数学课程没有显著帮助。

Abstract

【Economics - 经济学】

Citywide effects of high-occupancy vehicle restrictions: Evidence from “three-in-one” in Jakarta

高承载车辆限制的影响：以雅加达“一车三人”政策为例

Benjamin A. Olken et al.

http://science.sciencemag.org/content/357/6346/89

图片来源：sciencemag.org

（导读 刘威尔）本研究以雅加达的“一车三人（three-in-one）”政策（要求私人车辆在高峰时期主干道上必须搭乘 3 人以上）为例，通过手机谷歌地图交通速度数据，调查高承载车辆（high-occupancy vehicle, HOV）相关政策对交通拥堵的影响。早、晚高峰的延误时间在政策废止后分别由 2.1 和 2.8 分钟每千米上升至 3.1 和 5.3 分钟每千米，表明 HOV 政策能够显著改善交通状况。

Abstract

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