Science 一周论文导读 | 2018 年 5 月 18 日
审校 邓卓 咖喱 勺子
封面设计：韩宇
生物学
Biology
One-third of global protected land is under intense human pressure
全球三分之一的保护地区面临着巨大的人类压力
Kendall R. Jones, Oscar Venter, et al.
http://science.sciencemag.org/content/360/6390/788
图片来源：Xavier Rival
（导读：阿金）在生物多样性大量流失的时代，最大的生态保护成就当属全球保护地区的增长。但人类在保护区边界范围内的密集活动正对其产生负面影响。本研究使用全球人类活动压力图，展示了六百万平方公里的保护区（占总面积的32.8%）正遭受人类活动强压侵袭。为制止生物多样性的流失，务必要透明地报道人类对保护区的环境压力。
Abstract
NUFIP1 is a ribosome receptor for starvation-induced ribophagy
NUFIP1是饥饿诱导核糖体自噬的核糖体受体
Gregory A. Wyant, Monther Abu-Remaileh, et al.
http://science.sciencemag.org/content/360/6390/751
（导读 郭怿暄）溶酶体可降解并回收大分子和 mTORC1信 号分子。本研究对快速分离的溶酶体进行定量蛋白质组分析，发现营养水平和 mTOR 可对溶酶体蛋白质组进行动态调节。抑制 mTORC1 后，NUFIP1 重分布到自噬体和溶酶体，并与核糖体相互作用，通过与微管相关蛋白 1A/1B 轻链3的直接结合将其转运到自噬体从而使其降解，提示 NUFIP1 是选择性核糖体自噬的受体。
Abstract
Single-cell transcriptomics of the mouse kidney reveals potential cellular targets of kidney disease
小鼠肾脏的单细胞转录组揭示了肾脏疾病的潜在细胞靶点
Katalin Suszták, Jihwan Park, et al.
http://science.sciencemag.org/content/360/6390/758
（导读 郭怿暄）对于肾脏疾病病理机制的理解受限于对肾脏细胞类型的分子层面认识。本研究对健康小鼠肾脏的57979个细胞进行单细胞测序，发现具有相同表型但来源于不同基因突变的遗传性肾病起源于同一种分化细胞类型。此外，研究还揭示了小鼠肾脏集合管发育的细胞谱系来源，以及 Notch 信号通路对肾脏细胞类型转换（该转换失调与代谢性酸中毒密切相关）的影响。
Abstract
The projected effect on insects, vertebrates, and plants of limiting global warming to 1.5°C rather than 2°C
将全球变暖限制在 1.5°C 而不是 2°C 所带来的对昆虫、脊椎动物和植物的预计影响
R. Warren, J. Price, et al.
http://science.sciencemag.org/content/360/6390/791
（导读 郭思瑶）在《巴黎气候变化协议》中，联合国正努力将全球温度上升的限制由 2°C 改为 1.5°C。相比于 2°C的 全球变暖，在温度上升 1.5°C 的情况下，预计地理分布范围消失超过 50% 的昆虫、植物和脊柱动物均有大幅度下降。
Abstract
Gut microbiota utilize immunoglobulin A for mucosal colonization
肠道微生物群利用免疫球蛋白A进行粘膜定植
G. P. Donaldson, M. S. Ladinsky, et al.
http://science.sciencemag.org/content/360/6390/795
（导读 郭思瑶）免疫系统对细菌感染会产生剧烈的应答反应，但却允许肠道内的微生物群长期定植，其相关机制尚不清楚。科研人员发现了小鼠体内脆弱拟杆菌（人体肠道内大量存在的益生菌）的一种调节机制——利用免疫球蛋白A （IgA）粘附在上皮细胞上。该研究表明除了清除病原体，IgA 还有促进微生物群与人体共生关系的作用。
Abstract
SLAM-seq defines direct gene-regulatory functions of the BRD4-MYC axis
SLAM-seq 定义了 BRD4-MYC 轴直接的基因调节功能
Johannes Zuber, Stefan L. Ameres, et al.
http://science.sciencemag.org/content/360/6390/800
（导读 郭怿暄）确定转录因子和调节通路的直接靶点对了解其在生理和疾病中的作用至关重要。本研究将 SLAM-seq 与药理和化学遗传扰动相结合，对BRD4 和 MYC 两个转录枢纽的调节功能进行研究。发现 BRD4 是 RNA 聚合酶II依赖的转录的共同激活因子，受高剂量 BETi 的广泛抑制。MYC 则是控制代谢过程的选择性转录激活因子。本方法可用于发现任何基因和通路的直接转录靶点。
Abstract
物理学
Physics
Imaging of nonlocal hot-electron energy dissipation via shot noise
通过散粒噪声对非局域热电子能量耗散进行空间成像
安正华（复旦大学）, 陆卫（中国科学院上海技术物理研究所）等
http://science.sciencemag.org/content/360/6390/775
图片来源：easytechchina.com
（导读：阿金）热电子能量耗散的空间直接成像目前仍受限于检测技术和手段。本研究测量了结合超快热电子动力学过程（约21太赫兹）的散粒噪声，实现电子纳米测温，直接 在GaAs/AlGaAs 晶格中得到非平衡态热电子空间分布成像图。该技术成功揭示了室温下的非局域能量耗散特征。
Abstract
Hybrid molecular-colloidal liquid crystals
混合分子-胶体液晶
Ivan I. Smalyukh, Haridas Mundoor, et al.
http://science.sciencemag.org/content/360/6390/768
（导读：阿金）软物质系统内有序性和流动性经常共存一体，但其对称性又高于其基本构件的对称性。本研究将微米长度的无机胶体棒分散在分子棒的向列液晶流体中。两种单轴构件块在自由扩散时相互作用，形成正交向列流体。尺寸相似的棒体平行，分子有序向与胶体棒正交。这些混合流体可以通过电场、磁场进行切换。
Abstract
Extraordinary plasticity of an inorganic semiconductor in darkness
无机半导体在黑暗中的超凡可塑性
Yu Oshima, Atsutomo Nakamura and Katsuyuki Matsunaga
http://science.sciencemag.org/content/360/6390/772
（导读 甜甜）无机半导体常常因脆性而失效。本研究报道了经光照变形时会立即断裂的无机半导体硫化锌（ZnS），在完全黑暗且室温条件下则有 εt = 45%的形变应变，变形后 ZnS 的光学带隙明显减小。研究人员认为黑暗中 ZnS 可塑性的增强归因于完全黑暗中的位错移动。该研究结果揭示了无机半导体脆性并非固有属性。
Abstract
材料科学
Materials
Elastic strain engineering for ultralow mechanical dissipation
超低机械损耗的弹性应变工程
D. J. Wilson, T. J. Kippenberg, et al.
http://science.sciencemag.org/content/360/6390/764
（导读 卓思琪）纳米级结构中产生的极端应力已被用来强化材料性能。本研究展示了结合“软箝位”声子工程形式的纳米级应力如何实现超低机械损耗。研究人员使用非均匀声子晶体模式，共同定位出游离氮化硅纳米梁的应变和弯曲运动。结果说明超相干纳米机械装置工程具备极大发展前途。
Abstract
3D charge and 2D phonon transports leading to high out-of-plane ZT in n-type SnSe crystals
3D电荷和2D声子输运提高n型硒化锡（SnSe）晶体平面外ZT值
赵立东（北京航空航天大学材料科学与工程学院）, 何佳清（南方科技大学）等
http://science.sciencemag.org/content/360/6390/778
（导读 卓思琪）热电技术可将废热直接转换为电能，其转换效率由热电优值（ZT）决定。本研究展示在 773K 温度下n型 SnSe 晶体平面外最大ZT值为2.8 ± 0.5。层状 SnSe 晶体的热导率在面外2D声子传输方向最低，并具有重叠层间电荷密度（3D电荷输运），既改善了载波子迁移率，又保留了较大的Seeback 系数。为增强平面外电输运性能且不降低热性能提供新策略。
Abstract
化学
Chemistry
CO2 electroreduction to ethylene via hydroxide-mediated copper catalysis at an abrupt interface
在突变界面处通过氢氧化物介导的铜催化二氧化碳电还原生成乙烯
Edward H. Sargent, Cao-Thang Dinh, et al.
http://science.sciencemag.org/content/360/6390/783
【改下标】（导读 卓思琪）二氧化碳电还原可作为乙烯的来源，但现有反应系统的转化效率、生产率和催化剂活性均较低。本研究展示，在碱性电解质中的突变界面上，一种铜电催化剂可将 CO2 还原为乙烯，并可达到70%的法拉第效率。通过引入基于聚合物的气体扩散层增加操作稳定性，可在最初的150小时内恒定的提供乙烯。
Abstract