Science一周论文导读｜2022年12月9日
审校 小勺 阿金
制版 阿金
生物学
Biology
Principles of gene regulation quantitatively connect DNA to RNA and proteins in bacteria
基因调控原理定量连接细菌中的 DNA 与 RNA 和蛋白质
（导读 阿金）蛋白质浓度由基因特异调控过程和系统因素之间的互作确定。本研究定量表征了在多种条件下影响大肠杆菌全基因组转录和翻译的基因特异以及系统因素，总结出两大原则：RNA聚合酶活性被精准调节以匹配翻译输出，而翻译特征在大部分信使RNA中相似（mRNA）。结果表明细菌中的蛋白质浓主要设定在启动子水平。[论文详细信息]
IFITM proteins assist cellular uptake of diverse linked chemotype
干扰素诱导的跨膜蛋白促进细胞摄取多种相关化学类型
（导读 阿金）细胞透性药物的搜寻主要集中在低分子量、非极性的刚性化学结构。本研究使用互补的基因组规模化学遗传学方法识别出一种内源性化学摄取通路，涉及干扰素诱导的跨膜蛋白（IFITMs），调控MTOR原型生物抑制剂的细胞透性，此外还发现IFITMs适度协助一些蛋白降解靶向嵌合体。[论文详细信息]
Tuberculosis treatment failure associated with evolution of antibiotic resilience
结核病治疗失败与抗生素耐药性的演变相关
（导读 阿金）抗生素的广泛使用给细菌病原体带来巨大压力促进其演化出全新的生存机制。本研究对51229份结核病（Mtb）临床分离株展开基因组分析，识别出一个关键的转录调控因子Rv1830，是正向选择（适应性选择）的常见靶点，其突变没有表现出经典的药物抗性或者耐药性，但缩短了抗生素使用后效果，表明它们帮助Mtb在接触药物后以更快的速度恢复生长。结果揭示了结核病治疗失败与常规药物耐药性相关的调控因子及其突变。[论文详细信息]
人工智能
Artificial Intelligence
Human-level play in the game of Diplomacy by combining language models with strategic reasoning
结合语言模型与战略推理在外交游戏中的表现相当于人类水平
（导读 阿金）尽管训练人工智能（AI）系统以模仿人类语言取得了长足进展，构建能够用语言与人类在互动环境中交流的智能体仍具挑战。本研究报告在《外交》游戏中首先实现与人类语言能力表现相当的AI智能体：西塞罗（Cicero）。Cicero整合了的自然语言模型、计划与强化学习算法，从对话中参考对手的想法和意图，生成对话实现自己的目的。最终获得的分数是人类玩家平均分数的两倍。[相关报道：智能体CICERO成为首个在Diplomacy中达到人类水平的AI]
Competition-level code generation with AlphaCode
AlphaCode编程水平已达人类中游
（导读 领研网）人类需要用编程解决各种各样的问题。本研究报告一套人工智能辅助编程系统AlphaCode，并在Codeforces平台进行了测试，当答案提交次数被限制在10次时，AlphaCode可以达到1238分，在人类参与者中排名前54.3%，处于人类参赛者的中游水平。结果虽然无法证明AlphaCode是否能理解编程问题，但在代码竞赛方面达到人类平均水平。[相关报道：DeepMind发布媲美普通程序员的AlphaCode]
地球科学
Geoscience
A new biologic paleoaltimetry indicating Late Miocene rapid uplift of northern Tibet Plateau
晚中新世青藏高原东北部剧烈隆升
（导读 领研网）青藏高原在中新世期间的隆升对于理解亚洲季风地区和高山生物多样性至关重要。本研究使用3088个现代表层孢粉样本，选取了与海拔密切相关的四个山地针叶类型（铁杉属、罗汉松属、冷杉属和云杉属），建立了（铁杉属%+罗汉松属%）/（上述四类针叶树总和%）比值与中值海拔的定量转换方法。该结果为解读过去气候环境变化提供新思路。[论文详细信息]
Rapid weed adaptation and range expansion in response to agriculture over the past two centuries
过去两个世纪中杂草快速适应并扩大范围以响应农业
（导读 阿金）自1800年以来北美经历了农耕用地的快速增长，伴随着农业耕作的集约化。本研究对过去两个世纪内各环境中的样本基因组展开分析，探讨了农业变化对常见苋菜藤子（Amaranthus tuberculatus）演化程度和速度的影响，发现现代农业加强了野外观测到的选择性强度，人类介导的范围变化也粗肌你了应对极端选择性的演化应答。该结果表明农业推动了这类野草在21世纪的成功演化。[论文详细信息]
其他
【Planetary Science-行星科学】Aqueous alteration processes in Jezero crater, Mars−implications for organic geochemistry
火星杰泽罗陨石坑的水蚀变过程反应行星有机化学过程
（导读 阿金）2021年2月美国“毅力者”号登陆火星之后，研究人员使用SHERLOC仪器的深度紫外线拉曼和荧光光谱仪分析了火星杰泽罗陨石坑内的三块岩石，识别出不同时代的两种不同水生环境，与液态水发生反应后，在富橄榄石的火成岩中形成碳酸盐，此外岩石中还存在硫酸盐-高氯酸盐混合物。结果表明火星岩石中的矿物质可能与之前的水生环境相关。[论文详细信息]
【Chemistry-化学】Liquid metal synthesis solvents for metallic crystals
金属晶体的液态金属合成溶剂
（导读 领研网）自然界中雪花晶体自动构成高度对称的六分支结构。本研究通过使用电毛细管调制和真空过滤的组合来降低液态金属溶剂的表面张力，从液态金属溶剂中提取这些金属晶体。液态金属生长的晶体具有高度的形态多样性和持久的对称性。而所揭示的生长机制为从液态金属溶剂中产生高度结晶的、形状可控的金属或多金属精细结构提供新思路。[相关报道：金属雪花：从液态金属中提取金属晶体]
【Materials-材料】Giant electric field–induced strain in lead-free piezoceramics
无铅压电陶瓷中的超大电场诱导应变
（导读 领研网）商用压电驱动器主要由氧化铅含量超过60wt%的锆钛酸铅（PZT）陶瓷组成，其在制备、使用、回收和废弃过程中，都会给生态环境和人类社会可持续发展带来危害。本研究通过引入缺陷偶极子并调控相结构和铁电畴结构，在Sr2+掺杂的 (K,Na)NbO3（KNN）无铅压电陶瓷中获得了超高的应变和逆压电系数，同时该研究策略赋予压电陶瓷具有低的驱动电场、优越的温度稳定性和抗疲劳特性及低的滞后性。[论文详细信息]
▎期刊推荐
生物医学工程类期刊｜Journal of Medical and Biological Engineering
@Springer
@科爱KeAi
在轨卫星“太空加油”；用于高空燃料电池动力系统的无人飞行器设计 等｜Aerospace Systems精选
@Springer