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厉害！冯国平/黄三文/李菂/高鸿钧等多团队1天发表9篇Nature
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【1】2022年6月8日，麻省理工学院冯国平，张颖和Dheeraj Roy共同通讯在Nature 在线发表题为“Targeting thalamic circuits rescues motor and mood deficits in PD mice”的研究论文，该研究发现不同的束旁 (PF) 丘脑亚群投射到尾状壳核 (CPu)、丘脑底核 (STN) 和伏隔核 (NAc)。虽然 PF→CPu 和 PF→STN 回路分别对运动和运动学习至关重要，但 PF→NAc 回路的抑制会导致类似抑郁的状态。虽然化学遗传学操纵投射 CPu 的 PF 神经元导致运动的长期恢复，但 PF→STN 突触的光遗传学长期增强 (LTP) 恢复了急性 PD 小鼠模型中的运动学习行为。此外，NAc 投射 PF 神经元的激活挽救了抑郁样表型。此外，该研究确定了能够调节 PF 回路以挽救不同 PD 表型的烟碱型乙酰胆碱受体。因此，靶向 PF 丘脑回路可能是治疗 PD 运动和非运动缺陷的有效策略。【2】2022年6月8日，中国科学院国家天文台李菂领导的国际团队在Nature 在线发表题为“A repeating fast radio burst associated with a persistent radio source”的研究论文，该研究发现了迄今为止唯一一例持续活跃的重复快速射电暴 FRB 20190520B。之后该团队通过组织多台国际设备天地协同观测，综合射电干涉阵列、光学、红外望远镜以及空间高能天文台的数据，将FRB20190520B定位于一个距离我们30亿光年的贫金属的矮星系，确认近源区域拥有目前已知的最大电子密度，并发现了迄今第二个FRB持续射电源对应体（Persistent Radio Source , PRS）。上述发现揭示了活跃重复暴周边的复杂环境有类似超亮超新星爆炸的特征，挑战了对 FRB 色散分析的传统观点，为构建快速射电暴的演化模型、理解这一剧烈的宇宙神秘现象打下了基础。【3】2022年6月8日，中国科学院物理研究所高鸿钧及波士顿学院Wang Ziqiang共同通讯在Nature 在线发表题为“Ordered and tunable Majorana-zero-mode lattice in naturally strained LiFeAs”的研究论文，该研究通过扫描隧道显微镜/光谱学报告了在自然应变的化学计量 LiFeAs 中形成有序且可调谐的马约拉纳零模式 (MZM)晶格。该研究观察到应变区域中沿 Fe-Fe 和 As-As 方向的双轴电荷密度波 (CDW) 条纹。涡流在 As-As 方向上固定在 CDW 条纹上并形成有序晶格。该研究检测到超过 90% 的涡旋是拓扑的，并且在涡旋中心具有孤立的 MZM 的特征，形成了密度和几何形状可通过外部磁场调节的有序 MZM 晶格。值得注意的是，随着相邻涡旋间距的减小，MZM 开始相互耦合。总之，该研究结果提供了一条通往可调谐和有序 MZM 晶格作为未来拓扑量子计算平台的途径。【4】2022年6月8日，美国阿贡国家实验室陆俊、北京大学潘锋及阿贡国家实验室Khalil Amine共同通讯在Nature 在线发表题为“Origin of structural degradation in Li-rich layered oxide cathode”的研究论文，该研究揭示了纳米应变和晶格位移在电池运行期间不断累积。有证据表明，这种效应是结构退化和氧损失的驱动力，这引发了众所周知的富锂和富锰 (LMR)阴极中的快速电压衰减。通过进行跨越原子结构、初级粒子、多粒子和电极水平的微观到宏观长度表征，该研究证明了富锂和富锰 (LMR)阴极的异质性不可避免地会导致有害的相位移/应变，这是常规掺杂或涂层无法消除的方法。因此，该研究建议将介观结构设计作为减轻晶格位移和不均匀电化学/结构演变的策略，从而实现稳定的电压和容量分布。这些发现突出了晶格应变/位移在引起电压衰减方面的重要性，并将激发一波努力来释放 LMR 正极材料大规模商业化的潜力。【5】2022年6月8日，加州大学尔湾分校潘晓晴团队在Nature 在线发表题为“Nanoscale imaging of phonon dynamics by electron microscopy”的研究论文，该研究使用透射电子显微镜中的单色电子能量损失光谱演示了单个硅锗 (SiGe) 量子点 (QD) 中声子的二维空间映射。跟踪 QD 内部和周围 Si 光学模式的变化，该研究观察到成分引起的红移的纳米级修改。该研究观察到仅存在于界面附近的非平衡声子，此外，该研究开发了一种差分映射声子动量的新技术，提供直接证据表明漫反射和镜面反射之间的相互作用在很大程度上取决于详细的原子结构：场地。总之，该研究工作揭示了纳米级界面处的非平衡声子动力学，可用于研究实际的纳米器件，并有助于理解纳米级热点附近的散热，这对于未来的高性能纳米电子学至关重要。【6】2022年6月8日，波士顿学院Kenneth S. Burch（Wang Yiping为第一作者）在Nature 在线发表题为“Axial Higgs mode detected by quantum pathway interference in RTe3”的研究论文，该研究利用量子路径的干涉发现了电荷密度波 (CDW)系统 RTe3 中的轴向希格斯模式。在 RTe3 (R = La, Gd) 中，电子排序耦合相等或不同角动量的带。因此，与希格斯模式相关的拉曼散射张量包含对称和反对称分量，它们通过两个不同但简并的路径被激发。这会导致这些路径的相长或相消干涉，这取决于入射光和拉曼散射光偏振的选择。拉曼光谱的定性行为被适当的紧束缚模型很好地捕获，包括轴向希格斯模式。反对称分量的阐明是希格斯模式包含轴向矢量表示（即伪角动量）的直接证据，并暗示 CDW 是非常规的。因此，该研究提供了一种无需借助极端实验条件即可测量集体模式的量子特性的方法。【7】2022年6月8日，密歇根大学张建之团队在Nature 在线发表题为“Synonymous mutations in representative yeast genes are mostly strongly non-neutral”的研究论文，该研究为了通过实验验证这一假设，构建了 8,341 个酵母突变体，每个突变体在 21 个具有不同功能和表达水平的内源基因之一中携带同义、非同义或无义突变，并测量了它们在丰富培养基中相对于野生型的适应性。四分之三的同义突变导致适应度显著降低，同义突变和非同义突变之间适应度效应的分布总体相似——尽管不相同。同义和非同义突变都经常干扰突变基因的 mRNA 表达水平，干扰程度部分预测了适应度效应。在其他环境中的调查显示，非同义突变体的跨环境适应度变化比同义突变体更大，尽管它们在每个环境中的适应度分布相似，这表明在不断变化的环境中，与同义突变体相比，较小比例的非同义突变体始终是无害的，以允许固定，可能解释了非同义突变比同义突变率低得多的普遍观察结果。大多数同义突变的强烈非中性性，如果它适用于其他基因和其他生物体，则需要重新检查关于突变、选择、有效种群规模、分歧时间和疾病机制的大量生物学结论，这些结论依赖于假设同义突变是中性的（点击阅读）。【8】2022年6月8日，中国农业科学院深圳农业基因组研究所黄三文团队在Nature 在线发表题为“Genome evolution and diversity of wild and cultivated potatoes”的研究论文，该研究从 24 个野生种质和 20 个栽培种质中组装了 44 个高质量的二倍体马铃薯基因组，这些种质代表茄属部分 Petota（带块茎的进化枝），以及来自邻近部分 Etuberosum 的 2 个基因组。系统发育关系的广泛不一致表明马铃薯进化的复杂性。该研究发现，与密切相关的种子繁殖茄科作物相比，马铃薯基因组大大扩展了其抗病基因库，这表明基于块茎的繁殖策略对马铃薯基因组进化的影响。该研究发现了一种转录因子，它决定了块茎的身份并与移动块茎诱导信号 SP6A 相互作用。该研究还确定了 561,433 个高置信度结构变体，这为改进自交系和排除潜在的连锁阻力提供了见解。总之，这项研究将加速杂交马铃薯的育种，并丰富我们对马铃薯作为全球主食作物的进化和生物学的理解（点击阅读）。
【9】2022年6月8日，中国农业科学院深圳农业基因组研究所黄三文团队在Nature 在线发表题为“Graph pangenome captures missing heritability and empowers tomato breeding”的研究论文，该研究报告了一个番茄图泛基因组，它通过精确编目来自 838 个基因组的超过 1900 万个变体，包括 32 个新的参考水平基因组组装。该图泛基因组用于全基因组关联研究分析和 20,323 个基因表达和代谢物性状的遗传力估计。与使用单一线性参考基因组时的 0.33 相比，平均估计的性状遗传力为 0.41。这 24% 的估计遗传力增加主要是由于通过包含使用图泛基因组确定的额外因果结构变异来解决不完全连锁不平衡。此外，通过解决等位基因和基因座异质性，结构变异提高了识别潜在农艺重要性状的遗传因素的能力，例如，识别可能有助于可溶性固体含量的两个新基因。新发现的结构变异将通过标记辅助选择和基因组选择促进番茄的遗传改良。总之，该研究促进了对复杂性状遗传力的理解，并展示了图泛基因组在作物育种中的作用（点击阅读）。
该研究发现不同的束旁 (PF) 丘脑亚群投射到尾状壳核 (CPu)、丘脑底核 (STN) 和伏隔核 (NAc)。虽然 PF→CPu 和 PF→STN 回路分别对运动和运动学习至关重要，但 PF→NAc 回路的抑制会导致类似抑郁的状态。化学遗传学操纵投射 CPu 的 PF 神经元导致运动的长期恢复，但 PF→STN 突触的光遗传学长期增强 (LTP) 恢复了急性 PD 小鼠模型中的运动学习行为。
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