iScience 一周编辑精选 丨2020年第1期
iScience是Cell Press细胞出版社旗下
交叉学科开放获取期刊，
iScience中国编辑李健与张甜甜
每周都会为大家推荐优秀论文，
敬请持续关注！
综述：硫系化合物锥体及其非线性效应与传感应用
渥太华大学的鲍晓毅教授、Song Gao在本综述中回顾了硫系微丝的研究现状和最新动向，重点介绍了硫系微丝的制备工艺、非线性效应和传感应用。与石英玻璃相比，硫系玻璃在近红外和中红外波长范围内产生非线性效应所需的功率更小，长度更短。使用锥形硫系光纤可以提高纤芯的功率密度和波导的非线性，缩小非线性信号处理单元体积。硫系微丝易碎，其芯径不能缩小到亚微米级别，但附加聚合物涂层就可以提高其机械强度，一定程度上改善这一状况。聚合物涂层和覆层不仅具有很高的机械强度，还可以使硫系光纤的热膨胀系数提高10倍以上，这为硫系光纤在温度、应变和声学传感等方面提供了广阔的应用前景。相关结果发表在Cell Press旗下期刊iScience上，长按识别下图中的二维码阅读论文原文。
综述：微/纳米光纤光学——纳米级整合光子学和材料科学，助力先进传感技术发展
口腔的粘膜衬里可作为屏障来保护下面的组织免
微/纳米光纤（MNF）指的是直径接近或小于导光波长的光纤。这些微小的光纤具有光学限制、微渐逝场和表面强度等可工程化的波导特性，这对微纳尺度的光学传感非常有用。浙江大学童利民教授、张磊教授、唐瑶在本文中首先介绍了MNF光学的基础知识，以及MNF光学传感器在物理、化学和生物方面的应用，并对该领域的研究现状与进展进行了综述。随后回顾和讨论了用于先进光学传感的混合MNF结构，即MNF与多种功能结构的结合——其中包括化学指示剂、量子点、染料分子、等离子体纳米粒子、二维材料和光流控芯片等。论文还介绍了基于MNF的先进传感技术的发展趋势，该技术应用于超灵敏、主动式和可穿戴传感器的制造的可能性，讨论了这一研究领域未来的前景和挑战。相关结果发表在Cell Press细胞出版社旗下期刊iScience上，长按识别下图中的二维码阅读论文原文。
综述：催化性核酸——生物化学、化学生物学、生物传感器和纳米技术
自20世纪80年代初首次发现核酶以来，催化性核酸在不同领域都得到了广泛的应用。与蛋白质酶相比，催化性核酸具有结构可设计性、易修饰、稳定性高等特点，对DNA而言更加显著。来自滑铁卢大学的刘珏文教授对相关研究进行了回顾性总结，指出了几个可能更有影响力的核酸酶跨学科研究领域。20世纪80年代对核酶的早期研究打破了所有酶都是蛋白质的观念，为RNA世界假说提供了新的证据。1994年报道发现了第一个催化性DNA（脱氧核酶）。2000年以来，脱氧核酶在生物传感器方面的应用层出不穷。它尤其适用于检测金属离子，这对酶和抗体来说很难做到。与纳米技术相结合，脱氧核酶成为了动态控制材料组装开关的关键构建元件。DNA测序和计算算法的发展为寻找新的脱氧核酶与核酶提供了便利，进一步拓宽了对其生物化学性质的基本认识。相关结果发表在Cell Press细胞出版社旗下期刊iScience上，长按识别下图中的二维码阅读论文原文。
Δ-四氢大麻酚可增加成年灵长类纹状体神经元多巴胺D1-D2受体异构体并诱导表型重编程
长期吸食大麻的人会表现出多巴胺能功能缺陷，这表明Δ9-四氢大麻酚（THC）诱导的神经适应性功能障碍的多巴胺信号，与多巴胺D1-D2异构体激活时的观察结果类似，但其分子机制大体不明。来自多伦多大学的Susan R. George教授及其合作者发现，哺乳动物纹状体D1-D2异构体丰度存在进化和区域差异。慢性THC增加了成年猴纹状体D1-D2异构体表达神经元的数量，并增加了单个神经元内的异构体数量。这些神经元中的大多数都同时表达纹状体黑质和纹状体苍白质神经元的特征标记的表型。此外，THC增加了D1-D2连接的钙信号标志物，并抑制了环磷酸腺苷信号。大麻二醇可以减弱大多数但并非全部THC诱导的神经适应。目标通路分析认为这些变化与神经和心理障碍有关。数据强调了D1-D2受体异构体在大麻使用障碍中的重要性，THC诱导的变化可能是长期重度吸毒者报告不良反应的原因。相关结果发表在Cell Press细胞出版社旗下期刊iScience上，长按识别下图中的二维码阅读论文原文。
基于机器学习的转移性去势抵抗性前列腺癌患者的治疗分层
前列腺癌是西方男性最常见的癌症。其中，三分之一的前列腺癌患者会对激素治疗产生耐药性，并发展为转移性去势抵抗性前列腺癌（mCRPC）。目前，多西紫杉醇是治疗mCRPC的首选药物。然而，多西紫杉醇化疗引起的不良事件会导致约 20% 的患者出现早期治疗失败。当前急需一种计算模型，将患者按照多西紫杉醇耐受性准确分类。在本文中，来自密歇根大学的Yuanfang Guan教授给出了在前列腺癌DREAM Challenge算法挑战赛中预测多西紫杉醇治疗不良事件的最佳算法。研究者将患者生存状态和不良事件的严重程度纳入模型，这是对治疗中断信息进行补充和分层的一种创新方式。决定中止治疗的关键分层生物标志物被进一步确认。这一模型有可能改进未来mCRPC的个性化治疗。相关结果发表在Cell Press细胞出版社旗下期刊iScience上，长按识别下图中的二维码阅读论文原文。
正向近交—奖励—传粉者反馈诱导的植物—传粉者系统的临界转变
在世界许多地区，传粉者的数量正在迅速下降。这一趋势被认为会扰乱主要的生态系统功能及服务。传粉者丰度的变化可能会导致临界转变，即突然转变到传粉者和植被都严重枯竭的状态。来自加州大学伯克利分校的Heng Huang教授开发了一个生态过程模型，用于研究传粉者—植被正反馈的影响。植被密度的下降增加了自交，从而减少了植被，并对传粉者产生了负面影响。本文表明，资源可获得性的减弱和干扰强度的增加会导致植被和传粉者动态的突变，并可能导致植物传粉者系统的崩溃。因此，内源反馈可以在植物—传粉者动态中引起强烈的非线性性，使它们更容易临界转变为植物和传粉者都枯竭的状态，以回应资源短缺或自然和人为的干扰。相关结果发表在Cell Press细胞出版社旗下期刊iScience上，长按识别下图中的二维码阅读论文原文。
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