国内学者大爆发！他，一天4篇Nature！

国内学者继续大爆发！继上周一天4篇Nature正刊之后(卷起来！国内学者，一天四篇Nature正刊！)，本周截止发稿时间，国内学者又有7篇见刊。

据统计，2022年9月26日-9月28日，短短三天内，国内学者已发7篇Nature正刊。更有优秀学者，一天4篇Nature见刊，这是何等地厉害(原谅我，词穷了)？

废话不多说，直接上干货。

1. 厦门大学—通过水界面过滤和吸收连续净化空气

空气微粒污染，对人体健康的不利影响，促进了过滤空气中微粒的净化系统的发展。为了保持性能，在某些时候不可避免地必须更换过滤单元，这需要维护，涉及成本和产生固体废物。

在此，来自厦门大学的侯旭等研究者，展示了一种离子掺杂的共轭聚合物涂层基质与选定的功能性液体浸润，能够实现高效、连续和免维护的空气净化。当需要净化的空气以气泡的形式通过系统时，功能流体为过滤和去除空气中的颗粒物和污染物分子提供了界面。理论建模和实验结果表明，该系统具有较高的效率和鲁棒性：一次性空气净化效率可达99.6%，抑尘能力可达950 g m⁻²。该系统耐用，耐污染和腐蚀，作为过滤器的液体可以重复使用和调整，也可以去除细菌或气味。研究者预计，该净化方法将有助于开发专门的空气净化器，这可能被证明在医院、工厂和矿山等环境中是有用的。相关论文以题为“Continuous air purification by aqueous interface filtration and absorption”于2022年09月26日发表在Nature上。

图1. ELBS的原理和空气净化性能

图2. ELBS的制备及过滤工艺

图3. ELBS的微泡产生和粒子吸收过程

图4. ELBS的应用和性能

文献信息

Zhang, Y., Han, Y., Ji, X. et al. Continuous air purification by aqueous interface filtration and absorption. Nature (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-05124-y

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-022-05124-y

2. 中国科学院—“祝融”号探测车雷达揭示的火星乌托邦盆地地下分层

探索火星的地下结构和分层，促进了人们对火星地质、水文演变和古气候变化的理解，是过去和继续进行的火星探测任务的主要任务。乌托邦平原，充满了乌托邦撞击坑的火山和沉积地层的平坦平原，一直是这类探索的主要目标，因为据推测，火星上曾有一个古老的海洋。然而，距离“维京2号”提供地面探测结果已经过去了45年。

在此，来自中国科学院大学的陈凌等研究者，报告了由天文一号任务的“祝融”号漫游者，在乌托邦平原南部边缘地区进行的火星地下结构的现场探地雷达调查。沿着漫游车大约1171米的行程，构建了详细的地下图像剖面，显示了在不到10米厚的风化层下大约70米厚的多层结构。

尽管其他模型值得进一步研究，但新的雷达图像显示了偶发的水力溢流沉积的发生，这被解释为代表了在晚西西纪到亚马逊纪期间乌托邦平原的盆地填充。虽然在雷达探测深度范围内没有发现液态水存在的直接证据，但不能排除在着陆区的地下存在含盐冰。相关论文以题为“Layered subsurface in Utopia Basin of Mars revealed by Zhurong rover radar”于2022年09月26日发表在Nature上。

图1. “祝融”号月球车着陆点周边地区

图2. 低频雷达数据的成像结果和解释

图3. 火星乌托邦南部古地表的概念模型

文献信息

Li, C., Zheng, Y., Wang, X. et al. Layered subsurface in Utopia Basin of Mars revealed by Zhurong rover radar. Nature (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-05147-5

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-022-05147-5

3. 中国科学院—埃博拉病毒聚合酶复合体的结构

包括埃博拉病毒在内的丝状病毒，对公共卫生构成日益严重的威胁。虽然两种治疗性单克隆抗体，已获批准用于治疗埃博拉病毒疾病，但还没有批准的广泛反应性药物，来控制各种丝状病毒感染。丝状病毒有一个大的聚合酶(L)蛋白和辅助因子病毒蛋白35 (VP35)，它们构成了负责病毒基因组RNA合成的基本功能单元。由于其保守性，L-VP35聚合酶复合体是广泛活性抗病毒药物的一个有前途的靶点。

在此，来自中国科学院的施一&高福院士等研究者，使用低温电子显微镜(状态1)确定了埃博拉病毒L蛋白与四聚体VP35复合物的结构。结构分析表明，埃博拉病毒L具有丝状病毒特异性插入元件，对RNA合成至关重要，VP35通过VP35四聚体的三个前体与L的N-端区广泛相互作用。值得注意的是，研究者在第二种构象中捕获了复杂结构，启动环和支撑螺旋远离聚合酶活性位点(状态2)。此外，研究者在酶促试验中证实了百年药物苏拉明，可以抑制埃博拉病毒聚合酶的活性。L-VP35-苏拉明复合体的结构，揭示了苏拉明可以结合在高度保守的NTP进入通道上，阻止底物进入活性位点。这些发现揭示了埃博拉病毒复制的机制，并可能指导开发更有效的抗丝状病毒药物。相关论文以题为“Structure of the Ebola virus polymerase complex”于2022年09月28日发表在Nature上。

图1. EBOV L-VP35复合物的整体结构

图2. EBOV L RdRp结构域的结构

图3. 两种状态下EBOV L-VP35配合物的结构比较

图4. EBOV L与VP35的相互作用

图5. 苏拉明抑制EBOV L-VP35的机制

文献信息

Yuan, B., Peng, Q., Cheng, J. et al. Structure of the Ebola virus polymerase complex. Nature (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-05271-2

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-022-05271-2

4. 中国科学院-华南早志留纪多刺软骨鱼

软骨鱼和硬骨鱼的现代代表具有截然不同的骨骼解剖和发育轨迹，强调了这两个分支的遥远的进化分裂。最近对上志留纪和泥盆纪颌骨脊椎动物的研究发现了类似的骨骼状况，模糊了骨鱼类、软骨鱼类和颌口类祖先之间的传统区分。

在此，来自中国科学院的朱敏院士等研究者，描述了中国早志留纪范靖山属(Fanjingshania renovata gen. et sp. nov.)软骨鱼目动物(皮板、鳞片和鳍刺)的遗骸，其时间比最早的颌骨脊椎动物关节化石还要早。 Fanjingshania鱼拥有真皮肩带板和一组鳍棘，在解剖学上与茎状软骨鱼属的一个亚群有惊人的相似。然而，独特的是，它表现出骨鱼样的鳞齿状体(真皮齿)的吸收脱落，并且在它的脊柱中没有齿源性组织。该研究结果发现，在球粒鱼类茎类群中独立获得了这些条件，将Fanjingshania加入到传统定义棘皮纲内嵌套的越来越多的类群中。Fanjingshania化石的发现，为早志留纪颌骨脊椎动物在下泥盆统化石记录中广泛出现之前的辐射，提供了最有力的支持。相关论文以题为“Spiny chondrichthyan from the lower Silurian of South China”于2022年09月28日发表在Nature上。

图1. Fanjingshania renovata皮骨成分

图2. F. renovata胸肩带和躯干鳞片的组织学和发育特征

图3. 早下颌脊椎动物中F. renovata的系统发育位置

文献信息

Andreev, P.S., Sansom, I.J., Li, Q. et al. Spiny chondrichthyanfrom the lower Silurian of South China. Nature 609, 969–974 (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-05233-8

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-022-05233-8

5. 中国科学院-中国志留纪早期最古老的完整下颌脊椎动物

分子研究表明，下颌脊椎动物的起源不晚于晚奥陶世(约4.5亿年前(Ma))。这些分析连同，被认为来自奥陶纪和早期志留纪的软骨鱼类的分离的微残骸，都表明，在奥陶纪末期大灭绝之前和之后，下颌脊椎动物发生了进化增殖。然而，到目前为止，最早的完整的颌鱼化石能够对其形态进行详细重建，它们来自志留纪晚期(约425 Ma)。由于志留纪晚期以前的铰接的全身化石的缺乏，使得最早的下颌脊椎动物的历史变得模糊起来。

在此，来自瑞典瑞普萨拉大学的Per E. Ahlberg & 中国科学院的朱敏院士等研究者，报告了一个新发现的Konservat-Lagerstätte，它的标志是存在各种各样的，保存完好的下颌鱼类和完整的身体，从早期志留纪(特里奇时代，约436 Ma)时期的重庆地区获得的。其优势种为“硬皮类”或颌茎颌鱼，研究者将其命名为Xiushanosteus mirabilis genet sp. nov.，它结合了来自主要硬皮亚群的特征，预示着颅骨顶部模式从硬皮类向硬骨鱼状态的转变。

Shenacanthus vermiformis gen. et sp. nov.展示了广泛的胸甲板，结合传统的bauplan软骨鱼，这在该谱系中是未知的，包括一个大的中背板，如厚皮动物。这些物种，共同揭示了志留纪早期颌骨脊椎动物前所未见的多样性，为这一时期颌骨脊椎动物的全身形态，提供了详细的见解。相关论文以题为“The oldest complete jawed vertebrates from the early Silurian of China”于2022年09月28日发表在Nature上。

图1. 来自重庆的化石Lagerstätte

图2. X. mirabilis gen. et sp. nov.

图3. S.vermiformis gen. et sp. nov

文献信息

Zhu, Ya., Li, Q., Lu, J. et al. The oldest complete jawed vertebrates from the early Silurian of China. Nature 609, 954–958 (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-05136-8

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-022-05136-8

6. 中国科学院-最古老的颌口牙齿

下颌齿和齿列是下颌骨脊椎动物的特征，是由现存的球骨鱼和骨鱼的古生代祖先首先获得的。目前的化石记录表明，志留纪后期(约4.25亿年前)是颌口齿出现的最低日期，也是随后泥盆纪时期下颌齿的生长和替换机制演变的最低日期。

在此，来自中国科学院的朱敏院士等研究者，根据来自中国贵州省的孤立的牙螺纹型，从贵州早志留世齿形虫一新属一种，通过描述Qianodus duplicis，提供了颌骨脊椎动物最早的直接证据。这些包括在牙轮生长的过程中，以偏移排列的方式在舌侧增加牙齿和保持这种模式。研究者的数据将有齿颌口动物的记录，从志留纪晚期延伸到志留纪早期(约4.39亿年前)，延长了1400万年，对记录脊椎动物最初的多样化具有重要意义。该分析增加了越来越多的化石证据，支持在奥陶纪大生物多样化事件(约4.85-4.45亿年前)中出现较早的下颌脊椎动物。相关论文以题为“The oldest gnathostome teeth”于2022年09月28日发表在Nature上。

图1. 贵州雷家屯(石前-屯平段)榕溪组中暴露的 Q. duplicis齿轮及其位置

图2. Q. duplicis轮齿的齿形和组织结构

图3. 最早的软骨鱼和骨鱼齿轮的例子

文献信息

Andreev, P.S., Sansom, I.J., Li, Q. et al. The oldest gnathostome teeth. Nature 609, 964–968 (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-05166-2

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-022-05166-2

7. 中国科学院-脊椎动物成对附属物的盔甲鱼类解剖与起源

成对的鳍，是有颚脊椎动物，从现存的无颚脊椎动物进化而来的一项重大创新。已灭绝的无颚具甲茎颌口动物，显示出成对的体壁扩展的多样性，从骨骼突起到简单的皮瓣。相比之下，骨刺目动物(颌骨脊椎动物的姐妹类群)被解释为在胸部位置有第一个真正的成对附属物，骨盆附属物后来与颌骨一起进化。

在此，来自英国布里斯托大学的Philip C. J. Donoghue & 中国科学院的朱敏院士等研究者，根据志留纪中国的生动图家鱼(Tujiaaspis生动图家鱼)的铰接遗存表明，galeasids(骨刺类和下颌脊椎动物的姐妹类群)有三个不成对的背鳍，一个近似对称的下索尾和一对连续的从鳃到尾的腹侧鳍。腹外侧鳍与其他茎颌口鱼的成对鳍瓣相似，特别与头类骨纹鱼的腹外侧脊相似，它们也具有分化的胸鳍。腹侧鳍与关于脊椎动物成对附属物起源的鳍褶假说的某些方面是一致的。Galeasapids与骨纹纲动物和下颌脊椎动物有一个先体，它们的成对鳍最初是连续的胸腹侧鳍，研究者的计算流体动力学实验显示被动产生升力。直到后来的茎系到骨刺类和下颌脊椎动物，胸鳍才在前面分化。在这之后的分化之后，鳍能力的剩余区域被限制到骨盆位置，促进主动推进和转向。相关论文以题为“Galeaspid anatomy and the origin of vertebrate paired appendages”于2022年09月28日发表在Nature上。

图1. T. vividus.的正模标本

图2. Galeaspids的颅后解剖

图3. CFD模拟结果

图4， 脊椎动物成对附属物进化的祖先状态估计分析

文献信息

Gai, Z., Li, Q., Ferrón, H.G. et al. Galeaspid anatomy and the origin of vertebrate paired appendages. Nature 609, 959–963 (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-04897-6

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-022-04897-6

综上所述，国内学者三天之内发了7篇nature，更有朱敏院士一人贡献了4篇，数量之多，质量之精，实在让人咂舌……

国人，到底还有多少惊喜带给众人？让我们拭目以待……

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