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Biology

Spatial maps in piriform cortex during olfactory navigation

嗅觉导航过程中梨状皮层的空间地图

（导读 阿金）气味是感知周围环境的基本部分之一，动物可通过气味来导航，而初级嗅觉（梨状）皮层是编码气味的主要脑区。本研究记录下自由行动大鼠在执行线索空间选择任务过程中的神经元群互动，发现后梨状皮层神经元在环境的空间表征中稳定发挥。梨状神经元集合表征气味以及动物空间位置，形成气味-方位地图。该结果揭示了梨状皮层在空间识别中的功能。

Human blastoids model blastocyst development and implantation

人类类囊胚模型的囊胚发育和着床

（导读 郭怿暄）受精一周后，人类胚胎形成囊胚在子宫着床。本研究发现在PXGL培养液中培养原始人类多能干细胞，并联合抑制Hippo、TGF-β 和ERK通路可高效形成类囊胚，具有滋养外胚层、上胚层和原始内胚层三个谱系。类囊胚自发形成第一体轴，上胚层诱导极性滋养外胚层的局部成熟，获得可与激素刺激的子宫内膜细胞发生方向性粘附的能力。该模型为研究人类囊胚着床和发育提供可靠模型。

A naturally inspired antibiotic to target multidrug-resistant pathogens

一种针对多重耐药病原体的天然抗生素

（导读 一晴）天然产物粘菌素可抵抗革兰氏阴性病菌，但受到质粒携带的mcr-1(磷酸乙醇胺转移酶)基因的限制。本研究提出mcr-1介导的耐药性可能由发生的粘菌素同源物中进化而来。研究鉴定出一个生物合成基因簇，被预测为编码一种结构不同的粘菌素同源物。该结构的化学合成产生macolacin，对表达mcr-1的革兰氏阴性病原菌和具有染色体编码磷酸乙醇胺转移酶基因的固有耐药病原菌具有活性。这为克服粘菌素耐药性病原体提供了一种诱发又容易产生的治疗方案。

Long-acting capsid inhibitor protects macaques from repeat SHIV challenges

长效衣壳抑制剂保护猕猴免受重复 SHIV 挑战

（导读 领研网）由于缺少相关疫苗，目前使用药物预防感染仍是对抗艾滋病病毒的重要手段。本研究在恒河猴中，使用不同剂量的病毒衣壳抑制剂GS-CA1，与对照组比较之后，发现在每次暴露时，高剂量组的感染风险都比对照组低97%。结果表明GS-CA1等衣壳抑制类药物可能具有长效的预防HIV感染潜力，但仍需要进一步的临床试验来评估药物对人类的效果。

A COVID-19 peptide vaccine for the induction of SARS-CoV-2 T cell immunity

用于诱导 SARS-CoV-2 T 细胞免疫的 COVID-19 肽疫苗

（导读 郭怿暄）本研究对基于肽段、含有SARS-CoV-2病毒蛋白来源T细胞表位的候选疫苗CoVac-1进行I期开放标签试验。36名志愿者接受单剂皮下注射，未发生严重不良事件。参与者均产生针对疫苗肽段的特异性T细胞应答，CoVac-1介导的IFNγ T细胞应答在后续分析中持续存在，并超过感染病毒或接受其他获批疫苗免疫的水平，且疫苗诱导的T细胞应答不受当前SARS-CoV-2关注变异的影响。

Multi-omic machine learning predictor of breast cancer therapy response

乳腺癌治疗反应的多组学机器学习预测器

（导读 郭怿暄）乳腺癌是恶性细胞和肿瘤微环境的复杂生态系统。本研究收集了168位手术前接受化疗患者的治疗前活检的基因组、转录组及临床和数码病理数据，发现对治疗的反应受到治疗前肿瘤生态的调控，治疗后疾病残留程度与治疗前特征单调相关，包括肿瘤突变和拷贝数改变、肿瘤增殖、免疫浸润和T细胞功能失调和排除。将这些特征整合进多组学机器学习模型对75名患者的病理应答进行预测，曲线下面积达0.87。该方法可用于预测其他癌症。

Decoding gene regulation in the fly brain

解码果蝇大脑中的基因调控

（导读 一晴）为了在果蝇大脑的细胞类型水平上描述基因调控网络(GRNs)，本研究分析了跨越9个发育时间点的240,919个单细胞的染色质可及性，并将这些数据与单细胞转录组整合在一起。结果发现超过95,000个调节区域用于不同类型的神经细胞。在40种细胞类型中，通过结合motif挖掘、网络推理和深度学习，进一步对独特的可访问区域与其表达的转录因子和下游靶基因相关联，创建增强子GRN。DeepFlyBrain揭示的增强子架构有助于更好地理解神经元调节多样性，并可用于设计特定时间点细胞类型的遗传驱动系，促进其表征和操纵。

Ageing exacerbates ribosome pausing to disrupt cotranslational proteostasis

衰老加剧核糖体暂停以破坏共翻译蛋白稳态

（导读 阿金）衰老导致蛋白质聚集的机制在很大程度上仍待阐释。本研究假设展示衰老改变秀丽隐杆线虫和酵母体内翻译延长过程的动力变化。研究人员发现在衰老细胞中，核糖体周期性移动更慢，停滞并相互碰撞的几率更高，最终导致折叠错误的蛋白质聚集体增多，使细胞无法清理，最终压垮了核糖体相关质量控制保护措施，让细胞失去安全网。该结果为治疗与蛋白质聚集相关的老年病提供新思路。

Structural insights into inhibitor regulation of the DNA repair protein DNA-PKcs

抑制剂调控DNA修复蛋白质DNA-PKcs的结构见解

（导读 阿金）DNA依赖性蛋白激酶催化亚基（DNA-PKcs）在非同源性末端连接中发挥核心作用，是检测并修复人类DNA双链断裂（DSBs）两大途径之一。本研究报告了Hela细胞核提取物天然纯化后的人源DNA-PKcs与腺苷-5′-(γ-硫)-三磷酸(ATPγS)和四种抑制剂结合的复合物冷冻电镜结构，揭示了催化前ATP在活性位点结合的分子细节以及抑制剂的作用方式和特异性。该结果为将来靶向DNA-PKcs的药物合理设计提供新思路。

Anthropology

Age of the oldest known Homo sapiens from eastern Africa

东非已知的最古老智人年龄

（导读 领研网）目前，东非最古老现代人化石的年代测定所依据的地层层位关系和凝灰岩数据尚存争议。本研究报告了东非Kamoya人类考古遗址（KHS）凝灰岩的地球化学分析，对其中火山沉积物测年确定包含奥莫人的地层最新年龄在23.3万年左右，这一结果与现代人类演化谱系模型的预测相符合。

A high-resolution picture of kinship practices in an Early Neolithic tomb

新石器时代早期墓葬中亲属关系的高分辨率图片

（导读 阿金）为调查不列颠新石器时代早期的家庭亲属关系，本研究对5700年前葬于Hazleton North长石冢的35名个体的进行考古学和遗传学综合分析，详细揭示了史前家庭成员结构，发现一名男性祖先曾与四名女性生育后代，男性通常与父亲和兄弟埋葬，且家族内存在收养“继子”的情况。其中还有8人与族谱没有亲密的生物学关系，表明亲属关系可能包含独立于生物性血缘关系的社会纽带。

Large-scale migration into Britain during the Middle to Late Bronze Age

青铜器时代中后期英国迎来大规模移民

（导读 阿金）来自英格兰和威尔士的现代英国人比青铜时代的人群拥有更多源自早期欧洲农民（EEF）的祖先。本研究生成了英国青铜时代中后期和铁器时代793名个体的全基因组数据，发现在公元前1000年至875年，不列颠南部的EEF祖先人数增加而北部没有，与当时抵达南部的移民相关。从铁器时代开始，这些移民占据了当地约一半人口，并为早期凯尔特语在英国传播创造合理途径。当时英国与欧洲大陆人群中乳糖耐受等位基因频率差异还反应了其食谱差异。

Materials Science

Emergent interface vibrational structure of oxide superlattices

氧化物超晶格涌现的界面振动结构

（导读 阿金）随着材料长度的缩短，与界面相关的非均质性与周围材料同样重要，从而引起对超晶格中涌现的电子和磁性界面特征的广泛研究。本研究结合先进的扫描透射电子显微镜成像和光谱学、密度泛函理论计算和超快光谱学，探索了钛酸锶-钛酸钙超晶格中界面的局域振动响应。结果直接可视化了局域原子结构和界面振动的进展，为进一步设计具有涌现的红外线和热响应固体提供新方法。

Unconventional spectral signature of Tc in a pure d-wave superconductor

纯 d 波超导体中 Tc 的非常规光谱特征

（导读 阿金）在铜酸盐超导体中已经观测到超导的三个经典特征：零电阻、完美抗磁状态和比热的跳跃，但与跃迁相关的光谱奇点尚未观察到。本研究首次探测到铜酸盐超导体的第四个特征，Bi2212在两个不同步骤且不同温度下转变为超导状态，而这种热力学现象主要归功于跨相变温度的间隙内光谱强度的增长。该结果为具有强相位波动的 d 波超导体的比热建立了微观范式。

Centimetre-scale perovskite solar cells with fill factors of more than 86 per cent

填充因子超过 86% 的厘米级钙钛矿太阳能电池

（导读 阿金）最新的钙钛矿电池表现出接近理论最小值的电压损耗，但转换效率却受限于填充因子。本研究报告一种反向掺杂工艺，制备出氮掺杂的氧化钛电子传输层，表现出杰出的电荷传输性能，与钙钛矿太阳能电池结合之后，填充因子大于86%，平均填充因子为85.3%，且1平方厘米电池的稳定态效率达到22.6%。

Physics

Time-crystalline eigenstate order on a quantum processor

量子处理器上的时间晶体本征态序

（导读 阿金）量子多体系统在低温平衡态表现出丰富的相位结构。本研究在超导量子比特阵列上运用可调谐的可控相位（CPHASE）门，在实验条件下观测到多体局域化离散时间晶体（MBL-DTC），并且演示了其对于通用初始态的特殊时空响应。采用时间反演协议量化了外部退相干的影响，利用量子典型性规避了密集采样本征谱的成本。所有结果为研究量子处理器中物质的非平衡相位提供可扩展式方法。

Quantum register of fermion pairs

费米子对的量子寄存器

（导读 阿金）运动的量子控制是现代原子钟和干涉仪的核心，但单个粒子的运动相干难以长久维持。本研究在光学晶格阵列内成功实现费米原子对的长时间运动相干以及纠缠。研究人员观察到超过10秒的量子相干，而原子间的互动模式提供了控制运动量子比特的通用策略，该方法还可实现多费米子系统的相干可编程量子模拟器，基于原子对和分子的精准计量学等。

Burning plasma achieved in inertial fusion

在惯性核聚变中燃烧的等离子体

（导读 阿金）获得燃烧的等离子体是自持核聚变能的关键。本研究在实验室条件下实现燃烧态的等离子体。通过使用激光在辐射空腔内生成X射线，通过X射线消融压力，间接驱动含有燃料的密封舱，实现机械功压缩和加热，使燃料发生内爆。实验结果表明核聚变自热超过注入内爆的机械功，满足燃烧等离子体的若干指标，为进一步在实验室中研究α粒子主导的等离子体和燃烧等离子体提供新途径。

Inhibiting the Leidenfrost effect above 1,000 °C for sustained thermal cooling

抑制莱顿弗罗斯特效应，实现1,000°C以上高效热能冷却

（导读 阿金）高温会衍生莱顿弗罗斯特效应，阻碍液体冷却高温表面。本研究设计出“结构热装甲”，能有效将液体冷却的应用温度提升至摄氏1,150°C。该结构由贯穿整体、具高导热性的钢柱体支撑，以作快速传热；中层嵌有绝热的多孔薄膜，以快速吸入及蒸发液体；底层的U型通道则用作及时排出蒸气。该成果有潜力用于在超高固体温度条件下实现有效的水冷却过程。

【Astronomy-天文】A radio transient with unusually slow periodic emission

具有异常缓慢周期性发射的射电瞬变事件

（导读 阿金）高频射电天空充满来自大质量恒星爆炸和吸积事件的同步辐射瞬变，但低频射电天空一直很安静。本研究通过分析低频射电数据揭示了一次周期性低频射电瞬变事件，源脉冲周期为18.18分钟。发射高度线性极化，明亮且每一次都持续30至60秒，可见于广泛的频谱。与此同时还包含短期暴发。分析结果表明可能是一颗位于银河系内且周期超长的磁星。

【Computer science-计算机】Deep physical neural networks trained with backpropagation

用反向传播训练深度物理神经网络

（导读 阿金）深度学习模型成为和工程学研究的有效工具，但其能量要求限制其可扩展性。本研究通过一种混合原位-计算机模拟算法，即物理感知训练，运用反向传播训练可控物理系统。研究人员训练了基于光学、力学和电子学的各种物理神经网络，通过实验执行音频和图像分类任务，证明了该方法的通用性。