Science一周论文导读|2026年1月8日

审校 小勺 小象 小冰

制版 阿金


生物学

Biology


Mapping somatosensory afferent circuitry to bone identifies neurotrophic signals required for fracture healing

将体感传入神经回路映射到骨骼可以识别骨折修复所需的神经营养信号


(导读 领研网)伴随骨折而来的疼痛感其实通过体感神经元介导,同时也是启动骨再生所必需的。本研究为表征介导骨骼伤害感受和再生的神经解剖结构回路,利用单细胞转录组学,剖析了小鼠模型骨折前后支配骨骼的背根神经节(DRG)神经元的解剖特征,发现CGRP+和Aβ场LTMR神经元是最具代表性的骨神经支配神经元。而感觉神经元对损伤反应的动态变化反映出骨骼修复的阶段性特征。而成纤维细胞生长因子9是骨折修复的主要调节因子。[论文详细信息]


Deep contrastive learning enables genome-wide virtual screening

深度对比学习实现全基因组虚拟筛选


(导读 领研网)蛋白质结构预测的最新突破为全基因组药物发现开辟了新道路,但现有的虚拟筛选方法在计算方面仍然受限。本研究报告一套对比学习框架DrugCLIP,可实现超快速的精准虚拟筛选,效率提升最高可达1000万倍。该结果为后AlphaFold时代的创新药物发现提供了新范式。[论文详细信息]


IDH-mutant gliomas arise from glial progenitor cells harboring the initial driver mutation

IDH突变胶质瘤起源于携带初始驱动突变的神经胶质祖细胞


(导读 领研网)异柠檬酸脱氢酶(IDH)突变胶质瘤是最常见的恶性脑癌。本研究报告IDH突变胶质瘤起源于正常大脑皮层中的胶质祖细胞,通过对比肿瘤组织及其周边正常脑组织,研究人员捕捉到隐藏在正常脑组织中基地频率的突变信号。结果阐明了IDH突变从初始事件一步步恶化成临床肿瘤的完整过程,为靶向性治疗策略提供了新思路。[论文详细信息]


Chinese Immune Multi-Omics Atlas

中国免疫多组学图谱


(导读 领研网)人类外周血液在不同人口群体内表现出分子和细胞异质性,其中的具体机制仍待阐明。本研究对428位中国自然人群队列中超过1000万个外周血液免疫细胞进行了多组学深度分析,绘制出高分辨率的人群免疫多组学图谱(CIMA)、免疫细胞的基因调控图谱。结果系统解析了遗传、年龄、性别等因素对免疫系统的精细影响,为人群复杂疾病机制研究和精准防治提供了重要的免疫学视角和数据支撑。[相关报道:《科学》发布中国人群免疫细胞功能图谱]


Bark microbiota modulate climate-active gas fluxes in Australian forests

树皮微生物群调节澳大利亚森林中的气候活性气体通量


(导读 小天)近期研究表明微生物栖息在树皮中,对其身份、功能以及对环境的作用仍待阐明。本研究分析了8种常见的澳大利亚树种的树皮微生物群落,宏基因组学分析揭示了树皮中丰富微生物群落的代谢特性,可灵活代谢各种气体,适应树木内部的基质和氧化还原条件,包括主要气候活性气体的循环,以及间接温室气体如一氧化碳和挥发性有机化合物的循环。结果证明了树木及其微生物群落在调节全球大气循环中的重要作用。[论文详细信息]


Ontogeny of the spinal cord dorsal horn

脊髓背角的个体发生


(导读 蔡恒)哺乳动物的脊髓背角包含不同类型神经元细胞形成的不同神经元层,每一层拥有独特的神经回路连接,在行为中发挥特异性作用。本研究分析了小鼠脊髓背角细胞类型和结构的发育原理,发现背角的主要组织特征是时间多样性,有六波神经发生,每波产生一类兴奋性和抑制性神经元。最终的分层结构实际上呈现时间序列性。结果为探索神经对行为的控制提供了新基础。[论文详细信息]


Facial gestures are enacted through a cortical hierarchy of dynamic and stable codes

面部表情通过动态和稳定代码的皮层层次结构来制定


(导读 领研网)面部表情是灵长类动物沟通行为的基础,通过面部肌肉的精细动态排列而表达出来。本研究报告神经网络的“时间层级”机制,位于大脑外侧的区域的神经活动变化极快,直接指挥面部肌肉的瞬间收缩和署长,而发生在大脑内侧区域的神经活动稳定且持久,编码当下的“社会语境”或“情绪基调”。结果确定了一个包含初级运动皮层、腹侧前运动皮层、扣带运动皮层和初级体感皮层在内的分布式网络。[论文详细信息]


Dogs with a large vocabulary of object labels learn new labels by overhearing like 1.5-year-old infants

拥有大量物体标签词汇的狗会像1.5岁的婴儿一样通过偷听来学习新标签


(导读 领研网)18个月大的婴儿仅通过无意间听到周围人的交流就能学会新词。本研究证明一些词汇量非常丰富的“天才词汇学习犬”也能够在无意中听到主人交流来学习新词汇,即使在标签和物体不同时出现的情况下也能学会新的物体-标签对应关系。结果表明通过旁听他人互动习得新词的社会认知技能并非仅人类所独有。[相关报道:首次证实,有些狗狗通过偷听主人对话学会新词汇,能力堪比一岁半的人类宝宝]


The molecular basis of the binding and specific activation of rhizobial NodD by flavonoids

黄酮类化合物与根瘤菌NodD结合和特异激活的分子基础


(导读 领研网)自然界中,豆科植物的根部与根瘤菌通过共生互作形成的根瘤器官是高效的天然氮肥工厂。本研究发现豌豆根瘤菌NodD蛋白的配体结合结构域通过两个蛋白口袋识别橙皮素,揭示了根瘤菌NodD能够特异性被类黄酮类分子结合激活的结构机理。结果有助于未来定制适应特定作物的高效固氮菌株,为推动非豆科作物建立共生关系,减少对化肥的依赖打下理论基础。[论文详细信息]


Recurrent acquisition of nuclease-protease pairs in antiviral immunity

抗病毒免疫中核酸酶-蛋白酶基因对对的反复获取


(导读 领研网)细菌与古菌长期面临噬菌体的持续感染压力,驱动了多样化抗病毒免疫系统的进化。本研究通过细胞实验、生化分析与系统发育追踪,发现4类进化独立的细菌抗病毒系统,均通过水平基因转移多次独立获取编码金属β-内酰胺酶型核酸酶与胰蛋白酶样蛋白酶的基因对,这些基因对遵循“蛋白酶切割解除核酸酶门控抑制”的保守激活机制,需依赖病毒感染信号调控以避免自身免疫损伤;并鉴定出全新的caspase-核酸酶防御系统,其激活模式与真核凋亡通路存在进化相似性。结果为理解微生物免疫的模块化进化提供关键证据。[论文详细信息]


Multispecies grasslands produce more yield from lower nitrogen inputs across a climatic gradient

气候梯度上多物种草原通过较低的氮输入产生更高产量


(导读 小天)高产量的单一草地往往物种多样性低,但氮肥摄入高。本研究构建了跨越北美洲、欧洲、亚洲以及新西兰的26个实验站点网络,覆盖从温带到亚热带的广阔气候梯度,发现包含草、豆科和药用植物的三功能群混合系统可通过正向种间互作显著提高产量,在较高温度条件下优势更明显,且可减少30%至50%的氮肥投入。[论文详细信息]


化学

Chemistry


Access to four-membered cyclic sulfinamides by energy transfer catalysis

通过能量转移催化制备四元环状磺酰胺类化合物


(导读 领研网)能量转移催化通过利用可见光激发光催化剂,将能量转移至有机底物,开启激发态反应新途径。本研究报告一种通过能量转移催化,利用可见光激发N-硅烷基磺酰亚胺,与各种烯烃发生[2+2]光环加成反应,高效、高选择性地合成四元环状磺酰胺的新方法。该反应条件温和、底物适用范围广,为药物先导化合物开发提供了新骨架和多样化衍生平台。[论文详细信息]


Leveraging triatropic rearrangements for stereoselective skeletal reshuffling

利用三向重排反应实现立体选择性骨架重组


(导读 领研网)重排反应对有机合成具有深远影响。本研究设计出一类全新的周环反应:三向重排反应,并将三向重排反应与Diels-Alder反应有机结合,实现形式上的[4+2-1]环加成反应,精准构筑多取代的手性环戊烷。该结果反应的巨大潜力有助于探索更多全新的化学反应。[论文详细信息]


材料科学

Materials Science


Multivalent ligands regulate dimensional engineering for inverted perovskite solar modules

多价配体调节倒置钙钛矿太阳能模块工程


(导读 领研网)多价态共振稳定的脒基配体在低维钙钛矿中能实现更强的化学配位,减少去质子化的不良影响。本研究通过系统调控配体构象,引入可控的一维转变至二维结构转变策略,所制备出的二维脒基钙钛矿形成连续的均匀界面层,具备高效稳定的大面积倒置P-I-N结构。[论文详细信息]


Molecular press annealing enables robust perovskite solar cells

分子压印退火技术使钙钛矿太阳能电池具有强大性能


(导读 领研网)钙钛矿太阳能电池器件制备过程中不可或缺的热退火步骤往往伴随表面缺陷增多和结构退化等问题。本研究提出了固态分子压印退火策略,在热退火过程中将一层致密的吡啶基分子模板原位压印于钙钛矿表面,不引入任何溶剂,实现对晶格结构的分子尺度“原位约束”,从源头阻断热诱导的结构退化。[论文详细信息]


物理学

Physics


Self-induced Floquet magnons in magnetic vortices

磁性涡旋中的自激发Floquet磁振子


(导读 阿金)使用周期性电磁场驱动凝聚态系统,可产生平衡系统中无法实现的奇异态。本研究报告通过涡旋核心与微波磁振子非线性相互作用产生的磁性涡旋观察到一类Floquet态,通过核心的周期性振荡出现了Floquet能带,而通过泵浦方位角磁振子模态,可诱导涡旋核心作回旋运动,从而重整化磁振子能带结构。该结果提出的Floquet能带自主诱导工程化机制为研究并调控非线性磁振子动力学开辟新方向。[论文详细信息]