《科學(xué)通報(bào)》2025年12月下旬刊 | 文章速遞

cGAS-STING通路是哺乳動(dòng)物細(xì)胞主要的DNA感應(yīng)通路, 識(shí)別細(xì)胞質(zhì)中來(lái)源于病原體或者自身細(xì)胞的DNA, 刺激I型干擾素和炎性細(xì)胞因子的表達(dá)并啟動(dòng)免疫反應(yīng). 近年來(lái)發(fā)現(xiàn), cGAS-STING通路還可通過誘導(dǎo)細(xì)胞自噬和溶酶體生物發(fā)生促進(jìn)病原體的清除. 封面圖片的靈感來(lái)自中國(guó)古代神話, 哪吒化身為三頭六臂的戰(zhàn)士(象征STING寡聚化和激活), 并使用火尖槍(I型干擾素和炎性細(xì)胞因子)、乾坤圈(細(xì)胞自噬)和風(fēng)火輪(溶酶體生物發(fā)生)三種主要的武器(代表cGAS-STING通路三種主要的經(jīng)典和非經(jīng)典功能)與海中的惡龍(病原體)戰(zhàn)斗. 詳見許銀豐等人文(p6179).

悅讀科學(xué)

鄭早早, 陳璐, 胡國(guó)升, 彭冰靈, 黃琦絢, 王銨, 杜絲月, 王川, 劉文

觀點(diǎn)

病毒基因組的系統(tǒng)進(jìn)化動(dòng)力學(xué)研究

陳志元, 余宏杰

在全球新發(fā)和再發(fā)傳染病不斷暴發(fā)的背景下, 實(shí)時(shí)追蹤病原體的時(shí)空起源和時(shí)空傳播可為疫情防控提供科學(xué)證據(jù). 系統(tǒng)進(jìn)化動(dòng)力學(xué)作為一門新興交叉學(xué)科, 近年來(lái)在傳染病暴發(fā)追溯中發(fā)揮著重要作用. 本文回顧了復(fù)旦大學(xué)余宏杰研究團(tuán)隊(duì)自COVID-19疫情以來(lái), 在病毒基因組的系統(tǒng)進(jìn)化動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域開展的系列研究. 研究涵蓋系統(tǒng)進(jìn)化動(dòng)力學(xué)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)、可及的方法以及實(shí)際公共衛(wèi)生應(yīng)用, 從而為將來(lái)可能的疫情暴發(fā)提供技術(shù)儲(chǔ)備.

“Science 2024年度十大科學(xué)突破”解讀

觀點(diǎn)

齊藝萌, 殷姿, 王軻

本文綜述了古DNA技術(shù)前沿并探討基于遺傳同源片段的血緣推斷應(yīng)用場(chǎng)景, 展示了整合DNA、考古學(xué)、體質(zhì)人類學(xué)等多學(xué)科證據(jù)的交叉研究范式, 為學(xué)界揭示了古代人類婚配模式、社會(huì)分層、人口偏向性流動(dòng)及多元社會(huì)組織形態(tài), 探討了史前人類行為模式與復(fù)雜化社會(huì)發(fā)展歷程.

解讀“2025年度諾貝爾自然科學(xué)獎(jiǎng)”專題

觀點(diǎn)

李鑫, 尹璋琦

2025年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予三位量子物理學(xué)家, 以表彰他們“在電路中實(shí)現(xiàn)宏觀量子力學(xué)隧穿效應(yīng)和能量量子化”的開創(chuàng)性貢獻(xiàn). 本文從微觀量子概念入手, 詳細(xì)回顧了獲獎(jiǎng)的奠基性實(shí)驗(yàn), 深入解析約瑟夫森相位如何作為關(guān)鍵的宏觀量子變量等技術(shù)細(xì)節(jié), 并探討了該成果對(duì)以超導(dǎo)量子計(jì)算、“薛定諤貓態(tài)”為代表的現(xiàn)代量子技術(shù)產(chǎn)生的影響.

金屬有機(jī)框架: 定義化學(xué)新空間

李巧偉

金屬有機(jī)框架的突破性價(jià)值, 在于它為化學(xué)領(lǐng)域定義了獨(dú)特的“新空間”——既包括其有序結(jié)構(gòu)內(nèi)部開放的物理空間, 也涵蓋它為科學(xué)研究拓展的新思路與新平臺(tái). 這一兼具結(jié)構(gòu)與學(xué)術(shù)維度的創(chuàng)新, 讓金屬有機(jī)框架成為推動(dòng)化學(xué)、材料及相關(guān)學(xué)科發(fā)展的重要力量, 也使其獲得了今年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的認(rèn)可.

張記, 吳玉章

本文評(píng)述2025年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)——調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)的發(fā)現(xiàn)歷程. 首先系統(tǒng)梳理了Treg細(xì)胞從亞群鑒定到核心轉(zhuǎn)錄因子Foxp3功能闡明的關(guān)鍵突破, 并展望了其臨床轉(zhuǎn)化前景, 最后提出未來(lái)免疫學(xué)研究應(yīng)轉(zhuǎn)向人類免疫力解碼計(jì)劃所引領(lǐng)的新范式.

極端天氣氣候事件及其影響專題

特邀編輯:黃建平、于海鵬

進(jìn)展

全球變暖下的厄爾尼諾-南方濤動(dòng)(ENSO)變化及其影響

蔡文炬, 耿濤, 賈凡, 吳碩, 王浩東

厄爾尼諾-南方濤動(dòng)(ENSO)是全球年際時(shí)間尺度最強(qiáng)的氣候異常信號(hào), 可通過遙相關(guān)的方式對(duì)全球天氣、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)等產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響. 本文回顧了2021年以來(lái)學(xué)界在ENSO響應(yīng)全球變暖方面的最新研究進(jìn)展, 對(duì)ENSO本身變率的變化及其相關(guān)影響進(jìn)行總結(jié), 并對(duì)進(jìn)一步的研究提出了展望.

三維大氣環(huán)流分型的極端氣候事件動(dòng)力學(xué)研究新進(jìn)展

胡淑娟, 彭建軍, 周冰倩, 張?chǎng)┬?/p>

本文回顧了全球大氣環(huán)流三型分解模型在極端事件動(dòng)力學(xué)研究中的應(yīng)用. 通過對(duì)局地大氣環(huán)流三維結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析, 揭示了中高緯度局地垂直環(huán)流在極端事件中的重要作用. 該研究為理解極端事件的動(dòng)力學(xué)機(jī)制提供了新的視角, 為相關(guān)氣候預(yù)測(cè)和災(zāi)害防范提供了理論支持.

評(píng)述

氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)地域系統(tǒng)的影響及其應(yīng)對(duì)

劉彥隨, 趙雨, 李裕瑞

氣候系統(tǒng)變化的加劇正推動(dòng)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)地域格局的轉(zhuǎn)變, 成為促進(jìn)人地系統(tǒng)耦合與可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵問題. 基于現(xiàn)代人地系統(tǒng)科學(xué)理論, 本文探討了農(nóng)業(yè)地域系統(tǒng)面臨的巨大挑戰(zhàn), 提出農(nóng)業(yè)地域系統(tǒng)氣候適應(yīng)性轉(zhuǎn)型需要重塑農(nóng)業(yè)認(rèn)知, 重構(gòu)農(nóng)業(yè)格局, 重建農(nóng)業(yè)模式.

對(duì)流可分辨尺度極端降水模擬研究綜述

余弘泳, 李普曦, 王開存

對(duì)流可分辨尺度模擬的發(fā)展極大提升了極端降水估計(jì)的精度, 為深入理解水文過程提供了有力支撐. 本文評(píng)述了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究的進(jìn)展、發(fā)展趨勢(shì)和現(xiàn)階段面臨的主要挑戰(zhàn), 并基于此提出了發(fā)展建議.

論文

何編, 劉瀟喻, 包慶, 劉屹岷, 吳國(guó)雄

極端降水模擬是國(guó)際前沿的熱點(diǎn)問題. 模式水分辨率提高對(duì)極端降水模擬有直接影響. 本文揭示了FGOALS-f和NICAM16兩個(gè)模式在分辨率提高至約10 km后對(duì)全球極端降水模擬的影響. 結(jié)果表明, 分辨率提高顯著改善區(qū)域極端降水模擬, 但部分地區(qū)仍存在偏差, 為模式進(jìn)一步發(fā)展提供參考.

進(jìn)展

化學(xué)與能源科學(xué)

氨分子轉(zhuǎn)化過程中的催化界面構(gòu)筑與反應(yīng)路徑調(diào)控進(jìn)展

夏文品, 侯杰文, 付懷玉, 張開楊, 楊佩瑤, 趙靜, 陳立偉, 許春誠(chéng), Yen Leng Pak, 牟紅宇, 高星, 郝宇晨

本文綜述了電催化氨氧化反應(yīng)的研究進(jìn)展，涵蓋反應(yīng)機(jī)理、晶面依賴性、界面OH?調(diào)控、層狀氫氧化物與分子催化體系等方向. 重點(diǎn)解析了O–S與G–M路徑的反應(yīng)特征，提出電子效應(yīng)與界面效應(yīng)協(xié)同調(diào)控的設(shè)計(jì)理念, 為高效催化劑開發(fā)與氮循環(huán)能源體系構(gòu)建提供新思路.

評(píng)述

生命科學(xué)

許銀豐, 劉依洋, 吳心儀, 萬(wàn)偉

cGAS-STING通路感應(yīng)細(xì)胞質(zhì)中來(lái)源于病原體或者自身細(xì)胞的DNA, 刺激I型干擾素和炎性細(xì)胞因子的表達(dá)啟動(dòng)免疫反應(yīng). 除了以上經(jīng)典功能, cGAS-STING通路還參與調(diào)控細(xì)胞自噬、溶酶體生物發(fā)生和離子穩(wěn)態(tài)等多種生物學(xué)過程. 本文主要圍繞cGAS-STING通路的經(jīng)典和非經(jīng)典功能綜述近年來(lái)的研究進(jìn)展.

地球與環(huán)境科學(xué)

地球科學(xué)研究前沿

鄭永飛

地球科學(xué)正邁向“深時(shí)大數(shù)據(jù)+人工智能”驅(qū)動(dòng)的新階段. 國(guó)際大科學(xué)計(jì)劃深時(shí)數(shù)字地球?qū)W科組遴選出的十大研究前沿包括地球三維結(jié)構(gòu)、機(jī)器學(xué)習(xí)、關(guān)鍵礦產(chǎn)、氣候變化、能源資源等. 本文簡(jiǎn)要介紹這10個(gè)地球科學(xué)研究前沿, 旨在指引運(yùn)用地球系統(tǒng)科學(xué)認(rèn)知地球、保護(hù)未來(lái).

王琳, 彭培洺, 劉祥宇, 陳發(fā)虎

古代人群遷徙路徑是文化傳播與文明交流的重要載體, 其研究經(jīng)歷了從傳統(tǒng)考古學(xué)方法到現(xiàn)代空間定量分析的范式轉(zhuǎn)變. 以最小成本路徑模型為代表的空間分析方法, 通過量化地形、水文等環(huán)境因素構(gòu)建成本表面, 結(jié)合考古遺址等空間節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù), 實(shí)現(xiàn)了對(duì)古人遷徙路線的科學(xué)重建, 為深入剖析古人遷徙路徑的時(shí)空演化機(jī)制提供了定量化空間視角.

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