Nature雜志推薦的2015年度最受關(guān)注的十項研究進(jìn)展介紹如下：

1. 研究人類(lèi)腦功能的方法

這項研究通過(guò)Neurovault.org數據庫分享的529個(gè)數據集獲得的統計圖的軸向投影，采用“獨立成分分析”將其按照它們的投影排列到一個(gè)二維空間中。對人腦功能的研究受到媒體很大關(guān)注，但重要的是，要意識到所采用方法本身以及它們應用方式固有的局限性。在這篇Review文章中，Russell Poldrack 和Martha Farah對目前用來(lái)研究人類(lèi)腦功能的方法進(jìn)行了分析，重點(diǎn)關(guān)注有關(guān)思想的神經(jīng)基礎的研究，同時(shí)還討論了這些方法用來(lái)驗證有關(guān)因果機制的假說(shuō)的能力。他們還思考了人類(lèi)神經(jīng)科學(xué)在現實(shí)中的幾個(gè)當前和潛在的應用以及其中所涉及的挑戰。

原文來(lái)自: Progress and challenges in probing the human brain

doi: 10.1038/nature15692

2. 母親身體狀況與后代性別比例

1973年，Robert Trivers和Dan Willard發(fā)表了一篇關(guān)于生命史策略的有影響的論文， 在其中他們預測，身體狀況比較好的母親所生兒子會(huì )比較多，而身體狀況比較差的母親所生女兒會(huì )比較多。雖然這一理論被以各種方式進(jìn)行了延伸和改進(jìn)，但它卻幾乎沒(méi)有得到經(jīng)驗支持。在這篇論文中，Susanne Schindler 等人顯示，這可能是因為以前的研究沒(méi)有將該理論針對的一雄多雌的、二態(tài)性的物種典型的雄性較高的死亡率考慮進(jìn)去。他們對原始理論進(jìn)行了延伸，以將兩性之間在死亡率、年齡特定性生殖策略和生命史策略上的差別考慮進(jìn)去，發(fā)現根據母親狀況，與后代性別比例之間的關(guān)聯(lián)性這一個(gè)因素，還不足以得出母親從適應角度會(huì )調整后代性別比例的結論。

原文來(lái)自：Sex‐specific demography and generalization of the Trivers–Willard theory

doi: 10.1038/nature14968

研究成果難做到完全重現

3. 研究成果不可再現性問(wèn)題系列報道之一：怎樣減小觀(guān)測偏差

研究成果需要能夠重復和確證，這是科學(xué)過(guò)程至關(guān)重要的一部分。但當今所采用的系統和方法的復雜性使得編輯和審稿人對于某項研究成果是否經(jīng)得起時(shí)間的考驗更難有把握了。作為關(guān)于研究成果不可再現性問(wèn)題系列報道的一部分，本期Nature 發(fā)表了兩篇關(guān)于怎樣減小觀(guān)測偏差的文章。在 Comment 文章中，Robert MacCoun 和 Saul Perlmutter認為，更多學(xué)科(如粒子物理學(xué))應當采用“盲分析”(blind analysis)方法。在一篇News Feature文章中，Regina Nuzzo介紹了目前被有關(guān)研究人員用來(lái)應對科學(xué)家和任何其他人一樣都會(huì )表現出來(lái)的一個(gè)人性特點(diǎn)的一系列辦法 ，這個(gè)人性特點(diǎn)就是“自欺欺人”。Nature雜志關(guān)于研究成果可再現性的專(zhuān)刊的網(wǎng)址是：go.nature.com/huhbyr。

原文來(lái)自：Let’s think about cognitive bias

doi: 10.1038/526163a

4. 記憶提取的定向控制

人們最近已經(jīng)開(kāi)始研究海馬體中的神經(jīng)元集群怎樣編碼和再激活記憶了，但對該皮層中假設存在的“top-down”輸入信號可能會(huì )怎樣影響記憶過(guò)程，相對來(lái)說(shuō)了解很少。在這項研究中，Karl Deisseroth及同事用新的工具和策略，來(lái)識別來(lái)自海馬體的前扣帶回(前額皮層的一部分)的一種稀疏神經(jīng)元投射。當被激活時(shí)，這些投射能引發(fā)小鼠的記憶提取。

原文來(lái)自：Projections from neocortex mediate top-down control of memory retrieval

doi: 10.1038/nature15389

5. 微生物合作的一個(gè)新機制

海洋沉積物中甲烷的厭氧氧化(對全球甲烷循環(huán)有重要意義)，是由甲烷氧化古菌和能產(chǎn)生硫酸鹽的細菌，共同完成的一個(gè)協(xié)作過(guò)程。我們對這種互養關(guān)系的生化基礎還不是完全了解。人們曾提出，一種可溶性代謝物，在合作的微生物之間的交換，是必不可少的，但在本期Nature上發(fā)表論文的兩個(gè)小組對這種觀(guān)點(diǎn)提出了質(zhì)疑。Victoria Orphan及同事在單細胞層面上，對來(lái)自從位于西北太平洋中一個(gè)活動(dòng)甲烷滲出泉取樣的沉積物，所制備的微生物混合體中的生物合成活性，做了相關(guān)研究。他們發(fā)現，細胞活動(dòng)是獨立于互養伙伴之間的距離的，這與涉及中間體短距離擴散的一個(gè)模型是不一致的。實(shí)際上，古菌與細菌之間的直接電子轉移，才是它們相互作用的一個(gè)核心機制。Gunter Wegener等人發(fā)現，從來(lái)自加利福尼亞灣的Guaymas Basin的熱液噴孔沉積物中，獲取的微生物樣本中的物種間電子交換，最有可能是通過(guò)連接兩個(gè)伙伴的“納米線(xiàn)”所進(jìn)行的直接電子轉移實(shí)現的。這些作者提出，電子轉移是由菌毛狀結構和外膜多血紅素細胞色素介導的。

原文來(lái)自：Single cell activity reveals direct electron transfer in methanotrophic consortia

doi: 10.1038/nature15512

6. 炫富不利于合作

財富不均和財富顯示度，都會(huì )潛在影響一個(gè)社會(huì )中的合作水平，和經(jīng)濟成功的總體水平。Akihiro Nishi等人用一個(gè)在線(xiàn)游戲來(lái)測試這兩個(gè)因素怎樣相互作用。令人吃驚的是，財富不均本身并不會(huì )損害合作或財富總量，只要玩家不知道其他人的財富就行。但當玩家的財富可以讓其他人看見(jiàn)時(shí)，不均就會(huì )產(chǎn)生一個(gè)有害作用。

原文來(lái)自： Inequality and visibility of wealth in experimental social networks

doi: 10.1038/nature15392

7. 人工培養的腎臟細胞器

胚胎中人類(lèi)腎臟的發(fā)育，依賴(lài)于兩種不同的干細胞類(lèi)型：一種生成收集管，另一種生成功能性腎單位。Melissa Little、Minoru Takasato及同事以前發(fā)現， “人多能干細胞”(hPSCs)能分化成這兩種類(lèi)型的祖細胞。他們現在識別出了不僅誘導這些結構、而且誘導周?chē)毎?lèi)型(包括小間隙和血管)所需的信號條件。采用這種方法，他們培養出了能重現胚胎腎臟的功能區域化的腎臟細胞器。這些細胞器中所達到的組織復雜性、功能化程度，還不能與一個(gè)正常的腎臟相比，但與正常的人類(lèi)胚胎腎臟相同。重要的是，它們提供了證明自己在藥物毒性篩選、在模擬遺傳性腎病方面所具有潛力的證據，或許還為細胞療法提供了特定的腎臟細胞類(lèi)型。

原文來(lái)自： Kidney organoids from human iPS cells contain multiple lineages and model human nephrogenesis

doi: 10.1038/nature15695

新發(fā)現的中國南方古人類(lèi)遺址

8. 新發(fā)現中國的早期智人

來(lái)自中國南方道縣福巖洞的47枚具有現代人解剖特征的牙齒化石顯示，從解剖上來(lái)說(shuō)的現代人至少在距今8萬(wàn)年前、最早可能在距今12萬(wàn)年前就在該地區出現了，也就是說(shuō)比黎凡特和歐洲的現代人早3萬(wàn)-7萬(wàn)年。這些人在相貌上比中國北方和中部的“人族”要現代得多。該發(fā)現進(jìn)一步增加了人類(lèi)歷史的復雜性，也表明有待發(fā)現的東西還很多。

原文來(lái)自：The earliest unequivocally modern humans in southern China

doi: 10.1038/nature15696

9. 慢性淋巴性白血病的驅動(dòng)基因

來(lái)自“國際癌癥基因組聯(lián)盟”的這篇論文，報告了用來(lái)表征500多位患者慢性淋巴性白血病，及其前兆的若干種基因組學(xué)方法所獲得的結果。除了增加了在基因組的編碼部分的慢性淋巴性白血病的驅動(dòng)改變的數量外，這項研究還在非編碼區域(包括NOTCH1的3′ UTR區域)識別出了新的頻發(fā)突變(這些突變造成異常剪接事件、NOTCH1活性的增強和更具侵略性的疾病)，也在一個(gè)增強子中識別出了導致“B-細胞特異性轉錄因子” PAX5的表達程度降低的突變。

原文來(lái)自：Non-coding recurrent mutations in chronic lymphocytic leukaemia

doi: 10.1038/nature14666

10. 生物多樣性喪失威脅生態(tài)系統穩定性

試圖確定生物多樣性，是否能夠幫助生態(tài)系統緩沖極端氣候事件影響的試驗，產(chǎn)生了形成對比強烈的結果。Forest Isbell等人將來(lái)自46個(gè)實(shí)驗的數據相結合發(fā)現，生物多樣性，的確會(huì )提高一個(gè)生態(tài)系統對極端氣候事件的抵抗力。只有少量物種的地塊，在極端氣候事件期間生產(chǎn)力下降了50%，而這種影響隨著(zhù)物種數量的增加會(huì )被減半。然而，生物多樣性，對生態(tài)系統彈性沒(méi)有明顯影響，低生物多樣處理，和高生物多樣性處理，在一年內，都能夠從極端氣候事件中恢復過(guò)來(lái)。

原文來(lái)自：Biodiversity increases the resistance of ecosystem productivity to climate extremes

doi: 10.1038/nature15374

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