12月24日《自然》杂志精选

封面故事:2015年十大科学数据

《自然》杂志编辑评选的2015年“十大科学人物”通过重大事件和发现来观察人类在科学上的努力。今年十大科学人物是:联合国气候变化负责人克里斯蒂娜·菲格雷斯、基因编辑先驱黄俊友、美国宇航局冥王星专家艾伦·斯特恩、化学工程师包振安、伊朗核工程师/外交官阿里·阿克巴·萨利希、天文学家兼女权主义者琼·施梅尔茨、人口遗传学家大卫·赖克。超导研究人员米哈伊尔·埃雷梅特，合成生物学家里斯蒂娜·斯摩克和“再现性项目”的布莱恩·诺斯克

网络分析法合成复杂分子

里奇·萨尔蓬和他的同事改进了科雷在20世纪70年代建立的“网络分析”方法，并建立了合成多种二萜生物碱家族成员的统一方法。作者利用这一框架确定了一个多功能的合成中间体，它可以帮助乌头碱D和利杰司他宁以及戈曼多宁的核心合成。为这项研究开发的基于网络的确定性绘图程序有可能更广泛地应用于其他结构上有挑战性的分子的分析和合成。

来自古代DNA的选择压力

这项研究利用古代DNA作为观察人类进化关键时期(大约8500年前欧洲农业生产的出现)的窗口。研究人员已经从公元前6500年到公元前300年的230个“西欧人”那里获得了全基因组扫描数据，包括来自26个新石器时代安纳托利亚人的样本，这些样本代表了东地中海的第一个全基因组古DNA。作者在与饮食、色素沉着和免疫相关的部位发现了选择的证据。最强的选择信号在负责“乳糖酶持久性”的等位基因上，这支持了“乳糖酶持久性”的相当大的频率仅在过去4000年中出现在欧洲的观点。

“基于芯片的系统”微处理器

计算机系统和数据中心之间的快速数据传输已经成为现代信息处理的瓶颈之一。提高速度的一个方法是用光学连接代替电线。在过去的十年中，人们已经在开发硅基纳米照相方法方面做出了巨大的努力，这些方法将这种连接集成到硅芯片中，但是在电子和光子学中使用的制造工艺之间的不兼容性已经被证明是一个障碍。

现在，孙辰等人描述了一种“基于芯片的系统”微处理器，它可以成功地集成电子和光子系统，但是是使用标准微电子芯片制造方法生产的。用这种方法制造的微处理器集成了7000万个晶体管和850个光子元件，可以与外界进行光通信。这一结果为将来开发新的快速低功耗计算系统体系结构提供了一条有希望的途径。

制备镁合金复合材料的新途径

目前，最好的镁合金很轻，但它不具备其他结构金属的强度。镁基复合材料可以在保持轻质的同时提高强度。

在这项研究中，李小春和他的同事展示了一种通过纳米颗粒在熔融金属中的自稳定化过程，使碳化硅纳米颗粒在镁中密集且均匀分散(14%体积)的生产方法。由此获得的复合材料的强度、硬度、弹性和高温稳定性得到改善。这种新方法克服了纳米粒子在金属基体中分散这一长期未解决的难题，为制备高性能轻质金属复合材料提供了一种广泛适用的途径。

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中国科学新闻(2016-004第二版国际版)