6月23日《自然》杂志精选

封面故事:中国科学的现状和未来

本期《自然》杂志分析了中国科学的现状和未来。我们介绍了中国科研力量的迅速崛起和中国十大科学家。中国试图引领世界的一个领域是DNA测序。本期第462页发表的一篇文章显示，中国也计划在精密医学领域领先。中国国家自然科学基金委员会主任杨伟在一篇文章中说，中国需要提高基础研究的质量、完整性和适用性。然而，道格拉斯·西普(Douglas Sipp)和裴端庆(Pei Duanqing)认为，与人们的普遍看法相反，中国为其他国家提供了在生命科学领域管理伦理敏感性研究的经验。

强子的结构

量子色动力学(QCD)描述了夸克如何聚集在一起形成强子。最常见的强子是重子，如质子、中子(由三个夸克组成)和介子(由一个夸克-反夸克对组成)。然而，原则上，QCD允许更多奇异的结构:由更多夸克组成的粒子或由胶子(强力的载体)和夸克组成的粒子。尽管最近已经发现了这种奇怪状态的例子，但是“晶格QCD”的实验结果和高精度的理论预测并没有产生一个清晰的模型，从这个模型中可以推导出强子结构规则。本文讨论了在最近寻找决定强子结构的规则中获得的实验和理论结果。作者对该领域目前和未来的研究工作发表了自己的看法。

自然遗传多样性和蛋白质组

迄今为止，关于基因变异如何决定基因表达的研究主要集中在量化对核糖核酸转录物的影响。在这篇论文中，作者重点研究了一组具有遗传多样性的小鼠的蛋白质和转录物的丰度。在蛋白质组学分析中，他们量化了小鼠肝脏的转录物和蛋白质，并鉴定了大量“蛋白质水平的数量性状基因座”(pQTL)。中间分析确定了“远距离pQTL”和数百种蛋白质-蛋白质关联背后的蛋白质中间体。

黑洞合并探测路线图

Krzysztof Belczynski等人发表了一篇关于双黑洞形成的数值模拟，为解释最近发现的第一个引力波源(被称为GW150914，由两个巨大的黑洞合并而成)提供了一个框架。他们的模型显示，这些事件发生在一个只有不到10%太阳金属属性的环境中，其前身是一颗初始质量为40-100太阳质量的恒星，通过质量转移与“共包络相”相互作用。根据他们的计算，一旦引力波观测设备达到其最大灵敏度，每年将检测到大约1000个黑洞合并。

四离子粒子物理模拟

量子模拟有望为经典计算方法无法解决的问题提供解决方案。规范场理论中的实时动力学是一个具有挑战性的计算问题的例子，它对现代粒子物理学至关重要。本文介绍了在由几个量子位组成的量子计算机上对“晶格规范场理论”进行的数字量子模拟(这些量子位由处于受电磁场控制的束缚态的钙组成)。本文作者模拟的这个特殊模型是“施温格机制”，它描述了从真空中产生的电子-正电子对。作为由原子物理实验模拟的粒子物理理论的早期例子，这种模拟可能为无法通过计算模拟的更复杂的模型打开大门。

在活细胞中观察到半融合和半分裂。

脂质双层会融合或分裂，分别产生更大或更小的细胞器，但它们是通过半融合的中间体还是内壁有蛋白质的小孔来做到这一点仍有争议。凌-吴刚和他的同事使用超高分辨率显微镜直接观察活细胞在融合和分裂过程中的半融合中间体。他们的数据显示，钙和动力蛋白控制着融合和分裂之间的双向可逆转变。

前列腺素的作用机制

抗癌药物罗卡酰胺A (RocA)抑制一个亚类的核糖核酸转录物的翻译。因为它的目标是核糖核酸螺旋酶eIF4A，所以以前认为RocA的特异性在于信使核糖核酸的高度结构化的5’非翻译区(这需要eIF4A的活性)。尼古拉斯·英格里亚和他的同事现在发现抑制机制有不同的基础。RocA将eIF4A固定在“多聚尿”序列上，从而防止43S亚单位沿信使核糖核酸扫描。这篇文章强调了药物如何通过稳定的序列选择性“核糖核酸-蛋白质”相互作用发挥作用。

(田甜/请访问www.naturechina.com/st了解更多关于汇编的信息)

中国科学新闻(2016-07-04第二版国际版)