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2017年《自然》年度十大人物
Nature 552 (2017年12月21日)
随着2017年接近尾声，我们再次评选出《自然》十大人物——十位在影响科学界的趋势、事件和挑战中扮演重要角色的人物。本期封面设计采用了一种机器学习算法风格，展示了人工智能在科学技术领域日渐突出的作用。该算法原本用于解决“旅行推销员问题”，即找出一系列指定地点之间的最佳路线。因此，数字“10”由一条单线组成。图片来源：Martin Krzywinski。
Cover Story
doi: 10.1038/JNature7685cvst-1
News Features
doi: 10.1038/d41586-017-07763-y
线粒体蛋白质稳态有助于降低β-淀粉样蛋白水平
Nature 552 (2017年12月6日)
蛋白质毒性压力（错误折叠的毒性蛋白质在细胞内积聚）与线粒体功能障碍有关。现在，Johan Auwerx及同事发现，对于由β-淀粉样蛋白积聚引起的蛋白质毒性压力，线粒体蛋白质稳态是一个关键的应答机制。β-淀粉样蛋白积聚会诱导线粒体应激反应和线粒体自噬，该过程从线虫到人类中均一样。增强这种应答可对线虫、培养的哺乳动物细胞和阿尔茨海默病小鼠模型产生有益影响。这些数据表明，增强线粒体蛋白质稳态或许有助于控制人体内的β-淀粉样蛋白质病变。
Article
doi: 10.1038/nature25143
封面故事 ：冰盖的历史
Nature 552 (2017年12月14日)
本期封面所示为来自东南极大陆架沉积岩心的花粉化石。Sean Gulick、Amelia Shevenell及同事利用它们测定东南极奥罗拉冰下盆地的沉积物年代，记录东南极冰盖在过去5500万年里的变化情况。研究团队的海洋地质记录表明，在700万年前，东南极冰盖不断变化，表面有大量融水，和今天的格陵兰冰盖很像。发生这一情况时的温度和大气二氧化碳含量与目前状况相似，或高于目前水平。随着全球持续升温，预计过去的那种气候条件将再现。封面图片：Sophie Warny, LSU。
Letter
doi: 10.1038/nature25026
News & Views
doi: 10.1038/d41586-017-08285-3
地球内辐射带里电子的来源
Nature 552 (2017年12月21日)
当宇宙线到达上层大气时，与原子碰撞产生“反照中子”，之后衰变为质子和电子（以及反电子中微子），其半衰期为10分钟左右。这是地球范艾伦辐射带中的质子的主要来源。理论上，该过程也可能是囚禁电子的来源，但是却很难证明，因为电子强度差异巨大，而中子衰变率应该基本不变。李炘璘与合作者测量了内辐射带内部边缘附近的电子强度，并表明这群电子的确来自中子衰变。
Letter
doi: 10.1038/nature24642
微生物从痕量气体中获得能量
Nature 552 (2017年12月21日)
南极洲陆地拥有地球上最极端的环境，但是此前的研究表明它能够支持微生物生存。微生物群落如何在光合势低的南极获得所需的能量和碳，一直鲜为人知。Belinda Ferrari 及同事利用鸟枪法宏基因组学和生物化学分析法阐明了两个南极试点初级生产的基础，并表明大气中痕量气体氢气和一氧化碳的氧化速度足以支撑这些微生物群落。这为我们呈现了一种初级生产的新模式，但是还需要开展进一步的研究来评估这是否是能量产生的普遍途径。
Letter
doi: 10.1038/nature25014
News & Views
doi: 10.1038/d41586-017-07579-w
地球和火星表面水的不同命运
Nature 552 (2017年12月21日)
一般认为在地球的大部分地质时间内，地球表面都存在水。但是，水却在火星形成后不久便从其表面消失了。Jon Wade及其共同作者在理论上量化了在不同星球上，由于地壳中水合镁铁质岩被掩埋及变质所造成的表面水相对流失量。他们表明火星岩浆（与地球岩浆相比含更多氧化亚铁）中的变质矿物能够多储存约25%的水。这些矿物能够将水运输到火星内部相对更深的地方。或许因为镁铁质地壳和地温梯度的关系，地球地质早期上地幔水合作用发生的可能性下降了，从而使水被保留在接近地表的地方。
Letter
doi: 10.1038/nature25031
News & Views
doi: 10.1038/d41586-017-08670-y
亚马逊甲烷排放
Nature 552 (2017年12月14日)
湿地是温室气体甲烷全球最大的单一来源，但是作为热带最大的甲烷自然来源地，亚马逊泛滥平原的甲烷排放依然鲜为人知。甲烷排放清单低估了通过遥感和反演模拟所确定的甲烷对大气造成的负担。本文报告了亚马逊泛滥平原树木树干的甲烷通量，发现通过湿地树木离开土壤的甲烷是区域性甲烷排放的主要来源。作者根据大气甲烷情况估算了亚马逊盆地的甲烷排放量，发现它与泛滥平原树木及其它区域性甲烷来源的估算排放量的总值相符。整体而言，上述发现意味着树木的大量排放可能正是亚马逊甲烷收支中被忽视的部分。
Letter
doi: 10.1038/nature24639
拯救糖尿病患者的视网膜
Nature 552 (2017年12月14日)
糖尿病可能引起血管并发症，如糖尿病性视网膜病——视网膜血管细胞逐渐损失，导致血管外渗、视网膜水肿，最终造成失明。Ingrid Flemming及同事发现，源自二十二碳六烯酸(19,20-DHDP)的一种生物活性脂质与该疾病的发病机制相关。他们表明，19,20-DHDP水平在糖尿病小鼠和人类的视网膜中会上升，而抑制该脂质的生成可以治疗糖尿病性视网膜病小鼠模型的血管异常。作者认为19,20 DHDP通过改变血管细胞膜动力学（关乎细胞间连接）发挥作用。
Letter
doi: 10.1038/nature25013
News & Views
doi: 10.1038/d41586-017-07678-8
合成蛋白质壳
Nature 552 (2017年12月21日)
病毒利用衣壳，也叫蛋白质壳，来包裹和保护它们的基因组。借此欺骗细胞机器使用它们的遗传物质复制病毒。许多病毒已被用于基因疗法。在本文中，David Baker和同事设计并制造了基于蛋白质的二十面体组装体，它们能够保护遗传物质且能够在生物化学环境中演化，就像一个合成的病毒衣壳。它们被称作合成核蛋白壳。这种核蛋白壳的演化既提高了它们的mRNA包装效率，也增进了它们在体内的循环稳定性。这项研究使定制合成核蛋白壳用于RNA运输等多种用途成为可能，包括药物递送。
Letter
doi: 10.1038/nature25157
GCN5在组蛋白琥珀酰化中的作用
Nature 552 (2017年12月6日)
赖氨酸琥珀酰化已被鉴定为组蛋白的一种翻译后修饰，但是组蛋白琥珀酰化的机制及其功能性后果仍未可知。吕志民及同事发现 GCN5——已知的一种组蛋白乙酰转移酶——也可以催化组蛋白琥珀酰化。GCN5与核琥珀酰辅酶A互作，也与α-KGDH酶互作，生成琥珀酰辅酶A的局部来源。GCN5和α-KGDH复合体可以在转录起始位点周围调控组蛋白H3K79琥珀酰化，影响基因表达。作者还表明，在小鼠身上，H3K79琥珀酰化的降低与肿瘤细胞增殖受抑相关。
Letter
doi: 10.1038/nature25003