最新15篇Science研究论文短评

本期Science封面内容：

第 385 卷|第 6710 期|2024 年 8 月 16 日

封面：2021 年 7 月 11 日，球迷们观看 2020 年欧洲杯决赛。英格兰和威尔士的数字接触追踪研究发现，在两国各自的比赛日，传播数量异常高，原因是球迷们聚集在家庭、酒吧和体育场。这种低成本技术可以快速准确地测量疫情传播的主要驱动因素。

最新一期Science期刊（IF=44.7）发表的研究论文主题内容包括：

1. 内源性相关自发活动对轴突连通性的Hebbian指导：研究内源性自发活动如何通过Hebbian学习机制影响神经轴突的连通性
2. 发育上定义的神经元集群的发散式招募支持记忆动态：探讨神经元集群在记忆形成和回忆中的作用，以及其如何支持记忆动态
3. 基于每日数字化COVID-19数据实时驱动流行病动态：通过实时数字化COVID-19数据分析疫情动态，以改进流行病预测和控制策略
4. 复制耦合的DNA断裂的结构与修复：研究DNA复制过程中断裂的结构特征及其修复机制
5. 低中收入国家安全饮用水使用的地图：绘制低中收入国家安全饮用水使用情况的地图，以改进水资源管理和公共卫生
6. 电子掺杂的铜氧化物中的异常正常态能隙：研究电子掺杂的铜氧化物中异常的正常态能隙现象，对高温超导体的理解提供新见解
7. 钌同位素表明Chicxulub撞击体是碳质小行星：利用钌同位素分析表明Chicxulub撞击体的成分是碳质小行星，提供恐龙灭绝事件的新证据
8. 量子多体scar态非线性响应中的虚能量：探讨量子多体scar态的非线性响应中的虚能量现象，深入理解量子多体系统的奇特行为
9. 钠层状氧化物的空气敏感性解耦：研究解决钠层状氧化物在空气中敏感性的问题，提高这些材料的稳定性和性能
10. SARS-CoV-2刺突蛋白在膜中的结构与抑制：研究SARS-CoV-2刺突蛋白在膜中的结构变化及其抑制策略，对COVID-19疫苗和药物设计具有重要影响
11. 内侧嗅皮层中的预测网格编码：揭示内侧嗅皮层中网格编码的预测功能，帮助理解大脑如何处理空间信息和导航
12. 平衡睡眠期间记忆再激活的海马回路机制：探讨海马回路在睡眠中如何平衡记忆的再激活过程，揭示记忆巩固和睡眠的关系
13. 补偿突变通过基因复制促进建设性中性进化：研究基因复制和补偿突变如何共同促进建设性中性进化的机制，对基因进化和适应性变异的理解有帮助
14. 固体非共价有机双螺旋框架催化不对称[6 + 4]环加成反应：研究有机双螺旋框架在催化不对称[6 + 4]环加成反应中的应用，对有机合成和材料科学具有创新意义
15. 在环境中打印原生氧化物以制造超薄透明柔性电路板：探讨在常规环境下打印原生氧化物制造超薄透明柔性电路板的方法，推动柔性电子技术的应用

本期Science论文汇总：

【1】Hebbian instruction of axonal connectivity by endogenous correlated spontaneous activity（内源性相关自发活动对轴突连通性的Hebbian指导）：这篇文章研究了内源性自发活动如何通过Hebbian学习机制影响轴突的连通性。这对于理解神经网络的发育和功能具有重要意义，尤其是在解释大脑如何通过自发活动进行塑造和学习时。

【2】Divergent recruitment of developmentally defined neuronal ensembles supports memory dynamics（发育上定义的神经元集群的发散招募支持记忆动态）：该研究探讨了不同的神经元集群如何在记忆形成和回忆过程中发挥作用。这有助于揭示大脑如何在不同的记忆任务中调节和优化其神经网络。

【3】Drivers of epidemic dynamics in real time from daily digital COVID-19 measurements（基于每日数字化COVID-19数据实时驱动流行病动态）：这篇文章通过实时数字化数据分析COVID-19疫情的动态，旨在改进流行病预测和控制策略。这对于疫情监控和应对措施具有重要实际应用价值。

当疫情爆发时，公共卫生反应的速度是有效控制的关键。数据收集是监测疫情轨迹的优先事项。Kendall等人展示了测试和数字接触者追踪技术如何几乎实时地了解病原体的传播方式。数据分析来自2020年至2023年在英格兰和威尔士使用的国家卫生服务新冠肺炎应用程序。该应用程序在2021年2月达到峰值时拥有1800万用户。这些数据比其他任何估计都早5天提供了当前感染的情况，显示了家庭接触对感染的重要贡献，确定了每周的强烈影响，并在2021年与欧洲足球锦标赛和圣诞节购物相关的峰值。

【4】Structure and repair of replication-coupled DNA breaks（复制耦合的DNA断裂的结构与修复）：该研究探讨了DNA复制过程中断裂的结构和修复机制。这对于了解DNA修复机制和基因组稳定性具有重要意义，可能对癌症研究和遗传疾病治疗有所帮助。

【5】Mapping safe drinking water use in low- and middle-income countries（低中收入国家安全饮用水使用的地图）：这篇文章通过绘制低中收入国家的安全饮用水使用情况地图，旨在改善这些地区的水资源管理和公共卫生。这对于提升全球饮用水安全具有实际意义。

【6】Anomalous normal-state gap in an electron-doped cuprate（电子掺杂的铜氧化物中的异常正常态能隙）：这项研究揭示了在电子掺杂的铜氧化物中观察到的异常正常态能隙现象。这对于理解高温超导体的电子结构及其性能至关重要。

【7】Ruthenium isotopes show the Chicxulub impactor was a carbonaceous-type asteroid（钌同位素表明Chicxulub撞击体是碳质小行星）：该研究利用钌同位素分析Chicxulub撞击体的成分，提供了关于导致恐龙灭绝事件的撞击体的性质的新证据。这对于理解地球历史上的重大事件具有重要意义。

【8】Phantom energy in the nonlinear response of a quantum many-body scar state（量子多体scar态非线性响应中的虚能量）：这篇文章探讨了量子多体scar态的非线性响应中的虚能量现象。这对于理解量子多体系统的奇特行为和物理特性具有重要的理论价值。

【9】Decoupling the air sensitivity of Na-layered oxides（钠层状氧化物的空气敏感性解耦）：该研究致力于解决钠层状氧化物在空气中的敏感性问题，这对于提高这些材料在实际应用中的稳定性和性能具有实际意义。

【10】Structure and inhibition of SARS-CoV-2 spike refolding in membranes（SARS-CoV-2刺突蛋白在膜中的结构与抑制）：这篇文章研究了SARS-CoV-2刺突蛋白在膜中的结构变化及其抑制策略，这对于COVID-19疫苗和药物的设计具有重要的影响。

【11】Predictive grid coding in the medial entorhinal cortex（内侧嗅皮层中的预测网格编码）：该研究揭示了内侧嗅皮层中网格编码的预测功能，这对于理解大脑如何处理空间信息和导航有重要意义。

【12】A hippocampal circuit mechanism to balance memory reactivation during sleep（平衡睡眠期间记忆再激活的海马回路机制）：这篇文章探讨了海马回路如何在睡眠中平衡记忆的再激活过程。这对于揭示记忆巩固和睡眠的关系具有重要的理论和实际价值。

简言之，这项研究发现了海马体内一种叫做BARR的活动模式，这种模式在非快速眼动睡眠期间帮助调节神经元活动，稳定海马网络，从而有效巩固记忆。当这种模式受到干扰时，记忆巩固过程会受到影响。

【13】Compensatory mutations potentiate constructive neutral evolution by gene duplication（补偿突变通过基因复制促进建设性中性进化）：该研究探讨了基因复制和补偿突变如何共同促进建设性中性进化的机制。这有助于理解基因进化和适应性变异的过程。

蛋白质的功能通常取决于它们组装成复合物。在进化过程中，一些复合物已经从单个基因编码的同聚体转变为由重复基因编码的异聚体。这种转变可能发生在没有通过分子间补偿突变进行适应性进化的情况下。在这里，我们通过实验复制和进化了一种同源二聚酶，以确定是否以及如何发生这种情况。我们鉴定了数百种有害突变，这些突变使单个同源二聚体失活，但当共表达为异二聚体的重复蛋白质时，会产生功能性酶。一种这样的异构体的结构揭示了如何通过在复合物中引入不对称性来缓冲功能的丧失，从而使它们能够亚功能化。因此，建设性的中性进化可以通过基因复制来实现，然后每个重复只有一个有害突变。

【14】A solid noncovalent organic double-helix framework catalyzes asymmetric [6 + 4] cycloaddition（固体非共价有机双螺旋框架催化不对称[6 + 4]环加成反应）：这篇文章研究了一个有机双螺旋框架在催化不对称环加成反应中的应用，这对于有机合成和材料科学具有创新意义。

【15】Ambient printing of native oxides for ultrathin transparent flexible circuit boards（在环境中打印原生氧化物以制造超薄透明柔性电路板）：这篇文章探讨了一种在常规环境下打印原生氧化物的方法，用于制作超薄、透明且柔性的电路板。通过这种方法，可以制造出具有优异电气性能和机械柔性的电路板，这对于柔性电子产品的发展具有重要意义，比如可穿戴设备和智能标签。研究展示了如何在不需要特殊条件的情况下，利用环境友好的技术实现高性能电子器件的生产，从而推动了柔性电子技术的实际应用。

Science期刊主编：

Valda Vinson（瓦尔达·文森）

教育背景：纳塔尔大学理学学士；约翰斯·霍普金斯大学博士。

负责领域：提供关于编辑流程和政策的一般咨询（尤其是生物学、生命科学和社会科学）。电子邮件：vvinson@aaas.org。

Science期刊主编瓦尔达·文森强调该期刊对科学研究中数据透明性和成果可重复性的重视。她提到，为了保证研究的可信赖性，Science要求作者公开所有支撑其研究结论的数据，无论是在文章本身、补充材料还是数据库中。此外，在评审过程中，该期刊特别关注数据的可靠性和研究的可重复性，以确保发表的研究成果得到广泛的科学认可。为了有效传播科研成果，Science配备了专业的团队，利用传统媒体和社交媒体等多种途径进行宣传。对于公众和科学界共同关注的重要话题，Science还会发布专题，通过集中讨论来提高对特定话题的传播效率。这些措施共同保证了Science在全球科学界中的权威地位和影响力。