最新23篇Nature研究论文短评：文字的水印！心力衰竭（两篇）、光合共生现象、谱系分化、染色质重塑、转录组沙漏现象、城市化追踪

Nature期刊是世界上最著名和最具影响力的综合性科学期刊之一，其出版社Nature Publishing Group位于英国。Nature的目的在于发表原创的、高质量的科学研究论文，涵盖从基础科学到应用科学的各个领域，包括物理学、化学、生物学、地球科学、医学等。该期刊的影响因子也极高（最新的影响因子为50.5），是科学界极为重视的一个出版平台。

Nature发表的最新研究论文：

1. IgE介导的FcεRI激活的分子机制
2. 造血干细胞基因治疗中的长期谱系分化
3. 阻断翻译的mRNA ADP-核糖转移酶实现抗病毒防御
4. 无人机激光雷达追踪中亚高原的大规模中世纪城市化
5. 官僚激励机制减少南亚的农作物焚烧和儿童死亡率
6. 选择偏倚模糊了快速射电暴源的发现
7. 土壤质地对生态系统水限制的全球影响
8. 可扩展的水印技术用于识别大型语言模型输出
9. 机器引导设计细胞类型靶向顺式调控元件
10. 褐藻中的转录组沙漏现象
11. 利用共价有机框架从开放空气中捕获二氧化碳
12. 中泥盆纪珊瑚光合共生现象
13. 染色质重塑驱动心力衰竭中的免疫细胞-成纤维细胞沟通
14. 黑洞低质量X射线
15. 在DNA上打印表观遗传位可实现平行分子数据存储
16. 核释放eIF1限制有丝分裂期间起始密码子的选择
17. Transgelin 2保护T细胞脂质代谢和抗肿瘤功能
18. 干样CD4 T细胞的分化命运控制对癌症的免疫反应
19. 原脊椎动物模型Ciona中的神经嵴谱系
20. 利福平的使用导致对终极抗生素达托霉素的耐药
21. 靶向心力衰竭中的免疫-成纤维细胞通讯
22. 水相卤化物流电池中的软硬两性添加剂
23. 连接内感知节点与下颌运动的皮层下喂养回路

以下是最新Nature文章汇总信息：

【1】Molecular mechanism of IgE-mediated FcεRI activation（IgE介导的FcεRI激活的分子机制）：本研究探讨了IgE（免疫球蛋白E）如何通过其受体FcεRI（高亲和力IgE受体）引发免疫反应。了解这一机制对于开发新的过敏症治疗方法具有重要意义。

【2】Long-term lineage commitment in hematopoietic stem cell gene therapy（造血干细胞基因治疗中的长期谱系分化）：研究关注在造血干细胞基因治疗中如何实现长期的细胞谱系分化，推动对血液病的治疗效果和持续性改进。

【3】Anti-viral defence by an mRNA ADP-ribosyltransferase that blocks translation（通过阻断翻译的mRNA ADP-核糖转移酶实现的抗病毒防御）：探讨了一种细菌抗病毒毒素系统如何通过特定机制阻止病毒复制，为开发新型抗病毒策略提供了理论基础。

【4】Large-scale medieval urbanism traced by UAV–lidar in highland Central Asia（通过无人机激光雷达追踪中亚高原的大规模中世纪城市化）：研究使用先进的无人机激光雷达技术描绘中亚高原地区的古代城市布局，为理解历史城市发展和人类活动提供了新视角。

【5】Bureaucrat incentives reduce crop burning and child mortality in South Asia（官僚激励机制减少南亚的农作物焚烧和儿童死亡率）：探讨了在南亚地区，官僚机构如何通过激励措施控制农作物焚烧，进而降低儿童死亡率，强调了政策执行的影响。

【6】Selection bias obfuscates the discovery of fast radio burst sources（选择偏倚模糊了快速射电暴源的发现）：研究指出，快速射电暴的探测可能受到观测角度的影响，提示在研究这些天文现象时需考虑选择偏倚的问题。

【7】Global influence of soil texture on ecosystem water limitation（土壤质地对生态系统水限制的全球影响）：本研究探讨了土壤质地如何影响水循环和碳汇，强调在气候变化背景下，对生态系统脆弱性评估的重要性。

【8】Scalable watermarking for identifying large language model outputs（可扩展的水印技术用于识别大型语言模型输出）：提出了一种新型水印技术，能够有效标识和保护大型语言模型生成的文本，为内容的版权保护和来源追溯提供了技术支持。

【9】Machine-guided design of cell-type-targeting cis-regulatory elements（机器引导设计细胞类型靶向顺式调控元件）：研究提出了一种新框架，利用机器学习技术设计靶向特定细胞类型的调控元件，推动基因工程和合成生物学的发展。

【10】A transcriptomic hourglass in brown algae（褐藻中的转录组沙漏现象）：研究发现褐藻在胚胎发育过程中的转录组变化遵循“沙漏”模型，表明在多细胞生物发育过程中转录组的保守性。

【11】Carbon dioxide capture from open air using covalent organic frameworks（利用共价有机框架从开放空气中捕获二氧化碳）：该研究开发了一种新型材料（COF-999），用于从空气中直接捕获二氧化碳，为应对气候变化提供了潜在的解决方案。

【12】Coral photosymbiosis on Mid-Devonian reefs（中泥盆纪珊瑚光合共生现象）：研究表明，在中泥盆纪的珊瑚礁中，自养和异养珊瑚共存，为理解现代珊瑚礁的演化和当前全球变暖对珊瑚的影响提供了重要证据。

【13】Chromatin remodelling drives immune cell–fibroblast communication in heart failure（染色质重塑驱动心力衰竭中的免疫细胞-成纤维细胞沟通）：本研究探讨了在心力衰竭中，染色质的重塑如何影响免疫细胞与成纤维细胞之间的相互作用。通过在浸润性Cx3cr1+小鼠巨噬细胞中条件性删除转录共激活因子Brd4，研究发现可显著改善心力衰竭并减少成纤维细胞的激活。这一发现为心力衰竭的治疗提供了新的潜在靶点。

【14】The black hole low-mass X-ray binary V404 Cygni is part of a wide triple（黑洞低质量X射线双星V404 Cygni是一个宽三重星系统的一部分）：研究分析了黑洞低质量X射线双星V404 Cygni的结构，发现其是一个宽的层次性三重星系统的一部分。这一配置提供了证据，表明一些黑洞形成时几乎没有初始冲击。这对于理解黑洞的形成机制及其在宇宙中的演化具有重要的科学价值。

【15】Parallel molecular data storage by printing epigenetic bits on DNA（通过在DNA上打印表观遗传位来实现平行分子数据存储）：本研究提出了一种基于DNA自组装的分子数据写入策略，以实现可扩展的DNA存储。这一方法可以在DNA中平行打印表观遗传信息，为数据存储领域提供了新的思路，尤其是在生物信息学和合成生物学中具有广泛应用潜力。

【16】Nuclear release of eIF1 restricts start-codon selection during mitosis（核释放eIF1限制有丝分裂期间起始密码子的选择）：该研究通过转录组分析，揭示在有丝分裂期间，起始密码子的选择严格性增加，并且这一过程由核内的eIF1调控，以维持有丝分裂停滞的生理状态。这一发现为细胞周期调控和翻译调控提供了新的理解，对癌症研究有重要意义。

【17】Transgelin 2 guards T cell lipid metabolism and antitumour function（Transgelin 2保护T细胞脂质代谢和抗肿瘤功能）：研究发现，细胞骨架组织因子TAGLN2与脂肪酸结合蛋白FABP5共同作用，是CD8+ T细胞进行脂肪酸摄取、线粒体呼吸和抗癌功能的关键因子。这一发现揭示了代谢在免疫细胞功能中的重要性，为免疫疗法提供了新的研究方向。

【18】Differentiation fate of a stem-like CD4 T cell controls immunity to cancer（干样CD4 T细胞的分化命运控制对癌症的免疫反应）：本研究表明，在肿瘤引流淋巴结中，特定的PD1+TCF1+ CD4 T细胞能够自我更新并分化为CD4效应细胞，从而调控CD8 T细胞的活性。这一机制为肿瘤免疫逃逸的理解提供了新视角，对肿瘤免疫疗法的设计有重要意义。

【19】Neural crest lineage in the protovertebrate model Ciona（原脊椎动物模型Ciona中的神经嵴谱系）：在研究中发现，在海鞘Ciona中，色素细胞谱系也能产生神经祖细胞，这些细胞在变态后形成幼体的神经系统区域。这表明神经嵴细胞的多能性在脊椎动物的出现之前就已存在，对理解脊椎动物的进化具有重要的科学价值。

【20】Rifaximin prophylaxis causes resistance to the last-resort antibiotic daptomycin（利福平预防使用导致对最后手段抗生素达托霉素的耐药）：该研究表明，利福平的使用，特别是在肝硬化患者中，可能会妨碍达托霉素的临床使用。这一发现提醒我们在抗生素使用中要谨慎，以防产生耐药性，对公共健康具有重要影响。

【21】Targeting immune–fibroblast cell communication in heart failure（靶向心力衰竭中的免疫-成纤维细胞通讯）：该研究探讨了成纤维细胞谱系标记物FAP在心力衰竭中如何产生表达POSTN的成纤维细胞，类似于母成纤维细胞（matrifibrocytes）。研究发现，白细胞介素-1β（IL-1β）通过直接作用于心脏成纤维细胞调节FAP/POSTN成纤维细胞的特化，这突显了免疫调节因子在靶向心脏纤维化中的重要作用，提供了潜在的治疗靶点。

【22】Soft–hard zwitterionic additives for aqueous halide flow batteries（水相卤化物流电池中的软硬两性添加剂）：本研究介绍了一种由“软”有机阳离子和“硬”阴离子组成的两性添加剂，这些添加剂促进了水相卤化物氧化还原流电池中的均匀卤化循环。通过改善循环寿命和稳定性，该技术有望提升流电池的效率，为可再生能源存储提供更好的解决方案。

【23】A subcortical feeding circuit linking an interoceptive node to jaw movement（连接内感知节点与下颌运动的皮层下喂养回路）：研究揭示了一条调节小鼠食物摄入的皮层下回路，该回路涉及位于腹内侧下丘脑的神经元，这些神经元与调节进食和下颌运动的运动中枢直接相连。这一发现为理解进食行为和能量平衡提供了新的神经生物学基础，对治疗饮食相关疾病（如肥胖）有重要意义。

以下是本期Nature封面内容：

第 634 卷第 8035 期，2024 年 10 月 24 日

被标记的语言

大型语言模型（LLM）已迅速成为人工生成文本的来源，广泛用于为聊天机器人等工具提供动力。但是，很难识别人工智能生成的文本并将其归因于特定的LLM，这引发了人们对在线信息可靠性的质疑。在本周的期刊中，Sumanth Dathathri及其同事介绍了一种对人工智能生成的文本进行水印处理的系统，可以确定其来源。该系统名为SynthID Text，它使用一种新颖的采样算法来巧妙地改变LLM的单词选择，插入一个相关检测软件可以识别的签名。至关重要的是，可以在不降低LLM生成的文本质量的情况下部署水印。尽管作者注意到目前有一些方法可以绕过水印，但他们认为SynthID Text证明了标记AI生成内容的可扩展方法是可行和实用的。

Nature期刊主编：

Magdalena Skipper（玛格达莱娜·斯基普尔）
自2018 年 5 月 2 日开始，遗传学家玛格达莱娜·斯基普尔成为这本拥有 150 多年历史的期刊的首位女性领导者。作为主编，玛格达莱娜领导《自然》杂志和研究编辑团队。她是一名遗传学家，拥有丰富的编辑和出版经验：自2001年起加入自然出版集团，曾任《自然遗传学评论》主编、《自然》杂志遗传学与基因组学高级编辑以及自然合作期刊执行编辑。在成为《自然》主编之前，她是《自然通讯》的主编。她在英国剑桥MRC分子生物学实验室研究性别决定，并在伦敦ICRF实验室（今CRUK）研究脊椎动物肠上皮的Notch信号传导。她对导师制、研究诚信以及开放和公平的研究实践充满热情。她是斯普林格·自然集团多样性、平等与包容的编辑倡导者。她担任牛津大学个性化医学中心咨询委员会成员以及国际同行评审与科学出版大会的顾问；她还是英国布拉瓦尼克青年科学家奖科学咨询委员会成员。她是国际科学理事会的研究员。玛格达莱娜目前在伦敦办公室工作。