最新15篇Science研究论文短评：红细胞生成、mRNA技术、 嫦娥六号取28.3亿年前玄武岩、多孔材料捕获二氧化碳、分生组织

最新一期Science期刊（IF=44.7）发表的研究论文主题内容包括：

1. 谷氨酰胺代谢支持红细胞生成
2. SPL13控制根顶端分生组织阶段变化
3. 使用Evo进行序列建模与设计
4. 肌醇焦磷酸调控磷酸通道XPR1
5. 嫦娥六号取回28.3亿年前玄武岩
6. 隐秘剪接蛋白毒性通过泛素化与内质网自噬缓解
7. 高温下多孔材料捕获二氧化碳
8. 胺氧化羰基化合成不对称尿素
9. 工业气溶胶影响云物理和降水
10. 迷幻药物敏感神经元与抗焦虑行为
11. 垂直表面亚环境日间辐射冷却
12. 树岛促进油棕地貌中本地树种多样性
13. 核酶激活mRNA技术治疗肌肉萎缩症
14. 基于机械系统的量子比特
15. 减少塑料废物和温室气体排放路径

本期Science论文汇总：

【1】A glutamine metabolic switch supports erythropoiesis（谷氨酰胺代谢开关支持红细胞生成）：该研究探讨了谷氨酰胺代谢在红细胞生成过程中的作用，揭示了代谢调控如何促进红细胞的分化与生成。这项研究为理解血液疾病及开发相关治疗策略提供了新思路。

【2】SPL13 controls a root apical meristem phase change by triggering oriented cell divisions（SPL13通过触发定向细胞分裂控制根顶端分生组织的阶段变化）：这项研究分析了SPL13基因在根顶端分生组织阶段转换中的调控作用，特别是通过定向细胞分裂来驱动植物生长。这对于植物发育生物学和农业应用具有重要意义。

【3】Sequence modeling and design from molecular to genome scale with Evo（使用Evo进行从分子到基因组尺度的序列建模与设计）：研究聚焦于一种名为Evo的新方法，用于分子及基因组序列的建模与设计。这项技术在基因工程和药物开发领域具有广泛应用潜力。

【4】Structural basis for inositol pyrophosphate gating of the phosphate channel XPR1（肌醇焦磷酸调控磷酸通道XPR1的结构基础）：揭示了肌醇焦磷酸如何通过XPR1通道调控细胞内外磷酸运输的分子机制。这为代谢相关疾病研究提供了新的结构生物学视角。

【5】A sample of the Moon’s far side retrieved by Chang’e-6 contains 2.83-billion-year-old basalt（嫦娥六号取回的月球背面样本含28.3亿年前的玄武岩）：这项研究报告了中国嫦娥六号任务采集的月球样本的地质特性，为理解月球地质演化过程提供了重要数据。

【6】Pathogenic proteotoxicity of cryptic splicing is alleviated by ubiquitination and ER-phagy（隐秘剪接引起的致病蛋白毒性通过泛素化和内质网自噬缓解）：研究表明，泛素化和内质网自噬可以减轻由隐秘剪接导致的蛋白毒性，为蛋白质稳态调节机制及相关疾病治疗提供了新见解。

由调节因子突变或失衡引起的剪接失调可导致病理状况，如视网膜色素变性，这是一种以感光细胞退化为特征的疾病。然而，隐性剪接驱动细胞发病的机制和条件尚不清楚。Prieto-Garcia等人发现，剪接体复合物的失调会产生隐性剪接转录本，这些转录本会产生错误折叠的蛋白质，导致细胞毒性内质网应激和蛋白毒性聚集。增强泛素-蛋白酶体系统和选择性自噬等蛋白质降解系统减轻了隐性剪接的有害影响。因此，调节蛋白质降解途径可以为剪接体相关疾病（包括视网膜色素变性）提供一种可行的治疗策略。

【7】High-temperature carbon dioxide capture in a porous material with terminal zinc hydride sites（具有端羟基锌位点的多孔材料在高温下捕获二氧化碳）：研究了一种新型多孔材料，在高温条件下高效捕获二氧化碳，展示了在气候变化和碳捕获技术中的应用前景。

【8】Synchronous recognition of amines in oxidative carbonylation toward unsymmetrical ureas（胺在氧化羰基化反应中合成不对称尿素的同步识别）：探讨了胺类化合物在合成不对称尿素中的化学识别机制，为新型化学合成方法提供了理论与实践支持。

【9】Glaciation of liquid clouds, snowfall, and reduced cloud cover at industrial aerosol hot spots（工业气溶胶热点中液态云的冰冻、降雪和云层减少）：研究工业气溶胶对局部气候的影响，揭示了其对云物理过程和降水模式的改变，这对气候模型改进具有重要意义。

【10】Isolation of psychedelic-responsive neurons underlying anxiolytic behavioral states（分离出对迷幻药物敏感的神经元，揭示其抗焦虑行为状态）：这项研究通过神经元层面的研究揭示了迷幻药物在抗焦虑治疗中的潜在机制，为精神疾病治疗开辟了新路径。

迷幻药最近被证明对治疗精神疾病具有治疗潜力。Muir 等人在小鼠内侧脑前额叶外皮的迷幻激活神经元中进行了单核 RNA 测序。迷幻2,5-二甲氧基-4-碘代苯丙胺(DOI)是一种5HT2A 受体激动剂，对小鼠有类似抗焦虑的作用，激活了这个大脑区域的一个特定的神经元子集。当光遗传学重新激活时，这些神经元复制了 DOI 的抗焦虑作用，而没有在小鼠中引起与致幻类事件相关的症状。这些结果表明，迷幻药的治疗和致幻作用可以分离，为开发更具体的药物铺平了道路。

【11】Subambient daytime radiative cooling of vertical surfaces（垂直表面的亚环境日间辐射冷却）：探讨了一种垂直表面通过辐射冷却技术在白天实现亚环境温度的性，对节能和绿色建筑设计具有实际意义。

【12】Diverse and larger tree islands promote native tree diversity in oil palm landscapes（多样且较大的树岛在油棕地貌中促进本地树种多样性）：研究了油棕种植环境中树岛多样性对本地树种生态系统的支持作用，强调了可持续农业的重要性。

【13】Ribozyme-activated mRNA trans-ligation enables large gene delivery to treat muscular dystrophies（核酶激活的mRNA转连接技术实现大基因传递以治疗肌肉萎缩症）：提出了一种新型基因疗法，可有效递送大基因以治疗遗传性肌肉疾病，为基因治疗领域带来突破。

本研究开发了一种新的基因治疗技术——StitchR，利用核糖酶对mRNA的切割和连接显著提高蛋白质的表达。StitchR通过催化特定mRNA的切割并通过转接连接（trans-ligation）将其重新连接，从而激活蛋白质的表达。实验表明，使用该技术后，蛋白质表达量可提高近900倍，相比传统基因表达系统，表现出更高的效率。该方法在不引入额外遗传物质的情况下增强了蛋白质表达，且避免了传统基因治疗中可能出现的免疫反应和遗传稳定性问题。StitchR技术在治疗遗传性疾病，如肌肉萎缩症等方面具有重要应用潜力，为基因治疗开辟了新的方向。

【14】A mechanical qubit（机械量子比特）：研究提出了一种基于机械系统的量子比特，为量子计算机的新型硬件设计提供了性。

【15】Pathways to reduce global plastic waste mismanagement and greenhouse gas emissions by 2050（到2050年减少全球塑料废物管理失误和温室气体排放的途径）：探讨了减少塑料污染和温室气体排放的多种路径，为全球可持续发展目标提供了政策和技术建议。

塑料生产和塑料污染对我们的环境、环境正义以及气候变化产生了负面影响。通过结合全球和地区塑料数据集以及社会经济数据，利用机器学习技术，研究预测如果不采取干预措施，到2050年，全球每年误管理的塑料废物将几乎翻倍，达到121百万吨（95%置信区间为100 - 139百万吨）。同时，塑料系统产生的温室气体排放预计将在同一时期增长37%，达到3.35亿吨二氧化碳当量（3.09 - 3.54亿吨二氧化碳当量）。联合国的塑料污染条约为改变这一局面提供了独特的机会。研究通过模拟八项候选条约政策，发现其中四项政策可以共同减少91%的误管理塑料废物（置信区间为86% - 98%），并将与塑料相关的温室气体排放减少三分之一。该研究强调了塑料污染和塑料生产对环境的巨大威胁，同时也提出了国际合作和政策干预可能带来的积极影响，尤其是联合国的塑料污染条约。

本期Science封面内容：

第 386 卷|第 6723 期|2024 年 11 月 15 日

封面：Evo 是一种基因组基础模型，可实现从分子到基因组规模的预测和生成任务。Evo 使用基于深度信号处理先进技术的架构，在单核苷酸分辨率下接受了 70 亿个参数的训练，上下文长度为 131 KB。Evo 抓住了生物学的两个基本方面——中心法则的多模态性和进化的多尺度性质。

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。