審校：金莊維 鄧卓 譚坤 半夏 趙維傑
Lifetime of the solar nebula constrained by meteorite paleomagnetism
用隕石古磁學約束太陽星雲的壽命
Huapei Wang（王華沛，麻省理工學院&中國地質大學）, Benjamin P. Weiss, Xue-Ning Bai…Roger R. Fu, Maria E. Zucolotto
http://science.sciencemag.org/content/355/6325/623
圖片來源：sciencedaily.com
（導讀 Takeko） 太陽星雲及其磁場的壽命難以確定。本研究報導了對鈦輝無球粒隕石的古磁學分析，證明其形成於在太陽系形成後約380萬年的接近零磁場(<0.6毫特斯拉)中，暗示太陽星雲場及星雲氣體可能同期消失，確定了氣體巨星與行星遷移的時間尺度，及隕石球粒的形成條件。
An intermediate-mass black hole in the centre of the globular cluster 47 Tucanae
球狀星團杜鵑座47中心的中等質量黑洞
Bülent Kızıltan, Holger Baumgardt & Abraham Loeb
http://www.nature.com/nature/journal/v542/n7640/full/nature21361.html
圖片來源：sci-news.com
（導讀 Takeko） 中等質量黑洞能夠幫助理解恆星黑洞如何演化為超大質量黑洞，但這種黑洞是否存在仍不確定。本研究表明，證據顯示杜鵑座47（NGC104）中心存在中等質量黑洞，其質量約為1400至3700個太陽質量，或能生長為超大質量黑洞。
Solving the quantum many-body problem with artificial neural networks
利用人工神經網絡解決量子多體問題
Giuseppe Carleo, Matthias Troyer
http://science.sciencemag.org/content/355/6325/602
（導讀 Takeko） 描述多體波函數的指數複雜性是多體量子物理中的一個困難。本研究證明了波函數的系統化機器學習能夠將該複雜性降低至易處理計算的形式。研究人員還提出了一種基於人工神經網絡引入量子態的變量表達，能夠較精確描繪一維與二維典型相互作用自旋模型。
Deterministic entanglement generation from driving through quantum phase transitions
通過量子相變產生確定性量子糾纏
Xin-Yu Luo（羅鑫宇，清華大學）, Yi-Quan Zou（鄒奕權，清華大學）, Ling-Na Wu（吳玲娜，清華大學）,…, Meng Khoon Tey（鄭盟錕，清華大學&量子物質科學協同創新中心）, Li You（尤力，清華大學&量子物質科學協同創新中心）
http://science.sciencemag.org/content/355/6325/620
（導讀 Takeko） 多體糾纏的實現方法通常具有很大不確定性。本研究報導了對糾纏雙數（Twin-Fock）相的近確定性實現方法，觀測結果能夠推斷超過標準量子極限的糾纏加強相的靈敏度。研究結果展示了利用量子相變分隔不同糾纏環境來產生大型糾纏態的能力。
Symmetry-protected collisions between strongly interacting photons
強相互作用光子間的對稱保護碰撞
Jeff D. Thompson, Travis L. Nicholson, Qi-Yu Liang…Mikhail D. Lukin & Vladan Vuletić
http://www.nature.com/nature/journal/v542/n7640/full/nature20823.html
（導讀 Takeko） 在強相互作用系統中實現穩健的量子現象是現代物理的主要挑戰之一。本研究利用超冷原子氣體中光與裡德伯激發態的相干耦合，展示了兩個光子間的相干交換碰撞，並伴隨π/2的相移。該效應穩健性良好，因為相移由相互作用對稱性保護，並且實驗在光子吸收極小的條件下進行。
Double-heterojunction nanorod light-responsive LEDs for display applications
基於雙異質結納米柱的光響應LED
Nuri Oh, Bong Hoon Kim, Seong-Yong Cho…John A. Rogers, Moonsub Shim
http://science.sciencemag.org/content/355/6325/616
（導讀 鄧卓） 雙重功能顯示器件可以實現同時傳輸和接收光信息。本研究展示了一種基於膠狀半導體納米柱的雙異質結能在單個器件中同時產生光電流和電致發光。這種具雙重功能的光響應LED結構為包括非觸摸顯示屏、能量採集、光數據傳輸等一系列新型應用開闢了廣闊前景。
On the deep-mantle origin of the Deccan Traps
德幹高原玄武巖的地幔深部來源
Petar Glišović, Alessandro M. Forte
http://science.sciencemag.org/content/355/6325/613
圖片來源：phys.org
（導讀 Takeko） 印度德幹高原擁有世界上最大的大陸溢流玄武巖省，但追溯其深部地幔來源仍然困難。本研究將反覆迭代法應用至倒序時間對流模型，結合現今地幔的不均一性重建新生代初期地幔結構，發現了留尼旺與葛摩熱點下的地幔上湧。
Recent increase in oceanic carbon uptake driven by weaker upper-ocean overturning
海洋上層翻轉減弱導致近期海洋碳吸收增加
Tim DeVries, Mark Holzer & Francois Primeau
http://www.nature.com/nature/journal/v542/n7640/full/nature21068.html
圖片來源：ecowatch.com
（導讀 Takeko） 本研究顯示海洋環流變化是改變其CO2吸收的主要驅動力。研究通過量化年代際海洋環流平均變化及預測其對CO2吸收的影響，發現繼續減弱的上層海洋翻轉環流或能在不久將來增強海洋CO2匯，但最終可能限制海洋對人為排放CO2的吸收。
Vigorous lateral export of the meltwater outflow from beneath an Antarctic ice shelf
南極冰架下劇烈的融水橫向流出
Alberto C. Naveira Garabato, Alexander Forryan, Pierre Dutrieux…Yvonne L. Firing & Satoshi Kimura
http://www.nature.com/nature/journal/v542/n7640/full/nature20825.html
圖片來源：phys.org
（導讀 Takeko） 南極冰架融水的縱向分布尚不明確，監測表明與現有模型假設不同， 冰架融水集中於深層。本研究監測南極快速融化的冰架下融水流出的湍流特性，確定了決定融水深度的機制，南極冰架融水在深層普遍產生，應被模擬納入考量。
Ecosystem restoration strengthens pollination network resilience and function
生態系統恢復增強授粉網絡的恢復力及功能
Christopher N. Kaiser-Bunbury, James Mougal, Andrew E. Whittington, Terence Valentin, Ronny Gabriel, Jens M. Olesen & Nico Blüthgen
http://www.nature.com/nature/journal/v542/n7640/full/nature21071.html
圖片來源：sciencedaily.com
（導讀 Takeko） 植被恢復是目前減小生態系統破壞的主要方式，而授粉功能的恢復是該過程的關鍵。本研究運用野外試驗調查植被恢復對授粉的影響，表明植被恢復能夠提高授粉，生態系統功能退化部分可逆，強調了環境管理中相互作用網絡的用處。
Decoupled ecomorphological evolution and diversification in Neogene-Quaternary horses
馬在新近紀-第四紀不耦合的生態形態學的進化與分化
J. L. Cantalapiedra, J. L. Prado, M. Hernández Fernández, M. T. Alberdi
http://science.sciencemag.org/content/355/6325/627
圖片來源：sciencenews.org
（導讀 Takeko） 進化論認為性狀進化與分化速率之間具有一定關聯。本研究運用系統發育方法，對新近紀與第四紀的馬的譜系特異性的物種形成速率與身體大小及牙齒形態進化間的關係進行評估了，發現馬亞科的多樣性動態主要由生態邊界，而非形態分化控制。
Meiofaunal deuterostomes from the basal Cambrian of Shaanxi (China)
中國陝西寒武系底部發現的小型底棲後口動物
Jian Han（韓健，西北大學）, Simon Conway Morris, Qiang Ou（歐強，中國地質大學&卡塞爾大學）, Degan Shu（舒德幹，西北大學） & Hai Huang（黃海，西安石油大學）
http://www.nature.com/nature/journal/v542/n7640/full/nature21072.html
圖片來源：geol.umd.edu
（導讀 Takeko） 後口動物的進化歷程與起源特性仍不清楚。本研究報導了中國南部寒武紀初的類奧斯坦型化石庫的毫米級化石Saccorhytus coronarius，它是地層學上最早的後口動物之一 ，揭示了後口動物進化的關鍵環節 ，或能幫助解釋化石與分子鐘之間的不一致。
文章詳情：中國發現的醜萌生物化石，又讓我們對祖先又了新猜測 | Nature 論文推薦
A prominent glycyl radical enzyme in human gut microbiomes metabolizes trans-4-hydroxy-l-proline
人類腸道菌群中存在可代謝反式-4-羥基-1-脯氨酸的甘氨醯自由基酶
B. J. Levin, Y. Y. Huang, S. C. Peck…C. Huttenhower, E. P. Balskus
http://science.sciencemag.org/content/355/6325/eaai8386
（導讀 卓思琪） 人體內微生物編碼許多不典型的酶。本文整合酶化學與定量宏基因組學信息，研究了健康人體內微生物甘氨酸自由基酶超家族各成員的豐度和分布。研究者鑑定了多個不典型家族成員，發現它們能幫助腸道共生菌與病原體對反式-4-羥基-1-脯氨酸脫水。故「化學功能導向分析」可用於生態環境下微生物群體中酶的發現。
Rare and low-frequency coding variants alter human adult height
稀有和低頻編碼突變改變成人身高
Eirini Marouli, Mariaelisa Graff, Carolina Medina-Gomez…Panos Deloukas & Guillaume Lettre
http://www.nature.com/nature/journal/v542/n7640/full/nature21039.html
（導讀 卓思琪） 身高是多基因決定的性狀。本文報導了83個影響身高的低頻率基因突變，其中部分突變對身高的影響可高達2釐米左右，是一般突變的十倍。後續研究證實克增高身高的STC2基因突變可以提高胰島素樣生長因子的生物利用率。本研究說明增大普查樣本量有助於發現對多基因形狀有較大決定性的低頻突變。
New CRISPR–Cas systems from uncultivated microbes
未培養微生物中的新型CRISPR-CAS系統
David Burstein, Lucas B. Harrington, Steven C. Strutt…Jennifer A. Doudna & Jillian F. Banfield
http://www.nature.com/nature/journal/v542/n7640/full/nature21059.html
圖片來源：nature.com
（導讀 郭思瑤） CRISPR-Cas系統是微生物利用DNA短序列引導Cas蛋白剪切外源DNA的獲得性免疫系統。研究者利用宏基因組技術，直接從自然微生物群落中提取DNA，發現了一系列未培養微生物中的CRISPR-Cas系統，首次在古菌中發現Cas9 蛋白，並在細菌中發現了CRISPR-CasX與CRISPR-CasY兩個新系統。
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