重磅!一天内,中国学者连续发表5篇Nature,在众领域取得突破

在2020年3月11日,中国学者在Nature 连续发表了5项重要研究成果,iNature系统介绍这些成果:

长非编码RNA(lncRNA)和与启动子或增强子相关的不稳定转录本优先位于染色质上,其中一些调节染色质的结构,转录和RNA加工。尽管已鉴定出几种负责核定位的RNA序列(例如长RNAs中lncRNA Xist和Alu样元件中的重复序列),但如何在染色质上富集lncRNA仍然未知。2020年3月11日,清华大学沈晓骅及尹亚飞共同通讯在Nature 在线发表题为“U1 snRNP regulates chromatin retention of noncoding RNAs”的研究论文,该研究描述了一种随机,诱变耦合,高通量的方法(mutREL-seq)。使用这种方法,发现了识别U1小核糖核糖核蛋白(snRNP)的RNA基序,这对于RNA定位于染色质至关重要。在整个基因组中,与染色质结合的lncRNA富含5'剪接位点,而3'剪接位点却被耗尽,与细胞质定位的信使RNA相比,它们表现出高水平的U1 snRNA结合。U1 snRNA或U1 snRNP蛋白组分SNRNP70的急性消耗显著降低了数百个lncRNA和不稳定转录本的染色质缔合,而不会改变细胞的总体转录速率。该研究揭露了U1 snRNP在前体mRNA加工之外的先前未知的作用,并为如何将lncRNAs募集到调节位点以执行与染色质相关的功能提供了分子见解。

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2020年3月11日,武汉大学物理科学与技术学院袁声军及英国曼彻斯特曼彻斯特大学物理与天文学系A. K. Geim共同通讯在Nature 在线发表题为“Limits on gas impermeability of graphene”的研究论文,该研究使用用石墨烯紧密密封的小型单晶容器,显示出无缺陷的石墨烯是不可渗透的,其精度比以前的实验高八到九个数量级。该研究能够辨别(但没有观察到)每小时只有几个氦原子的渗出,并且此检出限对所有测试的其他气体(氖气,氮气,氧气,氩气,氪气和氙气)均有效,氢气除外。该研究工作为二维材料的不可渗透性提供了重要参考,并且从基本的角度及其潜在应用意义很重要。

2020年3月11日,中国地质大学邢立达等人在Nature 发表题为“Hummingbird-sized dinosaur from the Cretaceous period of Myanmar”的研究论文,该研究描述了一个保存得非常好并且小巧的鸟状头骨,该头骨记录了一个新物种,该研究将其命名为Oculudentavis khaungraae gen. et sp. nov,该物种似乎代表了中生代时代已知的最小的恐龙,可与规模最小的活蜂“蜂鸟”(Mellisuga helenae)匹敌

。O. khaungraae标本保留了小型化限制的特征,包括颅骨融合的独特模式和类似于蜥蜴眼睛的形态。该物种的大小和形态表明了先前未知的生态。这一发现凸显了琥珀沉积物揭示脊椎动物体形最低限度的潜力。同时,该研究被选为Nature 封面。最后,Giuliana Viglione在Nature 发表题为“This miniature skull belonged to a 2-gram dinosaur”的点评文章,高度赞赏了改研究成果,同时指出该研究发现的恐龙可能迄今为止发现的最小的恐龙。

2020年3月11日,湖南大学化学化工学院段曦东及加利福尼亚大学洛杉矶分校Duan XiangFeng共同通讯在Nature发表题为“General synthesis of two-dimensional van der Waals heterostructure arrays”的研究论文,该研究报告了在金属过渡金属二卤化物(m-TMDs)和半导体TMD(s-TMDs)之间的二维vdWH阵列的一般合成策略。这种多样化的二维vdWH阵列的一般综合为探索奇异物理提供了通用的材料平台,并有望为高性能设备提供可扩展的途径。

2020年3月11日,NIBS邵峰及北京大学刘志博共同通讯在Nature

在线发表题为“A bioorthogonal system reveals antitumour immune function of pyroptosis”的研究论文,该研究建立了一个生物正交化学系统,在该系统中,癌症成像探针苯丙氨酸三氟硼酸酯(Phe-BF3)可以进入细胞,使其去甲硅烷基化并“裂解”包含甲硅烷基醚的设计连接子。该系统使药物能够从小鼠的抗体-药物结合物中控制释放。当与纳米粒子介导的传递结合时,由Phe-BF3催化的去甲硅烷基化作用可以从纳米粒子结合物中释放一种客体蛋白(包括活性胃泌素),选择性地释放到小鼠的肿瘤细胞中。该研究将此生物正交系统应用于gasdermin,这表明少于15%肿瘤细胞的热解足以清除整个4T1乳腺肿瘤移植物。免疫缺陷小鼠或T细胞耗竭后,没有肿瘤消退,并且与抗肿瘤免疫反应增强相关因此,基于Phe-BF3脱甲硅烷基的生物正交系统是化学生物学的强大工具。该研究在该系统上的应用表明,热解诱导的炎症触发了强大的抗肿瘤免疫力,并且可以与检查点封锁协同作用。

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来自缅甸北部约9千9百万年历史的琥珀中的骨骼内含物提供了对微小动物的软组织和骨骼解剖结构的空前洞察力,而这些动物通常不会在其他沉积环境中保存。在各种各样的脊椎动物中,先前已经描述了七个保存良好的骨骼遗骸的标本,所有这些标本(包括至少一个看似成熟的标本)都比从石器中回收的标本要小。

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Nature封面文章

该研究描述了一个保存得非常好并且小巧的鸟状头骨,该头骨记录了一个新物种,该研究将其命名为Oculudentavis khaungraae gen. et sp. nov,该物种似乎代表了中生代时代已知的最小的恐龙,可与规模最小的活蜂“蜂鸟”(Mellisuga helenae)匹敌。

O. khaungraae标本保留了小型化限制的特征,包括颅骨融合的独特模式和类似于蜥蜴眼睛的形态。该物种的大小和形态表明了先前未知的生态。这一发现凸显了琥珀沉积物揭示脊椎动物体形最低限度的潜力。同时,该研究被选为Nature 封面。发现的恐龙可能迄今为止发现的最小的恐龙。

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保存完好的琥珀化石

2019年5月24日,世界顶级科学期刊 Science 杂志以封面论文+深度采访+视频的形式,报道了中国地质大学邢立达博士团队在缅甸琥珀上的研究,阐述了中国科学家从缅甸和珠宝市场抢救琥珀的故事。文中所刊的7张琥珀照片全部来自邢立达博士团队的论文。

Nature 头条报道

2018年7月18日,中国地质大学邢立达博士团队在 Science Advances 杂志发表论文,发现了一个9900万年前被琥珀封存的蛇,这也是世界首例蛇类琥珀,这一研究成果被顶级科学期刊 Nature 头条报道。

人形锦鲤

邢立达博士团队已经发现了第一枚古鸟琥珀、第一枚恐龙琥珀、第一枚雏鸟琥珀、第一枚亚成鸟琥珀、第一枚介形琥珀、第一枚蛙琥珀、第一枚古蛇琥珀,成功集齐七龙珠。遇到一个这样重要的琥珀化石可能就要用掉一生的运气,而邢立达博士不仅遇到了7个,而且仅仅用了两年时间,因此邢立达博士也有了“

人形锦鲤”的外号。

一己之力拉升学校排名

中国地质大学(北京)官微介绍,2016年中国地质大学(北京)在当年的《泰晤士高等教育》公布的中国高校排名中提升迅猛,其中一个重要原因是邢立达博士毕业并留校,提高学校学术成果。

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本期Science杂志封面

陷入困境的宝藏

春天阴沉的早晨,恐龙鼎盛时期形成的琥珀的交易市场在缅甸的这个边境城市逐渐展开,这些琥珀散落在数百张桌子上,店面铺开桌布上,以及商店的玻璃柜台下。商家兜售着各种原始琥珀,以及琥珀制成的工艺品。一些人在这些琥珀中寻找珍品,另一些则通过智能手机拍摄,为远方的买家进行展示。

而对于科学家来说,这里不仅仅是购买吊坠或手镯的地方。3月的一个早晨,北京中国地质大学的古生物学家邢立达在一张桌子上停下来检查一只白垩期中期的高尔夫球大小的琥珀中的蟑螂,它四肢曲线完整,看起来比现在蟑螂更小,身体也更窄。经销商报价900美元。邢立达认为这个价格OK,但他继续往前寻找更稀有,更具科学价值的琥珀去了。

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邢立达(右)

长着一张娃娃脸,有点婴儿肥的邢立达,还是一个拥有260万微博粉丝的网络达人,因为在恐龙领域的研究而成名。

去年,邢立达发表了25篇科学论文,以及一部与恐龙有关的奇幻小说,并由超级科幻作家刘慈欣撰写序言。和其他一些中国古生物学家一样,邢立达也因在琥珀中所取得的非凡发现而受到青睐,他发现了琥珀中的原始鸟类、羽毛、蜥蜴、蛙、蛇、昆虫,甚至是恐龙。所有这些差不多一亿年前的琥珀,都来自缅甸边境。

2014年,邢立达“潜入”缅甸,希望能看到那些吸引他的琥珀的来源——缅甸克钦邦的塔奈镇附近的矿山。几十年来,缅甸军队和当地的克钦独立军,一直在控制当地利润丰厚的资源,如玉石、木材,以及最近的琥珀。外国人不得进入塔奈镇,为了进行秘密访问,邢立达在朋友的帮助下,穿着当地传统服饰,跨越边境约110公里才得以进入。

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琥珀所在的矿场在荒芜的山坡上,矿井深达100米,矿井直径仅仅够容纳一个瘦小的工人,矿井条件非常简陋,一旦发生事故受伤,也只能自己做医疗护理。

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2014年,邢立达开始在这里建立了一个买家网络,教他们发现琥珀中的白垩纪鸟翼,或者根据爪子判断一只脚是来自蜥蜴还是恐龙。一旦获得提示,他就会向相关专家发送照片,进一步弄清楚琥珀是否具有科学价值,然后决定是否购买。

一旦一个琥珀中被发现存在鸟类,价格就会上涨到几万甚至十几万美元。起初,邢立达用自己的钱购买这些琥珀。后来,他说服了他的父母,卖了他们在中国南方的房子,然后用这笔钱在2016年和朋友们创建了一个名为Dexu古生物学研究所的非营利组织,用于收购和收藏古生物琥珀和化石等标本,并为其他科学家提供研究标本。

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Dexu古生物学研究所网址链接

此后,邢立达通过这些琥珀发表了大量的关于古脊椎动物的研究论文,在构建了这一网络后不久,有经销商向他发送了一张内部含有一只鸟的琥珀,报价差不多相当于一辆新宝马,但邢立达还是买下了。

这是一只跟恐龙生活在同一时代的小鸟,琥珀保留了前所未见的皮肤和羽毛特征,甚至可以揭示它的内部细节。这是观察鸟类进化的一个全新窗口。

邢立达在一家经销商的琥珀商品中发现了一只幼鸟,琥珀中的翅膀非常精致,爪子也很明显,清晰可见。但经销商要加实在太高,差不多145000美元。

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除了研究古生物的科学家,还有很多有钱的私人收藏家喜欢收藏有价值的琥珀。他们收藏珍惜的琥珀标本后,往往愿意借给科学家进行非破坏性的研究,这些私人收藏者的名字也出现在了PNASScience Advances 这些顶级期刊的论文作者中。他们还计划建立私人博物馆,展出这些收藏的珍惜琥珀标本。

邢立达

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