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《Nature & Science2019年TOP10盘点》

  • 来源专题：科技大数据监测服务平台
  • 编译者： dingxq
  • 发布时间：2020-01-19

  • 近日，世界顶尖学术期刊Nature、Science相继发布2019年重大科技突破、重要人物、重要新闻和2020年十大展望。

    12月13日，Nature发布2019年十大杰出论文，代表十大科学进展

    https://www.nature.com/articles/d41586-019-03834-4

    1.吃“鱼”解决微量营养素缺乏问题

    2.亨廷顿舞蹈症潜在新药获重大突破！中国科学家发明神奇“小分子胶水”

    3.马头鱼尾怪：海王星最小的新卫星

    4.科学家可能找到了接近室温的超导体材料!

    5.《自然》重磅发布基因编辑里程碑成果：有望治疗大部分遗传病！

    6.全球变暖“脚步”加快？科学家发现格陵兰岛冰川下或有甲烷逃离

    7.改写教科书！中美科学家发现父亲线粒体DNA也能够传递给子女

    8.瑞士科学家用AI教会四足机器人ANYmal快速爬起

    9.上海有机所董佳家《Nature》：源于“意外”的点击化学新突破

    10.菲律宾吕宋岛发现全新古人类物种“吕宋人”

    12月16日，Science发布2019年十大新闻

    https://www.sciencenews.org/article/top-science-news-stories-2019-yir

    1.黑洞的肖像

    2.麻疹死灰复燃

    3.气候行动

    4.电子烟的危险

    5.丹尼索瓦人的发现

    6.临床试验中的CRISPR

    7.量子霸权

    8.遭遇火灾威胁的生物多样性

    9.重返月球

    10.新的抑郁症药物

    12月17日，Nature发布2019十大科学人物

    https://www.nature.com/immersive/d41586-019-03749-0/index.html

    1.中国北京大学-清华大学生命科学联合中心邓宏魁，第一个发表利用CRISPR基因编辑技术对成人细胞进行编辑的临床试验结果的人；

    2.美国物理学家 John Martinis，带领谷歌团队实现“量子霸权”；

    3.美国神经科学家 Nenad Sestan，首次让死亡大脑“复活”；

    4.巴西物理学家 Ricardo Galvão，指出亚马孙森林大火的真相；

    5.加拿大天体物理学家 Victoria Kaspi，用创新技术追踪快速射电暴；

    6.阿根廷生态学家 Sandra Díaz，带头完成目前规模最大的全球生物多样性研究；

    7.刚果国家生物医学研究所所长 Jean-Jacques Muyembe Tamfum，抗击埃博拉；

    8.埃塞俄比亚古人类学家 Yohannes Haile-Selassie，关键发现改写人类演化谱系；

    9.瑞典气候少女Greta Thunberg，推动公众关注气候科学；

    10.澳大利亚生物伦理学家 Wendy Rogers，关注器官移植伦理问题。

    12月20日，Science发布2019年十大科学突破

    https://vis.sciencemag.org/breakthrough2019/

    1.第一张黑洞照片

    2.致命的撞击

    3.埃博拉患者的希望

    4.与丹尼索瓦人面对面

    5.实现量子霸权

    6.填补生命“缺失环节”

    7.最远天体的特写镜头

    8.治疗囊性纤维化病

    9.对抗营养不良

    10.人工智能打扑克

    12月20日，Nature发布2020年值得关注的科学活动

    https://www.nature.com/articles/d41586-019-03910-9

    1.火星计划

    2.大天空 大数据

    3.超级对撞梦想

    4.合成酵母

    5.气候任务

    6.“人鼠”到来

    7.美国大选

    8.对Mozzie的反击（针对登革热等传染病的一种新技术将进行测试）

    9.新材料（超导体）

    10.固体能源

  • 原文来源：http://stm.las.ac.cn/
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  • 《最高被引10万次！21世纪高被引论文Top 10盘点》
    • 来源专题：科技大数据监测服务平台
    • 编译者：zhoujie
    • 发布时间：2021-02-21
    • 21世纪是生命科学的世纪。 人类基因组DNA测序计划的完成，RNA干扰技术、干细胞技术、CRISPR/Cas9基因编辑技术等一系列重大生物技术的诞生，极大推动了生命科学的发展，为保障人类健康、提高人类生活质量提供了重大技术支撑。 而21世纪全球经济的迅猛发展、科研合作的深度融合，也推动了全球高质量科研产出的快速增长。 今天，我们一起来了解下21世纪头20年被WOS数据库收录（SCIE论文）的全球被引频次最高的10篇论文。 20年间，全球SCIE论文数量翻了1倍多，从2001年的1,269,209篇增长到2020年的2,899,247篇。 20年累计发表4,2828,201篇SCIE论文，研究方向以生物化学与分子生物学、工程、化学、药学与药理学、遗传学为主。 载文超过10万篇的期刊包括PLOS ONE、FASEB Journal、Blood、Scientific Reports、Physical Review B和Circulation。 20年中，中国累计载文已超过科技强国德国和日本，老牌欧罗巴科技强国英国、法国、意大利和西班牙，仅次于美国而跃居全球第二位。 加州大学、法国国家科学研究中心、哈佛大学、伦敦大学、德州大学、俄罗斯科学院、中国科学院、宾夕法尼亚联邦高等教育系统、佛罗里达州立大学和多伦多大学位居全球发文量前10。 截至2021年1月14日，2001~2020年间累计发表的42,828,201篇SCIE论文中，诞生了158,339篇ESI 1%高被引论文和3,593篇ESI 0.1%热点论文。 看点来了，让我们一起领略2001~2020年全球被引频次最高的10篇论文风采。 1. Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2(T)(-Delta Delta C) method 该文由美国加州Applied Biosystems公司Kenneth J Livak和华盛顿州立大学Thomas D Schmittgen在2001年12月联袂发表于Methods，该期刊2019年影响因子为3.812；截至2021年1月15日，该文累计被引99,660次。 qPCR法已成为分子生物学研究的最常用和最重要工具之一，而2-ΔΔCt法是用于qPCR相对基因表达的常用方法。该文主要阐述了2-ΔΔCt法的来源、假设和应用。 2. A short history of SHELX 该文由德国哥廷根大学George M Sheldrick于2008年1月发表于Acta Crystallographica A Foundation and Advances，该期刊2019年影响因子为1.96；截至1月14日，该文累计被引76,293次。 开源软件SHELXL是用于晶体结构分析的最常用软件，本文主要对该软件的历史进行了概述。 3. MEGA5: Molecular evolutionary genetics analysis using maximum likelihood, evolutionary distance, and maximum parsimony methods 该文由德国哥廷根大学George M Sheldrick于2011年10月发表于Molecular Biology and Evolution，该期刊2019年影响因子为11.062；截至1月14日，该文累计被引67,187次。 MEGA是一款系统进化分析及分子鉴定软件，主要功能是对核酸、蛋白质序列比对、序列分析和进化树作图等分析计算。 4. Preferred reporting items for systematic reviews and meta-analyses: the PRISMA statement 该文由加拿大渥太华大学David Moher、意大利摩德纳大学Alessandro Liberati、加拿大渥太华医院研究所Jennifer Tetzlaff、英国牛津大学Douglas G. Altman和The PRISMA Group共同于2009年7月发表于PLOS Medicine，该期刊2019年影响因子为11.062；截至1月15日，该文累计被引45,162次。 PRISMA声明（meta分析报告标准）是进行meta分析时重要的参考资料和报告规范，PRISMA声明旨在帮助作者改进系统综述和meta分析的撰写和报告，该标准的制定对于改进和提高系统综述和荟萃分析的报告质量将起到重要作用。该文对27条PRISMA声明清单的内容进行了描述。 5. Electric field effect in atomically thin carbon films 该文由英国曼彻斯特大学Novoselov KS、Geim AK、Jiang D、Zhang Y、Grigorieva IV和俄罗斯微电子科技研究所Morozov SV、Dubonos SV、Firsov AA共同于2004年10月发表于Science，该期刊2019年影响因子为41.846；截至1月15日，该文累计被引42,284次。 该文为石墨烯实验制备的肇始之作，定义二维材料的文章；开创性实验制备了原子层厚度的碳膜，自此石墨烯现身江湖。 石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。 2010年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯，因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。 6. Random forests 该文由美国加州大学伯克利分校Leo Breiman于2001年10月发表于Machine Learning，该期刊2019年影响因子为2.672；截至1月15日，该文累计被引35,824次。 随机森林指的是利用多棵树对样本进行训练并预测的一种分类器。在机器学习中，随机森林是一个包含多个决策树的分类器，并且其输出的类别是由个别树输出类别的众数而定。 如今，随机森林作为新兴起的、高度灵活的一种机器学习算法，拥有广泛的应用前景，从市场营销到医疗保健保险，既可以用来做市场营销模拟的建模，统计客户来源、保留和流失，也可用来预测疾病风险和患者易感性。 7. The status, quality, and expansion of the NIH full-length cDNA project: The Mammalian Gene Collection (MGC) 该文由MGC Project Team于2004年10月发表于Genome Research，该期刊2019年影响因子为11.093；截至1月15日，该文累计被引32,801次。 哺乳动物基因图谱（The Mammalian Gene Collection，MGC）计划是由美国国立卫生研究院实施的生产全长cDNA资源的一项新举措，该计划将向整个研究领城公开提供可查询的资源。 MGC计划承担的任务包括文库的生产、测序和数据库建立与发展，以及服务于获得全套人类和其他哺乳动物全长ORF序列和表达基因克隆目标的对文库构建、测序和分析技术的支持。 8. Hallmarks of cancer: The next generation 该文由洛桑联邦理工学院Douglas Hanahan和美国怀特黑德生物医学研究所Robert A Weinberg于2011年3月发表于Cell，该期刊2019年影响因子为38.637；截至1月15日，该文累计被引30,929次。 该综述系统介绍了2000~2010年间肿瘤学研究热点和进展（例如细胞自噬、肿瘤干细胞、肿瘤微环境等），并阐明了肿瘤细胞的10个基本特征，即自给自足生长信号、抗生长信号不敏感、抵抗细胞死亡、潜力无限的复制能力、持续血管生成、组织浸润和转移、避免免疫摧毁、促进肿瘤炎症、细胞能量异常、基因组不稳定和突变。 9.Distinctive image features from scale-invariant keypoints 该文由加拿大英属哥伦比亚大学David G Lowe于2004年11月发表于International Journal of Computer Vision，该期刊2019年影响因子为5.698；截至1月15日，该文累计被引30,302次。 该文为计算机视觉算法SIFT的开山之作。 10. Fast and accurate short read alignment with Burrows-Wheeler transform 该文由英国维康基金桑格研究院Heng Li和Richard Durbin于2009年7月发表于Bioinformatics，该期刊2019年影响因子为5.61；截至1月15日，该文累计被引29,346次。 Burrows-Wheeler 算法，被广泛应用于数据压缩技术中，也可称作块排序压缩。1994 年，在加利福尼亚州帕洛阿尔托 DEC 系统研究中心，Michael Burrows 和 David Wheeler 发明了该算法，故称之为Burrows-Wheeler算法。 该文率先将Burrows-Wheeler 算法应用到生物信息学领域，用于短序列比对。 通过上述数据分析可见，若想获得高被引频次，并不一定要发在高影响因子期刊上，但一定是开创性工作。 无论是重大发现，还是将已经发现的成果用于全新领域，必定会受到全球学界的广泛关注，自然就会收获高被引频次。 20年间10篇被引频次最高的论文中，有6篇与生命科学相关联，着实体现了21世纪作为生命科学时代的特征性。
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  • 《2月必看的重磅级研究Top10》
    • 来源专题：广东省干细胞与组织工程技术路线图信息服务平台
    • 编译者：mall
    • 发布时间：2019-03-06
    • 【1】PNAS：弹性蛋白原或能促进干细胞生长 有望加速新型干细胞疗法的开发 doi：10.1073/pnas.1812951116 近日，一项刊登在国际杂志Proceedings of the National Academy of Sciences上的研究报告中，来自悉尼大学的科学家们通过研究发现，一种用于制造弹性外科凝胶剂（胶水）的原料—弹性蛋白原（tropoelastin）或能促进干细胞生长并帮助机体进行自我修复。干细胞能帮助机体修复并组建包括皮肤和肌肉等多种人体组织，多年以来研究人员一直在寻找新方法让干细胞能够更好地发挥作用，但并未取得显著的成果。 这项研究中，研究人员开发了一种新方法，即利用弹性蛋白原就能快速廉价地产生更多干细胞，弹性蛋白原能赋予活体组织伸展和收缩的能力；研究者表示，这种新方法能够快速有效地促进间质干细胞生长和补充。Giselle Yeo博士解释道，如今越来越多的科学家开始利用干细胞开发新型细胞疗法治疗一系列利用常规疗法无法治疗的人类疾病，包括骨骼组织损伤、心脏病、退行性疾病和器官衰竭等。但很不幸的是，由于干细胞供应不足，基于干细胞的细胞疗法的广泛应用受到了明显的抑制。 【2】锻炼真能有效抵御多种疾病 新闻阅读：Exercise your right to fight disease 很多研究总是会告诉你锻炼对机体健康有多重要，其不仅能帮助抵御心脏病、中风、糖尿病以及很多癌症（乳腺癌和结肠癌等）；但近日，一项刊登在国际杂志New England Journal of Medicine上的研究报告中，研究人员发现，对于更广泛的癌症群体而言，一个更重要的预防性因素则是体重指数(BMI)低于25。 BMI是测定体脂的指数，将个体的身高和体重进行综合分析就能得出一个人的BMI值，BMI值较低意味着机体脂肪较少；研究报告指出，如果个体处于过重状态（BMI位于25-29.9之间），其健康风险会增加50%；如果处于肥胖状态（BMI不低于30），那么个体的健康风险将会增加至80%。 【3】EMPH：癌症新观点！能量过多或是导致癌症发生的原因 doi：10.1093/emph/eoz004 目前已知肥胖、糖尿病和慢性炎症是癌症的主要风险，但是我们却不知道这些疾病是如何一步步演化为癌症以及为什么健康的饮食和规律的锻炼可以帮助防止这个过程。一项最近发表在Evolution， Medicine and Public Health的研究提供了一个有趣的理论：这些疾病也许通过给细胞提供过量的能量使细胞过度生长从而引起它们癌变。 许多探索癌症是如何发生的研究都聚焦于非生殖细胞中出现的基因突变，这意味着这些细胞不会将基因突变传递给下一代，而是只能传递给子代细胞。但是近期一些研究表明这些突变不仅存在于癌细胞中，也存在于正常细胞中。“这使我相信促癌基因突变并不能完美的解释为什么有的组织产生了癌症而有的组织不会。”该研究作者、美国国立癌症研究所癌症预防小组的生物学家John Pepper说道，他还是圣达菲学院的外聘教授。 【4】Nature：重磅！科学家在人类肠道中鉴别出将近2000种未知细菌 doi：10.1038/s41586-019-0965-1 近日，一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中，来自欧洲生物信息研究所和桑格研究所的科学家们通过研究在人类肠道中鉴别出了近2000种细菌，目前这些细菌并未在实验室条件下培养出来，研究者利用一系列计算方法对来自全球的个体样本进行分析，尽管目前研究人员有望创建一份北美和欧洲人群肠道中常见微生物的全面清单，但仍然缺乏来自世界其它地区的数据信息。 人类肠道是许多微生物的定居场所，其被统称为肠道菌群，尽管科学家们对肠道菌群进行了大量研究，但目前他们还在继续深入寻找在人类健康中扮演关键角色的特殊微生物群落。到目前为止，研究人员仍然不清楚肠道菌群中的某些细菌，原因有很多，比如这些细菌的含量非常低，或者其在肠道外环境中无法生存，通过利用新型的计算方法，研究人员就能重建这些细菌的基因组信息。 【5】Nature期刊评选出2019年需要关注的7大技术 新闻阅读：Technologies to watch in 2019 7位专家预测了2019年将推动他们各自所在的领域向前发展的技术进展，包括高分辨率成像和从头构建基因组大小的DNA分子等。对生命科学技术来说，2019年看起来非常令人期待。 在过去十年中，我们已观察到研究人员一次能够分析的单细胞数量大幅增加。这将继续增加下去，这主要归因于细胞捕获技术的改进、使用条形码对细胞进行标记的方法以及将现有技术结合在一起的更智能方法。 这种增加可能听起来很平凡，但是它允许我们进行不同类型的实验和在更高的分辨率下研究更复杂的样品。比如，研究人员将能够同时研究20或100个人的样本，而不是仅能分析一个人的样本。这意味着我们将能够更好地控制人群多样性。我们还将能够分析更多的发育时间点、组织和个体，从而能够增加我们的分析的统计学意义。 【6】Stem Cell Rep：新型药物混合制剂有望将星形细胞转化为神经元 治疗多种神经变性疾病 doi：10.1016/j.stemcr.2019.01.003 近日，一项刊登在国际杂志Stem Cell Reports上的研究报告中，来自宾夕法尼亚州立大学的科学家们通过研究开发了一种简单的药物混合制剂，其或能将受损神经元附近的细胞转化成为功能性的新型神经元，从而用来治疗中风、阿尔兹海默病和大脑损伤等疾病；研究者表示，一组由四种（甚至三种）分子组成的混合制剂就能将胶质细胞转化为新的神经元细胞。 研究者Gong Chen教授说道，大脑修复的最大问题就是在患者大脑损伤后神经元细胞无法再生，因为神经元细胞不能分裂；相比较而言，聚集在损伤大脑组织附近的胶质细胞则能在大脑损伤后增殖，研究者认为，将这些胶质细胞转化称为新的神经元或许是恢复缺失神经元功能的最佳手段。 【7】Sci Adv：科学家有望开发出潜在的HIV功能性疗法 doi：10.1126/sciadv.aat7911 近日，一项刊登在国际杂志Science Advances上的研究报告中，来自美国乔治梅森大学的科学家们通过研究鉴别出了一种特殊的指标，其或能帮助开发治疗HIV的新型疗法。文章中，研究者重点对一种名为丝切蛋白(cofilin)的蛋白质进行研究，其能调节细胞动员并抵御机体感染的机制。 在感染HIV的患者中，丝切蛋白功能障碍是辅助T细胞缺陷的关键因子，辅助T细胞能通过识别外源性抗原并帮助机体免疫系统产生反应，从而增强机体的免疫反应。研究者Yuntao Wu博士表示，当一个人遭受感染时，其机体就需要动员T细胞，而在HIV感染过程中，淋巴组织（比如肠道）中的辅助T细胞就会出现严重损耗。 【8】Neuron：科学家阐明青蒿素发挥作用的分子机制 doi：10.1016/j.neuron.2019.01.001 青蒿素来自于艾蒿的叶子和花，其用作中药已经几个世纪了，来自中国的科学家屠呦呦深入研究了青蒿素的作用，同时她也获得了2015年的诺贝尔生理学或医学奖，青蒿素通常用来治疗疟疾，此外，其还会影响人类机体多个细胞学过程，比如，青蒿素能激活机体免疫系统来抵御多种类型癌症，同时还能调节胰腺中T细胞的分化，从而用来治疗糖尿病。 尽管这种经过临床批准的药物已经被广泛使用了几个世纪了，但研究人员仍然并不清楚青蒿素发挥作用的分子机制，比如其如何靶向作用蛋白质的调节，近日，一项刊登在国际杂志Neuron上的研究报告中，来自维尔茨堡大学的科学家们就通过研究阐明了青蒿素发挥作用的分子机制。 【9】JCI：科学家发现机体免疫系统的“总开关” doi：10.1172/JCI124725 近日，一项刊登在国际杂志Journal of Clinical Investigation上的研究报告中，来自曼彻斯特大学的科学家们通过研究发现了机体免疫系统的重要部分，其或许对于开发治疗人类最具毁灭性疾病的新型疗法具有重大意义，比如癌症、糖尿病、多发性硬化症克罗恩病等。 研究者指出，这项研究中我们发现了一种被microRNA-142分子所调节的分子通路，这对于理解机体免疫系统的功能非常重要；microRNA-142分子能控制调节性T细胞，从而调节机体免疫系统的功能并帮助抑制自身免疫性疾病的发生，该分子是免疫系统中高度表达的调节子。 【10】Nature：重磅！解码人体免疫系统！首次对人体免疫系统进行全面测序 doi：10.1038/s41586-019-0934-8 有史以来第一次，科学家们对人体免疫系统进行全面测序，人体免疫系统比人类基因组大数十亿倍。在一项新的研究中，来自美国范德堡大学的研究人员对这个庞大而又神秘的系统的一个关键部分---编码循环B细胞受体库的基因---进行了测序。通过对成年人和婴儿中的这些B细胞受体进行测序，他们发现了令人吃惊的抗体序列重叠，这些重叠可能为开发在不同人群中起作用的疫苗和疗法提供了潜在新的抗体靶标。作为一项大型的多年计划的一部分，这项研究旨在确定人们能够应对和适应各种各样疾病的遗传基础，相关研究结果刊登于国际杂志Nature杂志上。 这一进展之所以成为可能，是因为生物学研究与高性能前沿超级计算的结合。尽管人类基因组计划（Human Genome Project）对人类基因组进行了测序并导致了新型基因组学工具的开发，但是它没有解决人类免疫系统的规模和复杂性。（生物谷Bioon.com）
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