自然杂志

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1. 肿瘤免疫治疗研究进展

李龙, 谢成英, 郑明月, 蒋华良

自然杂志 2021, 43 (6): 391-399. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2021.06.001

摘要（8634）

PDF（pc）（3359KB）（4349）

肿瘤免疫治疗通过激发或重建机体的免疫系统，从而控制和杀伤肿瘤细胞，是继手术、放疗、化疗、靶向治疗后的另一种有效的肿瘤治疗手段。免疫学和肿瘤生物学等多个学科的快速发展促使各种新兴的肿瘤免疫疗法进入临床研究并展现出强大的治疗潜力。目前临床常见的肿瘤免疫疗法包括单克隆抗体疗法、免疫检查点阻断剂疗法、过继细胞疗法、溶瘤病毒疗法和肿瘤疫苗等。文章回顾肿瘤免疫疗法的发展历程，分析最新的研究进展，并对未来进行展望，以期为肿瘤免疫治疗药物的研发提供参考。

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2. 聚焦ChatGPT：发展、影响与问题

罗戈, 张新鹏

自然杂志 2023, 45 (2): 106-108. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2023.02.004

摘要（2047）

PDF（pc）（1672KB）（1679）

ChatGPT是大规模自然语言模型GPT不断发展优化的产物，最近受到学术界和产业界的高度关注。ChatGPT可用语言交流形式实现与人的交互，并从语言拓展到多模态形式。文章对ChatGPT的发展历程进行回溯，并介绍其在多模态、个性化、交互性方面的影响，最后对ChatGPT当下和未来的应用中可能存在的问题进行探讨。

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3. 中国化学家在2021年诺贝尔化学奖领域的贡献

高文超, 姜雪峰

自然杂志 2021, 43 (6): 430-440. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2021

摘要（1771）

PDF（pc）（3572KB）（1630）

2021年诺贝尔化学奖眷顾化学领域的基石——合成化学，颁给了两位有机小分子催化领域的开拓者Benjamin List和 David MacMillan。有机小分子催化的概念在21世纪初开始形成和发展，中国化学家对该领域的发展作出了杰出的贡献和推动，谨以此文向二十年来为该领域不断发展突破作出贡献的中国化学家致敬。

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4. 太阳活动对地球气候的影响

肖子牛

自然杂志 2021, 43 (6): 408-419. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2021.06.003

摘要（3022）

PDF（pc）（4758KB）（1539）

太阳辐射是地球系统的能量来源，是气候形成和演变的根本驱动力。在千年以上的长时间尺度上，达到地球的太阳辐射变化与地球气候有密切的关系。但在百年和百年以下的时间尺度上，人们尚不清楚太阳活动对气候是否有明显的影响。太阳活动可能通过多种路径影响地球气候，过程极为复杂。气候系统对太阳外强迫的响应又具有非线性特征，造成了太阳活动变化对气候的影响存在很大的不确定性。文章梳理和归纳总结了太阳活动影响地球气候的最近研究工作，在年际和年代际尺度上讨论了太阳活动变化对地球气候影响的关键因子和可能途径，以及气候系统对太阳活动变化响应的敏感地区和关键环节。

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5. 超导中的量子磁通涡旋

张安蕾, 葛军饴

自然杂志 2021, 43 (4): 287-296. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2021.04.007

摘要（1927）

PDF（pc）（3292KB）（1418）

超导体具有零电阻和完全抗磁性的宏观物性，在能源、交通、医疗等方面具有重要的应用价值，吸引着无数的科学家致力于此。此外，其超导物性及微观机理的研究也极大地促进了凝聚态物理强关联体系和量子力学等基础学科的发展。至今，诺贝尔物理学奖已先后5次授予10位从事超导研究的科学家。文章主要谈及与超导体宏观物性紧密关联的一个量子化微小物质——磁通涡旋，希望能够从涡旋物质这一超导研究领域的冰山一角，和大家一起见微知著、睹始知终，一窥超导体物理现象的奇妙，一览相关前沿应用的风采。

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6. RNA研发简史：从微不足道到无比重要

郭晓强, 李岩异

自然杂志 2022, 44 (6): 480-490. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2022.03.008

摘要（1646）

PDF（pc）（3116KB）（1418）

核糖核酸(RNA)是一类具有重要生物学功能和临床价值的生物大分子，其基本组成元件是核糖、碱基和磷酸。早在1869年米歇尔就发现了RNA，但直到20世纪50年代科学家才开始对其进行系统研究。功能方面，RNA参与蛋白质合成、作为遗传物质、催化生物反应、调节基因表达等；应用方面，多种RNA药物已研发成功，包括反义RNA、小干扰RNA、适配体、RNA指导的基因编辑和mRNA疫苗等。文章回顾了RNA发现、发展和应用过程，以期能对RNA生物重要性有一个较为全面的理解。

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7. 光合作用放氧反应

张纯喜

自然杂志 2021, 43 (3): 199-208. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2021.03.005

摘要（2067）

PDF（pc）（4722KB）（1407）

光合作用放氧中心(OEC)是植物光系统II(PSII)中利用太阳能高效、安全地将水氧化，释放出电子、质子和氧气的生物催化剂。OEC的合成、结构和催化机理及其仿生模拟一直是光合领域广受关注的研究热点和难点。近年PSII高分辨率晶体结构研究揭示出OEC是一个特殊的Mn₄CaO₅ 簇合物，这一重要进展使人类可以在原子水平上探讨光合放氧反应的微观机理，同时也为OEC的人工合成提供了重要依据。我们近年来成功合成出结构和理化性能均与生物OEC类似的系列仿生Mn₄CaO₄簇合物，为研究OEC的微观机理提供了理想的化学模型，同时也为发展高效、廉价人工光合作用水裂解催化剂奠定了基础。目前无论是自然光合放氧研究，还是人工光合放氧研究都有大量重要的科学问题亟待深入研究。

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8. “山水林田湖草沙”的形成、功能及保护

石岳, 赵霞, 朱江玲, 方精云

自然杂志 2022, 44 (1): 1-18. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2022.01.001

摘要（4943）

PDF（pc）（8123KB）（1360）

“山水林田湖草沙”是对我国多样化生态系统的简要概括和通俗表达。它们在外观和结构上存在明显差异，但又相互联系、相互影响，共同构成生命共同体，为人类社会延续发展提供物质基础和必要条件。当前，“山水林田湖草沙”的一体化治理、保护和修复，已成为推动我国生态文明建设的重要抓手。文章较为系统地总结了我国“山水林田湖草沙”的本底情况，简要介绍它们形成的条件和原因，并从生产、生态、文化与景观等三个方面阐述各自的主要功能。在此基础上，文章基于生态学视角，对生态文明建设中应如何开展“山水林田湖草沙”的治理、保护和利用进行了讨论，回顾国内外若干对生态环境产生负面影响的案例，并简要阐述生态文明建设的生态学途径。

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9. 视网膜退行性疾病临床治疗的最新进展

姜承勇, 郑家栋, 颜彪, 张嘉漪

自然杂志 2022, 44 (3): 195-212. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2022.03.003

摘要（1398）

PDF（pc）（1754KB）（1349）

视网膜退行性疾病是主要的致盲疾病之一，患者的视觉功能会逐渐丧失直至失明。临床常见的视网膜退行性疾病主要包括视网膜色素变性、年龄相关的黄斑变性、糖尿病视网膜病变、黄斑营养不良等。随着基因治疗、干细胞和新材料等技术的发展，临床上出现了一系列针对不同类型视网膜退行性疾病的治疗方法和理念。文章系统梳理了视网膜退行性疾病的发病特征，介绍了药物治疗、基因治疗、干细胞治疗以及视觉假体在视网膜退行性疾病临床治疗上的最新应用，以期为视网膜退行性疾病患者的临床治疗提供借鉴和参考。

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10. 量子纠缠之路：从爱因斯坦到2022年诺贝尔物理学奖

施郁

自然杂志 2022, 44 (6): 455-465. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2022.06.005

摘要（1342）

PDF（pc）（6084KB）（1311）

文章解读2022年诺贝尔物理学奖的获奖成就以及来龙去脉，详尽梳理贝尔不等式、量子纠缠及其相关研究的主要概念和里程碑，并深入浅出地讲解关键物理思想。

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11. 皮肤伤口修复的过程与机制

王娟, 李肖洁, 窦涵钰, 丁小雷

自然杂志 2022, 44 (2): 87-95. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2022.02.002

摘要（1741）

PDF（pc）（1768KB）（1224）

正常的伤口修复能力对于生存与健康十分重要。皮肤伤口修复是一个极其复杂的生物学过程，涉及多种不同类型细胞、细胞外基质和细胞因子在时间、空间上有序的相互作用，最终完成皮肤屏障修复与组织内稳态维持。文章总结了伤口修复的主要过程，并重点阐述不同类型细胞在损伤修复过程中的作用，讨论了无疤痕修复的潜在机制。

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12. 阿霉素诱导心脏毒性的发病机制与防治

王青伟, 丁荣晶

自然杂志 2022, 44 (2): 103-108. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2022.02.004

摘要（644）

PDF（pc）（1227KB）（1088）

阿霉素可治疗多种恶性肿瘤，但心脏毒性限制了其在临床的广泛应用。阿霉素诱导的心脏毒性的发病机制尚不明确，防治方面现有证据仍不足。文章梳理了有关阿霉素诱导心脏毒性致病机制与防治的最新研究进展，为进一步探索阿霉素诱导的心脏毒性提供更广泛的治疗思路和实验室依据。

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13. 金属玻璃的过去、现在和未来

汪卫华

自然杂志 2022, 44 (3): 173-181. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2022.03.001

摘要（1752）

PDF（pc）（3648KB）（1037）

金属玻璃(又称非晶合金)是一类原子结构长程无序、短程有序的金属材料。它是通过急冷、高压、强变形、先进制造等现代技术工艺以及熵或序调控理念合成的，兼具金属、玻璃、液体、固体和软物质等物态特性的新型金属材料，也是玻璃家族的新成员。金属玻璃突破了金属材料原子结构有序的固有概念，颠覆了传统金属材料从成分和缺陷出发设计和制备的思路，把金属材料的强度、韧性、弹性、抗腐蚀、抗辐照等性能指标提升到前所未有的高度。它对金属材料的研发、结构材料、绿色节能、磁性材料、催化、信息等领域产生深刻的影响，同时催生了准晶、高熵合金、复杂合金、高熵金属玻璃、非晶基复合材料等新金属材料体系，彻底改变了古老金属和玻璃领域的面貌。金属玻璃的发明和研究虽然只有不到百年历史，但已经在军工航天等高技术、绿色节能、信息电子器件、催化、防腐等领域有广泛的应用，也为研究材料科学、凝聚态物理、复杂体系中一些重要科学问题提供了独特的模型体系，并成为凝聚态物理的一个重要分支学科。文章回顾了近百年来金属玻璃研究和研发的历程，分析了当前该领域的前沿科学问题、发展方向、重要进展、机遇和挑战，以及在高新技术领域的应用，并探讨了金属玻璃及其相关领域如地外玻璃的发展前景。

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14. 太赫兹波调控技术：驾驭太赫兹之光

姚建铨, 李杰, 张雅婷, 丁欣, 吴亮

自然杂志 2023, 45 (1): 1-16. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2023.01.001

摘要（1112）

PDF（pc）（7929KB）（1035）

随着研究的不断深入，太赫兹科学与技术在多个基础研究及工程应用领域的重要地位日益凸显。辐射源、传输与控制及探测感知是太赫兹技术进一步发展需要继续探索的三个重要方面。太赫兹波应用的共同基础是使其与物质发生有效的相互作用以携带信息、传输能量等，实现这些过程往往需要对太赫兹信号的振幅、相位、频率、偏振、波前等电磁特性及自旋角动量、轨道角动量等光子特性在时空维度上进行调控。上述调控可以直接在辐射源处进行，也可以在传输过程中引入额外的功能器件。文章介绍了几种最具代表性的、基于源及器件的太赫兹波调控技术，并总结其基本原理、发展历程及最新进展。太赫兹波调控技术的发展将为太赫兹波的进一步应用奠定坚实的基础。

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15. 转录因子BACH1的研究进展

何韫荃, 郭阶雨, 魏香香, 孟丹

自然杂志 2022, 44 (2): 79-86. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2022.02.001

摘要（2125）

PDF（pc）（2186KB）（1031）

转录因子BTB-CNC同源体1(BACH1)在大多数哺乳动物组织中广泛表达，在氧化应激、细胞周期、血红素稳态、炎症和免疫等方面起到关键的调节作用。近年来关于BACH1在心血管疾病、干细胞多能性维持和肿瘤等方面作用的研究有了突破性的进展。全基因组关联研究提示BACH1与心血管疾病密切相关。BACH1参与缺血性疾病后血管新生、高血压、动脉粥样硬化等多种心血管疾病的发生和发展。BACH1是维持干细胞干性和中内胚层分化过程中的关键因子。BACH1通过重编程肿瘤代谢以及改变上皮间充质转化表型，促进肿瘤增殖转移，同时可能通过铁死亡抑制肿瘤生长，在肿瘤中有双重功能。BACH1作为一个转录因子，有调控自身表达的能力，并且对下游靶基因具有转录激活和转录抑制作用。细胞表型和状态的不同、体内环境以及共调节因子的招募均会对BACH1的转录产生影响。文章对BACH1研究进展进行综述。

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16. 氢冶金的发展历程与关键问题

鲁雄刚, 张玉文, 祝凯, 李光石, 叶水鑫, 武文合

自然杂志 2022, 44 (4): 251-266. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2022.04.001

摘要（876）

PDF（pc）（7588KB）（1023）

在“双碳”(碳达峰碳中和)战略背景下，以氢代碳的氢冶金成为钢铁企业优化能源结构和工艺流程、实现绿色低碳可持续发展的有效途径之一。以《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》的通过为时间节点，梳理和追溯了氢冶金的发展历程。从“以煤代焦、以气代焦”到“以氢代碳、以氢减碳”，铁矿石冶炼工艺由以减少焦炭和焦煤依赖为初衷，转变为以降低碳排放为重心，再到以净零碳排放为最终目标，逐渐形成高炉富氢冶炼和全氢直接还原工艺两大技术路线。从目前中国钢铁生产结构以及降碳目标来看，长流程产钢量占90%，高炉炼铁碳排放占比大、基数大。高炉低碳冶炼是规模化实现中国钢铁工业低碳的重要路径，而高炉富氢冶炼对“双碳”过渡时期的炼铁工业应用具有重要意义。从未来钢铁行业发展及能源结构转变来看，全氢直接还原工艺是实现钢铁行业净零碳排放的重要路线。发展氢冶金的关键问题包括如何解决绿色经济化制氢和安全规模化用氢。

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17. 基于二硫键桥连构建均一性抗体药物偶联物

黄容, 陈红莉, 姜标

自然杂志 2021, 43 (5): 323-334. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2021.05.002

摘要（1121）

PDF（pc）（2853KB）（1021）

抗体药物偶联物(ADCs)通过一个化学链接将具高活性药物分子连接到抗体上，协同发挥药物分子的高活性和抗体药物的靶向性的优点，降低毒性，实现靶向精准的疗效。目前已经有10个ADCs陆续上市。在新一代的ADCs发展中定位偶联获得药物–抗体比例(DAR)可控、均一性高的ADCs非常重要。近几年，基于抗体中二硫键先还原再桥连而发展的 “ThioBridge” 技术逐渐显示出其优越性，如用化学方法实现直接对天然抗体的定位修饰、适用性广、DAR值可控、所得 ADCs均一性高等。文章侧重于介绍二硫键桥连构建ADCs的方法和进展。

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18. 温度与触觉感受器的发现与研究进展——2021年诺贝尔生理学或医学奖解读

解恒昌, 付小雨, 沈伟

自然杂志 2021, 43 (6): 451-458. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2021.06.007

摘要（1065）

PDF（pc）（2941KB）（1014）

2021年诺贝尔生理学或医学奖授予戴维·朱利叶斯(David Jay Julius)和阿登·帕塔普蒂安(Ardem Patapoutian)，以表彰他们在发现温度与触觉感受器方面的贡献。文章回顾了两位科学家发现温度受体TRPV1和触觉受体PIEZO的历程，并介绍了这些受体自被发现以来的研究进展以及药物研发的巨大潜力。

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19. 缪子：通往新物理的门户

许金祥

自然杂志 2021, 43 (4): 235-242. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2021.04.001

摘要（1478）

PDF（pc）（5431KB）（1003）

2021年4月7日，美国费米实验室缪子反常磁矩(Muon g-2)国际合作组发布了最新的实验测量结果。结合美国布鲁克海文实验室15年前的实验值，目前缪子反常磁矩最新的实验平均值与标准模型预言值有4.2个标准方差的差异，强烈暗示超越标准模型物理的存在。文章通过介绍基本粒子磁矩的研究历史，希望帮助读者加深对缪子反常磁矩和高精度前沿相关研究的了解和认识。

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20. 2021年诺贝尔物理学奖：复杂系统科学的新纪元

樊京芳, 金瑜亮

自然杂志 2021, 43 (6): 441-450. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2021.06.006

摘要（1064）

PDF（pc）（7162KB）（996）

2021年度诺贝尔物理学奖授予3位科学家，以表彰他们“对理解复杂物理系统的开创性贡献”。真锅淑郎(Syukuro Manabe)和克劳斯•哈塞尔曼(Klaus Hasselmann)共同分享了1/2的奖金，获奖理由是“对地球气候建立物理模型、量化可变性并可靠地预测全球变暖”。乔治•帕里西 (Giorgio Parisi)获得另外1/2的奖金，获奖理由是“发现从原子到行星尺度的物理系统中无序和涨落之间的相互影响”。文章介绍了这几位科学家的工作以及他们的贡献。

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