自然杂志

陈曦子, 徐彦辉

2023, 45(2): 79-88. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2023.02.001

摘要 ( 825 )

PDF (7208KB) ( 1046 )

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基因转录作为中心法则的关键环节，将遗传信息由DNA传递至RNA，从而指导蛋白质的合成，是生物体最重要的生命活动之一。转录起始过程发生在几万种不同基因的高度多样化的启动子区，启动子区转录前起始复合物(PIC)的装配是转录起始的关键步骤，受到极其复杂的调控，是基因表达调控的核心。数十年来，大量基于TBP-TATA框体系开展的PIC结构和功能研究逐步揭示了基于TBP的PIC在TATA框启动子上的组装机制。近年来，研究显示，人类超过85%基因启动子不含有TATA框，并且几乎所有的基因转录过程都需要TFIID参与，且功能并不能够被TBP所替代。近期，基于TFIID的不同组装阶段的PIC结构和包含+1核小体的复合物结构的研究突破，首次系统地展示了PIC识别不同类型启动子及其在染色质上组装的分子过程，为后续研究基因表达调控提供了理论基础。

元宇宙下的社会计算

郭毅可, 吴超

2023, 45(2): 89-92. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2023.02.002

摘要 ( 565 )

PDF (1141KB) ( 466 )

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技术的不断发展推动着社会形态发生转变，世界进入了零距离时代。在此背景下，元宇宙进入大众视野，逐渐成为各领域期待的新兴产业。文章分析了在零距离社会中关键技术的变革与发展，并探究结合元宇宙解决社会问题的新方式。但与此同时，元宇宙也对传统行业产生深层冲击，带来平台垄断、用户隐私泄漏等风险。元宇宙的蓬勃兴起具有深厚的现实基础，但在发展与迭代的同时，也应对元宇宙所衍生的社会风险有所警惕。

镁合金结构材料应用现状与展望

谭军, 王芳磊, 蒋斌, 潘复生

2023, 45(2): 93-105. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2023.02.003

摘要 ( 1225 )

PDF (3268KB) ( 958 )

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镁合金密度仅为铝合金的2/3，钢铁的1/4，因此镁合金零部件的大规模应用有助于轻量化和节能减排。在碳达峰、碳中和背景下，镁材料的发展应用潜力巨大。文章分析了国内外镁合金的产业现状及其加工技术，重点综述了镁合金作为结构材料在汽车、轨道交通、自行车、3C(计算机、通信和消费电子产品)、航空航天、国防工业等领域的发展与应用情况，梳理了目前镁产业存在的主要问题，最后对镁合金结构材料的未来发展进行了展望。

聚焦ChatGPT：发展、影响与问题

罗戈, 张新鹏

2023, 45(2): 106-108. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2023.02.004

摘要 ( 2090 )

PDF (1672KB) ( 1713 )

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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。

6G时代的新材料

朱宏伟

2023, 45(2): 109-112. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2023.02.005

摘要 ( 491 )

PDF (2996KB) ( 943 )

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6G是继5G之后的第六代移动通信网络，在通信速率、延时能耗及覆盖范围等方面都将面临更大的挑战。文章围绕6G的技术特征，阐述了新型频谱通信材料、第三代半导体材料、新型功能材料、智能材料、电磁防护与热管理材料在6G应用中的重要性，对6G时代新材料的发展趋势进行了展望。

氢燃料燃气轮机与大规模氢能发电

李星国

2023, 45(2): 113-118. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2022.03.006

摘要 ( 1182 )

PDF (2928KB) ( 883 )

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清洁可再生氢能源的利用被视为CO₂ 减排的一个重要途径，受到世界各国的高度重视。从电能到氢能再到电能的高效转换是氢能利用的核心技术之一。产业上大规模高效氢能到电能的转换技术需要100 MW以上的功率，而依靠目前的燃料电池技术难以满足。氢燃料燃气轮机可以实现大规模氢能到电能的转换，且转化效率会随着功率的提高而提高，将是一种重要的氢能发电技术。文章对氢燃料燃气轮机的性能特点、各国研究动态、机种类型和特点、输出功率和热效率、氨燃气轮机等进行了介绍，同时提出利用氢燃料燃气轮机实现从水到水循环的氢能利用系统的设想。

隐孢子的争议与研究

王凯, 徐洪河

2023, 45(2): 119-126. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2023.02.007

摘要 ( 298 )

PDF (3279KB) ( 229 )

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陆生植物的出现是地质历史时期生物演化的重大事件，深刻地改变了大气和地表环境，为陆地生物的发展和繁盛奠定了基础。隐孢子是分布在寒武纪中期至早泥盆世地层中的一类孢型植物化石，对探索陆生植物的起源和早期演化历史具有重要科学意义。然而，对于隐孢子的定义存在明显争议，目前仍无法统一。结合近年来国内外研究成果，文章对这类化石的基本问题和相关研究进行梳理与回顾。对隐孢子化石在形态学、系统分类学和古生物地理学等方面的综合研究，极大地促进了对早期陆生植物起源与演化的新认识，并为地球生命演化及远古环境变迁提供新见解。

线粒体相关内质网膜对线粒体功能的影响

孙照鑫, 冯红

2023, 45(2): 127-138. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2023.01.010

摘要 ( 1863 )

PDF (2697KB) ( 881 )

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线粒体是一种具有半自主性的细胞器。生物体内的生物合成、呼吸、分泌及机械运动等全部细胞活动所需要的化学能都是由线粒体提供的。线粒体相关内质网膜(MAMs)是与线粒体紧密联系的脂筏样结构域，位于线粒体与内质网(ER)之间。MAMs不仅仅在结构上连接ER和线粒体，还富含多种连接和功能蛋白，因此MAMs必然会对ER和线粒体功能产生影响。文章综述了MAMs的结构、分子组成及其对线粒体功能的影响，主要集中在线粒体融合、线粒体分裂、线粒体自噬、线粒体能量代谢及线粒体活性氧生成等方面，以期为通过MAMs调控线粒体功能来改善相关疾病提供参考。

中性粒细胞胞外诱捕网与自身免疫病

耿晓柯, 于树祥, 闫建设

2023, 45(2): 139-147. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2023.01.009

摘要 ( 549 )

PDF (2425KB) ( 347 )

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中性粒细胞胞外诱捕网(neutrophil extracellular traps, NETs)是激活的中性粒细胞，将去浓缩的核染色质和相关蛋白等释放至胞外而形成的网络结构。NETs可防止感染。然而，近年来发现NETs存在于多种疾病的病理环境中，并与疾病的发生和发展密切相关。文章就NETs在银屑病、系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus, SLE)、类风湿关节炎(rheumatoid arthritis, RA)、抗中性粒细胞胞浆抗体(anti-neutrophil cytoplasmic antibodies, ANCA)相关血管炎(ANCA-associated vasculitis, AAV)、1型糖尿病(type 1 diabetes, T1D)等自身免疫病病理中的作用及机制的研究进展做简要综述。

乌恰县贝壳山：塔里木盆地西部沧海桑田的见证者

杨婉舒, 熊昕, 席党鹏, 万晓樵

2023, 45(2): 148-154. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2023.02.010

摘要 ( 1498 )

PDF (8150KB) ( 527 )

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塔里木盆地西部位于亚洲大陆内部，远离海洋，气候极为干旱，以荒漠为主，但在3 400万年前这里曾是一片充满生机的汪洋大海。位于塔里木盆地西端乌恰县的著名景观“贝壳山”，则是塔里木盆地西部沧海桑田的见证者。文章通过贝壳山的地层及所含化石的详细观察和考证，尝试重现塔里木盆地西部如何从“沧海”变为“桑田”的过程。贝壳山的组成为始新世中期 (距今～4 600万年)的浅海相牡蛎化石，表明在始新世中期，塔里木盆地西部还是一片属于新特提斯洋东北缘的海湾，气候温暖，水体清澈，发育了丰富的以牡蛎为代表的海洋生物，堆积了一套厚厚的贝壳层，即卡拉塔尔组。至始新世晚期—渐新世早期，海水逐步退出塔里木盆地西部地区，之后随着天山和昆仑山的不断隆升，原来埋藏在地下的贝壳层逐渐出露，形成如今的贝壳山。

推荐《夜行指南：培养物理学的直觉》

姬扬

2023, 45(2): 155-156. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2023.02.011

摘要 ( 380 )

PDF (1956KB) ( 380 )

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