2019年接近尾声，Nature杂志根据自己一年来在News&Views栏目发布的重大论文评述，精选了2019年十大代表性进展论文，其中，复旦大学和中科院上海有机化学研究所分别有一项工作入选。
1. 全球鱼类市场如何影响人类微量营养素缺乏症
鱼中富含微量营养素，有助于人类预防营养缺乏症。2019年9月25日，英国兰开斯特大学Christina C. Hicks等人基于43个国家或地区绘制了从渔获物中获取的鱼源营养与这种疾病的流行之间的关系图。数据表明，某些发展中国家的渔获量应足以满足其人口的关键微量营养素需求。但是，在许多发展中的热带国家中，很大一部分当地渔获物被出口或在当地加工以产生鱼粉，然后将其出口用于饲养养殖鱼。传统上为区域市场提供产品的许多当地渔业现在改为提供鱼粉，从而造成野生鱼类的压力增加。此外，这一行为使得当地低收入人群以前可以负担得起的获取营养丰富的本地鱼类的机会，变得更加渺茫。
ChristinaC. Hicks et al. Harnessing global fisheries to tackle micronutrientdeficiencies. Nature 2019, 574, pages95–98.
https://www.nature.com/articles/s41586-019-1592-6
https://www.nature.com/articles/d41586-019-02810-2
2. 选择性清除突变亨廷顿蛋白新策略
亨廷顿氏病是由亨廷顿蛋白（HTT）中的谷氨酰胺氨基酸残留异常长时间伸展引起的，细胞会通过自噬降来解突变的亨廷顿蛋白（mHTT），这种清除机制主要通过自噬小体囊泡吞噬蛋白质。2019年10月30日，复旦大学Boxun Lu、Yiyan Fei和Yu Ding等人报道了一种选择性清除突变亨廷顿蛋白的新策略。研究发现，与突变型聚谷氨酰胺束和驻留在自噬体中的蛋白质LC3B结合的化合物将使得吞噬并清除mHTT的效率得到增强。作者进行了小分子筛选，以鉴定候选化合物，并在反筛选中使用了野生型HTT，以排除与蛋白质的正常形式结合的化合物。证据表明，有四种化合物可以在三种物种的亨廷顿氏病模型中产生功能改善。
ZhaoyangLi et al. Allele-selective lowering of mutant HTT protein by HTT–LC3 linkercompounds. Nature 2019, 575, 203-209.
https://www.nature.com/articles/s41586-019-1722-1
https://www.nature.com/articles/d41586-019-03243-7
3. 发现海王星的第七颗卫星
1989年，美国宇航局（NASA）太空船旅行者2号（Voyager2）发现了海王星的六个卫星，这些卫星位于该行星最大的卫星特里顿（Triton）的轨道内部。2019年2月20日，美国科学家M. R. Showalter等人报道了第七颗内在的卫星海马营。该卫星最初被指定为S / 2004 N 1和海王星XIV，在2004-05和2009年由美国宇航局哈勃太空望远镜拍摄的图像中被发现，然后在2016年进一步拍摄的图像中得到证实。海马营只有34公里宽，这使得与较大的同胞相比，它的体积很小，它绕着海王星沿Proteus轨道运行，Proteus是行星的第二大卫星。由于新卫星与Proteus的关系以及两个天体在海王星内部系统历史中可能扮演的角色，海马营的发现令人产生无限遐想。
M.R. Showalter et al. The seventh inner moon of Neptune. Nature 2019, 566,350-353.
https://www.nature.com/articles/s41586-019-0909-9
https://www.nature.com/articles/d41586-019-00576-1
4. 逼近室温超导
超导材料可以以100％的效率传输电能在各行各业具有广泛的用途。但是，由于仅在远低于室温（295开尔文）的温度下才存在超导状态，这一新材料至今无法实际应用。2019年5月22日，德国科学家M. I. Eremets发现，德国马普化学所Drozdov团队报道了当压力压缩到超过地球大气压一百万倍时，氢化镧化合物在250 K时就变成超导体，这是目前已知的最接近室温的超导体。在接下来的几年中，实验可能会集中在寻找其他加压富氢材料的超导性。鉴于只有一小部分可能的富氢系统在这些巨大的压力下进行了实验，似乎比以往任何时候都更有可能在不久的将来实现室温超导的梦想。
A.P. Drozdov et al. Superconductivityat 250 K in lanthanum hydride under highpressures. Nature 2019.
https://www.nature.com/articles/s41586-019-1201-8
https://www.nature.com/articles/d41586-019-01583-y
5. 基因编辑更精确
基因编辑工具近年来取得了巨大进展，但是过度依赖于复杂而竞争的细胞过程，已经成为基因编辑的效率和精确度的本征限制。2019年10月21日，哈佛大学David R. Liu等人报道了一种“搜索和替换”基因组编辑新策略，使得基因编辑可以更蒋精确。研究表明，RNA向导的“搜索”部分将Cas9蛋白引导至DNA靶标中的特定序列，在其中剪切两条DNA链之一。然后，逆转录酶会针对所指向的“替换”部分产生DNA互补序列，并将其组装在切口的一端，以取代原始DNA序列。DNA修复然产生完全编辑的双链体，几乎完全避免了不完美的编辑。
AndrewV. Anzalone et al. Search-and-replace genome editing without double-strandbreaks or donor DNA. Nature 2019, 576, 149–157.
https://www.nature.com/articles/s41586-019-1711-4
https://www.nature.com/articles/d41586-019-03392-9
6. 发现格陵兰冰川下甲烷释放
冰川和冰盖下的沉积物蕴藏着丰富的碳储量，并可在某些条件下转化为温室气体甲烷。2019年2月2日，英国科学家GuillaumeLamarche-Gagnon等人发现，冰川下的甲烷正在释放出来。研究团队直接测量了格陵兰冰原的陆地终止冰川，在夏季排出的水中溶解的甲烷。水中的甲烷过饱和，释放到大气中的甲烷数量接近陆地河流。这项研究表明，冰冷域如何以意想不到且可能非常重要的方式与周围的地球系统发生相互作用。
GuillaumeLamarche-Gagnon et al. Greenland melt drives continuous export of methane fromthe ice-sheet bed. Nature 2019, 565, 73–77.
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0800-0
https://www.nature.com/articles/d41586-018-07762-7
7. 发现父系mtDNA传播
真核生物（例如动物，植物和真菌）的DNA存储在两个细胞区室：细胞核和线粒体细胞器中。健康人的线粒体DNA（mtDNA）分子基本相同。但是，在患有由mtDNA突变引起的疾病的人中，正常和突变的mtDNA分子通常共存于单个细胞中，这种情况称为异质性。通常认为，线粒体DNA仅来源于母体卵细胞，没有父系贡献。但是，2018年11月26日，美国辛辛提那儿童医院医学中心TaoshengHuang等人挑战该教条，发现了由双亲线粒体遗传引起的mtDNA异质性的三个家族。先前的研究表明，线粒体吞噬是细胞“吃掉”自身线粒体的过程，在选择性消除父体线粒体中起一定作用。因此，父系mtDNA传播的这些罕见情况可能归因于线粒体更新不足。
ShiyuLuo et al. Biparental Inheritance of Mitochondrial DNA in Humans. PNAS 2018,115 13039-13044.
https://www.pnas.org/content/115/51/13039
https://www.nature.com/articles/d41586-019-00093-1
8. 更灵活的机器人
机器人的行走运动和手动灵活性较差，即使是在模拟中表现出色的机器人，经过几次看似很小的物理障碍，也会不断跌倒。2019年1月16日，瑞士苏黎世联邦理工学院Jemin Hwangbo等人报道，数据驱动机器人设计软件可使提高机器人的运动技能。他们使用ANYmal机器人演示了他们的方法，该机器人是中型狗大小的四足动物系统。
JeminHwangbo et al. Learning agile and dynamic motor skills for legged robots.Science Robotics 2019, 4, eaau5872.
https://robotics.sciencemag.org/content/4/26/eaau5872
https://www.nature.com/articles/d41586-019-00999-w
9. CuAAC反应
铜催化CuAAC反应，是点击化学中的典型代表。所谓点击化学，就是指该反应操作简单，产率高，适用于多种化合物，而且最重要的一点在于：选择性极高，发生反应的化学基团只能相互反应。CuAAC反应已在许多学科中使用，但如果更广泛地使用结构复杂的叠氮化物（包含N3基团）作为反应物，其应用范围将会更大。2019年10月2日，中科院上海有机所Jiajia Dong、Karl Barry Sharpless等人报道，氟磺酰叠氮化物（FSO2N3）与几乎所有伯胺（含有NH2基团的化合物）反应，可得到接近100％的相应叠氮化物收率，并基于此制备了1,224个叠氮化物库。他们的反应符合点击化学的速度，广度和效率标准。而且，所制备的叠氮化物溶液可以直接用于CuAAC反应中。
GenyiMeng et al. Modular click chemistry libraries for functional screens using adiazotizing reagent. Nature 2019, 574, 86–89.
https://www.nature.com/articles/s41586-019-1589-1
https://www.nature.com/articles/d41586-019-02905-w
10. 发现一种新人种
人类物种的重大发现无疑将引发大量科学辩论。2019年4月10日，法国科学家Florent Détroit等人报道了一种前所未知的新人种。这个新发现的物种在菲律宾被发现，并命名为lumoensis（吕宋人）。关于亚洲人均蛋白进化的知识日新月异，迫使人们重新审视关于早期人均蛋白从非洲扩散到欧亚大陆的观念。吕宋人的发现为此提供了更多的证据，表明直立人可能不是唯一的遍历地球的早期人源素。可以肯定地说，亚洲的人均氨基酸进化图变得更加混乱，更加复杂，也更加有趣。
FlorentDétroit et al. A new species of Homo from the Late Pleistocene of thePhilippines. Nature 2019, 568, 181–186.
https://www.nature.com/articles/s41586-019-1067-9
https://www.nature.com/articles/d41586-019-01019-7
