未來職場的變化

Nature

未來職場的變化

Nature封面：當計算機和機器人將在許多工作上取代人類。Nature雜志第7676期封面文章報道了科研揭示出了什么樣的工作未來，這些變化會如何影響科學家的職場。一篇新聞特寫文章探討了什么工作受自動化的威脅最大、去中心化的“零工經濟”能實現全球工作民主化的承諾嗎、什么樣的項目最能幫助工人為未來變化做好準備。一篇職業特寫文章具體地討論零工經濟，揭示自由職業機會如何重塑研究人員群體。此外3篇評論文章，從歷史角度分析了工資與生產效率的關系、提出應尋求新的社會經濟模型和教育革命、及當今時代與文藝復興而非工業革命更具可比性。

利用分子動力學模擬探測金屬塑性極限

Nature封面：一張錯綜復雜的晶格缺陷（位錯線）網絡，其運動使金屬鉭在壓縮下流動。Nature雜志第7677期封面文章報道了對金屬塑性的全動態原子水平模擬，涉及多達2.68億個原子，每一次這樣的模擬會產生大約2艾字節的數據。利用模型研究了體心立方金屬鉭如何響應超高應變率的變形。發現當達到一定極限條件時，位錯便不再能夠緩解機械載荷，而另一種變形機制“變形孿晶”則成為代替其動態響應的主要模式。他們還發現在這個極限條件以下，金屬的流動應力和位錯密度達到一個穩定狀態，在這種狀態下，金屬就像一塊面團一樣可以被無限揉搓。

中子星碰撞帶來的各種發現

Nature封面：兩顆中子星并合的藝術想象圖，中子星并合會產生低亮度“千新星”。Nature雜志第7678期封面文章詳細描述了千新星。2017年8月17日，激光干涉引力波天文臺（LIGO）和處女座干涉儀通過引力波觀測到這樣一個事件——GW170817，大量裝置還在該事件中觀測到強電磁信號。科學家們因此收集到大量有關伽瑪射線暴的信息。經證實GW170817確實是千新星。科學家們開展了一系列研究，如雙中子星并合產生的X射線輻射，表明對一束高速物質噴流的觀測可能離軸；中子星并合產生了宇宙中大部分的重元素。

神經配蛋白調控星形膠質細胞形態發生和突觸發生

Nature封面：兩個3D打印的小鼠星形膠質細胞模型（橙色和灰色）。Nature雜志第7679期封面文章報道了星形膠質細胞研究進展。對于小鼠而言，一個關鍵因素是星形膠質細胞有能力表達神經配蛋白，該蛋白屬于細胞黏附分子家族，已知對神經元突觸產生作用。在星形膠質細胞中，神經配蛋白與神經連接蛋白互作，調節星形膠質細胞的形態發育，進而調節突觸密度和功能。當星形膠質細胞未表達神經配蛋白2時，大腦皮層興奮性突觸的形成和功能會受損。星形膠質細胞可能在一些疾病的致病機制中扮演一定角色。

Science

神經科學：尋找新概念

Science封面：一個藝術家對神經科學共同體集體努力的解釋，以發展新的概念。Science雜志第6362期封面文章報道了神經科學的發展需要尋找新概念。神經科學的大多數主流概念都是在100多年前發展起來的，我們是否可以用過時的概念來解讀我們的數據？我們如何定義大腦區域，例如：前額皮質？什么是意識，什么使它不同于我們大腦中的許多無意識過程？為什么電腦現在缺乏意識，他們什么時候能獲得意識？空間和時間的概念對于我們如何看待世界是至關重要的。神經科學家應該重新審視大腦中這些概念的出現，并思考如何去研究它們。

凝縮蛋白復合物在染色體組織和凝聚機制中的機械化學動力作用

Science封面：凝縮蛋白沿著DNA移動。Science雜志第6363期封面文章報道了凝縮蛋白具有產生動態變化所需的馬達功能。當細胞分裂時，它們必須將兩米長的DNA包裝成整潔的小包裹——染色體。這種包裝是由凝縮蛋白誘導的。環形的凝縮蛋白抓住DNA，以一種環狀的方式擠壓DNA通過它的環狀結構。科學家使用單分子成像技術，展示酵母菌中的凝集蛋白依靠ATP水解，以每秒約60個堿基對的速度沿DNA雙鏈移動超過1萬個堿基對的距離。表明凝集蛋白的馬達功能可為染色體壓縮和維持結構提供重要驅動力。

天然和改造的鈣鈦礦

Science封面：一個靈活的有機無機鈣鈦礦太陽能電池可以實現高功率轉換效率。Science雜志第6364期封面文章報道了鈣鈦礦的研究進展。鈣鈦礦是在1839年發現的一種不尋常的鈣鈦氧化物礦物。鈣鈦礦晶體結構可以適應多種多樣的陽離子。有機—無機雜化鈣鈦礦太陽能電池的功率轉換效率超過20%。無機鈣鈦礦納米粒子顯示出明亮的窄波段光致發光，在光電子學中非常有用。鈣鈦礦結構的可調性也使這些晶體對催化和電催化具有吸引力。方法的發展，包括高壓鉆石砧細胞和先進的光譜技術，幫助推動我們對天然和改造的鈣鈦礦的了解。

自然選擇影響了旅鴿基因組多樣性升降

Science封面：瑪莎（Martha），是最后幸存的旅鴿，1914年瑪莎終老于美國辛辛那提動物園。Science雜志第6365期封面文章報道了旅鴿滅絕悲劇的原因分析。研究發現，旅鴿的遺傳多樣性在基因組中分布很不均勻。總體來看，旅鴿的遺傳多樣性遠比想象的要低，有些部分甚至比斑尾鴿還要低，這是因為自然選擇導致的。這個強大快速的選擇過程伴隨的是大部分突變的迅速喪失，導致了旅鴿整體的遺傳多樣性降低。面對人類干預下的突發環境改變，缺乏選擇原材料的旅鴿群體于是崩潰滅絕了。

宇宙太空

暗物質粒子探測衛星”悟空”獲得迄今最精確高能電子宇宙線能譜

中國科學院空間科學戰略性先導專項的首發星“暗物質粒子探測衛星（DAMPE）”“悟空”取得首批科學成果；利用“悟空”采集到的數據，科研人員獲得了世界上迄今最精確的高能電子宇宙線能譜；研究成果發表于《自然》。“悟空”于2015年12月17日發射成功，在軌運行的前530天共采集了約28億顆高能宇宙射線，其中包含約150萬顆25GeV以上的電子宇宙射線。“悟空”的電子宇宙射線的能量測量范圍比國外的空間探測設備有顯著提高。“悟空”在“高能電子、伽馬射線的能量測量準確度”以及“區分不同種類粒子的本領”這兩項關鍵技術指標方面世界領先，尤其適合尋找暗物質粒子湮滅過程產生的一些非常尖銳的能譜信號。

新型恒星爆發

中國科學院云南天文臺雙星與變星研究團組對一顆奇特的密近雙星J162117進行觀測分析研究，發現了一種新型的恒星爆發，這類爆發由白矮星的突發式吸積引起，這種突發式的吸積又與伴星的磁活動相關聯，相關論文發表于The Astrophysical Journal。J162117是一個由國際巡天發現的短周期密近雙星系統，兩顆子星相互繞轉一周的時間約為5小時。通過數據分析，發現K型伴星磁活動與這次恒星爆發密切相關。當雙星處于寧靜態時，伴星表面靠近內拉格朗日點（L1）附近聚集了大量的黑子，從而切斷了次星向白矮星的物質轉移。當L1周圍的黑子消失后，物質轉移開始，并被吸積到白矮星表面，從而引起爆發。

利用磁流體模擬預測超新星遺跡全貌

國家天文臺研究人員田文武等與科學家合作，利用磁流體模擬成功解釋了一個超新星遺跡的射電演化，同時預言其存在未被發現的殼層，而后續對觀測數據的處理發現該預言的正確性，相關論文發表于《天體物理雜志》。超新星遺跡是超新星爆發后與周圍星際介質相互作用的產物，其演化過程不僅與前身星的性質密切相關，也受到周圍星際氣體和磁場分布的巨大影響。該研究著眼于已經有充分觀測結果的超新星遺跡W51C，演化結果顯示W51C應該有另外一個未被發現的殼層與電離氫區W51A在視線方向上重合。W51A方向上在射電波段有明顯的偏振輻射，這不是電離氫區能產生的。

銀河系核球區高速度恒星的起源

中國科學院上海天文臺沈俊太研究員課題組牽頭的國際團隊對銀河系核球區恒星的速度分布和化學組成進行了研究，探尋核球區高速度恒星的起源，相關論文發表于《天體物理雜志》。該研究使用了APOGEE項目的數據。作為斯隆數字巡天四期（SDSS IV）的3個項目之一，APOGEE利用高分辨率高信噪比的紅外光譜儀對銀河系的恒星進行觀測，受星際塵埃消光的影響比較小。APOGEE觀測了約十萬顆紅巨星，巡天范圍覆蓋了核球/棒、銀盤和銀暈區域，不僅提供了這些恒星精確的視向速度、表面重力加速度和有效溫度等恒星參數，還提供了15種化學元素的含量，幫助天文學家們深入地刻畫銀河系的動力學結構以及化學演化歷史。

宇宙太空

強磁場下紅外光譜研究鐵基超導母體中狄拉克費米子研究進展

中科院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心極端條件物理重點實驗室諶志國研究員與國內外科學家合作，利用強磁場下紅外光譜研究了鐵砷超導母體AFe2As2（A=Ba，Sr）反鐵磁體態朗道能級間躍遷的光學響，研究成果發表于《物理學評論快報》。凝聚態物質中的無質量狄拉克（Dirac）費米子是一類能量與動量呈線性關系，且其導帶和價帶在動量空間某點能量簡并的準粒子。由于其對于諸多量子現象的產生起關鍵作用，因此在凝聚態物質中尋找無質量狄拉克費米子是目前凝聚態物理研究最活躍的領域之一。該研究在鐵砷超導母體中觀察到二維無質量狄拉克費米子支持鐵砷超導母體中的狄拉克點受到拓撲保護。

彗星C/2013 US10的OH吸收線被探測

中科新疆天文臺星系宇宙學團組王震等利用65米射電望遠鏡L波段觀測C/2013 US10彗星時，在一顆彗星的揮發氣體中同時探測到1667/1665MHz兩條羥基吸收線，研究論文發表于The Astrophysical Journal。奧爾特云區的彗星C/2013 US10 Catalina距離太陽約10萬天文單位，包含較為豐富的太陽系星云原始遺跡物質；其軌道離心率略大于1，雙曲線軌道；于2015年11？12月距離太陽約0.8天文單位飛掠太陽，距離地心約1.7個天文單位臨近地球；在太陽的紫外輻射、動力學能量傳輸機制和光化學作用下，彗核表層的冰凍物質升華為氣態，彗星亮度達到4.7星等。

M型恒星活動性時間和空間演化規律

中國科學院國家天文臺劉繼峰研究員等，利用LAMOST和Kepler的數據，揭示了M型恒星耀發與其自轉周期的三段式關系，以及其色球層和光球層的能量釋放關系，研究論文發表于The Astrophysical Journal。在高分辨率測光衛星Kepler正式運行前，人們對恒星活動性的研究主要是使用光譜的發射線，自轉周期或X射線光度等來粗略表征。但對于活動性更直接的事件——耀發，知之甚少。通過對540個M型恒星的超過十萬個白光耀發事件的研究，發現其耀發活動性與周期呈現三段式的關系，即超級飽和、飽和、指數衰減階段。通過比較耀發能量、周期、發射線等，發現自轉周期10天可以作為恒星活動與不活動的邊界條件。

大質量恒星誕生中物質聚積過程

中國科學院國家天文臺南美觀測站李金增研究員帶領的國際團隊，揭示了大質量恒星誕生過程中物質從分子云到原恒星聚積的完備圖景，相關論文發表于The Astrophysical Journal。作為宇宙空間中電離輻射和重金屬元素的主要貢獻者，大質量恒星在星際介質物理與化學演化、星團與星系形成和演化中扮演重要角色。主流大質量恒星形成模型提供了兩種不同的圖景，“單體吸積模型”和“競爭吸積模型”。在分子云尺度發現物質正沿纖維狀結構向中心致密團塊流動，同時中心致密團塊亦在整體坍縮向更深處的分子云核輸送物質，而嵌埋在分子云核中的大質量原恒星也在不斷吸積氣體增長質量。

心理認知

氣候因素對人格特點的影響

北京大學心理與認知科學學院王壘研究組與國內外科學家合作，借助大樣本統計分析和機器學習，揭示氣候因素中氣溫與人格特點的關系，相關論文發表于《自然—人類行為》。數據采集了中國內陸59個城市的橫跨40年的氣象數據（包括氣溫、降水、氣壓、濕度、風速等），以及各城市大學生共計5587人的人格數據（這些人入學前18年居住在與祖籍相同的城市）。發現居住在氣溫相對適宜（接近22℃）的城市的人，在社交性和穩定性人格維度，也稱α因子（包括宜人性、盡責性、情緒穩定性特質）及個人成長和可塑性人格維度，也稱？因子（包括外向性和開放性特質）都顯著較高。可能因素是適宜的大氣溫度鼓勵人們更多地戶外活動、社會交往、探索、接觸新事物。

延遲滿足而非冒險與青少年網游成癮有關

中國科學院心理所行為科學重點實驗室的李琦副研究員、劉勛研究員等對網絡游戲障礙青少年與非成癮的青少年的沖動決策、風險決策、沖動人格進行對比測量，研究論文發表于Computers in Human Behavior。近年來，網絡游戲產業迅速發展，市場規模持續上升，網絡游戲玩家數量急劇增長；證據顯示網絡游戲障礙伴隨著諸多臨床癥狀，諸如失眠、抑郁、社交焦慮、甚至自殺行為。沖動決策、沖動人格可能是網絡游戲障礙青少年的核心認知和人格特征，為網絡游戲障礙提供潛在的行為學標記。可使用工作記憶訓練等干預手段降低網絡游戲障礙青少年的沖動決策，幫助他們在面臨“玩”與“不玩”的抉擇時，做出更多“不玩”的選擇。

人類自閉癥發生新機制及潛在治療靶點

中國科學院上海生命科學研究院生物化學與細胞生物學研究所胡榮貴研究組，闡明了UBE3A過度激活抑制視黃酸（維甲酸）合成從而引起自閉癥譜系障礙疾病（ASD）發生的分子機制，并發現潛在的治療靶點，研究論文發表于Cell Research。自閉癥在世界范圍內的發病率約為1.2%，且呈逐年急劇上升趨勢。我國目前自閉癥患者已超過1000萬。在自閉癥病人中，染色體15q11-q13拷貝數擴增（CNV）的先證者占比1%？3%；由此導致的泛素連接酶UBE3A基因的過表達是自閉癥發生的重要因素之一。研究揭示了家族性人類自閉癥譜系障礙的發病新機制，支持詮釋了“人類自閉癥既是一種神經系統發育缺陷也是一種神經系統運行性疾病”的理念。

連續交替的背景可誘發動態的傾斜錯覺

中國科學院心理研究所腦與認知科學國家重點實驗室蔣毅研究組發現，當背景在連續交替時，觀察者會體驗到這種似動的錯覺，并將之命名為動態傾斜錯覺，相關研究成果發表于Journal of Vision。人類知覺極易受環境影響，環境不是一成不變的。背景朝向的連續變化導致側抑制的方向發生連續變化，使人類對中央光柵朝向的知覺也隨之變化，表現為動態傾斜錯覺。大腦在處理動態信息時，會將連續的視覺朝向信息在時間上組織為一個個知覺單元，隨著朝向信息變化速度的加快，越來越多的信息由于被整合到相同的知覺單元內而喪失其獨立性，因此觀察到的動態傾斜錯覺會逐漸減弱。面對動態信時，人類認知加工的采樣率不足以支持他們跟蹤物理世界的所有變化。

心理認知

網絡游戲成癮者大腦功能與結構異常的元分析

北京師范大學認知神經科學與學習國家重點實驗室張錦濤課題組對網絡游戲成癮者的功能性神經活動和神經異常開展研究工作，相關論文發表于Neuroscience & Biobehavioral Reviews。網絡游戲成癮的發病率為0.3%？10.8%，且在東亞的青少年群體中尤為嚴重。與健康非成癮者相比，網絡游戲成癮者在背外側前額葉、眶額皮層、扣帶回、背側紋狀體等腦區的灰質體積更低，任務態fMRI的研究也發現網絡游戲成癮者在上述腦區表現出更高的神經活動。前額葉—紋狀體環路以及前額葉—扣帶回環路在大腦結構與功能方面的異常也與物質成癮者表現類似。可根據不同網絡游戲成癮者的實際情況制定對應的干預方案。

治療弱視的增強現實技術

中國科學院心理研究所行為科學重點實驗室鮑敏研究組聯合國內外科研人員開發出一種利用可穿戴的增強現實（augmented-reality，AR）技術，使患者有望在日常活動中治療弱視和重塑雙眼平衡的系統，研究成果發表于Psychological Science。當一只眼睛的輸入信號較差時，大腦中來自于另一只眼的信號就變得更加主導，該現象的一種極端情形就是弱視。弱視在人群中發病率較高，約占總人口的3%，其治療的傳統干預方法是將好眼遮蓋以強迫患者在生活中使用弱眼。新系統也被稱為更改現實系統。系統會實時呈現雙眼互補的攝像頭視頻，佩戴者在與周圍環境實時交互的同時，被迫協作使用兩只眼觀看世界。

脆性X智力低下蛋白調節神經元軸突發育研究

中科院遺傳與發育生物學研究所郭偉翔研究組與東北師范大學朱筱娟教授等合作，將脆性X智力低下蛋白調節神經元軸突發育研究進展發表于Human Molecular Genetics。脆性X染色體綜合癥（FXS）是常見的遺傳性智力障礙疾病，由脆性X智力低下蛋白（FMRP）功能缺失所引起。FMRP作為RNA結合蛋白，能夠與大量的神經發育相關基因的mRNA直接結合并調控蛋白合成及功能，進而影響神經元樹突及樹突棘發育和突觸可塑性。FMRP能夠與TUG1互作并降低其穩定性，提示FMRP通過直接結合負向調控TUG1的表達。FMRP與LncRNA TUG1相結合通過SnoN-Ccd1信號通路調節神經元軸突發育。

“吃虧是福”的現實價值

中科院心理研究所行為科學重點實驗室李紓研究組與山東師大趙翠霞等合作，探討吃虧傾向和福報之間的關系，揭示了“吃虧是福”這一古語的現實價值，研究論文發表于Molecular & Cellular Proteomics。研究基于世界成功人士的吃虧軼事，編制量表用于測量“吃虧似然性”。探索了“吃虧”和“福報”之間的關聯，即驗證在選擇吃虧之后，人們能否真的在一個不可預期的生活情境中得到好回報（獲益）。“福”可分為“物質”與“精神”之福，“報”的時間可分為“現在”與“將來”。吃虧不僅會帶來當下的精神福報，而且會帶來現在和將來的物質福報，提示“吃虧是福”不是傳說，而是貨真價實的現實。