磁場指南：恒星形成過程中向磁性超臨界狀態(tài)的早期過渡

《自然》封面：星際磁場的結(jié)構(gòu)疊加在金牛座分子云上，這是利用歐洲空間局的普朗克（Planck）和赫歇爾（Herschel）太空望遠鏡的公開數(shù)據(jù)繪制而成。《自然》雜志第7891期封面文章報道了對金牛座分子云磁場的觀測結(jié)果。在恒星形成過程中，星際磁場會耗散，分子云也會在自身引力下坍縮，最終導(dǎo)致恒星的形成。然而，星際磁場的強度一直難以測量。研究團隊確定了這一磁場在名為冷中性介質(zhì)的區(qū)域以及分子包層和致密核內(nèi)擁有一種有序結(jié)構(gòu)，表明分子云開始坍縮的時間比一般認為的更早。

降雨和減產(chǎn)

《自然》封面：德國東弗里斯蘭地區(qū)下暴雨。《自然》雜志第7892期封面文章報道了降雨天數(shù)和極端日降雨量的上升會導(dǎo)致經(jīng)濟增長率下降。通常情況下，評估氣候變化造成的經(jīng)濟影響不包括日降雨量。文章通過評估降雨在多個時間尺度上的分布及其對不同部門的影響，揭示了氣候條件影響經(jīng)濟的渠道。研究團隊分析了過去40年里，世界上1554個地區(qū)的次國家級地方經(jīng)濟產(chǎn)出。他們還發(fā)現(xiàn)，高收入國家和服務(wù)及制造業(yè)受日降雨量的影響最大。因此，文章結(jié)論認為氣候變化造成的極端降雨將不利于全球經(jīng)濟發(fā)展。

硅基量子計算平臺達到高保真度

《自然》封面：硅量子計算機的藝術(shù)組成部分——自旋量子比特;兩個紅色球體為原子核，周圍是一個相關(guān)電子（橢圓形）的波函數(shù);4個“葉片”代表了量子比特之間的糾纏。《自然》雜志第7893期封面文章報道了使用多量子比特糾纏的硅基量子計算平臺。3篇論文分別描述了需要在硅中注入原子的平臺、使用量子點中電子的兩個平臺。這3個平臺都達到了99%以上的保真度，說明每100次操作的錯誤次數(shù)少于1次。這是量子糾錯的關(guān)鍵突破，或證明基于硅量子比特的量子計算機是可行的，從而有望充分利用已經(jīng)成熟的芯片制造技術(shù)。

在慣性聚變中實現(xiàn)燃燒等離子體狀態(tài)

《自然》封面：研究團隊用來創(chuàng)建燃燒等離子體的一個靶（中央圓窗可見氘氚燃料靶丸）。《自然》雜志第7894期封面文章報道了將聚變反應(yīng)作為維持等離子體主要熱量來源的“燃燒等離子體”方案。使用核聚變進行自持產(chǎn)能的一個關(guān)鍵條件是發(fā)生聚變的等離子體能夠受到聚變反應(yīng)本身的加熱。來自美國加州勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室國家點火裝置的科學(xué)家使用192束激光產(chǎn)生了氘氚等離子體。通過優(yōu)化實驗設(shè)置，成功創(chuàng)造出能使等離子體實現(xiàn)自熱的條件，這是使核聚變成為一種可行能源的關(guān)鍵步驟。

體內(nèi)注射治療心臟損傷

《科學(xué)》封面：有針對性的T細胞。《科學(xué)》雜志第6576期封面文章報道了向小鼠體內(nèi)注射mRNA制劑，對患心衰的個體進行體內(nèi)T細胞的重新編程，實現(xiàn)CAR-T治療，成功減少了小鼠心臟的纖維化，修復(fù)了心臟的功能。CAR-T療法就是嵌合抗原受體T細胞免疫療法，英文全稱Chimeric?Antigen?Receptor?T-Cell?Immunotherapy。研究團隊將mRNA封裝在氣泡狀的微型脂質(zhì)納米顆粒中，通過類似mRNA疫苗的方式注射至小鼠體內(nèi)后，被封裝的mRNA分子被T細胞捕獲，使得T細胞獲得特異性靶向攻擊心肌成纖維細胞的能力。

鳥類和哺乳動物種群的減少阻礙植物適應(yīng)氣候變化

《科學(xué)》封面：一只鳥在吃無花果。《科學(xué)》雜志第6577期封面文章報道了植物處于種子散布損失的危險中。大約一半的植物物種是由動物傳播的，而種子傳播是脊椎動物提供的最普遍的共生關(guān)系之一。散播種子的動物通過將種子轉(zhuǎn)移到合適的棲息地來幫助肉質(zhì)水果植物適應(yīng)氣候變化。然而，許多種子傳播者正在減少，瀕臨滅絕或已經(jīng)滅絕。鳥類和哺乳動物種群的減少導(dǎo)致種子傳播減少了60%左右，限制了植物追蹤氣候變化的能力。研究表明，可以利用公開可用的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確預(yù)測物種相互作用，并在全球范圍內(nèi)描述生態(tài)系統(tǒng)有關(guān)情況。

流式細胞分選技術(shù)取得新突破

《科學(xué)》封面：表達熒光標(biāo)記蛋白（綠色）的靶細胞被藍色激光照射，并從旋轉(zhuǎn)的細胞池中分選。《科學(xué)》雜志第6578期封面文章報道了支持高速熒光圖像的細胞分選技術(shù)。此項研究開發(fā)出全集成的成像細胞分選器，融合了基于射頻發(fā)射的高速熒光成像技術(shù)、傳統(tǒng)石英杯液滴分選和獨創(chuàng)的無延遲信號處理及電子系統(tǒng)，實現(xiàn)了高速捕捉基因組篩選中瞬時動態(tài)變化的細胞表型，并進行單個目標(biāo)的分選。與傳統(tǒng)流式細胞儀相比，新技術(shù)可以分析1000多倍的數(shù)據(jù)量，并根據(jù)圖像以每秒15000個的速度對細胞進行分選。

玉米中配子體基因組激活時間研究

《科學(xué)》封面：玉米絲（長鏈）上花粉（明亮物體）的熒光顯微鏡圖像。《科學(xué)》雜志第6579期封面文章報道了玉米配子體基因組的激活發(fā)生在花粉有絲分裂Ⅰ期。花粉由于群體規(guī)模大，在傳播、花粉管生長和植物受精過程中競爭激烈，具有很高的選擇能力。科學(xué)家通過使用等位基因特異性RNA測序單個花粉前體，跟蹤玉米花粉向單倍體表達的變化，確定單倍體的選擇在花粉中起作用的時間。研究發(fā)現(xiàn)，玉米花粉在一半的單倍體階段沒有單倍體轉(zhuǎn)錄本積累，限制了單倍體選擇在雄株配子體中發(fā)揮作用的時間。