45张Nature子刊封面,展现科学中的艺术

《自然-天文学》

2018年7月 第2卷 第7期

图片提供：Ziri Younsi、Yosuke Mizuno、Christian Fromm、Luciano Rezzolla

封面设计：Bethany Vukomanovic

黑洞暗影

根据极端透镜作用下观察到的黑洞暗影的特性，可以区分不同的引力模型。但计算机模拟显示，旋转的克尔黑洞（广义相对论）和非旋转的黑洞（有伸缩子场）的轮廓高度相似，即使“视界面望远镜”（Event Horizon Telescope）也无法区分。

Mizuno et al. The current ability to test theories of gravity with black hole shadows. Nature Astronomy 2, 585–590 (2018).

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《自然-生物医学工程》

2018年7月 第2卷 第7期

图片提供：Maayan Harel、Jerzy Szablowski

封面设计：Alex Wing

超声波定位特定脑回路

封面所示为通过聚焦超声波和病毒编码受体进行的非侵入性脑回路调控，具有细胞特异性和时空特异性。

Szablowski et al. Acoustically targeted chemogenetics for the non-invasive control of neural circuits. Nature Biomedical Engineering 2, 475–484 (2018).

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《自然-生物技术》

2018年7月 第36卷 第7期

图片提供：Katie M. Flynn、Ahmad (Mo) Khalil

封面所示为DIY全自动细胞培养系统的艺术再现图。研究人员设计和构建的这一系统可用于进行系统生物学、微生物学和演化的高通量实验。

S Khalil et al. Precise, automated control of conditions for high-throughput growth of yeast and bacteria with eVOLVER. Nature Biotechnology 36, 614–623 (2018).

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《自然-催化》

2018年7月 第1卷 第7期

图片提供：Fabian Eisenreich和Michael Kathan

封面设计：Karen Moore

光控聚合物

通过光的开合远程控制活性聚合过程或能合成复杂的大分子。本期介绍了一种光控催化剂，通过用一定波长的光进行照射，可以控制生长的聚合物链的长度和单体的引入。

Eisenreich et al. A photoswitchable catalyst system for remote-controlled (co)polymerization in situ. Nature Catalysis 1, 516–522 (2018).

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《自然-细胞生物学》

2018年7月 第20卷 第7期

图片提供：BSIP SA / Alamy Stock Photo

封面设计：Lauren Heslop

细胞器

线粒体的透射电镜显微照片。

Jessica B. Spinelli & Marcia C. Haigis. The multifaceted contributions of mitochondria to cellular metabolism. Nature Cell Biology 20, 745–754 (2018).

Hajnóczky et al. Mitochondrial dynamics in adaptive and maladaptive cellular stress responses.Nature Cell Biology 20, 755–765 (2018).

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《自然-化学生物学》

2018年7月 第14卷 第7期

图片提供：Tong Xiao、Cheri Ackerma

封面设计：Erin Dewalt

心有金属

本期封面以油画方式呈现了运用荧光探针Copper Fluor-4得到的斑马鱼仔鱼脑组织切片的铜分布图象。其中，横排为野生型或缺铜斑马鱼的不同发育阶段，竖排为前后切片（由左至右）。

Chang, C et al. Copper regulates rest-activity cycles through the locus coeruleus-norepinephrine system. Nature Chemical Biology 14, 655–663 (2018).

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《自然-化学》

2018年7月 第10卷 第7期

图片提供：Ella Maru Studio，Inc.

封面设计：Tulsi Voralia

传导密码

Rein Ulijn小组展示了如何原位利用氨基酸和酶对含有有机半导体核的肽基构件进行共价修饰，以控制它们的自组装路径。封面所示为两亲性双层核促进螺旋结构的形成。

Ulijn et al. Amino-acid-encoded biocatalytic self-assembly enables the formation of transient conducting nanostructures. Nature Chemistry 10, 696–703 (2018).

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《自然-气候变化》

2018年7月 第8卷 第7期

封面提供：RJH_COMMON / Alamy Stock Photo

封面设计：Tulsi Voralia

化石燃料资产搁浅

低碳技术的发展、能源效率的提高和相关气候政策或大幅减少全球化石燃料需求，但是当前的化石燃料投资趋势却与之相背，最终或导致化石燃料资产搁浅。

Mercure et al. Macroeconomic impact of stranded fossil fuel assets. Nature Climate Change 8, 588–593 (2018).

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《自然-生态与演化》

2018年7月 第2卷 第7期

图片提供：Maga Gei

封面设计：Allen Beattie

占领干旱森林

拉丁美洲的许多再生森林都被豆科植物占据。共生固氮是它们成功的关键。不过，能长出很小的二回羽状叶（封面所示的叶子来自哥斯达黎加瓜纳卡斯特省）的豆科物种在新热带区炎热干燥和季节性的环境中具有双重优势。

Powers et al. Legume abundance along successional and rainfall gradients in Neotropical forests. Nature Ecology & Evolution 2, 1104–1111 (2018).

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《自然-电子学》

2018年7月 第1卷 第7期

封面提供：图片提供：Cheng Wang和Ruonan Han

封面设计：Karen Moore

芯片级分子钟

极性气体分子的亚太赫兹转动跃迁可作为频率标准，用来制作芯片级分子钟。封面所示为CMOS发射器芯片，与接收器芯片联用能制造出低成本、低功率的微型钟。

Wang et al. An on-chip fully electronic molecular clock based on sub-terahertz rotational spectroscopy. Nature Electronics 1, 421–427 (2018).

Kitching. Molecular clock redux in miniature. Nature Electronics 1, 384–385 (2018).

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《自然-能源》

2018年7月 第3卷 第7期

封面提供：Carlos Hernandez/Cultura Creative (RF)/Alamy Stock

封面设计：Allen Beattie

最终选择

瑞典规定所有的加油站都必须提供乙醇，但数据显示，消费者仍倾向于购买汽油而不是环保的乙醇，即使它们价格持平，情况可能仍是如此。

Huse. Fuel choice and fuel demand elasticities in markets with flex-fuel vehicles. Nature Energy 3, 582–588 (2018).

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《自然-遗传学》

2018年7月 第50卷 第7期

图片提供：Tony Cunningham

封面设计：Tony Cunningham、Erin Dewalt

墓地和怪兽

封面所示为古代妇女用来挖块茎植物的带孔石器、刻有图案的鸵鸟蛋周围排列的蛋白含量丰富的贝壳类、以及古人用来提炼精神药物的刺眼花（Boophone disticha）的扇形叶子——非常典型的史前墓地特征。

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《自然-地球科学》

2018年7月 第11卷 第7期

封面提供：Michael P. Doublier

封面设计：Lauren Heslop

太古代陆块扩张

研究人员对澳大利亚伊尔岗克拉通的地震图像进行分析后发现，该地区保存了巨大的地壳扩张结构。这些结构可能形成于25亿年前陆核较热较弱时期。封面所示为基岩地质图叠加在化极总磁场的地形阴影图上（北向上）。

Calvert et al. Archaean continental spreading inferred from seismic images of the Yilgarn Craton. Nature Geoscience11, 526–530 (2018).

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《自然-人类行为》

2018年7月 第2卷 第7期

图片提供：sarotepruksachat/Moment/Getty

封面设计：Tulsi Voralia

聚焦合作

人类的生存与发展依赖于合作。理解合作取得成功或失败的原因对于人类应对当前所面临的众多挑战具有重要意义。本期内容聚焦人类合作的历史回顾、观点和研究内容，希望激发更多的跨学科交流。

Editorial. The cooperative human. Nature Human Behaviour 2, 427–428(2018).

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《自然-免疫学》

2018年7月 第19卷 第7期

图片提供：Qing Zhang

封面设计：Erin Dewalt

增强NK细胞介导的抗肿瘤效果

TIGIT是与T细胞耗竭相关的共抑制性受体。中国科学技术大学的田志刚教授团队证实，TIGIT是小鼠和人类NK细胞的主要抑制性受体，在实验模型中，阻断TIGIT能增强NK细胞介导的抗肿瘤功效。

Tian et al. Blockade of the checkpoint receptor TIGIT prevents NK cell exhaustion and elicits potent anti-tumor immunity. Nature Immunology 19, 723–732 (2018).

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《自然-材料》

2018年7月 第17卷 第7期

封面提供：F. P. Chmiel

封面设计：David Shand

磁漩涡

研究人员通过X射线磁线性和圆二色性光发射电子显微镜对在反铁磁性赤铁矿中形成的钴磁性覆盖层上的磁漩涡进行观察，发现通过施加磁场，可以调控磁漩涡对。

Chmiel et al. Observation of magnetic vortex pairs at room temperature in a planar α-Fe2O3/Co heterostructure. Nature Materials 17, 581–585 (2018).

Fiebig. Symmetry and magnetism allied. Nature Materials 17, 567–568 (2018).

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《自然-医学》

2018年7月 第24卷 第7期

图片提供：cybrain/iStock/GettyImages Plus

封面设计：Erin Dewalt

AML的癌前突变

研究人员研究了一组最初健康，但随后患上急性髓系白血病（AML）的女性后发现，在临床诊断AML前几年就能检测出会影响患病风险的特定体细胞的突变。封面呈现了时光流逝的概念以及正常细胞到白血病细胞的转变。

Desai et al. Somatic mutations precede acute myeloid leukemia years before diagnosis. Nature Medicine 24, 1015–1023 (2018).

Ebert et al.Predicting progression to AML. Nature Medicine 24, 904–906 (2018).

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《自然-方法》

2018年7月 第15卷 第7期

图片提供：Allison Bruce、Søren Warming

封面设计：Erin Dewalt

啮齿类动物中的CRISPR脱靶分析

封面所示为一只经过CRISPR编辑的嵌合首建鼠。封面灵感源自经典的马赛克镶嵌作品“未扫之地”（unswept floor）。

Anderson et al. CRISPR off-target analysis in genetically engineered rats and mice. Nature Methods 15, 512–514 (2018).

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《自然-微生物学》

2018年7月 第3卷 第7期

封面提供：Thomas Bell

封面设计：Samantha Whitham

树洞的功能

研究人员对天然树洞的微生物群落进行研究后发现，细菌丰度与其功能相关，丰富的种系型之间的负统计学交互作用影响宽泛的功能测量指标，而稀少的种系型之间的正统计学交互作用影响较具体的功能测量指标。

Rivett and Bell. Abundance determines the functional role of bacterial phylotypes in complex communities. Nature Microbiology 3, 767–772 (2018).

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《自然-纳米技术》

2018年7月 第13卷 第7期

封面提供：Lei Chang

封面设计：Alex Wing

无应力强碳纳米管管束

清华大学的白云祥和张如范等人采用同步张弛策略，成功解决碳纳米管的初始应力分布不均匀的问题，开发出了一种厘米级超长碳纳米管管束，将其拉伸强度提高到80GPa以上。封面所示为一个由许多单体碳纳米管组成的阵列式无缺陷超长管束的艺术想象图。

Zhang et al. Carbon nanotube bundles with tensile strength over 80 GPa. Nature Nanotechnology13, 589–595 (2018).

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《自然-神经科学》

2018年7月 第21卷 第7期

封面提供：Wan-Ting Hong

封面设计：Erin Dewalt

m 6A表观转录组

化学标记N6-甲基腺苷可以选择性地修饰功能上相关的调节突触的转录物。封面所示为采用类似分区的日式便当。

Merkurjev et al. Synaptic N6-methyladenosine (m6A) epitranscriptome reveals functional partitioning of localized transcripts. Nature Neuroscience 21, 1004–1014 (2018).

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《自然-光子学》

2018年7月 第12卷 第7期

封面提供：Andy Potts

封面设计：Bethany Vukomanovic

封面所示为运用飞秒激光的新型非侵入性激光视力矫正设备的艺术想象图。

Vukelic et al. Femtosecond laser crosslinking of the cornea for non-invasive vision correction. Nature Photonics 12, 416–422 (2018).

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《自然-物理》

2018年7月 第14卷 第7期

封面提供：Hezi Yizhaq

封面设计：David Shand

大波痕之谜

风力作用下的沙可以形成厘米尺度的波痕和几十米尺度的沙丘，然而，介于两者中间尺度的图案很少见。本期介绍的新理论可以预测与火星上所见结构相似的大波痕。

Kroy et al.  Aeolian sand sorting and megaripple formation. Nature Physics 14, 759–765 (2018).

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《自然-植物》

2018年7月 第4卷 第7期

封面提供：Laura Dijkhuizen

封面设计：Bethany Vukomanovic

蕨类关系

蕨类植物与开花植物的亲缘关系非常相近，但对它的研究却很少。李飞苇对两种蕨类植物进行基因组测序，有助于缩小这一差距，并探明蕨类的防御机制和固氮作用。

Li et al. Fern genomes elucidate land plant evolution and cyanobacterial symbioses. Nature Plants 4, 460–472 (2018).

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《自然-实验室指南》

2018年7月 第13卷 第7期

图片提供： Samira Musah et al.

封面设计：Erin Dewalt

人类干细胞分化成肾足细胞

人诱导多能干细胞能分化成成熟的有丝分裂后肾足细胞。封面的扫描电镜显微照片显示了干细胞源足细胞中初级和次级足突的发育。

Samira Musah et al. Directed differentiation of human induced pluripotent stem cells into mature kidney podocytes and establishment of a Glomerulus Chip. Nature Protocols 13, 1662–1685 (2018).

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《自然-结构和分子生物学》

2018年7月 第25卷 第7期

图片提供：Erin Dewalt，Istock/Getty Images Plus

封面设计：Erin Dewalt

SYCP1晶格可以连接减数分裂染色体

SYCP1是减数分裂联会复合体的核心组成部分，能形成四聚体，组装产生类似拉链的超分子晶格。

Dunce et al. Structural basis of meiotic chromosome synapsis through SYCP1 self-assembly. Nature Structural & Molecular Biology 25, 557–569 (2018).

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《自然-可持续性》

2018年7月 第1卷 第7期

图片提供：ZUMAPress, Inc. / Alamy Stock Photo

封面设计：Samantha Whitham

技术救水

由于加州持续干旱，无数塑料遮阳球被投放到洛杉矶水库以减少水分蒸发。Haghighi及同事通过分析覆盖塑料遮阳球全供应链的水足迹指标，评估其使用的可持续程度。

Haghighi et al. The water footprint of water conservation using shade balls in California. Nature Sustainability 1, 358–360 (2018).

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《自然综述：癌症》

2018年7月 第18卷 第7期

封面设计：Lara Crow

抗癌标兵

Gorbunova et al. Mechanisms of cancer resistance in long-lived mammals. Nature Reviews Cancer 18, 433–441 (2018).

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《自然综述：心脏病学》

2018年7月 第15卷 第7期

封面提供：Oliver Soehnlein和Carlos Silvestre-Roig

封面展示的是血胆甾醇过多小鼠晚期动脉粥样硬化病灶区，其中着色的是巨噬细胞、平滑肌细胞、细胞核和内皮。

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《自然综述：化学》

2018年7月 第2卷 第7期

封面提供：Laura Riccardi

封面设计：Rachael Tremlett

金属-配体相互作用被广泛用于新药研发。运用强大的计算方法，从原子角度理解金属介导的相互作用， 有助于强效金属酶抑制剂和含金属药物的研发。

De Vivo, M. et al. Metal–ligand interactions in drug design. Nature Reviews Chemistry 2, 100–112 (2018).

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《自然综述：临床肿瘤学》

2018年7月 第15卷 第7期

封面提供：Joseph Regan

封面所示为体外生长的病人源3D结肠癌类器官。

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《自然综述：疾病导论》

孤菌感染包括霍乱（由霍乱孤菌引起）和孤菌病（由非霍乱孤菌引起）。霍乱早已为人熟知，而孤菌病则是新出现的一种通过食物传播的伤口感染，预计两者的发病率都会上升。

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《自然综述：药物发现》

2018年7月 第17卷 第7期

封面提供：Science History Images/Alamy Stock Photo

超冷结构

封面所示基于3.2 Å分辨率的半乳糖苷酶结构的冷冻电镜照片。

Jean-Paul Renaud et al. Cryo-EM in drug discovery: achievements, limitations and prospects. Nature Reviews Drug Discovery 17, 471–492 (2018).

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《自然综述：内分泌学》

2018年7月 第15卷 第7期

封面提供：Hosung Bae和Gou Young Koh

封面展示了腹股沟白色脂肪组织内CD36的表达。

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《自然综述：肠胃病学和肝脏病学》

2018年7月 第15卷 第7期

封面提供：Maxime M. Mahe和Holly M. Poling

“肠道内的雏菊”
封面展示了一个移植人类肠道类器官的上皮截面。

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《自然综述：遗传学》

2018年7月第19卷第7期

封面设计：Patrick Morgan

封面所示为3D基因组的结构变化。

Mundlos et al. Structural variation in the 3D genome. Nature Reviews Genetics 19, 453–467 (2018).

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《自然综述：免疫学》

2018年7月 第18卷 第7期

封面设计：Simon Bradbrook

节律免疫

Scheiermann et al. Clocking in to immunity. Nature Reviews Immunology 18, 423–437 (2018).

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《自然综述：材料学》

2018年7月 第3卷 第7期

图片提供：Visuals Unlimited，Inc./Dr.Edna Cukierman

细胞外基质是理想的引导组织稳态与修复的天然生物材料。本期综述探讨了将模仿基质的生物材料和脱细胞基质用于体内和体外组织重组与修复的可能性。

Hussey et al. Extracellular matrix-based materials for regenerative medicine. Nature Reviews Materials 3, 159–173 (2018).

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《自然综述：微生物学》

2018年7月 第16卷 第7期

封面设计：Philip Patenall

糖衣病原体

细菌-宿主相互作用的“糖组学”

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《自然综述：分子细胞生物学》

2018年7月 第19卷 第7期

封面设计：Vicky Summersby

微管动力学

J. Brouhard and M. Rice. Microtubule dynamics: an interplay of biochemistry and mechanics. Nature Reviews Molecular Cell Biology 19, 451–463 (2018).

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《自然综述：肾脏病学》

2018年7月 第14卷 第7期

封面提供：Eryn E. Dixon

表达mTmG报告基因的小鼠肾小管。

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《自然综述：神经病学》

2018年7月 第14卷 第7期

封面提供：James N. Sleigh

封面展示了小鼠骨骼肌的下运动神经元、肌肉神经接点和血管丛。（转化医学网360zhyx.com）