12月22日《自然》杂志内容精选

封面故事: Nature杂志年度十大科学新闻人物

《自然》评出了过去一年对科学有重大影响的十大新闻人物。他们是物理学家Dario Autiero、地球上第70亿个婴儿Danica M. Comacho、美国环境保护署署长Lisa Jackson、放射性同位素研究人员Tatsuhiko Kodama、欧洲核子研究中心（CERN）工程师Mike Lamont、微生物学家和博客作者Rosie Redfield、物理学方面的企业家John Rogers、天文学家Sara Seager、埃及前总理Essam Sharaf和心理学家Diederik Stapel。

酰胺形成反应研究的最新进展

酰胺键是蛋白质内的重要化学键，构成一些功能最多、使用最广的合成聚合物的基础。然而，用于酰胺合成的现有方法非常一般化，被普遍认为太宽泛、不够 精密。在这篇文章中，Vijaya Pattabiraman和Jeffrey Bode总结了从事酰胺键形成反应的有机化学家所取得的最新进展，重点介绍了新的合成方法的成功实施以及它们的局限性。他们预测，具有环境可持续性的、成 本效益高的催化方法，将会用在下一代小分子药物、用于治疗作用的肽和非天然蛋白的酰胺形成反应。

低DNA甲基化的调控作用

DNA的胞嘧啶甲基化是一种在发育和疾病过程中的基因抑制中所涉及的外成修饰。在这项研究中，研究人员在小鼠胚胎干细胞和神经元祖细胞中生成了以碱 基对为分辨率的基因组DNA甲基化图。被称为“低甲基化区域”（LMRs，在这些区域中，平均甲基化率约为30%，而不是典型的70%）的特征首次得到了 描述。LMRs见于CpG-poor区域，但似乎是结合转录因子的活性调控元素——转录因子结合是生成LMRs所必需的。LMRs在分化过程中是动态的， 能预测活性调控区域。

量子气体中的原子阻断

这项研究演示了一个对原子数敏感的阻断机制，它有望用在凝聚态物理学中和量子信息处理中。阻断是当一个受约束的“少体系统”中的强相互作用阻止一个 粒子去占据一个本来可以占据的量子态时出现的。本文作者们观察到了针对在光晶格中的超冷原子的一种新形式的相互作用阻断，他们将其称之为“轨道激发阻 断”。在这个系统中，通过以共振方式调制晶格深度，一个晶格点上的一个单一原子可被激发到一个更高的轨道。但当两个原子占据同一点时，它们之间的相互作用 会导致依赖于轨道的能移。因此，在一个适当的频率进行调制、将一个原子激发到更高轨道的动作，对于激发第二个原子来说是非共振的，第二个原子是被“阻断” 的。该效应在此被用来演示用超冷原子进行的“算法冷却”，它对于达到量子模拟所需的超低熵有潜在重要性。

提高有机半导体电子性能的方法

溶液法制备的有机半导体在用于廉价和柔性电子器件方面很有希望，但与无机半导体相比，通常其电子性能（最明显的是载荷子流动性）都会大大下降。借助 来自无机半导体领域的一种办法，Giri等人发现，通过一种简单的溶液处理技术将张力引入一个有机半导体中，可以改变材料内的分子堆积，从而改变其电子性 能。对于他们所研究的一种材料来说，使其结构产生张力后，可以将载荷子流动性提高两倍以上。

两栖动物受到的三种威胁

两栖动物是最濒危的脊椎动物类别，而三种最严重的威胁分别是气候变化、土地利用变化和真菌疾病“壶菌病”。对一组近乎完整的两栖动物物种所受到的这 三种威胁之间的相互作用所作的一项分析显示，在有气候变化风险的地区与有土地利用变化风险的地区之间存在相当大程度的重叠。真菌疾病一般在不同区域都有发 现，这与将气候变化与热带地区的疾病威胁联系起来的以前的研究结果是相矛盾的。但令人担忧的是，物种丰富度最大的区域是受到威胁程度最高的区域。