热带森林内的实验增温引起土壤碳损失

热带森林内的实验增温引起土壤碳损失

Nature封面：地面控制。随着气候变暖，土壤有机质会变得不稳定，更多的CO2因此被释放到大气中。一种假设认为对于温带地区的森林而言，土壤在两年内增温4℃会让碳排放量增加约1/3，而热带土壤则被认为对增温的敏感度较低。nature杂志第7820期封面文章报道了一项土壤增温实验的结果，挑战了这种假设。研究人员在巴拿马巴罗科罗拉多岛的热带低地森林土壤中进行了一次增温实验，两年内让土壤增温4℃，CO2排放量出乎意料地增加了55%。实验结果表明，热带土壤对增温高度敏感，可能对气候变化具有明显的正反馈。

关于冠状病毒病（COVID）的问题

Nature封面：血液中的新冠病毒SARS-CoV-2的艺术示意图，创作依据是该病毒的最新冷冻电镜图像，图中显示了中和抗体（黄色）与SARS-CoV-2表面的刺突蛋白结合。Nature杂志第7821期发表了一系列关于COVID-19致病病毒的前沿研究成果，涉及的主题有助于控制未来疫情暴发的传播动力学，并为制定治疗策略提供思路的抗体反应。该期系列文章回顾了病毒和COVID-19的重要特征的关键科学发现，包括新出现的治疗和预防方法。从病毒是如何被识别的开始到其感染机制的分子细节，以及在人与人之间传播等方面展开论述。

异型细胞间通信能调节腺体干细胞多能性

Nature封面：乳腺分支的基底细胞（红色）和管腔细胞（绿色）。Nature杂志第7822期封面文章报道了基底干细胞的潜能直接受到管腔细胞分泌的肿瘤坏死因子（TNF）蛋白的调节，这种蛋白相当于基底干细胞多能性的抑制剂。乳腺和前列腺这类腺体组织的上皮由相邻的管腔细胞层和基底细胞层组成。基底层的干细胞在发育过程中能促进这两种细胞层的形成，但成体干细胞会失去它们的多能性。当组织受伤时，失去的多能性会被逆转，从而让基底干细胞促进两种细胞层的修复。

全球植物-食果动物元网络加速同质化

Nature封面：新西兰本地一只灰胸绣眼鸟（Zosteropslateralis）栖息在引入物种智利大黄（Gunnera tinctoria）上。Nature杂志第7823期封面文章报道了引入物种对肉果植物和散播这些植物种子的食果动物的共生网络的影响。贸易和运输推动植物和动物物种加速引入新的区域。通过分析410个本地网络（包括1631种动物和3208种植物之间的24455个独特的配对相互作用），发现引入的物种模糊了全球网络的生物地理格局，并且不成比例地促进了其他引入物种的成功。由此导致的结果是：生物同质化造成本地生态系统的复原力面临越来越大的风险。

泥浆的世界

Science封面：冰岛泥泞的Markarfljót河带着沉重的沉积物流入大海。Science杂志第6506期封面文章报道了泥浆的世界。泥土（细沙和水的混合物）是地球上最常见和最重要的物质之一，人类正在影响泥浆的形成方式和堆积地点。该期封面用几个故事回顾了几个世纪前殖民时期农业耕作和埋没的溪流如何释放泥浆，以及现代工业活动如何从采矿废料和铝生产中产生出大量污染泥浆，这些泥浆可能对人类和自然社区构成严重威胁。生物学家还进一步了解了所关注的泥中生物，包括为了在缺氧沉积物中生存而导电的非凡细菌，并用图形查看沉积物如何流动。

谷歌实现了量子化学模拟

Science封面：量子比特qubit。Science杂志第6507期封面文章报道了谷歌人工智能量子团队使用“Sycamore”计算机开展了大规模的化学量子计算。量子计算机的计算能力可能会比传统的计算机要大。最近在谷歌的53量子位Sycamore量子处理器上展示的“量子霸权”（quantum supremacy）强化了这一想法，但下一代量子计算机是否能够解决具有实际意义的经典难题仍难知晓。研究者在超导处理器上用Hartree-Fock计算分子电子能量的实验方法来回答这个问题。虽然在经典计算机上进行的计算也很有效，但该实验展示了量子优势。

关于民主的一些科学研究

Science封面：民主。Science杂志第6508期特刊报道了对民主的研究审视，描述了如何適应发展以便在21世纪实现理想。民主是一种全球现象，它面临无数挑战，可能出现失衡。暴力压迫、两极分化、虚假信息、多样性、不平等，所有这些都促使社会科学家和行为科学家去了解民主如何克服障碍适应发展，以便积极地迎接机遇和挑战。在一些国家和地区，科技的进步使得通过选民投票来歪曲真正的选民代表变得更加容易。科学地理解构成其运作基础的社会和行为现象将有助于改善全球人类的生活和社会。

定制转录组

Science封面：个体之间的遗传变异对转录组的影响不同。Science杂志第6509期特刊报道了基因型组织表达（GTEx）联盟项目的第三阶段和最后阶段，展示了对第8版（v8）GTEx版本的分析结果。v8数据发布包括越来越多的组织和个体。研究规模的扩大还提供了将遗传变异与基因组近端和远端的基因表达联系起来的能力，无论是在基因组的近端还是远端，这样就可以检测顺式和反式效应以及基因表达中的群体和性别的特异性差异。GTEx联盟开发了许多工具如Watershed，并为科学界提供了一个全面的资源。