近日，Nature发布了2019年度十大杰出论文（10 remarkable papers from 2019），涵盖了生命科学、人工智能、物理、化学等多领域，这些论文有8篇来自Nature杂志，一篇来自PNAS，一篇来自Science Robotics。

值得一提的是，这十篇杰出文章中，生命科学类占据半数席位，其中复旦大学贡献一篇，广西妇幼保健院参与一篇。另外唯一上榜的一篇化学类论文也由中国机构发表，通讯单位为中国科学院上海有机化学研究所。

小爱摘取了生命科学类相关论文的梗概，下面就来一起快速了解下这些重要进展吧。

01

复旦大学为亨廷顿病带来治疗曙光

DOI：https://doi.org/10.1038/s41586-019-1722-1

亨廷顿症是由亨廷顿蛋白(HTT)中一段异常长的谷氨酰胺氨基酸残基引起的。细胞通过自噬（autophagy）降解突变体亨廷顿蛋白(mHTT)，这是一种由自噬体介导的蛋白吞噬清除机制。来自复旦大学的鲁伯埙教授、丁澦教授，费义艳研究院等假设存在一种化合物，该复合物既可以与突变的多聚谷氨酰胺束结合，又能与存在于自噬体中的LC3B蛋白相互作用，介导两者相互作用，并最终导致mHTT被自噬体吞噬，增强细胞对mHTT的清除能力。

研究团队通过小分子筛选，确定了候选化合物，并在反筛选中使用了野生型HTT来排除与正常蛋白质结合的化合物。最终，他们成功筛选出了可以改善三种物种亨廷顿氏病模型的四种化合物。研究人员认为，这种治疗策略有望为亨廷顿病的治疗带来曙光；也可能对其他涉及多聚谷氨酰胺束的疾病有疗效。

02

精确编辑基因组的CRISPR工具

DOI：https://doi.org/10.1038/s41586-019-1711-4

基因编辑工具的开发虽然已经取得巨大的进步。但复杂的细胞过程仍然限制了基因编辑的效率和精确度。美国Broad研究所的基因编辑大神刘如谦（David Liu）教授等人开发出了一种名为“先导编辑”（prime editing）的技术，可以通过“搜索并替换（search-and-replace）”更精确地改变基因组。在这个过程中，特殊的向导RNA通过“搜索”部分将一个Cas9蛋白引导到目标DNA区域，切开DNA双链中的一条。随后，逆转录酶根据“替换”模板合成互补的DNA序列，安装到基因组，取代原始的DNA 序列。这种技术有望修复大约89%的已知人类致病变异，并降低基因编辑的脱靶风险。

Nature 杂志评论这一技术是“超精确的新型基因编辑工具”， Science 杂志评论它是“超越CRISPR”的重大突破，哈佛大学教授，CRISPR先驱乔治·丘奇（George Church）更是盛赞这一成果是“朝着正确方向迈出的一大步”。

03

父亲线粒体DNA也能够传递给子女

DOI：https://doi.org/10.1073/pnas.1810946115

Nature今年1月推荐了发表于PNAS上的这篇论文。来自美国辛辛那提儿童医学中心、台大医院、中国广西妇幼保健院、贝勒医学院和梅奥诊所等多家机构的研究人员发现，在某些偶然情况下，人类线粒体DNA可以遗传自父亲，而不仅仅是母亲。

真核生物（如动物，植物和真菌等）的DNA存储在细胞内的两个区域：大多数来自细胞核，少部分来自线粒体。通常认为，线粒体DNA仅来自母体卵细胞，但是在这项研究中，黄涛生教授等人在检查一名疑似患有线粒体疾病的男孩时，通过高分辨率DNA测序发现，男孩及其姐妹、母亲的线粒体DNA都具有极大的异质性。

研究团队最终在三个不相关的多代家庭、共17人身上确认，他们的线粒体DNA来自双亲。根据这项这篇研究报告，这一现象出现的概率为每5000人中存在1人。这一发现挑战了人类严格的母系线粒体DNA遗传的教条，或将改变人类对自身的认识。

04

国际研究团队发现远古新“人类”

DOI：https://doi.org/10.1038/s41586-019-1067-9

该研究来自Nature读者的评选投票结果。Détroit等人报道了一项未知的人类亲属，该物种由跨国研究团队在菲律宾发现，并被命名为“吕宋人”（Homo luzonensis）。这一非凡发现无疑将引发大量科学辩论。

这些吕宋人生活在5万多年前，化石显示的身体特征表明，他们是一个此前未知的人族物种。吕宋人的发现提供更多的证据表明，直立人可能不是全球唯一的早期人类。有关亚洲古人类进化的新知识，迫使我们重新审视早期古人类从非洲向欧亚大陆扩散的观点。

05

吃“鱼”补充微量营养元素

DOI:10.1038/s41586-019-1592-6

鱼是微量营养素的来源，有助于预防营养缺乏疾病。但由于缺乏对多数鱼类营养成分以及不同渔场间营养产量的了解，使得鱼类能提供的营养元素往往被忽略。

在发表于Nature上的一项研究中，Hicks等人检测了350多种海洋鱼类中7种营养素（钙、铁、硒、锌、维生素A、ω-3脂肪酸和蛋白质）的浓度，估算了环境和生态特征是如何预测海洋有鳍鱼类的营养成分，并最终确定了目前世界范围内渔业渔获物中营养物质的分布情况。

这项研究还得出，部分高捕获量地区即使降低捕获量也不会影响当地营养状况。多数地区，作为食物来源，鱼类更加实惠，且对环境影响较小，渔业营养与其他动物性营养供应是相当的，鱼类可作为粮食和营养的主要来源。

点击化学新突破：中国科学院上海有机化学研究所董佳家课题组在寻找新的SuFEx反应砌块的过程中，意外发现一种安全，高效合成罕见的硫（VI）氟类无机化合物FSO2N3（氟磺酰基叠氮）的方法，他们同时发现该化合物对于一级胺类化合物有极高的重氮转移反应活性和选择性。论文发表于Nature。

（DOI：10.1038/s41586-019-1589-1）

接近室温的超导体材料：富含氢的氢化镧化合物在压力超过地球大气压100万倍的条件下，在250K时变成超导体。论文发表于Nature。

（DOI：10.1038/s41586-019-1201-8）

奔跑的机器人：新的机器人软件设计方法可以提高机器人的运动技能，论文发表于Science Robotics。

（DOI: 10.1126/scirobotics.aau5872）

格陵兰岛冰下释放甲烷：甲烷是一种强有力的温室气体，格陵兰冰盖在融化期释放出大量甲烷。论文发表于Nature。

（DOI: 10.1038/s41586-018-0800-0）

海王星的新卫星：通过特殊的图像处理技术，哈勃太空望远镜发现了海王星的第7颗、也是最大最外层的内卫星。论文发表于Nature。

（DOI：10.1038/s41586-019-0909-9）

我们期待，2020年，生命科学领域能有更大的突破！