多巴胺強化學(xué)習的值的分布式編碼

nature封面：大腦同時考慮未來的多種可能的獎賞。nature雜志第7792期封面文章報道了大腦學(xué)習過程中獎賞預(yù)測相關(guān)研究。神經(jīng)遞質(zhì)多巴胺密切參與這種形式的學(xué)習：如果某個事件的結(jié)果比預(yù)期好，神經(jīng)遞質(zhì)多巴胺的活性就會增加；如果結(jié)果比預(yù)期差，活性則會降低。學(xué)習一直被視作大腦在評估可能的平均結(jié)果。Will Dabney和同事以人工智能的分布式強化學(xué)習為靈感，在分析了小鼠中腦的神經(jīng)元記錄后，發(fā)現(xiàn)大腦不是使用單個平均值代表未來，而是利用一種概率分布，相當于同時考慮未來的多種可能的獎賞。因此，實際情況更為復(fù)雜。

為癌癥分類

nature封面：泛癌全基因組分析（PCAWG）聯(lián)合體報告了對38種腫瘤的2600多個癌癥全基因組及其對應(yīng)正常組織的綜合分析結(jié)果。nature雜志第7793期封面文章報道了PCAWG成員的6篇論文，探討了癌基因組的演變和結(jié)構(gòu)變異。研究人員審視了促發(fā)癌癥的基因事件，并對突變標記進行了分類。他們報告了關(guān)于多個基因組和不同類型腫瘤的結(jié)構(gòu)變異、演變軌跡和轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的綜合分析?？傊?，這6篇論文為理解癌癥的遺傳復(fù)雜性帶來了全新的視角，為探索促進腫瘤進展的生物學(xué)變化提供了重要的資源。

擁有谷邊界模式的電泵浦拓撲激光器

nature封面：在取向不同的兩個光子晶格間創(chuàng)造了一個三角界面。nature雜志第7794期封面文章報道了擁有谷邊界模式的電泵浦拓撲激光器的最新研究進展。王岐捷、Yidong Chong和張柏樂等人演示了一種基于量子級聯(lián)激光器的太赫茲激光器，或許能利用光的拓撲性質(zhì)解決上述問題。他們在取向不同的兩個光子晶格間創(chuàng)造了一個三角界面，由此得到了能釋放太赫茲輻射的拓撲邊界態(tài)——即使仍有一些鋒利的角和缺陷存在。由于這種激光器由電驅(qū)動，或能為拓撲系統(tǒng)的實際應(yīng)用開辟出一條道路。

p53缺失可驅(qū)動頭頸癌中的神經(jīng)元重編程

nature封面：聚集在神經(jīng)元附近的實體瘤示意圖。nature雜志第7795期封面文章報道p53缺失可驅(qū)動頭頸癌中的神經(jīng)元重編程。Moran Amit等人表明，頭頸癌細胞能夠操控附近的神經(jīng)細胞，促進腫瘤生長。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，頭頸癌細胞會分泌包含小分子RNA（microRNA）的囊泡，這些囊泡繼而被附近的感覺神經(jīng)細胞攝取。如果頭頸癌細胞擁有p53蛋白的一種突變體，則分泌出的囊泡就缺少能阻斷神經(jīng)元生長的microRNA。由此一來，這些囊泡就能促進神經(jīng)細胞增殖，并將神經(jīng)細胞重編程為腎上腺素能神經(jīng)元，即促進腫瘤生長。

赤霉素信號傳導(dǎo)新機制提高水稻氮肥利用效率研究進展

Science封面：水稻產(chǎn)量。Science雜志第6478期封面文章報道了赤霉素信號傳導(dǎo)新機制提高水稻氮肥利用效率的研究成果。中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所傅向東與合作者通過化學(xué)誘變和遺傳篩選，從攜帶“綠色革命”基因sd1的水稻品種93-11中篩選到一個產(chǎn)量性狀對氮素響應(yīng)不敏感的突變體，并克隆了控制水稻氮肥高效利用的關(guān)鍵基因NGR5。NGR5是水稻生長發(fā)育響應(yīng)氮素的正調(diào)控因子，NGR5與PRC2蛋白復(fù)合物互作，通過介導(dǎo)組蛋白甲基化（H3K27me3）修飾水平來調(diào)節(jié)靶基因的表達，進而調(diào)控水稻分蘗等農(nóng)藝性狀對氮素的響應(yīng)。

熱帶蛇的多樣性在兩棲動物大面積消失后崩潰

Science封面：蛇捕食一只青蛙。Science雜志第6479期封面文章報道了兩棲動物大量喪失后，引起熱帶蛇類多樣性崩潰。全球生物多樣性正在以前所未有的速度下降。然而，生物多樣性喪失對其他分類群的連鎖效應(yīng)在很大程度上尚不清楚，因為基線數(shù)據(jù)通常無法獲得。兩棲動物是蛇的食物來源，研究者記錄到當疾病導(dǎo)致兩棲動物的大面積損失后，一個新熱帶的蛇群落開始崩潰。在兩棲動物大量死亡后，整個研究地點的蛇種群數(shù)量減少，同質(zhì)性增強，盡管環(huán)境沒有發(fā)生其他系統(tǒng)性變化，但有幾種蛇的身體狀況較差。

2020年戈登研究會議主題公布

Science封面：北美金縷梅被一場冬季的暴風雪包裹在冰里。Science雜志第6480期特刊文章報道了2020年戈登研究會議時間表，（見該期《科學(xué)》印刷版的922到945頁上）。戈登研究會議提供了一個國際論壇，用以介紹和討論生物、化學(xué)、物理和工程科學(xué)及其接口的前沿研究。隨著全球冠狀病毒大流行的持續(xù)蔓延，戈登研究會議官網(wǎng)https：//www.grc.org/登出關(guān)于冠狀病毒爆發(fā)的聲明，GRC董事會決定撤回所有剩余的2020年會議，并正式結(jié)束2020年的會議季。大多數(shù)被撤回的會議都重新安排到了2022年，并在2020年12月發(fā)布2022年會議日程。

CRISPR工程改造的T細胞在難治性癌癥患者中的應(yīng)用

Science封面：人體CRISPR技術(shù)。Science雜志第6481期封面文章報道了基因編輯細胞可以在患者體內(nèi)存活。CRISPR-Cas9技術(shù)就像分子剪刀一樣編輯DNA。轉(zhuǎn)基因T細胞正在給癌癥治療帶來革命性的變化，但并不能成功地治療所有患者。研究人員使用CRISPR切除了晚期癌癥患者T細胞中三個基因上的DNA片段。對血液樣本的分析顯示，所有3名參與者均在體內(nèi)產(chǎn)生了由CRISPR編輯的T細胞，并能茁壯成長。而且沒有顯示與治療有關(guān)的嚴重不良副作用。論文稱這一開創(chuàng)性的基因組編輯治療應(yīng)用為下一代基于細胞的人類疾病治療鋪平了道路。