本周Nature论文推荐|18年5月17日刊+编辑职业在线讲座注册信息封面故事：如何打造健康的实验室环境（

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封面图片：Marco Goran Romano

封面故事：如何打造健康的实验室环境

健康的科研环境对于产出优秀的科研成果而言至关重要，但是这一点却很少有人讨论。部分原因是实验室的“健康”是个复杂而又难以评估的概念——它是各种因素的综合产物，如包容性、沟通、期望和培训。在本期特刊中，《自然》探讨了工作环境如何影响研究质量和研究人员士气，以及如何能够增强科研事业的发展。我们对3,000多名研究人员展开了调查，获得了有关如何培养和提升科研文化的第一手经验，分析出影响实验室环境的负面因素与正面因素。

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新闻特写：Some hard numbers on science’s leadership problems

（

点击阅读中文：你的实验室环境有毒吗？《自然》调研发现两个截然不同的世界

）

评论：Nine pitfalls of research misconduct

（更多本特刊内容请访问：http://go.nature.com/2Ky92QG）

人工智能体走捷径

《自然》发表的一篇论文报告称，一种最新研发而成的计算机程序具有类似哺乳动物一样的寻路能力。这篇论文同时也为理解人脑的运作提供了更多见解。

神经网络——以人脑为模型的计算机系统——能够执行大量令人惊叹的任务，如物体识别，但是在寻路方面的表现却不尽如人意。人脑的寻路功能依赖于一种名为网格细胞的专门化神经元，它们在空间内有规律地放电，帮助人类追踪自己的位置。

英国DeepMind的Andrea Banino、Dharshan Kumaran、Caswell Barry及同事没有在他们的计算机模型中设计网格样细胞，但是在培训完一个人工智能体在不熟悉的虚拟环境中寻路之后，发生了令人意想不到的现象。该智能体在迷宫中尝试寻找从A点到B点的路线时，竟然像哺乳动物那样开始走捷径，它的表现甚至超越了执行相同任务的人类专家。网格样细胞支撑该智能体取得如此亮眼的表现，表明它们的角色不限于提供一个类似于GPS的位置信号，还可以规划两地之间的直接路线。

关于网格细胞的研究十分广泛，它的发现者也因此而获得了2014年的诺贝尔生理学或医学奖，但是它们的计算功能一直令人难以捉摸。这项研究有助于解释网格细胞如何编码空间信息，并印证了这样一种观点——网格细胞在矢量寻路中发挥着至关重要的作用。

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论文：

Vector-based navigation using grid-like representations in artificial agents

新闻与观点文章：

AI mimics brain codes for navigation

氯氟烃浓度的下降速度放缓

根据《自然》发表的一项研究，自2012年以来，大气中三氯氟甲烷

（CFC-11）

浓度的下降速度减缓了约50％。作者认为这可能源于新生产源的排放。

《蒙特利尔议定书》旨在通过减少大气中的臭氧消耗物质

（如氯氟烃（CFC））

的丰度来保护臭氧层。自20世纪90年代以来，CFC-11水平的下降是促使大气中臭氧消耗氯总浓度下降的第二大因素。

美国国家海洋和大气管理局的Stephen Montzka及其同事表明，在远程测量点观察到的大气CFC-11浓度下降速度在2002年至2012年间保持不变，但是自2012年后减缓约50％。根据模拟结果，作者认为这是因为自2012年以来CFC-11的排放量增加了。不过，这似乎与过去的生产无关，作者认为原因可能出在新生产——新生产尚未报告给联合国环境规划署臭氧秘书处。这与2010年《蒙特利尔议定书》中商定的逐步淘汰CFC生产的规定不一致。

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论文：

An unexpected and persistent increase in global emissions of ozone-depleting CFC-11

新闻与观点文章：

Evidence of illegal emissions of ozone-depleting chemicals

大爆炸2.5亿年后的恒星形成

本周《自然》发表的一项研究认为，恒星可能在宇宙年龄只有2.5亿年

（当前年龄的2％）

时，就已开始在一个特别遥远的星系中形成。

现代天文学最大的问题之一是第一批恒星何时形成。在宇宙最初的3亿年内恒星和星系是如何形成的，人们对此一直不甚了解。

日本大阪产业大学的桥本拓也及其同事介绍了2016年3月至2017年4月期间对遥远星系MACS1149-JD1的光谱观测结果。他们报告的红移为9.1096

（一个用于表示距离的参数）

，这表明观测结果指示了当宇宙年龄大约为5.5亿年时该星系的样子。作者使用这个精确确定的红移来证明观测到的星系的红颜色代表了恒星成分。他们发现，当时MACS1149-JD1中的许多恒星年龄都在3亿年左右，这意味着这些恒星可能早在大爆炸2.5亿年后就已经开始形成了。

荷兰莱顿大学的Rychard Bouwens在相应的新闻与观点文章中写道：“他们的发现似乎一定会激发人们对遥远宇宙中的其它星系展开类似的研究，为未来使用詹姆斯?韦伯太空望远镜进行观测增加动力。”

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论文：

The onset of star formation 250 million years after the Big Bang

新闻与观点文章：

Distant galaxy formed stars only 250 million years after the Big Bang

古基因组包含人类历史和肝炎的相关线索

丹麦哥本哈根大学的Eske Willerslev及同事在《自然》期刊上发表了两篇论文，其中一篇报道了137名约生活在1,500-4,500年前的古人类的基因组序列，另一篇分析了这137人的基因组和另外167名青铜时代人类的基因组，并在其中25人体内发现了乙型肝炎病毒

（HBV）

的证据。以上发现表明欧亚人类感染HBV的历史已有数千年之久。

作者测序了来自欧亚大草原的137名古人类的基因组，覆盖了长约4000年的一段时期

（欧亚大草原是西起匈牙利，东至中国东北的一片长约8000公里的广阔区域）

。此外，他们还研究了自我报告为拥有当今中亚、阿尔泰、西伯利亚和高加索血统的502名个体的基因组数据。这些发现帮助阐明了该区域的种群历史，表明青铜时代欧亚血统的牧民逐渐过渡至主要为东亚血统的骑兵。

在第二篇论文中，Willerslev及其共同作者分析了304名来自欧亚中部及西部的古人类的DNA序列，这些人约生活在200-7,000年前。作者在25个人的体内发现了HBV感染证据，时间跨度近4000年。他们恢复了12个完整或部分的HBV基因组——包括目前已经灭绝的基因型，并把它们和当代人类及非人类灵长类动物的HBV基因组放在一起加以分析。结果发现某些古代HBV基因组的所在区域与其现今的分布区域不一致，而且至少有一种基因型现已灭绝。

全球约有2.57亿人口长期感染HBV，2015年约有88.7万人死于相关并发症，但是该病毒的起源和演化一直不甚清楚。发现更古老的病毒序列或可以更加清楚地揭示HBV的真正起源和早期历史，并且帮助理解自然及文化变化对疾病负担与死亡率的影响。

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论文：

137 ancient human genomes from across the Eurasian steppes

论文：

Ancient hepatitis B viruses from the Bronze Age to the Medieval period

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