《PNAS》八大热点文章

　　《PNAS》（美国国家科学院院刊）是与Nature、Science齐名，被引用次数最多的综合学科文献之一，PNAS收录的文献涵盖生物、物理和社 科学，主要内容包括具有高水平的前沿研究报告、学术评论、学科回顾及前瞻、学术论文以及美国国家科学学会学术动态的报道和出版。近期其最受关注的文章（生物类）如下：

　　Fourteen babies born after round spermatid injection into human oocytes

　　一项研究报告说，使用一种称为圆形精子细胞注射的技术成功地让此前被认为不育的男性获得了14名子女。无法制造成熟的精子的男性常常被断定为不育，他们被建议考虑使用捐献的精子。尽管圆形精子——它们是6到8微米的球，出现于精子发育的早期阶段并形成成熟精子——已经被用于触发成功的人类妊娠，这种称为圆形精子细胞注射（ROSI）的实验性做法的安全性和有效性仍然不清楚。Atsushi Tanaka及其同事使用电流刺激从76名女性身上提取的卵母细胞，然后使用从这些女性的22到46岁的伴侣的生精小管中分离出的圆形精子细胞进行了圆形精子细胞注射（ROSI）。其中12名女性在2011年9月到2014年3月间共查下了14名健康的婴儿。这组作者报告说，这些儿童迄今没有表现出身体或精神缺陷的迹象，也没有表现出与人工生殖有关的遗传障碍的迹象。直到这些女性回复正常排卵的时候再把此前冷冻保存的来自圆形精子细胞注射（ROSI）的胚胎移植到体内，增加了怀孕和分娩率。这组作者说，尽管圆形精子细胞注射（ROSI）可能帮助精子被阻挡在圆形精子细胞阶段的一些男性获得有遗传关系的后代，需要进一步的研究从而确立圆形精子细胞注射（ROSI）的临床价值，它比诸如体外受精或卵胞浆内单精子注射等成熟方法的效率低。

　　An ecocultural model predicts Neanderthal extinction through competition with modern humans

　　一项研究提出了尼安德特可能是如何在与智人的竞争过程中被驱赶到灭绝的地步的。考古学家提出了一种假说，即尼安德特人与智人之间的竞争导致了前者的灭绝，因为智人比尼安德特人有更先进的文化，这让智人具有竞争优势。Marcus Feldman及其同事使用一个纳入了竞争物种的文化发展水平差异的跨物种竞争模型，检验了这一假说的合理性。这个模型表明，最初较小的智人人口可能完全取代了规模更大的尼安德特人人口，前提是智人比尼安德特人有足够大的文化优势。随着文化优势的增加和文化变化相对于人口增长的速率的下降，能够取代尼安德特人的智人人口的最小数量也下降。当这组作者向这个模型引入一个正反馈环路的时候，这个最小人口阈值也下降了，以至于增加智人的文化优势的规模也会增加他们的竞争优势的规模，而这反过来进一步增加了他们的文化优势。这些结果支持了一项假说，即与智人的竞争驱动尼安德特人走向灭绝，这是由于智人比尼安德特人具有文化相关的竞争优势。

　　Cockroaches traverse crevices, crawl rapidly in confined spaces, and inspire a soft, legged robot

　　一项研究说，模仿蟑螂的机器人可能有朝一日通过急速穿过瓦砾堆搜寻幸存者从而帮助搜救任务。蟑螂利用刚硬的、有关节的外骨骼溜过似乎不可能通过的缝隙，从而能够在几乎任何空间中寄生。为了量化这种能力的限度，Kaushik Jayaram 和Robert Full 为美洲蟑螂（Periplaneta americana）建造了一个障碍路径。这组作者发现，美洲蟑螂能够通过压缩其外骨骼到其原始尺寸大约一半的程度，从而在不到1秒的时间里溜过小于其站立身高1/4的空间。

　　此外，这些昆虫在有界空间中持续地迅速运动，速度大约是每秒20个体长。然后，这组作者改变了天花板和地面的摩擦，确定了蟑螂使用一种此前未被报告过的运动模型在有界空间内奔跑，这种模型称为身体-摩擦-腿部爬行。这组作者的材料测试显示，当蟑螂溜过极狭窄的空间的时候，它们能够承受大约300倍于它们自身体重的力，而且可以承受将近900倍于其体重的力而不会受伤。这组作者受到美洲蟑螂的启发，建造了一个手掌大小的软腿机器人，它可以把自身压缩到一半以上，在一个低摩擦外壳的帮助下穿过有界空间。这组作者说，蟑螂代表了一个合适的模型，用于能够穿过诸如灾区瓦砾堆等具有挑战性的空间的仿生昆虫机器人。

　　Rising morbidity and mortality in midlife among white non-Hispanic Americans in the 21st century

　　一项研究发现，1998年之后非西班牙裔美国中年白人的死亡率增加与在其他人口统计组和此前的历史经验中观察到的死亡率持续下降形成了对比。美国和其他富裕国家的死亡率自从1970年开始持续下降，包括45到54岁的中年人群。Angus S. Deaton 和Anne Case研究了死亡率记录和生活方式调查，结果发现在1999年到2013年间，非西班牙裔美国中年白人的死亡率减少的趋势发生了逆转。这组作者发现，如果中年死亡率保持在1998年的死亡率上，大约96000人的死亡可能会避免，如果死亡率像之前那样下降，在被研究的这个期间，大约50万人的死亡可能会避免。非西班牙裔美国中年白人的死亡率可能被归结于自杀、毒品和酒精中毒的增加，以及肝硬化和肝病。这组作者还发现，美国中年白人报告了心理健康、工作能力、执行日常活动的能力以及肝功能随着死亡率的增加而下降。这组作者说，这些结果提示，目前的中年人群可能比目前的老年人群以更差的健康而进入Medicare医保的适格范围。

　　Genomic reconstruction of the history of extant populations of India reveals five distinct ancestral components and a complex structure

　　一项研究探索了今天的印度人的遗传史和人类在印度次大陆的定居。科研人员此前提出，印度大陆当前的人口多数来自两个古代人群，也就是古代北方和南方印度人。Partha Majumder及其同事分析了属于20个族群的367名无亲缘关系的印度人的全基因组变异，包括来自周边安达曼群岛和尼科巴群岛的两个部落人群，以及来自储存了世界各地代表了数以百计的人的基因组数据的人类基因组多样性委员会的数据，和在印度大陆被辨别出的4个主要的世系人群。除了印度北方和南方人的祖先，这组作者发现了南亚语系和藏缅语系的世系。与印度大陆不同，安达曼群岛的狩猎-采集者很可能与今天的太平洋岛屿居民有共同的世系，他们代表了印度的第五个世系。在各个世系人群中，基因交换曾广泛存在，但是在大约70代人之前即1575年前被严格的内婚制取代，特别是在上层印欧语系人士中间；这个时机恰逢笈多王朝统治时期，这个王朝居于统治地位的印度精英拥护并加强了吠陀婆罗门教宗教。这组作者说，此前的一项分析得出结论说，只有两个祖先世系对印度的民族群体有贡献，与此形成对比的是，当前这项研究纳入了更具地理和文化代表性的样本，从而提供了对印度当前的基因组多样性和这个次大陆的人类定居的一种有粒度的观点。

　　On the universal structure of human lexical semantics

　　一项研究提出，人类语言拥有构成词义基础的共同结构，它独立于文化和地理而存在。科研人员尝试确定是否存在构成了人类语言结构基础的人类认知的普遍属性，或者语言其实是文化或环境的一种反映。

　　Hyejin Youn及其同事用实验方法测量了语义，并且量化了各语言之间词义是如何比较的。这组作者使用81种人类语言的跨语言词典，设计了一个模型用于分析各语言的语义相似性。此外，这组作者研究了与材料对象（如石头、灰、沙）、天体对象（太阳、月球、恒星）、自然环境（夜间，白天）和地理特征（山、湖、河）有关的词语，这些词语在语言进化的时候可能受到其所处环境的强烈影响。通过研究每一种语言中具有多个词义的词语以及这些词义的相互关系以及与其他词语的关系如何，这组作者建立了语义网络图。发现这些语义网络在人类的各个语言中普遍存在。例如，普遍存在“海/洋”和“盐”相互之间的关系比它们与“太阳”的关系更密切，而这种关系对于沿海和内陆的语言都成立。这组作着说，语言中表达的概念可能来源于人类认知的普遍属性。

　　Winning a competition predicts dishonest behavior

　　对各有75到100人参与的一系列研究发现，与在竞赛中失败的个体相比，在一项竞赛中胜过一个对手的个体更可能在之后不相关的任务中欺骗，但是当获胜者是根据彩票确定或者当胜利并不涉及击败一个对手的时候，这种差别就消失了。

　　Sex beyond the genitalia: The human brain mosaic

　　对男性和女性人类大脑的一项分析没能发现大脑结构的性二态性的证据。在男性和女性大脑中观察到的差别常常被认为是男性和女性大脑有区别的证据。Daphna Joel及其同事分析了来自4个数据集合的超过1400个人类大脑的磁共振成像图片。在每一个分析中，这组作者识别出了两性之间差别最大的大脑区域的一个子集。对于每一个大脑，这组作者确定了每一个区域的形式究竟是在这个分布的女性较男性占优势的一端（“女性端”），还是这个分布的男性较女性占优势的一端（“男性端”）。依数据集合的不同，23%到53%的大脑有至少一个区域有“男性端”的分值，有一个区域有“女性端”的分值。相比之下，拥有全部“男性端”或全部“女性端”分值的大脑的百分比在0%到8% 之间。这些结果提示，多数大脑是“男性端”、“女性端”和“中间类型”特征混杂的“镶嵌”。这组作者说，这种不均匀性提示，人类大脑不属于两个不同的结构类别之一，即女性大脑和男性大脑。