封面故事: 电脑程序首次战胜职业围棋手

本期封面所示为作为一个电脑芯片嵌入在一块集成电路板上的一张围棋盘。该围棋盘的布局来自2015年10月5日在Fan Hui （黑子）与AlphaGo （白子）之间所进行的一场历史性围棋比赛的最终棋局。这场比赛是在没有让子或让先的游戏中、在19×19的标准大小棋盘上一个电脑程序历史上第一次战胜了一位职业棋手。下棋电脑“深蓝”1997年在一场六局比赛中对战当时的国际象棋世界冠军加里·卡斯帕罗夫的胜利被看成是人工智能发展中的一个重要里程碑。但这之后仍有一个甚至更大的挑战需要应对——古老的围棋运动。尽管经过了几十年的优化，但直到不久前最强的电脑下围棋的水平也仍然只相当于人类业余棋手。AlphaGo上阵了。由Google DeepMind开发的这个程序利用深度神经网络来模仿专业棋手，并通过从和自己对阵的棋局中学习来进一步提高其性能。AlphaGo 对阵其他最强围棋程序的胜率达到了99%，并在一场巡回赛中以5比0战胜了卫冕欧洲冠军Fan Hui。

区域性气候变化控制目标

“政府间气候变化专门委员会”的第五个评估报告中的一大主题是，全球平均地表温度与温室气体的累积排放成线性比例关系。Sonia Seneviratne等人发现，累积排放与极端降水和极端温度之出现的区域变化之间也存在一个相似的比例关系。与在全球范围内呈现气候变化控制目标相比，在区域范围内呈现气候变化控制目标所具有的优势是，能更好地让各个国家了解这些控制目标的紧迫性。

对成星过程的再认识

哈勃太空望远镜对麦哲伦云中三个年龄为10亿至20亿年的“年轻”大质量星团所做观测，显示了在其最初形成阶段之后几亿年发生的类似星爆的成星过程的明确证据。更年轻恒星的空间分布表明，它们可能源自被这些星团在其主星系盘中绕轨道运转时所吸积的环境气体云，这些气体云为成星过程的持续进行提供了充足的气体来源。星团中的恒星被认为主要是在一次星爆中从由分子气体组成的一个共同前体云形成的。这些新的观测结果也许能够解释为什么大质量的、古老的 “球形”星团似乎经常包含多个星族。

高精度基因编辑

现在广泛用于基因编辑的CRISPR-Cas9核酸酶可方便地被定制，但在与 “on-target site”相似的序列上也会诱导产生全基因组范围的脱靶突变。Keith Joung及同事报告了来自酿脓链球菌的Cas9的一个高保真度变异体，它显示了与野生型酶具有可比性的 “on-target”活动，但也有全基因组范围的断裂捕捉和定向测序方法无法检测到的脱靶事件。

细菌感染过程中的RNA表达

这项研究将“dual RNA-seq”方法应用于同时分析病原体“鼠伤寒肠道沙门氏菌”及其真核宿主细胞内在感染过程中的RNA表达，以揭示细菌riboregulators 所起的作用。在被发现在感染过程中发挥功能的几个细菌“小RNA”（sRNAs）中，作者识别出了一个sRNA （称之为PinT），它暂时性地控制与入侵相关的效应子的表达和该病原体在细胞内存活所需的毒性基因的表达，也改变宿主的编码转录体和非编码转录体的表达。这些发现是对这一高吞吐量筛选方法在揭示在感染过程中起重要作用的潜在新颖的致病策略方面所具有的用途的一个原理证明。

哺乳动物RNA聚合酶II的结构

真核RNA聚合酶II（Pol II）在蛋白编码基因的转录过程中产生mRNA。酵母Pol II的高分辨率结构是已知的，但哺乳动物这种酶的结构研究迄今为止仅限于低分辨率研究。在这项研究中，Patrick Cramer及同事利用低温电子显微镜来确定以与一个结合态DNA模板和RNA转录体所形成的一个伸长复合物形式存在的哺乳动物（牛）Pol II的第一个高分辨率结构。整个结构与以前确定的酵母伸长复合物的晶体结构相似，但在域取向和基质取向方面也存在若干差别，这些差别将为从机制上了解人类转录提供一个起点。

一种适用于所有季节的电池

在智能手机和笔记本电脑上得到普遍应用的锂离子电池在低于冰点的温度下能量损失严重，从而限制了它们在电动汽车和高空无人机等方面的应用。这个问题可以通过给电池增添外部加热器和隔热材料来缓解，但电池重量会有很大增加。现在，Chao-Yang Wang及同事通过向一个传统电池内部添加一条具有特定电阻的金属箔，研发出了一种 “全天候”锂离子电池。在低温下，电流经由该金属箔流动，从而因电阻而生热。当该电池的内部温度升高到零度以上时，一个开关被触发，从而使电池恢复正常工作。相对于普通锂离子电池，在放电量增加的同时，电池容量只会有少量损失。

（田天/编译 更多信息请访问www.naturechina.com/st）