《自然》
　　科学家开发飞秒X射线衍射化学晶体学
　　美国康涅狄格大学Hohman, J. Nathan团队开发了系列飞秒X射线衍射化学晶体学。相关研究成果发表在1月19日出版的《自然》。
　　无机—有机杂化材料由于其简单的合成路线和可定制的特性，在新报道的结构中占很大比例。这种扩散导致了表征瓶颈：许多杂化材料是具有低对称性和严重辐射敏感性的专性微晶，干扰了单晶X射线衍射和电子微衍射的标准技术。
　　该文中，研究人员展示了小分子系列飞秒X射线结晶学（smSFX）用于测定微晶材料的晶体结构。研究人员将微晶悬浮液置于X射线自由电子激光辐射下，获得了数千个随机取向的衍射图案。研究人员通过将斑点发现结果汇总成高分辨率粉末衍射图来确定单位细胞。通过图论方法对稀疏序列图案进行索引后，可以使用单晶衍射数据的标准工具对结果数据集进行求解和细化。
　　研究人员描述了mithrene（AgSePh）、硫烯（AgSPh）和特提烯（AgTePh）的溶液，其中后两种是以前未知的结构。在硫烯中，研究人员发现银—银键网络的几何变化与其不同的光电性质有关。研究人员证明了smSFX可以作为一种在近环境温度和压力下测定光束敏感微晶材料结构的通用技术。
　　相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-021-04218-3
　　《自然-医学》
　　人工智能可实现前列腺癌诊断和格里森分级
　　荷兰拉德堡德大学Wouter Bulten等研究人员合作发现，人工智能可实现前列腺癌的诊断和格里森分级。相关论文近日在线发表于《自然-医学》杂志。
　　研究人员表示，人工智能已经显示出在活检中诊断前列腺癌的前景。然而，结果仅限于个别研究，缺乏多国环境的验证。比赛已被证明是医学影像创新的加速器，但其影响却因缺乏可重复性和独立验证而受到阻碍。
　　考虑到这一点，研究人员组织了PANDA挑战赛——迄今为止最大的组织病理学竞赛，有1290名开发者参加，用于促进开发可重复的人工智能算法，并利用10616个数字化前列腺活检结果进行格里森分级。研究人员验证了一组不同的提交算法在独立的跨洲队列中达到了病理学家水平的性能，且对算法开发者完全保密。在美国和欧洲的外部验证集上，这些算法与尿路病理专家达成了0.862和0.868的一致性。通过各种算法方法在不同的患者群体、实验室和参考标准之间成功地推广，未来的研究值得在前瞻性的临床试验中评估基于人工智能的格里森分级法。
　　相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41591-021-01620-2
　　《自然-方法学》
　　新工具绘制定向单细胞命运图谱
　　德国慕尼黑亥姆霍兹中心Fabian J. Theis和美国纪念斯隆—凯特琳癌症中心Dana Pe’er合作，为定向单细胞命运图谱绘制开发出了CellRank工具。相关论文近日在线发表于《自然-方法学》。
　　研究人员提供了CellRank 工具，用于在多种情况下进行单细胞命运谱图绘制，包括再生、重编程和疾病，这些生物过程的方向是未知的。他们的方法结合了轨迹推断的稳健性和RNA速度的方向性信息，综合考虑了细胞命运决定的渐进性和随机性，以及速度矢量的不确定性。
　　在胰腺发育数据上，CellRank自动检测初始、中间和终末群体，预测命运潜能，并可视化沿各个谱系的连续基因表达趋势。应用于谱系追踪细胞重编程数据，预测的命运概率可以正确地恢复重编程结果。CellRank还预测了损伤后肺再生过程中新的去分化轨迹。
　　相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41592-021-01346-6
　　《美国化学会志》
　　肿瘤中原位缺氧诱导的超分子苝二酰亚胺阴离子自由基
　　清华大学张希团队报道了肿瘤中原位缺氧诱导的超分子苝二酰亚胺阴离子自由基用于提高特异性的光热治疗。相关研究成果发表在1月20日出版的《美国化学会志》。
　　鉴于低氧与肿瘤的增殖、侵袭、转移和耐药性密切相关，克服低氧在肿瘤治疗中具有重要意义。
　　该文中，研究人员报道了一种基于超分子苝二亚胺自由基阴离子光热剂的缺氧诱导特异性光热疗法（PTT）。各种肿瘤中的缺氧区域显示出较强的还原能力，在该环境中，苝二亚胺衍生物和葫芦[7]脲的超分子复合物可还原为超分子苝二亚胺自由基阴离子。由于原位生成的超分子苝二酰亚胺自由基阴离子具有较强的近红外吸收和良好的光热转换性能，缺氧诱导的PTT策略具有良好的光热治疗效率以及良好的特异性和生物安全性。
　　此外，PTT治疗后肿瘤的缺氧诱导因子表达降低至正常水平。预计该低氧诱导的特异性PTT策略为针对低氧肿瘤的光热疗法开辟了新的视野，并提高了特异性和安全性。
　　相关论文信息：https://doi.org/10.1021/jacs.1c13067