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制版 阿金
生物学
Biology
Recurrent gene flow between Neanderthals and modern humans over the past 200,000 years
过去 20 万年中尼安德特人和现代人类之间反复发生的基因流动
（导读 领研网）近年来，越来越多的研究证据表明，现代人类与尼安德特人之间曾有频繁的基因交流。本研究通过用于解码基因组的机器学习工具 BIDmix，利用 2000 名现代人类、3 名尼安德特人与 1 名丹尼索挖人的基因组绘制了过去 25 万年来古人类群体之间的基因交流图，结果显示现代人类祖先曾多次迁出和迁入非洲，并在迁徙期间与尼安德特人和丹尼索瓦人产生多次基因交流。结果推测尼安德特人的种群规模随着时间推移持续减少，最终被吸收到了现代人类的基因库之中。[论文详细信息]
Natural selection drives emergent genetic homogeneity in a century-scale experiment with barley
自然选择在百年大麦实验中推动了基因同质性的出现
（导读 领研网）栽培植物扩散到不同环境后的存活状况是快速适应性进化的典型例子。本研究利用始于 1929 年的大麦复合杂交 II（CCII），通过对 CCII 的亲本基因组进行测序，揭示了加利福尼亚州戴维斯市的栽培大麦基因型多样性快速下降的过程：自然选择，尤其是气候因素导致了单一优势谱系的形成。结果强调了长期实验在理解植物适应性进化动力学中的重要性，为作物改良提供了策略。[论文详细信息]
Mutant IDH1 inhibition induces dsDNA sensing to activate tumor immunity
突变 IDH1 抑制可诱导 dsDNA 传感激活肿瘤免疫
（导读 领研网）异柠檬酸脱氢酶（IDH）是三羧酸循环中的关键限速酶，能够催化异柠檬酸脱羧生成 α-酮戊二酸（α-KG），为细胞代谢提供能量。本研究揭示了 mIDH1 抑制剂通过活化“病毒模拟”反应（Viral Mimicry Response）激活 cGAS-STING 介导的先天免疫信号通路，进而诱发下游更剧烈的由 T 细胞介导的抗肿瘤免疫反应。结果表明 mIDH1 癌症的特征之一是先天免疫感知受损，由胞内 dsDNA 感受器 cGAS 高甲基化和表达沉默造成。[论文详细信息]
Antagonistic conflict between transposon-encoded introns and guide RNAs
编码转座子的内含子和引导 RNA 之间的对抗性冲突
（导读 阿金）TnpB 核酶是 CRISPR-Cas12 的演化前体，广泛存在于生物界，其中 IS605 家族 TnpB 同源物是细菌内可编程的 RNA 引导归巢核酸内切酶，驱动转座子的存续。本研究报告了 IS607 家族元件转录周期循环的分子机制，这些元件还编码I型内含子。研究人员识别出来自肉毒杆菌（Clostridium botulinum）的候选 IStron 的特异性特征，IStron 转录本演化出平衡竞争与相互排斥的活动能力，强调了多功能使用编码转座子的非编码 RNA 的分子创新机制。[论文详细信息]
High-resolution electron cryomicroscopy of V-ATPase in native synaptic vesicles
天然突触小泡膜中 V-ATPase 的高分辨率电子低温显微镜解析图
（导读 领研网）神经突触小泡是神经系统中负责存储和释放神经递质的关键亚细胞器，通过精确调控神经递质的释放介导信息传递。本研究采用了冷冻电子断层扫描和单颗粒三维重构技术，对小鼠大脑中分离的谷氨酸能突触小泡进行了表征：在突触小泡上 V-ATPase 能够与 Synaptophysin 形成 1:1 化学计量比的稳定复合物。结构解析结果揭示了神经突触小泡膜上的氢离子泵 V-ATPase 与突触素蛋白 Synaptophysin 之间的相互作用，并深入探讨了其对突触小泡生成和功能的影响。[论文详细信息]
Integrated translation and metabolism in a partially self-synthesizing biochemical network
在部分自主合成的生化网络中实现翻译和代谢功能整合
（导读 阿金）生物的一大标志是自组织与再生能力，需要整合代谢与遗传网络。本研究尝试在体外构建出相互连接的代谢与遗传网络，在细胞环境之外展现出类似于生命的活动行为，从非生命物质中生成自己的构建模块。研究人员巴豆酰辅酶 A /乙基丙二酰辅酶 A /羟基丁酰辅酶 A 循环代谢与无细胞蛋白质合成整合起来，从二氧化碳中产生氨基酸甘氨酸，随后遵循 DNA 编码指令将其合成到靶蛋白中。最终建立了一套无细胞基本操作系统，实现完整系统的自主整合与（部分）自主再生功能。[论文详细信息]
Molecular mechanism of plasmid elimination by the DdmDE defense system
DdmDE 防御系统消除质粒的分子机制
（导读 才生）目前流行的霍乱弧菌菌株有两种基因组防御系统：DdmABC 和 DdmDE。本研究使用低温电子显微镜来确定 DdmDE 防御质粒的机制基础：解旋酶-核酸酶 DdmD 采用自抑制二聚体结构。DNA 与 DdmE 的结合会引发 DdmD 二聚体的分解，并将单体 DdmD 装载到非靶 DNA 链上。发现结果为了解 DdmDE 系统在质粒消除中的机制提供了重要见解。[论文详细信息]
Pathogenic strategies of Pseudogymnoascus destructans during torpor and arousal of hibernating bats
冬眠蝙蝠休眠和苏醒过程中真菌的致病策略
（导读 才生）导致蝙蝠罹患白鼻综合征（WNS）的真菌病原体会根据其宿主的冬眠状态选用不同的方法进入细胞。本研究从小褐蝠（Myotis lucifugus）细胞中开发出一种永生化角质形成细胞系，借此研究了嗜冷真菌 P.destructans 在模拟冬眠和苏醒等不同温度下入侵体内细胞的情况。在冬眠期间，宿主细胞的内吞摄入处于闲置状态，发芽真菌孢子的菌丝会主动开凿穿透角化细胞膜的通道，且不触发宿主免疫防御反应。而当气温较高且蝙蝠活跃时，真菌通过细胞内吞作用被角质形成细胞内化。[论文详细信息]
化学
Chemistry
Programmed alternating current optimization of Cu-catalyzed C-H bond transformations
程序化交流电优化铜催化的碳-氢键转化
（导读 领研网）尽管直流电（DC）和交流电（AC）在电力生产、传输和分配方面的竞争以交流电的胜利而告终，大多数用于化学制造的电解技术仍然由直流电驱动。本研究报告一种程序化交流（pAC）电合成方法，该系统可以系统地调整电流、频率和占空比。在直流和化学氧化条件下表现出次优性能的交叉偶联和双功能化反应中，应用代表性 pAC 波形有助于铜催化的碳氢键断裂。而在不同波形应用下观察催化剂的动态变化提供了机理上的见解。[相关报道：武汉大学，Science！]
地球科学
Geoscience
Stratospheric air intrusions promote global-scale new particle formation
平流层空气入侵促进全球范围内新颗粒的形成
（导读 小天）自由对流层中新颗粒的形成是全球云凝结核的主要来源。普遍流行的观点认为其中的新粒子主要形成于对流云的流出中。本研究使用全球观测数据提出了另一机制：在平流层空气入侵事件中，富含臭氧的平流层空气下降，形成更加湿润的自由对流层背景，导致羟基自由基（OH）浓度上升。这一混合情况在对流层顶层附近最为普遍。[论文详细信息]
Resetting tropospheric OH and CH4 lifetime with ultraviolet H2O absorption
利用紫外线水吸收重设对流层 OH 和甲烷寿命
（导读 小天）甲基氯仿的衰变为对流层羟基自由基（OH）的平均丰度提供清晰的观测指标。本研究通过对大气紫外线区域水蒸汽吸收的新观测结果表明，近地表热带大气中的光解速率降低了 8%~12%，阳光有所减少。结合化学传输模型，发现 OH 与甲烷的损失仅减少了4%，但结合其他机制模型，研究结果则可能解决甲烷损失对气候变化预测的难题。[论文详细信息]
材料科学
Materials
Partitioning polar-slush strategy in relaxors leads to large energy-storage capability
极性雪泥态区块化策略赋予弛豫铁电体大储能容量
（导读 领研网）在介电材料中，弛豫铁电体因其独特的极性纳米畴结构具有高介电储能性能。本研究提出在弛豫铁电薄膜中引入“极性雪泥态区块化”策略，通过在弛豫铁电体中实现高度局域化的强极性态来突破储能密度，最终使用溶胶凝胶法制备出储能密度高达 202 J/cm3 的弛豫铁电体薄膜。[相关报道：清华李敬锋组介电储能薄膜结构设计新策略]
A crystal capping layer for formation of black-phase FAPbI3 perovskite in humid air
在潮湿空气中形成黑相 FAPbI3 钙钛矿的晶体覆盖层
（导读 领研网）基于黑相甲酰胺碘化铅（α-FAPbI3）的钙钛矿是光伏产业应用的理想的晶体，但水能引发光活性杂质相的形成。本研究报告一种创新的晶体覆盖层（CL）策略，利用氯化 p 自由基形成覆盖层，该层具有疏水和均匀特性，能够最大限度地减少水分渗透，同时保留中间薄膜中的 DMSO-PbI2 复合物。这种方法在相对湿度高达 80% 时仍能保持良好的光电转换效率。该成果不仅解决了高湿度环境下 α-FAPbI3 钙钛矿形成的可重复性和稳定性问题，还为钙钛矿太阳能电池的实际应用提供了新的思路和方法。 [相关报道：新突破！北京大学，Science！]
物理学
Physics
A quantum-network register assembled with optical tweezers in an optical cavity
在光腔中使用光镊组装的量子网络寄存器
（导读 阿金）将当前量子计算和量子通信扩展到更大规模的系统，拥有更多量子比特，技术上仍待挑战。本研究报告一套量子网络寄存器，同时使用光镊和光学晶格，可在光学空腔中确定性地组装二维原子阵列，实现多路复用原子-光子纠缠，生成至检测效率接近 90%。该结果为实现分布式量子信息处理提供了新途径。[论文详细信息]
Structured electrons with chiral mass and charge
具有手性质量和电荷的结构电子
（导读 阿金）手性广泛存在于基础物理、材料科学、化学和光学等领域。本研究表明自由电子可通过激光场循环转变为质量和电荷手性线圈。电子能始终保持平坦的德布罗伊波型，但通过时空内的预期形状获得手性。波函数密度测量揭示了线圈的三维形状以及具有左手或右手手性螺距的双线圈。该结果有潜力应用于手性感应、自由电子量子光学、粒子物理学或电子显微领域。[论文详细信息]
