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2024年9月13-9月19日，有10篇NSR文章上线：
1 篇 Interview
1 篇 Perspective
8 篇 Research Article
Electron spins from a molecular perspective: an interview with Song Gao作者：蒋尚达（华南理工大学）、朱禾（NSR编辑部）https://doi.org/10.1093/nsr/nwae327自旋化学是研究分子中的电子自旋，并探索其在物理、化学、生物、材料、信息等领域中应用的前沿交叉领域，深刻影响着化学键本质、涉及自旋过程的化学催化、光电磁多功能材料、自旋酶催化、量子计算和量子精密测量等多个领域，相关研究具有交叉性、前沿性和广泛的应用前景。就自旋化学的研究，NSR对高松教授进行了访谈。本文将收录于NSR专题“自旋化学”。Nature of the lunar farside samples returned by the Chang'E-6 mission通讯作者：李春来（中国科学院国家天文台）、胡浩（中国探月与航天工程中心）、杨孟飞（北京控制工程研究所）https://doi.org/10.1093/nsr/nwae328中国嫦娥六号（CE-6）任务首次实现人类从月球背面（farside）采集并返回样品。本论文是CE-6样品研究成果的首次发表，报道了CE-6返回样品的物理、矿物和地球化学特征。
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Leapfrogging Sycamore: Harnessing 1432 GPUs for 7× faster quantum random circuit sampling超越悬铃木：利用1432块GPU实现7倍加速的量子随机线路采样通讯作者：钟翰森（上海人工智能实验室）、陆朝阳、潘建伟、陈明城（中国科学技术大学）https://doi.org/10.1093/nsr/nwae317
本文提出了一种能效极高的经典模拟算法，利用1432个GPU对量子随机线路采样进行模拟，在生成无关联样本的速度上超越了谷歌的Sycamore量子处理器，并通过后处理算法降低整体复杂度。该研究在能耗上比以往工作降低了两个数量级，是首次明确驳斥Sycamore量子优势的实验性证据，重新定义了量子计算优势的边界。
Exploring the frontier of microbiome biomarker discovery with artificial intelligencehttps://doi.org/10.1093/nsr/nwae325通讯作者：赵方庆（中国科学院动物研究所/中国科学院大学杭州高等研究院）本文探讨了人工智能在菌群标志物识别中的最新进展，指出了传统方法的局限性，全面总结了人工智能在数据挖掘、菌群标志物识别和疾病预测中的应用，并比较了各类人工智能算法的优势与区别。同时，探讨了多模态数据整合、大语言模型以及生成模型在菌群标志物识别中的潜力与挑战，为未来微生物组研究提供了新的视角和方法。![]()
Targeted imaging of lysosomal zinc ions with a tetrahedral DNA framework fluorescent reporter通讯作者：郭子建（南京大学），樊春海（上海交通大学），诸颖（上海大学）https://doi.org/10.1093/nsr/nwae307本研究基于DNA框架结构开发了一种具有形状依赖的靶向性的锌离子荧光探针，能够高效靶向活细胞中的内吞-溶酶体，实现对内源性锌离子的灵敏检测。该探针展示了在阿尔茨海默病（AD）模型细胞和斑马鱼中监测锌离子动态变化的应用。该研究提供了一种适用于细胞器靶向诊断的通用策略。Sub-millikelvin-resolved superconducting nanowire single-photon detector operates with sub-pW infrared radiation power通讯作者：甘海勇(中国计量科学研究院)、张蜡宝（南京大学）https://doi.org/10.1093/nsr/nwae319南京大学吴培亨院士团队张蜡宝教授课题组联合中国计量科学院光学所甘海勇研究员课题组，利用超导单光子探测器的高灵敏度和低噪声优势，研发出可实现亚毫开尔文(sub-mK)温度分辨的红外热辐射探测新技术，且仅需要皮瓦级以下的热辐射功率，为弱光等场景下的高分辨热探测与成像提供了解决方案。![]()
Engineering spin-dependent catalysts: chiral covalent organic frameworks with tunable electroactivity for electrochemical oxygen evolution自旋依赖催化剂的设计合成：具有可调电活性的手性共价有机框架用于电化学析氧https://doi.org/10.1093/nsr/nwae332本文通过调节构筑模块的电化学活性合成了系列自旋依赖性手性共价有机框架（CCOF）催化剂，利用其手性自旋选择性进行自旋相关的电催化析氧，展示了CCOFs在自旋依赖催化中的巨大潜力。Strong and efficient bismuth telluride-based thermoelectrics for Peltier microcoolershttps://doi.org/10.1093/nsr/nwae329基于珀尔帖效应的高性能微型制冷器可用于芯片级光电子元器件的温控热管理。然而，作为目前唯一实现大规模商业化应用的热电材料，碲化铋基热电材料的热电与力学性能目前仍无法满足这种应用需求。本研究开发了一种多步骤优化策略，通过热加工、纳米复合与组分优化等方法调控了碲化铋基热电材料的缺陷与微观结构，实现了热-电-力性能协同提升，并使其满足制备微器件的机械加工要求，最终成功制备了高性能珀尔帖微型制冷器。该成果对于推进芯片级固态制冷技术的发展具有巨大潜力Unlocking nitrogen management potential via large-scale farming for air quality and substantial co-benefits通过农业规模化释放氮素管理潜力，以改善空气质量并实现多重协同效益https://doi.org/10.1093/nsr/nwae324对氨气的排放控制是进一步改善空气质量的重要途径，然而当前推行的农业规模化如何影响氮素管理并对氨排放和空气质量产生影响？研究预测了农业规模化后我国田块规模和畜禽产量的空间分布，定量评估了其与氮素管理结合对我国氨排放、空气质量和经济效应的综合影响，为减缓大气污染、促进农业绿色发展提供了重要解决方案。
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Global decline in microbial-derived carbon stocks with climate warming and its future projections通讯作者：梁玉婷、张佳宝（中国科学院南京土壤研究所）https://doi.org/10.1093/nsr/nwae330本研究基于全球范围的数据集，利用机器学习技术评估了1981年至2018年全球93.4%陆地面积上土壤微生物源碳（MDC）储量的时空动态特征。结果表明，温度每升高1°C，全球MDC储量减少6.7 Pg，相当于总MDC储量的1.4%或大气C库的0.9%。热带地区的MDC储量下降幅度最大。进一步预测表明，到2100年，全球MDC可能减少6-37 Pg，具体取决于所选择的经济路径。
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