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生物学

Biology

Selective control of parasitic nematodes using bioactivated nematicides

使用生物活性杀线虫杀虫剂实现选择性寄生线虫控制策略

（导读 领研网）寄生线虫是全球粮食安全的重要威胁。本研究使用模型线虫识别出一种新型选择性线虫杀虫剂——选择虫素，包含咪唑噻唑化学基团，对线虫的选择性比所测试的大多数商业制剂更高。而且对具有高度破坏性的根结线虫Meloidogyne incognita的有效性与市售制剂相似。其全新的杀虫机制涉及酶介导的活化作用，将基本上无害的前体转化为高毒性的代谢产物。]

Ancient gene linkages support ctenophores as sister to other animals

古老基因联系谱支持栉水母是其他动物的姐妹类群

（导读 领研网）演化生物学的一个核心问题是海绵或栉水母是否与所有其他动物存在亲缘关系。本研究比较了两种栉水母、两种海绵和两种其他动物群体的共线性模式，包括栉水母和所有动物的3个单细胞祖先中至少一个所共有的31组基因，发现在其中的7组基因中，栉水母至少在一个单细胞祖先身上有共线性模式，但在海绵和其他动物群体中却没有。结果表明栉水母在重新排序事件发生前就从其他动物中分离出来，支持栉水母而非海绵才是所有动物最早的远古“亲戚”。]

Gap junctions desynchronize a neural circuit to stabilize insect flight

间隙连接让神经回路异步以稳定昆虫飞行

（导读 阿金）昆虫异步飞行是动物运动最常见的形式，目前其核心模式生成（CPG）神经网络的架构与功能仍待阐释。本研究报告了果蝇异步飞行的迷你神经网络模型，其CPG网络由通过电突触相互连接的运动神经元构成，生成的网络活性沿时间顺序展开而非让各神经元同步。电突触可同步或异步网络活性，在异步飞行CPG中，这一机制保证稳定的翅膀拍打力量。该结果揭示了神经回路动态控制过程中电突触更广泛的功能。]

Walking naturally after spinal cord injury using a brain–spine interface

脑-脊髓接口让脊髓损伤患者自然行走

（导读 领研网）脊髓损伤影响大脑和控制行走的脊髓区域之间的通信，从而导致瘫痪。本研究发了一种脑-脊髓接口（BSI），能让大脑和参与行走的脊髓区域连接起来。这种接口由一个植入的记录和刺激系统组成，能在几分钟内完成校准并维持一年以上的可靠和稳定运行。此外该BSI系统还支持的神经康复能促进神经修复。该结果有助于改善对神经系统疾病导致的运动障碍的治疗。]

Personalized RNA neoantigen vaccines stimulate T cells in pancreatic cancer

个性化RNA新抗原疫苗可刺激胰腺癌中的 T 细胞

（导读 领研网）胰腺导管腺癌患者5年整体生存率只有8-10%。本研究在autogene cevumeran的1期临床试验中，患者接受手术切除肿瘤9周后，注射了癌症疫苗。大约有一半的患者对癌症疫苗产生有效的免疫反应，也被认为是癌症疫苗的“免疫应答者”，他们的T细胞会对一种或一种以上的新生抗原作出反应。除了癌症疫苗，患者还接受免疫疗法与化疗的联合治疗。上述联合疗法极大地提升了患者的生存期，在18个月的随访中，“免疫应答者”展现出了良好的癌症抵抗性，没有产生癌症复发现象。]

Uridine-derived ribose fuels glucose-restricted pancreatic cancer

尿苷衍生核糖促进葡萄糖限制性胰腺癌

（导读 领研网）胰腺导管腺癌（PDA）是一种恶性程度很高的肿瘤类型，目前多数治疗方法都对其无能为力。本研究在19种PDA细胞系中筛选了超过175种营养素的促增长能力，确定尿苷与葡萄糖会以相似的程度促进新陈代谢，此外尿苷衍生的核糖同样可以支持癌细胞的代谢，促进PDA的生长。该结果揭示了PDA治疗的全新代谢轴。]

A small-molecule PI3Kα activator for cardioprotection and neuroregeneration

用于心脏保护和神经再生的小分子PI3Kα激活剂

（导读 领研网）通过生成激酶直接激活剂利用激酶信号传导的潜在有益作用仍是药物研发领域待开发的课题。本研究揭示激酶 PI3Kα小分子激活剂：UCL-TRO-1938（1938），可以刺激损伤后的神经再生，并保护心脏组织免受心脏病发作时的损伤。1938通过一种独特机制，增强 PI3Kα催化循环的多个步骤来变构激活 PI3Kα，并引起 PI3Kα结构的局部和全局构象变化，对 PI3Kα具有特异性作用。结果证明激活激酶的治疗潜力。]

Programming inactive RNA-binding small molecules into bioactive degraders

将非活性RNA结合小分子编程成为生物活性降解剂

（导读 领研网）靶向RNA的小分子药物研究是近年来的研发热点之一。本研究通过高通量的库对库筛选方法，发现一个氮唑类小分子于pre-miRNA-155具有很强的亲和力。研究人员将该非活性小分子改造为核糖核酸酶靶向嵌合体，可成功在细胞内降低miRNA-155的表达水平，并且在细胞和小鼠模型中抑制了三阴乳腺癌的增殖与扩散。这种将非活性小分子转变为RNA降解剂的技术具有巨大应用潜力。]

Mitotic bookmarking by SWI/SNF subunits

SWI/SNF亚基的有丝分裂书签作用

（导读 领研网）染色质重塑子SWI/SNF的异常是很多重大疾病的常见原因。本研究揭示了SWI/SNF复合物在细胞对称分裂中对表观遗传信息传递和对细胞命运决定的关键性作用。研究人员利用小鼠胚胎干细胞模型，揭示了SWI/SNF核心亚基SMARCE1和SMARCB1，在有丝分裂期间仍与 DNA 结合，并在启动子处富集。结果表明有丝分裂期间结合在DNA上的SWI/SNF核心亚基，在有丝分裂过程中扮演着书签角色。]

In situ architecture of the ER–mitochondria encounter structure

内质网-线粒体结合的原位结构

（导读 阿金）内质网与线粒体是通过膜接触位点进行脂质交换实现真核细胞膜生物发生的主要核心。本研究识别出内质网-线粒体结合结构（ERMES）的分子组织过程，通过结合定量活体成像、低温相关显微镜、副图平均化和分子建模，发现ERMES组装成约25个离散的桥状复合物，不规则地分布在接触位点上。结构解析结果揭示了主要细胞器间脂质传输机制的超分子架构，为理解真核细胞中的脂质流动机制提供新思路。]

Structural basis of amine odorant perception by a mammal olfactory receptor

哺乳动物嗅觉受体对胺气味感知的结构基础

（导读 领研网）嗅觉受体通过“组合编码”的方式来识别气味分子。本研究揭示了II类嗅觉受体mTAAR9识别4种内源性胺类配体并与下游Gas及Gaolf蛋白偶联的分子机制和结构基础，嗅觉受体“组合编码”识别配体的分子机制，并阐明了II类嗅觉受体独特的激活方式，该结果为靶向嗅觉受体的药物开发提供了理论基础。]

材料科学

Materials Science

Particle–hole symmetry protects spin-valley blockade in graphene quantum dots

石墨烯量子点中的粒子-空穴对称保护

（导读 菜菜）粒子-空穴对称在表征固态系统拓扑相中发挥重要作用。本研究表明双层石墨烯有助于实现电子-空穴双量子点，其中每个点最多容纳一个电子或一个空穴。在这样的系统中，只有当具有相反量子数的电子空穴对可以连续产生或湮灭时，才会发生电传输。而且还证明双层石墨烯中电子和空穴态之间存在对称性。该结果有助于进一步实现拓扑量子计算设备。]

Hybrid 2D–CMOS microchips for memristive applications

应用于忆阻器的混合2D/CMOS微芯片

（导读 菜菜）探索二维材料优秀的电特性是半导体行业制造出更先进电路的主要目标。本研究将二维绝缘材料——多层六方氮化硼，集成在包含互补金属氧化物半导体技术的硅基晶体管芯片上， 制备出的混合2D/CMOS器件具有低功耗和高耐用性，并且可以通过施加电脉冲将其导电率动态调整到不同电导水平。]

Strong and ductile titanium–oxygen–iron alloys by additive manufacturing

通过增材制造获得高强度和延展性的钛-氧-铁合金

（导读 菜菜）钛合金是最先进的轻质材料，应用广泛。本研究将合金设计与增材制造（AM）工艺设计相结合，展示了一系列具有出色拉伸性能的钛-氧-铁组成合金。氧和铁的丰富性以及通过AM进行净型或近净型制造的工艺简单性，使得这些α-β钛-氧-铁合金在各种应用中具有吸引力，还为工业废料：次品海绵钛或海绵钛-氧-铁的工业规模利用提供新希望。]

Suppressed phase segregation for triple-junction perovskite solar cells

三结钙钛矿太阳能电池的抑制相分离

（导读 菜菜）多结光伏能够减小热弛豫损失和吸收损失而突破单节光伏的效率极限，钙钛矿是理想的多结光伏吸光材料。本研究报告将Rb掺杂进入I/Br混合的Cs基无机钙钛矿晶格中，可增大I/Br混合的钙钛矿晶格扭曲，从而有效抑制钙钛矿的光诱使相分离，且Rb的掺杂导致了带隙的增大。结果证明这种三结钙钛矿太阳能电池器件电池在420小时持续工作后，仍保持了80%的初始效率。]

Improving interface quality for 1-cm2 all-perovskite tandem solar cells

提高全钙钛矿叠层太阳能电池的界面质量

（导读 菜菜）全钙钛矿叠层太阳能电池以极低的成本提供更高的功率转换效率。本研究开发出一种具有膦酸基的自组装单分子层（SAM）作为空穴传输材料，独特的空间扭曲结构赋予SAM分子良好的成膜性及表面浸润性，拓展的共轭范围及有序的分子排列增强了界面电荷抽取与输运能力，大幅抑制了宽带隙钙钛矿太阳电池中界面处载流子非辐射复合损失。通过优化宽带隙钙钛矿电池的最高效率达到18.46%。]

行星科学

Planetary Science

Thermal emission from the Earth-sized exoplanet TRAPPIST-1 b using JWST

使用韦伯空间望远镜观测与地球大小相当的系外行星TRAPPIST-1

（导读 领研网）系外行星TRAPPIST-1系统内的七颗行星在大小、质量、密度等方面与太阳系的岩石行星金星、地球和火星极其相似。本研究利用韦伯空间望远镜上可观测中长波辐射的中红外设备，评估了距离该系统M型矮星最近的行星TRAPPIST-1b的热发射情况，并测量了该行星白昼侧的温度及其大气特性。结果发现几乎没有或只有很少的行星大气能让来自宿主星的辐射再分布，而且几乎没有可探测到的来自二氧化碳或其他物种的大气吸收。]

High atmospheric metal enrichment for a Saturn-mass planet

与土星质量相当的行星高大气金属富集

（导读 小天）系外行星HD149026b是围绕着与太阳相当的恒星运行的"热木星"，其大气层含有超级丰富的较重元素碳和氧。本研究通过韦伯空间望远镜观测了HD149026b的大气“金属比”以及“碳氧比”。结果描绘了具有丰富固体的行星形成盘，这些固体富含碳元素，而HD149026b在形成过程中获得了大量这种物质。该结果为深入理解行星形成提供新见解。]

其他

【Physics-物理】Limits on the luminance of dark matter from xenon recoil data

从氙反冲数据得出的暗物质的亮度上限

（导读 领研网）通常认为暗物质是电中性基本粒子，但可能仍拥有微小的光子介导互作，在高能尺度下产生新物理学。本研究基于PandaX-4T实验首批暗物质探测数据，对暗物质可能的电磁性质展开系统寻找，未在数据中发现超出本底的暗物质信号。而PandaX对暗物质电荷均方半径给出了国际上首个实验上限：1.9×10-10fm2，出现在暗物质质量为40倍质子质量附近。该结果利用最灵敏的氙原子核反冲数据，给出了当前最好水平的暗物质亮度上限。]

【Nanotechnology-纳米技术】Characterization of just one atom using synchrotron X-rays

使用同步加速器X射线表征原子

（导读 领研网）到目前为止X射线可以检测到阿克级的样品。本研究表明X射线可用于表征单个原子的元素和化学状态，使用专门的尖端作为检测器，检测到与有机配体配位的铁和铽原子产生的X射线激发电流。这些原子的化学状态通过近边X射线吸收信号表征，并证实了隧道区域中的原子定位检测。该成果将同步加速器 X 射线与量子隧穿过程联系起来。]

【Geoscience-地球科学】Tree diversity increases decadal forest soil carbon and nitrogen accrual

树种多样性增加促进了天然林土壤的碳氮积累

（导读 小天）增加土壤碳和氮储存有助于缓解气候变化带来的负面影响，维持土壤肥沃。本研究在大空间尺度上发现树木均匀度和功能多样性的增加可以大大提高有机层和矿物层土壤的碳、氮积累，证明了生物多样性控制试验的有效性，揭示了树木多样性对土壤碳氮积累的长期影响。促进树木功能多样性不仅可以增加林地生产力，还可以缓解全球气候变化并减少土壤退化。]

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