• 机器学习驱动的分子动力学：揭示非晶硅中准晶态的特征及其意义

  非晶硅，作为一种被广泛研究的无序网络固体，在太阳能电池、薄膜晶体管以及引力波探测等众多领域都有着重要的应用。然而，它的 “真实” 局部结构却一直是科学界的难题。一方面，非晶硅的制备方法多种多样，像自离子注入、激光上釉、蒸发等，不同方法制备出的薄膜结构差异很大，密度、配位环境以及是否存在空洞等特征都不尽相同，这使得研究其精确结构变得极为困难。另一方面，关于非晶硅结构的理论模型存在争议。目前，最广泛接受的连续随机网络（CRN）模型认为非晶硅偏离 4 重配位的程度极小且完全不存在长程结构有序，但该模型无法解释波动电子显微镜（FEM）实验中观察到的中程有序现象。而 “准晶态” 模型虽能解释 FEM 数

  来源：Nature Communications

  时间：2025-03-11

• 南美热带森林木材密度的变化：精准预测生物量碳储量的关键

  森林，作为地球生态系统的重要组成部分，不仅为众多生物提供栖息地，还在全球碳循环中发挥着关键作用。准确估算森林生物量碳储量，对于了解森林生态系统功能、评估气候变化影响以及制定科学的碳管理策略至关重要。然而，当前在量化热带森林地上生物量碳储量方面，面临着诸多挑战。虽然遥感技术不断发展，可进行大规模、连续的测量，但它无法像地面调查那样，精准获取树木的身份和木材密度信息。木材密度作为决定树木生物量的关键因素，其估算依赖专业的植物学调查。缺乏木材密度信息，会导致遥感和地面估算地上生物量之间出现明显偏差，甚至在同一国家内，地上生物量估算的空间偏差可达 30% 左右。这使得准确绘制热带森林生物量碳地图变得异

  来源：Nature Communications

  时间：2025-03-11

• 迁移的须鲸：连接高纬度与热带海洋生态系统的营养纽带

  在广袤的海洋世界里，须鲸如同神秘的巨轮，穿梭于不同纬度的海域。长久以来，海洋生态学家们一直好奇，这些须鲸的长途迁徙究竟对海洋生态系统有着怎样的影响？随着全球海洋生态环境的变化，这个问题变得愈发重要。因为须鲸的迁徙行为可能与海洋生态系统的平衡、生物多样性的维持密切相关。过去，商业捕鲸活动使得须鲸数量锐减，这是否破坏了海洋中某种关键的营养循环机制？在这样的背景下，开展关于须鲸迁徙对海洋生态系统影响的研究显得尤为迫切。来自美国佛蒙特大学（University of Vermont）等多个研究机构的研究人员，针对须鲸迁徙展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Nature Communications》

  来源：Nature Communications

  时间：2025-03-11

• Science：如果一个国家没有一只蝴蝶……

  蝴蝶在美国正在消失。各种各样的蝴蝶都在以科学家们称之为令人担忧的速度减少，他们正在发出警报。一项发表在《科学》杂志上的全新研究首次汇总了来自美国本土超过7.6万次调查的蝴蝶数据。结果显示，在2000年至2020年期间，被统计的554种蝴蝶的总数减少了22%。这意味着在2000年美国本土每有五只蝴蝶，到2020年就只剩下四只了。“必须采取行动，”密歇根州立大学定量生态学杰出教授、论文共同作者艾莉斯·齐普金说，“在短短二十年内，美国本土的蝴蝶数量减少了22%，这是令人不安的，并且清楚地表明需要进行大规模的保护干预。”齐普金和她的密歇根州立大学同事、论文共同作者尼克·哈达德，是研究美国蝴蝶现状的主要

  来源：AAAS

  时间：2025-03-10

• 芥菜型油菜无间隙基因组与泛基因组揭示种子品质改良与环境适应的分子机制

  在中国黄土高原的广袤土地上，生长着一种具有独特适应性的油料作物——芥菜型油菜（Brassica juncea）。这种作物不仅是重要的食用油来源，其种子、叶片、根茎均可食用，在北方干旱地区具有不可替代的农业价值。然而，长期以来，科学家们对其基因组认知存在重大缺口：已公布的4个基因组组装（SY、Varuna、T84-66、AU213）均存在大量间隙，特别是在端粒和着丝粒等复杂区域；同时，关于这种异源四倍体作物（AABB，2n=4X=36）如何通过基因组演化适应特殊生态环境，以及控制种子品质（如低芥酸、高硫苷）的遗传机制仍不清楚。这些问题严重制约了该作物的遗传改良进程。西北农林科技大学的研究团队选择

  来源：Plant Communications

  时间：2025-03-10

• 孕期暴露于空气污染，子代哮喘风险竟受这般影响！

  哮喘，作为一种慢性呼吸道疾病，在全球范围内影响着众多人群。2019 年，全球有 2.62 亿人饱受哮喘折磨，45.5 万人因此失去生命。哮喘发病时，患者会出现气道阻塞、喘息等症状，这与气道高反应性（AHR）以及常见的 2 型嗜酸性粒细胞炎症反应密切相关。尽管哮喘具有一定的遗传因素，但可定义的遗传特征与哮喘易感性之间的关联性并不强，这表明还有其他因素在哮喘的发生发展中起着重要作用。众多研究表明，环境因素与哮喘的发病率和严重程度息息相关，其中空气污染备受关注。颗粒物质（PM2.5）作为空气污染的重要组成部分，已被证实与哮喘发病率上升、病情加重以及住院率增加有关。而且，母亲孕期暴露于 PM2.5与子

  来源：Communications Biology

  时间：2025-03-10

• 傅里叶变换红外显微光谱技术解析橡树花粉微粒：实验与计算方法的协同创新研究

  在环境监测和古生态研究中，花粉作为植物界的"分子化石"，承载着重要的生态和气候信息。然而，当科学家们试图用傅里叶变换红外显微光谱（FTIR microspectroscopy）这个强大的化学分析工具来研究这些微小颗粒时，却遇到了一个令人头疼的问题——米氏散射（Mie-type scattering）现象。就像阳光透过云层会产生绚丽的光晕一样，当红外光照射到尺寸与其波长相近（约5-100 μm）的花粉颗粒时，会产生复杂的散射效应，导致光谱中出现"波浪形"干扰信号，严重影响了化学信息的准确性。这个问题不仅困扰着花粉研究，也影响着微塑料、细胞、孢子等多种微粒的分析。更棘手的是，传统的解决方案各有利弊

  来源：Analytica Chimica Acta

  时间：2025-03-10

• 基于太阳诱导叶绿素荧光监测指标体系开发：强化骤旱预警新策略

  在全球气候变化的大背景下，干旱这一自然灾害正以愈发复杂且严峻的态势影响着人类的生产生活。其中，骤旱（Flash Droughts，FD）因其突发、发展迅速的特点，给干旱预警工作带来了极大挑战。传统的干旱监测和预警系统，如美国干旱监测机构、欧洲干旱观测站以及中国的国家干旱洪涝气候监测预警系统，在应对季节性慢旱（Slow Droughts，SD）时表现尚可，但面对骤旱时却显得力不从心。这些系统难以准确预测骤旱的发生，导致相关部门无法及时采取有效措施，进而使水资源、农业和能源管理等领域承受巨大压力。例如，中国长江中下游平原近年来骤旱频发，2019 年秋季和 2022 年夏秋的骤旱，对当地的农业、水电

  来源：Agricultural Water Management

  时间：2025-03-10

• 灌溉盐分对不同藜麦基因型种子产量和品质的影响：探寻干旱地区农业可持续发展的关键

  藜麦，这种被誉为 “粮食之母” 的作物，在应对全球粮食安全挑战中逐渐崭露头角。沙漠占据了地球约三分之一的陆地面积，在过去十年里，可持续沙漠农业成为农业研究的重点领域。然而，干旱地区的农业面临着诸多严峻挑战，高温炙烤着大地，土壤肥力匮乏，土壤和水源的盐碱化问题更是突出，这些都严重制约了农作物的生长。在这样的背景下，寻找适应这些恶劣环境的作物并探究其在盐碱水灌溉条件下的生长特性，对干旱地区农业的可持续发展至关重要。藜麦（Chenopodium quinoa Willd.）作为一种出色的兼性盐生植物，对干旱环境有着良好的适应性，能抵抗干旱、高温和盐碱等多种非生物胁迫。在中东、北非和中亚的干旱地区，土

  来源：Agricultural Water Management

  时间：2025-03-10

• Optimizing Subsurface Pipe Layout to Boost Crop Coverage: A Leaching Efficiency - Driven Approach for Saline Soil Reclamation

  在广袤的干旱和半干旱地区，土壤盐渍化就像一场无声的 “灾难”，严重威胁着灌溉农业的可持续发展。在中国新疆，这片拥有丰富土地和太阳能资源的重要粮食、棉花产区，却饱受水资源短缺和土壤盐渍化的双重困扰。盐碱地面积广阔，占中国盐碱土总面积的 22%，长期的盐渍化问题极大地限制了农业生产力，还对生态保护构成了重大挑战。以往，研究大多聚焦于土壤总盐含量，却忽略了土壤特定离子组成对作物生长的直接影响。这一知识空白使得当前排水设计在减轻有毒离子（如钠离子（Na⁺）和氯离子（Cl⁻））积累方面效果不佳，而这些离子对作物生产力危害极大。同时，高盐环境严重影响作物覆盖率，抑制植物生长、减少地上生物量和叶面积，进而降

  来源：Agricultural Water Management

  时间：2025-03-10

• 煤炭电力逐步淘汰对中国社会经济与主观幸福感的影响：权衡与启示

  研究背景在全球努力应对气候变化的大背景下，煤炭燃烧成为全球二氧化碳排放的 “主力军”，占比高达 44%。若想实现政府间气候变化专门委员会（IPCC）设定的 1.5°C 温控目标，减少煤炭在电力领域的使用刻不容缓。中国作为煤炭生产和消费大国，过去几十年间煤炭电力装机容量飞速发展。众多建于上世纪的中小型煤电厂，为居民供暖、经济活动和基础电力服务立下 “汗马功劳”。但随着时代发展，这些煤电厂逐渐显露出弊端，技术落后、效率低下、污染严重，成为环境保护路上的 “绊脚石”。为此，中国政府自 2014 年起，出台了一系列严格政策，加快煤电改造和淘汰步伐，如《2014 - 2020 年燃煤发电行业转型升级行动

  来源：Nature Communications

  时间：2025-03-09

• 土壤细菌生态型构建中的关键因素：确定性与随机过程的差异作用 —— 洞悉陆地生态系统的奥秘

  在地球这个大家庭里，土壤就像一个神秘的 “地下王国”，其中的土壤细菌虽小，却在生态系统中扮演着至关重要的角色，参与氮和碳循环等关键生态过程，对维持生态系统的弹性和抵抗力功不可没。就像宏观生物有自己的分布规律一样，土壤细菌也存在生物地理模式。然而，目前仍有许多谜团尚未解开。比如，不同生态型（像丰富类群、稀有类群、栖息地泛化种和特化种）的土壤细菌在不同生态系统中的多样性和组成受哪些因素调控？在群落装配过程中，确定性过程（如环境选择）和随机过程（如扩散限制、生态漂变）各自发挥着怎样的作用？这些问题就像一把把锁，锁住了人们对土壤细菌生态的深入理解，也阻碍了对生态系统的有效管理。为了打开这些 “锁”，来

  来源：Nature Communications

  时间：2025-03-09

• Nature：昆虫数量正在减少——这不是一件好事

  昆虫种群是食物链和授粉的基础，但在过去的20年里，由于快速的气候变化，它们的数量急剧下降。科学家们发现了两种来自不同气候环境（高海拔森林和炎热沙漠）的蝇类适应温度的两种方式。研究表明，大脑神经连接的变化和对热的敏感性增强分别促成了对热或冷条件偏好的转变。这些结果可能有助于预测持续的气候变化对昆虫分布和行为的影响。美国伊利诺伊州埃文斯顿——像果蝇这样的小型冷血动物依赖环境来调节体温，这使它们成为衡量气候变化对动物行为和分布影响的理想“煤矿中的金丝雀”。然而，科学家们对昆虫如何感知和响应温度的了解相对较少。科学家们使用了两种来自不同气候环境的蝇类——一种来自加利福尼亚北部凉爽的高海拔森林，另一种来

  来源：AAAS

  时间：2025-03-07

• 在人类脑组织中发现了令人担忧的微塑料，与痴呆症有关

  在《脑医学》杂志上发表的一篇综合性评论文章中，研究人员讨论了人类大脑组织中微塑料积累的令人担忧的新证据，并提供了潜在健康影响和预防策略的重要见解。该评论文章考察了Nihart等人（2025年）在《自然医学》杂志上发表的一篇开创性文章，关于微塑料在死者大脑中的生物积累。研究表明，人脑中含有大约一调羹量的微塑料和纳米塑料（MNPs），在有记录的痴呆症患者中，其含量是普通人的3到5倍。更令人担忧的是，大脑组织中的MNPs浓度比肝脏或肾脏等其他器官高出7到30倍。渥太华大学精神病学系的Nicholas Fabiano博士是这篇评论文章的通讯作者，他指出：“从2016年到2024年，大脑中微塑料浓度在短

  来源：AAAS

  时间：2025-03-06

• Porin-Lipoprotein-Komplex介导的细菌细胞螺旋化机制及其生态适应性研究

  在微生物世界中，细菌的千姿百态绝非偶然——从笔直的杆菌到优雅的螺旋体，这些形态背后隐藏着精密的进化设计。尤其引人注目的是，许多水生细菌如Rhodospirillum rubrum（深红螺菌）演化出独特的螺旋形态，这种结构被认为能显著提升其在粘稠液体环境中的运动效率。然而，科学家们长期困惑的是：究竟何种分子机制驱动这些细菌主动"扭曲"自身？传统理论聚焦于细胞质膜或细胞骨架蛋白的局部调控，但德国马尔堡大学Martin Thanbichler团队的最新研究颠覆了这一认知，他们发现外膜蛋白竟能跨越整个细胞被膜系统远程操控形态建成。这项发表于《BIOspektrum》的研究首次阐明，深红螺菌通过外膜Po

  来源：BIOspektrum

  时间：2025-03-06

• 一项研究揭示了气温上升如何导致人口崩溃

  莱斯大学的研究人员发现了一个关键联系，即气温上升与物种种群数量下降之间的关系，这为全球变暖如何威胁自然生态系统提供了新的见解。该研究发表在《生态学》杂志上，由莱斯大学生物科学教授沃尔克·鲁道夫（Volker Rudolf）领导，揭示了气温上升加剧了种群内的竞争，最终导致在较高温度下种群数量崩溃。这项研究首次明确通过实验验证了气温上升如何改变自然中控制种群动态的力量。“我们的研究为理解变暖对自然种群的广泛影响提供了缺失的关键部分。”鲁道夫教授说，“即使个体生物在较高温度下似乎能够茁壮成长，整个种群仍可能因资源竞争加剧而遭受损失。”为了揭示温度如何影响竞争和种群增长，研究团队专注于一种名为达夫尼亚

  来源：AAAS

  时间：2025-03-06

• 将塑料废物转化为宝贵资源：一种新的光催化方法

  最近发表在《工程》杂志上的一项研究提出了一种创新策略，将塑料废弃物转化为有用的产品。这项研究由韩国科学技术院（KIST）和其他机构的科学家团队主导，重点关注聚苯乙烯（PS），这是一种广泛使用的塑料，对废弃物管理构成了重大挑战。塑料污染已成为一个紧迫的环境问题，原因是塑料产品的生产不断增加以及不当处置。特别是聚苯乙烯（PS），它很难自然降解，通常最终被填埋或进入环境中，导致微塑料的扩散。目前处理PS废弃物的方法，如热解和化学氧化，能耗很高，并且可能会对环境产生负面影响。研究人员开发的新方法涉及一种使用多孔三氧化钨（WO?）光电阳极的光电化学（PEC）系统。这种方法的关键在于利用PS在有机溶剂（如

  来源：AAAS

  时间：2025-03-05

• Science：研究人员发现了一种可能更清洁的方法来制造一种重要的化学物质

  乙烯氧化物是一种重要的“平台化学品”，是许多其他化学品的基础，全球每年的市场规模达到400亿美元。尽管很少有人听说过乙烯氧化物，但我们日常使用的许多产品，从防冻剂和塑料到纺织品和消毒剂，都依赖于它进行生产。然而，乙烯氧化物的生产过程每年会向大气中排放数亿吨二氧化碳，加剧了气候变化。此外，这一过程目前还需要使用有毒的氯。现在，由塔夫茨大学化学教授查尔斯·赛克斯（Charles Sykes）领导的研究团队发现了一种廉价的方法，有望减少二氧化碳排放并减少生产该化学品所需的氯。研究人员在《科学》杂志上发表文章，描述了将少量镍原子添加到银催化剂中，可以使反应同样高效，但无需使用目前所需的氯。这可能会彻底

  来源：AAAS

  时间：2025-02-27

• 尼泊尔拉利特普尔地区中学生校医护士项目利用影响因素：一项混合方法研究

  在发展中国家推进校园健康服务的过程中，尼泊尔政府2018年启动的"一校一护"计划颇具代表性，但项目实施效果始终缺乏系统评估。这项由帕坦健康科学院领衔的研究，首次通过科学方法揭示了校医护士服务在拉利特普尔地区的真实利用率及其影响因素。研究团队采用混合方法设计，定量调查280名9-12年级学生，定性访谈10名学生和6名教职工。结果显示服务利用率仅为28.69%，远低于预期。通过加权多变量逻辑回归发现，年龄<16岁学生使用服务的几率是年长者的2.08倍(95% CI:1.07-4.02)，而获得教师或家长鼓励的学生使用率提高4.16倍(95% CI:1.26-13.64)。出人意料的是，存在学

  来源：BMC Public Health

  时间：2025-02-26

• 热胁迫下面包小麦籽粒品质相关数量性状核苷酸(QTNs)的鉴定与验证

  随着全球气候变暖加剧，小麦生产正面临日益严峻的热胁迫挑战。当灌浆期温度超过31℃时，小麦产量每升高1℃就会下降3-4%，同时籽粒品质发生显著变化——虽然蛋白质含量增加1.26%，但功能蛋白合成受阻；直链淀粉下降2.36%，而铁锌含量分别提升1.35%和6.39%。这种"量增质降"现象严重威胁着全球粮食安全，因为小麦为40多国提供85%的卡路里和82%的蛋白质摄入。传统数量性状位点(QTL)定位方法因分辨率低、等位变异有限，难以有效挖掘复杂性状的遗传机制。印度国家植物遗传资源局等机构的研究团队在《Scientific Reports》发表重要成果，通过对500份小麦种质筛选出的126份代表性材料

  来源：Scientific Reports

  时间：2025-02-25

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