通過光定義邊界控制活性物質(zhì)的組織和作用力

nature封面：組成活性物質(zhì)系統(tǒng)的基礎(chǔ)的微管，與這些微管相連的是旁邊的分子馬達(dá)（橙色）。nature雜志第7768期封面文章報道了光可以用來指導(dǎo)經(jīng)過改造的活性物質(zhì)系統(tǒng)的行為，并產(chǎn)生一系列可以動態(tài)操控的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。從鳥群到分子馬達(dá)，活性物質(zhì)系統(tǒng)是由能消耗周圍能量，并將其轉(zhuǎn)換成機(jī)械功的個體單元組成的。對這類系統(tǒng)的實驗演示被廣泛用于研究它們自發(fā)形成結(jié)構(gòu)并產(chǎn)生流動的能力。這些分子馬達(dá)會在光照下形成二聚體，拉近微管之間的距離，讓研究人員可以控制自發(fā)形成的結(jié)構(gòu)。

成像Fermi-Hubbard摻雜模型中的磁極化子

野火頻發(fā)威脅到北方森林土壤的傳統(tǒng)碳匯

nature封面：加拿大阿爾伯塔省2016年的一場野火。nature雜志第7770期封面文章報道了加拿大西北地區(qū)干燥幼林（60年左右）在發(fā)生野火后的遺留碳損失情況。結(jié)果顯示，隨著北方野火的規(guī)模、頻率和強(qiáng)度不斷增加，幼林可能會在連續(xù)林火后變成向大氣釋放碳的一個凈碳源，或?qū)⒈狈缴謴奶紖R變成碳源。北方森林自然發(fā)生的火災(zāi)以燃燒有機(jī)土壤的方式為主，向大氣中釋放大量的碳。但是在每場林火中，一定比例的土壤會躲過燃燒，并在后續(xù)林火中形成一個“遺留”碳的碳儲庫。這些森林也會因此成為凈碳匯，儲存約30%～40%的陸地碳。

熒光標(biāo)記揭示癌轉(zhuǎn)移初期的細(xì)胞環(huán)境變化

nature封面：轉(zhuǎn)移性乳腺癌細(xì)胞（黃色）將熒光蛋白傳遞給周圍健康細(xì)胞（紅色），從而與非周圍組織細(xì)胞（白色）區(qū)別開來。nature雜志第7771期封面文章報道了一種可以探索促腫瘤形成的轉(zhuǎn)移微環(huán)境構(gòu)成的技術(shù)。到目前為止，一直難以確定癌細(xì)胞擴(kuò)散初期在轉(zhuǎn)移微環(huán)境中發(fā)生的細(xì)胞過程。研究人員開發(fā)出了一種會被周圍細(xì)胞吸收的細(xì)胞穿透熒光蛋白。通過改造癌細(xì)胞，使之表達(dá)這種蛋白，研究人員就能研究癌轉(zhuǎn)移初期轉(zhuǎn)移微環(huán)境中健康細(xì)胞的特性。時間尺度上的轉(zhuǎn)移微環(huán)境分析可以揭示癌細(xì)胞周圍不斷變化的細(xì)胞組成。

nature封面：中心球體代表極化子，銼屑表示周圍磁環(huán)境的可變性質(zhì)。nature雜志第7769期封面文章報道了對單個磁極化子的實驗觀察結(jié)果。這些極化子預(yù)計會形成具有反鐵磁背景的2D晶格。研究團(tuán)隊使用量子氣體顯微鏡成像極化子及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以捕捉局域磁環(huán)境的變化。在固體中，移動的載流子（如電子）可以與周圍的晶格環(huán)境巧妙地相互作用，輕微地擾亂其格序。這種畸變局域在載流子周圍，載流子與這種畸變共同形成一種被稱為極化子的準(zhǔn)粒子。極化子被認(rèn)為在描述許多具有奇異特性的材料時起著重要作用。

（本頁期刊封面圖來自nature官網(wǎng)）