《自然》封面:星際磁場的結構疊加在金牛座分子云上,這是利用歐洲空間局的普朗克(Planck)和赫歇爾(Herschel)太空望遠鏡的公開數(shù)據(jù)繪制而成?!蹲匀弧冯s志第7891期封面文章報道了對金牛座分子云磁場的觀測結果。在恒星形成過程中,星際磁場會耗散,分子云也會在自身引力下坍縮,最終導致恒星的形成。然而,星際磁場的強度一直難以測量。研究團隊確定了這一磁場在名為冷中性介質的區(qū)域以及分子包層和致密核內(nèi)擁有一種有序結構,表明分子云開始坍縮的時間比一般認為的更早。
降雨和減產(chǎn)
《自然》封面:德國東弗里斯蘭地區(qū)下暴雨?!蹲匀弧冯s志第7892期封面文章報道了降雨天數(shù)和極端日降雨量的上升會導致經(jīng)濟增長率下降。通常情況下,評估氣候變化造成的經(jīng)濟影響不包括日降雨量。文章通過評估降雨在多個時間尺度上的分布及其對不同部門的影響,揭示了氣候條件影響經(jīng)濟的渠道。研究團隊分析了過去40年里,世界上1554個地區(qū)的次國家級地方經(jīng)濟產(chǎn)出。他們還發(fā)現(xiàn),高收入國家和服務及制造業(yè)受日降雨量的影響最大。因此,文章結論認為氣候變化造成的極端降雨將不利于全球經(jīng)濟發(fā)展。
硅基量子計算平臺達到高保真度
《自然》封面:硅量子計算機的藝術組成部分——自旋量子比特;兩個紅色球體為原子核,周圍是一個相關電子(橢圓形)的波函數(shù);4個“葉片”代表了量子比特之間的糾纏。《自然》雜志第7893期封面文章報道了使用多量子比特糾纏的硅基量子計算平臺。3篇論文分別描述了需要在硅中注入原子的平臺、使用量子點中電子的兩個平臺。這3個平臺都達到了99%以上的保真度,說明每100次操作的錯誤次數(shù)少于1次。這是量子糾錯的關鍵突破,或證明基于硅量子比特的量子計算機是可行的,從而有望充分利用已經(jīng)成熟的芯片制造技術。
在慣性聚變中實現(xiàn)燃燒等離子體狀態(tài)
《自然》封面:研究團隊用來創(chuàng)建燃燒等離子體的一個靶(中央圓窗可見氘氚燃料靶丸)?!蹲匀弧冯s志第7894期封面文章報道了將聚變反應作為維持等離子體主要熱量來源的“燃燒等離子體”方案。使用核聚變進行自持產(chǎn)能的一個關鍵條件是發(fā)生聚變的等離子體能夠受到聚變反應本身的加熱。來自美國加州勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室國家點火裝置的科學家使用192束激光產(chǎn)生了氘氚等離子體。通過優(yōu)化實驗設置,成功創(chuàng)造出能使等離子體實現(xiàn)自熱的條件,這是使核聚變成為一種可行能源的關鍵步驟。
體內(nèi)注射治療心臟損傷
《科學》封面:有針對性的T細胞?!犊茖W》雜志第6576期封面文章報道了向小鼠體內(nèi)注射mRNA制劑,對患心衰的個體進行體內(nèi)T細胞的重新編程,實現(xiàn)CAR-T治療,成功減少了小鼠心臟的纖維化,修復了心臟的功能。CAR-T療法就是嵌合抗原受體T細胞免疫療法,英文全稱Chimeric?Antigen?Receptor?T-Cell?Immunotherapy。研究團隊將mRNA封裝在氣泡狀的微型脂質納米顆粒中,通過類似mRNA疫苗的方式注射至小鼠體內(nèi)后,被封裝的mRNA分子被T細胞捕獲,使得T細胞獲得特異性靶向攻擊心肌成纖維細胞的能力。
鳥類和哺乳動物種群的減少阻礙植物適應氣候變化
《科學》封面:一只鳥在吃無花果?!犊茖W》雜志第6577期封面文章報道了植物處于種子散布損失的危險中。大約一半的植物物種是由動物傳播的,而種子傳播是脊椎動物提供的最普遍的共生關系之一。散播種子的動物通過將種子轉移到合適的棲息地來幫助肉質水果植物適應氣候變化。然而,許多種子傳播者正在減少,瀕臨滅絕或已經(jīng)滅絕。鳥類和哺乳動物種群的減少導致種子傳播減少了60%左右,限制了植物追蹤氣候變化的能力。研究表明,可以利用公開可用的數(shù)據(jù)準確預測物種相互作用,并在全球范圍內(nèi)描述生態(tài)系統(tǒng)有關情況。
流式細胞分選技術取得新突破
《科學》封面:表達熒光標記蛋白(綠色)的靶細胞被藍色激光照射,并從旋轉的細胞池中分選?!犊茖W》雜志第6578期封面文章報道了支持高速熒光圖像的細胞分選技術。此項研究開發(fā)出全集成的成像細胞分選器,融合了基于射頻發(fā)射的高速熒光成像技術、傳統(tǒng)石英杯液滴分選和獨創(chuàng)的無延遲信號處理及電子系統(tǒng),實現(xiàn)了高速捕捉基因組篩選中瞬時動態(tài)變化的細胞表型,并進行單個目標的分選。與傳統(tǒng)流式細胞儀相比,新技術可以分析1000多倍的數(shù)據(jù)量,并根據(jù)圖像以每秒15000個的速度對細胞進行分選。
玉米中配子體基因組激活時間研究
《科學》封面:玉米絲(長鏈)上花粉(明亮物體)的熒光顯微鏡圖像?!犊茖W》雜志第6579期封面文章報道了玉米配子體基因組的激活發(fā)生在花粉有絲分裂Ⅰ期。花粉由于群體規(guī)模大,在傳播、花粉管生長和植物受精過程中競爭激烈,具有很高的選擇能力??茖W家通過使用等位基因特異性RNA測序單個花粉前體,跟蹤玉米花粉向單倍體表達的變化,確定單倍體的選擇在花粉中起作用的時間。研究發(fā)現(xiàn),玉米花粉在一半的單倍體階段沒有單倍體轉錄本積累,限制了單倍體選擇在雄株配子體中發(fā)揮作用的時間。