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名刊论文精选

来源:  发布时间:2015-10-30


新的肝细胞

   新的肝细胞作为体内平衡程序的一部分是怎样在成年肝脏中出现的仍不清楚。Roel Nusse及同事利用复杂细胞标记方法对这一问题进行了研究。他们在中央静脉附近识别出一类增殖的肝细胞,它们是双倍体(相比之下成熟细胞是多倍体),表达一个肝脏祖细胞标记。这些细胞对由来自中央静脉的相邻内皮细胞提供的Wnt信号做出反应,成为能够取代维持肝脏平衡所需的所有肝细胞类型的多倍体肝细胞。
年轻的热带山地生物群的演化
   马来西亚婆罗洲的基纳巴卢山是喜马拉雅山与新几内亚之间的最高峰,同其他热带山脉一样,它也是一个生物多样性热点,包含很多被高程分隔开来的地方种。本文作者通过对来自基纳巴卢山的整个生物群(其中包括青蛙、蛛形纲动物、蜗牛、水蛭、苔藓、开花植物、蕨类和真菌)进行取样,研究了这种生物多样性的演化起源。DNA条码分析显示,这些物种大部分都比这座600万年的山脉年轻,它们要么是将自己的生活环境上移了的低地物种的亲缘种,要么是来自其他高海拔地区的远距离迁移种。

多金属催化交叉耦合

   用于新的碳-碳键之形成的过渡金属催化法被用来合成一系列不同的小分子,但仅用一种金属不能促进选择性或高效率转变,改用两种不同催化剂的协同作用(多金属催化)很有意义。本文作者表示,一种镍催化剂和一种钯催化剂之间的合作可被用来将溴代芳烃与芳基三氟甲磺酸酯直接偶联,从而免除对芳基金属试剂的需求。每种催化剂单独使用时产率不到5%,但两种催化剂同时使用时产率可达94%。这些结果显示了用于联芳烃、杂芳烃和二烯烃合成的一个新的通用方法,并且应能简化药物的合成——它们当中很多目前都是用预制有机金属试剂合成的。

细菌分解膦酸酯的机制

   当磷酸盐供应不足时,某些细菌能够利用有机膦酸酯化合物,这是因为它们拥有能断开稳定的碳-磷键的专门化的酶机构。这其中所涉及的机制尚不清楚。Ditlev Brodersen及同事确定了来自大肠杆菌的240-千道尔顿的C-P裂解酶复合物的晶体结构。该结构包含两个潜在的活性点,它们也许能将有机膦酸酯化合物偶联到ATP上,随后将C-P键水解。

气候变暖是否停滞了?

   全球表面平均温度(GMST)比率的有限上升激起了关于气候变化的争论,在一片辩论声中,Kevin Trenberth指出自然的气候通量可以压制全球背景下的变暖,造成稳定状态的比率,或者使其出现全球变暖停滞的hiatuses现象,而这具有极大的欺骗性。经过数年的监测,GMST的变化因年而异,甚至以十年为单位的变化也不同。Trenberth争论说,自然内部的变化是造成这些不同之处的原因,这些自然变异在任何时间点都会强到足以掩盖背景中的暖化。

细菌防御机制触发器

   细菌用一批防御机制对有压力的情况做出反应,这些机制包括构建一个抵抗性的外套、在它们的表面生长出防御性的结构,或者制造酶从而分解攻击者的DNA。Xiaodong Zhang等对控制细菌防御的蛋白质的发现,揭示出了致病细菌盔甲上的一个漏洞。在他们的研究中,σ54蛋白质抑制细菌的防御,直到它遇到压力,这时这种蛋白质重新排列结构从而触发防御,使其发挥作用。

心理科学的可再现研究

   在一个名为“可在现项目:心理学篇”的大课题中,来自五大洲的超过270位科研者在与原作者密切合作的情况下,试图再现3种心理学顶级期刊上发表过的100篇科研发现。结果显示,超过六成的研究结果不可再现,而且,在可以再现的研究中,与原研究结果相比,新结果效应量明显减少。作为迄今为止最大规模的再现项目之一,这一结论不容乐观,引起业界思考和争论。

中性粒细胞轨迹在呼吸系统中引导流感病毒效应T细胞

   在机体被病毒感染时,体内的趋化因子能诱导被激活的效应T细胞到达被感染的部位。但是,是什么产生了这些趋化因子,趋化因子又是怎么召集T细胞的,现在还不清楚。Minsoo Kim及其同事采用实验的方法,证明了中性粒细胞移动过程中会留下长时间持续的、富含趋化因子的轨迹,这些轨迹诱导CD8+T细胞到达被流感病毒感染的部位起免疫作用。

塞贝克效应驱动的自旋转移力矩

   一种新的物理机制显示,科学家可用热能来操控磁的形成。通常情况下,用电流通过磁层才能产生自旋转移力矩,他们现证明存在一种用强热流来产生自旋转移力矩的机制,这一机制主要由自旋依赖的塞贝克效应驱动。研究者用皮秒(万亿分之一秒)激光脉冲制造一种强超快热流,在纳米自旋器件中,自旋和热的耦合产生了新的物理现象,由热传输驱动的自旋转移力矩能为人们提供一种操控局部磁化的新方法。《Nature Physics》

对磁场和温度敏感的钻石探测器

   纯净钻石是完全由碳原子组成的晶格结构,不会与磁场相互作用。美国麻省理工大学(MIT)研究人员利用人造钻石中的氮晶格空位,开发出新一代超灵敏磁场探测器。人造钻石中的瑕疵是晶格中一个氮原子取代了碳原子形成的氮空位,空位中的电子能与磁场相互作用,对磁场极为敏感,研究人员计算了激光入射晶体的角度,使激光能从各棱面反射,以收集尽可能多的光子,该结构能使重新发出的光子以4种角度射出,每一边放一个透镜能收集20%的发射光,把它们聚集到一个光探测器上,足够生成一次可靠的检测。《Nature Physics》

10-8精度下测试若等效原理

   近年来,科学界兴起利用新发展起来的冷原子干涉技术,用原子作为检验质量,来检验弱等效原理对微观粒子是否成立。然而,十多年来检验精度一直停留在10-7水平。中科院武汉物理与数学研究所的研究者们用铷-85和铷-87两种原子干涉仪构建了一个微观世界的“比萨斜塔实验”:用原子喷泉和受激拉曼跃迁技术,实现两个同步自由落体的原子干涉仪,并由此测量两种原子重力加速度是否有差异,系统误差评定表明,在10-8精度下弱等效原理依然成立。《Physical Review Letters》

反质子—电子偶素散射反应形成反氢原子

   来自澳大利亚科廷大学的A.?S.Kadyrov等科学家们和英国斯旺西大学的科学家M.Charlton一起找到了一种可以将反氢原子生产效率提高几个数量级的方法。在实验室中,有好几种方法可以产生反氢原子,其中一种方法叫做反质子—电子偶素散射反应。到目前为止,大多数这种反应被证明处于基本态。此次科学家从理论上证明,用处于兴奋态的电子偶素与反质子碰撞,能显著提高反氢原子的生产能力,特别是耗费能源显著降低。他们希望这种方法能够大量生产冷的反氢原子,进而用于测试反物质的基本属性。《Physical Review Letters》

量子波包的引力效应

   最近,浙江工业大学维尔切克量子中心熊宏伟教授提出,引力不过是从非平衡向着热力学平衡方向演化导致的一种效应,这个演化趋势导致了经典引力的吸引特征。他首先计算了物质和真空耦合导致的真空温度场分布,然后通过分析决定从非平衡向着热力学平衡方向演化的自由能公式自然得到经典引力的吸引特征。他同时研究了量子波包的引力效应,发现在量子波包的内部会自然出现排斥的引力效应,而在量子波包的外部和经典的引力效应完全一样,这个新奇的理论预言有望在实验中给予检验。《Frontier of Physics》

从2056天的Borexino数据中发现反中微子

   意大利格兰萨索国家实验室Borexino实验团队在地壳和更深层地幔中探测到中微子的反物质——反中微子,他们分析了Borexino探测器获得的2056天的详细数据后,发现置信度具有5.9σ水平,而且他们同样得到,地幔中的反中微子占到总量的一半左右。这些最新发现有助于物理学家们揭示暗物质等宇宙奥秘,地幔中微子的探测研究将帮助科学家们更好地理解放射物衰变如何驱动地幔中岩石层移动等过程。《Physical Review D》

嵌入式量子模拟器中的时间反演和电荷共轭

   量子模拟器是用来演示理想量子模型的属性的仪器,它使我们能够研究通过经典方式无法高效地模拟的量子系统。然而,由于量子系统不能实现反幺正过程,量子模拟器还不能实现某些基本的代数运算。清华大学副教授金奇奂研究组通过引入扩展空间和被称作嵌入式量子模拟器的新概念,首次在离子阱系统中实现了复共轭和对称操作,该实验探索了量子模拟领域的全新方向,将“非物理”操作引入到量子模拟工具箱中,该研究实现可以被应用于大量需要“非物理”操作的量子计算和模拟中。《Nature Communications》

具有2×10-18不确定性的原子钟

   近年来,先进的激光稳定技术和新型原子捕获方法都获得了巨大改进。来自美国的研究者Jun Ye等将这些工具使用在光晶格钟上,获得了比其他类型的原子钟更好的稳定性和更低的不确定性。具体来说,他们将极冷锶原子晶格与外界隔离,用超稳定激光干扰,报告了创下新精度纪录的原子钟,这种利用锶原子晶格的光晶格钟,比现有最精确的计时器要精确近3倍,也使光晶格钟更有可能取代现有的标准测量工具——铯原子钟。《Nature Communications》

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2024年7月

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