• 杨树非整倍体群体中基因组失衡对基因表达影响的综合分析：剂量效应与逆向效应的博弈

  在遗传学研究中，染色体数量的稳定性对生物体的正常发育至关重要。然而，自然界中存在着一种染色体数目异常的现象——非整倍体(aneuploidy)，即个体体细胞中染色体数量不是基数的整数倍。这种基因组失衡(genomic imbalance)在动物中通常会导致严重的发育缺陷，但植物却表现出更强的耐受性。这种差异使得植物成为研究非整倍体生物学效应的理想模型。杨树作为重要的经济树种和林业研究模式生物，其非整倍体研究却相对滞后。尽管在拟南芥、玉米等植物中已有相关研究，但木本植物特别是杨树的非整倍体研究仍存在空白。理解染色体剂量变化如何影响基因表达，不仅有助于揭示基因组平衡维持的分子机制，也为林木育种提供

  来源：Communications Biology

  时间：2025-12-05

• KRAS G12突变体在HLA-A*11:01中的结构导向分析揭示G12D因长度编码而具有免疫原性优势

  在癌症免疫治疗领域，靶向肿瘤特异性抗原（TSAs）的过继性T细胞疗法，如嵌合抗原受体T细胞（CAR-T）和T细胞受体工程化T细胞（TCR-T），已经展现出巨大潜力。这些疗法能够精准识别由主要组织相容性复合物I类（MHC-I）分子呈现在肿瘤细胞表面的突变肽段，从而发动免疫攻击。在众多癌基因突变中，KRAS基因第12位甘氨酸（G12）的突变是最常见的驱动突变之一，广泛存在于结直肠癌、胰腺癌和非小细胞肺癌等恶性肿瘤中。这些突变导致KRAS蛋白持续处于激活状态，进而异常活化MAPK和PI3K-AKT等信号通路，促进肿瘤生长。尽管针对KRAS G12突变体的TCR-T疗法已进入早期临床试验，但患者的临床

  来源：Communications Biology

  时间：2025-12-05

• 马甲子T2T单倍型基因组揭示鼠李科进化与抗病/抗逆分子机制

  在植物基因组学研究日新月异的今天，鼠李科植物作为重要的经济树种和生态树种，其基因组资源却相对匮乏。马甲子(Paliurus hemsleyanus)作为中国特有落叶灌木或小乔木，不仅具有生态韧性、经济价值和观赏价值，更是枣树(Ziziphus jujuba Mill.)的优选砧木，能显著提高接穗对枣疯病的抗性。然而，由于缺乏高质量的基因组参考序列，人们对该物种的基因组生物学和进化历史的认识一直受限。为了解决这一难题，河北农业大学的研究团队在《Communications Biology》上发表了最新研究成果。他们采用多种前沿测序技术，成功构建了马甲子单倍型分型的端粒到端粒无间隙基因组，为鼠李科

  来源：Communications Biology

  时间：2025-12-05

• 谈判策略的进化驱动亲代合作模式多样化

  在动物界，亲代照护呈现出令人惊叹的多样性——从双亲共同育幼到单亲独自承担，甚至完全放弃后代。这种多样性背后隐藏着一个根本矛盾：虽然双方父母都希望后代获得最佳照顾，但每方都更倾向于让对方承担更多育儿成本。这种亲代冲突如同一场永恒的拉锯战，既需要合作又存在"搭便车"的诱惑。传统理论试图通过进化博弈论解释这一现象，但多数模型假设亲代采取固定不变的照护策略，忽略了现实生活中父母会根据伴侣行为灵活调整的事实。正如人类父母会通过日常互动协商育儿分工，动物界也存在着类似的"谈判"行为。早前的数学模型预测谈判会导致亲代合作水平降低，这一结论与许多野外观察相悖，使得科学家们开始重新审视亲代谈判的本质。为了解开这

  来源：Communications Biology

  时间：2025-12-05

• RPS17依赖性核糖体合成调控外周破骨细胞前体发育模式在强直性脊柱炎病变中的关键作用

  强直性脊柱炎(Ankylosing Spondylitis, AS)是一种让人体脊柱和关节逐渐"石化"的慢性风湿性疾病，患者最终可能出现关节融合和脊柱强直，导致严重残疾。尽管现代医学已有非甾体抗炎药(NSAIDs)和生物制剂等治疗手段，但对于已经形成的关节骨性强直，药物往往束手无策，手术成为唯一选择。这一治疗困境的背后，是科学界对AS病变机制认知的不足。传统上，研究人员将目光聚焦于成骨细胞过度活化导致的新骨形成。然而，骨骼健康实际上依赖于骨形成与骨吸收的动态平衡。AS患者同时存在局部新骨形成和全身性骨量丢失的矛盾现象，这提示我们：除了成骨细胞过度活跃外，破骨细胞功能受损可能同样是AS病变的关键

  来源：Bone Research

  时间：2025-12-05

• 拟南芥种子休眠与萌发的翻译组与表观转录组调控机制研究——以哥伦比亚型和佛得角型为例

  种子是植物生命周期中最为关键的阶段之一，它代表着从休眠状态向活跃生长的转变过程。这一过程受到环境信号和内源调控网络的精细调控，尤其是脱落酸(ABA)和赤霉素(GAs)的平衡在种子休眠与萌发中起着核心调控作用。然而，不同基因型拟南芥在种子休眠特性上存在显著差异，哥伦比亚型(Col-0)表现为低休眠性，收获后即可快速萌发，而佛得角型(Cvi-0)则具有深休眠特性，需要经过较长的后熟过程才能萌发。这种自然变异为研究种子休眠与萌发的分子机制提供了理想模型。尽管前人对种子萌发的转录调控已有较多研究，但对于翻译水平和表观转录组层面的调控机制了解甚少。特别是m6A甲基化作为真核生物mRNA中最常见的修饰，其

  来源：Plant Molecular Biology

  时间：2025-12-05

• 仿生跨模态超叠加塑性：实现无缝视觉传感内存处理新范式

  在万物互联时代，视觉信息处理已成为物联网应用的重要组成部分。然而传统视觉处理技术面临着数据链冗余、能耗高、效率低等挑战。传统硬件架构中传感器、存储器和处理器相互分离，导致数据传输产生"内存墙"问题，限制了边缘设备的实时处理能力。更关键的是，生物大脑能够通过跨模态信息整合实现超叠加感知效应，而现有电子器件仅能实现刺激的线性叠加，缺乏这种高效的信息整合能力。发表在《Nature Communications》的这项研究从生物大脑初级皮层的跨模态感知机制中获得灵感，开发了一种基于二硫化钼（MoS2）的仿生视觉处理硬件平台。研究人员通过巧妙设计浮栅光电晶体管阵列，模拟了生物神经系统的跨模态关联可塑性，

  来源：Nature Communications

  时间：2025-12-05

• 取代富勒烯实现无取向光学核超极化：迈向高灵敏度MRI诊断新途径

  在医学诊断领域，磁共振成像(MRI)技术因其无创、无辐射的特点而备受青睐。然而，其灵敏度不足一直是制约其发展的瓶颈问题。动态核极化(DNP)技术通过将电子自旋的极化转移至核自旋，可显著提升MRI的检测灵敏度。传统DNP技术需要极端条件（6.7 T磁场、1.4 K低温）才能获得高电子自旋极化度，而基于光激发三重态电子的三重态-DNP技术可在更高温度下实现核超极化。但该技术面临一个关键挑战：为实现有效的极化转移，需要将掺杂极化剂的单晶样品精确取向在磁场中，这不仅操作繁琐，且难以在实际医疗场景中推广应用。针对这一难题，日本多个研究机构联合团队在《Nature Communications》发表了创新

  来源：Nature Communications

  时间：2025-12-05

• 氢键有机框架@导电金属有机框架异质结构实现安培级过氧化氢电合成

  在绿色化工浪潮中，过氧化氢（H2O2）作为一种环境友好的氧化剂，在医药、造纸、环境保护等领域具有不可替代的地位。然而，传统的蒽醌法生产工艺能耗高、污染大，亟需开发可持续的替代方案。电化学双电子氧还原反应（2e-ORR）因其温和的反应条件和绿色工艺特点，被视为最具潜力的H2O2合成技术。特别是在中性环境中进行2e-ORR，可有效避免酸性或碱性条件下H2O2不稳定、设备腐蚀严重等问题，更具实际应用前景。然而，实现工业级H2O2300 mA·cm-2）时，大多数 electrocatalyst（电催化剂）的法拉第效率（Faradaic efficiency，FE）会急剧下降。这主要是由于在高电流密度

  来源：Nature Communications

  时间：2025-12-05

• 形状演化微纤维轨道实现液滴自发定向输运的新机制

  在微流控技术和分析化学领域，实现液滴的精准操控一直是科学家们追求的目标。传统基于Gibbs表面自由能最小化理论的液滴定向运动策略，依赖于预先设计的静态表面梯度（如化学组成、粗糙度、刚度等梯度）。然而，这类静态梯度表面存在固有局限：输运方向一旦制备即固定不变，且输运距离与速度相互制约，难以满足复杂应用场景对液滴操控灵活性、可重构性的需求。能否在无固有梯度的表面上实现液滴的自发定向输运，成为领域内一个亟待解决的关键科学问题。受多米诺骨牌效应启发，香港城市大学朱平安团队与中国科学技术大学司挺团队合作，在《Nature Communications》上发表了题为“Spontaneous droplet

  来源：Nature Communications

  时间：2025-12-05

• p-p-s轨道耦合调控阴离子掺杂催化剂设计新策略及其在锂硫化学中的应用

  锂硫电池（Li-S Batteries, LSBs）因其高达2600 Wh kg-1的理论比能量和1675 mAh g-1的硫正极容量，被誉为下一代储能体系的明星候选。然而，硫及其放电产物Li2S2/Li2S的本征导电性极差（硫为5×10-30S cm-1），多硫化物（LiPSs）的“穿梭效应”严重，加之硫物种转化（S8→Li2S）能垒高、动力学缓慢，严重制约了LSBs的功率密度和循环稳定性，阻碍其商业化进程。为解决这些难题，过渡金属硫族化合物（TMDCs）因其极性表面与多硫化物的强相互作用，被广泛用作催化材料以抑制穿梭效应并加速LiPSs转化动力学。遗憾的是，大多数TMDCs表现为半导体特性

  来源：Nature Communications

  时间：2025-12-05

• 吡啶鎓催化释放CO2的噁唑烷酮糖基氨基甲酸酯通用O-糖基化平台

  在生命科学领域，碳水化合物如同掌握生命密码的密钥，参与细胞识别、免疫应答和疾病发展等关键生物学过程。然而，天然糖链的结构复杂性使得从生物体中直接提取纯化变得异常困难。化学合成成为获取结构明确糖类分子的重要手段，尤其在糖类药物开发和功能研究中不可或缺。尽管自动化合成、预活化策略等新技术不断涌现，但糖基化反应的核心挑战始终在于如何平衡供体的稳定性与反应活性，同时实现高立体选择性和原子经济性。传统糖基化供体如卤代糖和三氟乙酰亚胺酯虽广泛应用，但存在制备条件苛刻、副反应多、离去基团不可回收等问题。气体释放活化策略因其能驱动反应平衡向产物方向移动而备受关注，其中糖基氨基甲酸酯类供体可通过释放CO2进行活

  来源：Nature Communications

  时间：2025-12-05

• 轨道耦合不对称配位NiCoMn异质三金属原子位点实现千小时高效尿素电氧化耦合制氢

  随着化石能源的日益枯竭和环境污染问题的加剧，开发可再生能源已成为科学研究的前沿课题。氢能因其高热值、燃烧产物无污染和来源丰富等优点，被认为是最具发展潜力的替代能源之一。在多种制氢方法中，电化学析氢反应(HER)因其反应条件温和、操作简单而受到广泛关注。然而，阳极水氧化反应缓慢的动力学特性导致电解水制氢需要较高的过电位，严重制约了氢气的析出速率和整体能量转换效率。为了解决这一难题，研究人员尝试在电解液中添加尿素、甲醇和肼等小分子添加剂。这些分子的氧化热力学比水更有利，可以替代水氧化反应，降低阳极反应过电位，从而减少制氢的总能耗。其中，尿素因其在农业和工业废水以及人和动物尿液中的广泛存在而备受关注

  来源：Nature Communications

  时间：2025-12-05

• 多频数字信号驱动的少层石墨烯纳米机械谐振器：面向宽带视频信号传输的滤波与解调新策略

  在当今无线通信技术飞速发展的时代，高频（HF）和甚高频（VHF）波段因其在远距离通信中的稳健性，仍是不可替代的传输渠道。然而，传统电子滤波器在面对复杂调制信号时，往往受限于固定带宽和有限的调谐能力。纳米机械谐振器作为一种新兴的微纳器件，其共振频率可通过静电栅压实时调节，类似于可调谐的LC电路，为信号处理提供了新途径。但以往研究多集中于单频驱动或窄带噪声响应，对于宽带、多频相干信号驱动的动力学行为及其在信息传输中的应用潜力尚缺乏深入探索。近日，苏州大学Joel Moser、卢恒（Heng Lu）等人在《Nature Communications》上发表论文，报道了一种基于少层石墨烯（Few-La

  来源：Nature Communications

  时间：2025-12-05

• 面向高温应用的多相水系“湿沙”电解质：实现140°C稳定运行的锌金属电池

  随着现代工业系统对高温环境下本质安全储能设备的迫切需求，水系锌金属电池（AZMBs）因其不可燃性、高理论容量（820 mAh g-1或5855 mAh cm-3）和成本效益而备受关注。然而，当前AZMBs的性能受限于水电解质固有的副反应，如负极的析氢反应（HER）和锌腐蚀，以及正极材料溶解等问题。在高温条件下，离子迁移率和反应动力学加速，水接近沸点时产气加剧，导致电池膨胀和循环寿命急剧下降。因此，开发能够在热环境下稳定运行的长寿命AZMBs成为亟待解决的挑战。为提升AZMBs的高温性能，研究人员通过电极结构修饰、界面涂层构建和耐高温电解质工程等多种策略进行了广泛探索。其中，提高水电解质的热稳定

  来源：Nature Communications

  时间：2025-12-05

• 超稳定酰胺类异喹啉酮连接共价有机框架实现高效光催化单电子转移转化

  在材料科学领域，共价有机框架（COFs）自2005年被Yaghi等人发现以来，就以其精确、模块化和多孔的晶体结构吸引了广泛关注。这些网络结构在催化、光电子学、酶封装、分离以及能量转换与存储等领域展现出巨大应用潜力。然而，一个关键挑战始终存在：如何平衡结构稳定性与高效的电荷载流子动力学——这是光催化应用的前提条件，而快速激子复合往往限制了其性能表现。过去十年中，探索新型连接方式成为丰富COFs功能的有效策略。例如，更稳定的亚乙烯基连接解决了亚胺连接COFs的不稳定性和有限π共轭问题。然而，由于构建单元种类有限，实现具有可逆连接的稳健COFs仍然具有挑战性。将亚胺连接的COFs不可逆地转化为芳香杂

  来源：Nature Communications

  时间：2025-12-05

• 外尔铁磁体Fe3Sn中室温反常面内霍尔效应的拓扑起源与异质结调控

  在拓扑量子材料研究领域，反常霍尔效应（AHE）作为贝里曲率的宏观体现，已成为探索电子拓扑态的重要探针。然而，当磁场局限于材料平面时，由于晶体对称性的严格限制，反常面内霍尔效应（IPHE）的观测始终面临挑战。传统AHE需要打破时间反演对称性，而IPHE还需额外打破面内旋转对称性，这使得其仅在特定对称性破缺体系中得以显现。尽管理论预测拓扑磁体可产生室温IPHE，但实验上仍缺乏可靠证据。为攻克这一难题，香港科技大学研究团队选择具有Kagome晶格结构的铁磁体Fe3Sn作为研究对象。该材料中铁原子构成二维Kagome网络，锡原子占据蜂窝中心，其强磁交换作用（J≈40 meV）使居里温度高达705 K，

  来源：Nature Communications

  时间：2025-12-05

• 揭秘高强韧离子凝胶在快速变形下的正应变率-伸长关系：滑动环效应与溶剂/阴离子协同作用机制

  在柔性电子、软体机器人和可穿戴设备迅猛发展的今天，高性能弹性体材料的需求日益迫切。离子凝胶（Ionogel），作为一种将离子液体（Ionic Liquid, IL）封装于聚合物网络中的导电材料，因其不挥发、高导电性和热稳定性等优点，被视为理想候选者之一。然而，一个长期存在的瓶颈制约了其更广泛的应用：大多数离子凝胶的力学性能，尤其是在快速变形下的表现，不尽如人意。传统上，增强离子凝胶韧性常借鉴水凝胶的策略，例如引入超高分子量聚合物的物理缠结、多级氢键、金属配位或机械互锁网络等，其核心是通过牺牲键（Sacrificial Bonds）的断裂来耗散能量。但当变形速度加快时，分子重排和链间非共价键解离

  来源：Nature Communications

  时间：2025-12-05

• 基于磁隧道结概率性贪婪算法的旅行商问题求解器：硬件随机性驱动的组合优化新范式

  在人工智能、物流规划和网络设计等领域，组合优化问题如同隐藏在数据迷宫中的宝藏，寻找最优解的过程既充满挑战又极具价值。其中，旅行商问题（TSP）作为组合优化的经典代表，要求寻找访问所有城市的最短路径，随着城市数量增加，解决方案的数量呈指数级增长，使得传统算法难以在合理时间内找到最优解。确定性算法如动态规划和分支定界法在小规模问题上表现优异，但面对大规模复杂问题时往往陷入局部最优解而无法逃脱。近年来，研究者开始将随机性引入优化算法，诞生了模拟退火、遗传算法等随机优化方法。这些方法通过引入随机性来增强搜索空间的探索能力，但其效果很大程度上依赖于所使用的随机数发生器（RNG）的质量和可配置性。传统的伪

  来源：Nature Communications

  时间：2025-12-05

• LLaMAC：基于低成本生物信号传感器的情感计算大型多模态数据集

  当电影制片人紧张地盯着放映厅里观众的反应时，他们或许从未想过，决定作品成败的关键竟隐藏在观众指尖的微汗、心跳的节奏甚至脑电波的起伏中。情感计算领域的科学家们一直试图破解这个谜题：如何通过客观的生理信号准确捕捉人类的主观情感？这不仅关乎艺术作品的商业成功，更对心理健康监测、人机交互优化等领域具有深远意义。然而，现有研究面临着一个尴尬的困境：实验室里用着价值数十万元的医疗级设备采集的数据，却难以应用到普通人日常可及的消费级设备上。就像用天文望远镜观察街头景观，虽然精度惊人却缺乏实际推广价值。更棘手的是，以往的数据集往往存在明显短板——有的只记录情绪维度而忽略具体情绪类型，有的样本量不足百人难以保证

  来源：Scientific Data

  时间：2025-12-05

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