• 全球变暖背景下水资源缺口的不均衡分布与气候适应策略

  随着全球气温持续攀升，水资源供需矛盾已成为21世纪最严峻的挑战之一。目前全球约40亿人口每年至少有一个月面临水资源短缺，而气候变化正在通过改变降水模式和蒸发蒸腾作用进一步加剧这一危机。更令人担忧的是，人口增长、农业灌溉扩张和工业化进程正在形成"三重压力"，使得许多地区的水资源消耗已超过自然补给能力，导致地下水枯竭、河流断流和生态系统退化。这种被称为"水资源缺口（water gaps）"的现象——即人类用水需求超过可再生水资源供给的差值——正在全球范围内引发连锁反应，从美国中央谷地到印度恒河平原，从中国华北到地中海沿岸，不可持续的水资源利用模式正在威胁着粮食安全、经济发展和生态平衡。为系统评估气

  来源：Nature Communications

  时间：2025-02-06

• 早期侏罗纪变暖中海洋物种的 “温度偏好”：预测生物命运的密码

  在地球的漫长历史中，气候一直在不断变化，而生物与气候之间的关系始终是科学家们关注的焦点。如今，全球变暖的趋势日益显著，人类活动导致等温线全球移动，海洋物种被迫远离热带地区，这不仅对生态系统造成了巨大冲击，还严重影响了人类的福祉。虽然人们常常关注到 2100 年的气候变化情况，但实际上，变暖很可能持续到未来几个世纪，并且预计气候变化将取代土地利用变化，成为物种灭绝的主要驱动因素。在这样的大背景下，物种的生存面临着巨大挑战。物种的分布范围变化或许暗示着其灭绝的风险，当海洋热浪来袭，处于分布范围边缘的种群可能会因生理压力而衰退，最终走向局部灭绝（extirpation）甚至全球灭绝（extincti

  来源：Nature Communications

  时间：2025-02-06

• 电阻分流Transmon中布洛赫振荡的量子理论：从宽带谱到双Shapiro台阶

  在量子计算领域，约瑟夫森结的电荷-相位二重性始终是研究的核心问题。传统AC约瑟夫森效应中，电压偏置会引发频率为2eV/h的电流振荡，而其对偶现象——电流偏置引发的布洛赫振荡(Bloch oscillations)却长期面临观测困境。这种困境源于两个根本矛盾：一方面，库仑阻塞效应强调电荷的离散性，要求相位变量完全离域；另一方面，Schmid转变理论预言当环境阻抗R超过电阻量子RQ=h/(2e)2时，约瑟夫森结会进入绝缘态，但这一理论在实验验证中存在显著偏差。近期关于双Shapiro台阶的观测实验更暴露出量子涨落对振荡频谱的展宽效应缺乏定量描述的问题。RQ条件下布洛赫振荡的量子行为。研究发现：1）

  来源：Nature Communications

  时间：2025-02-06

• 综述：间作功能中的可塑性响应

  间作系统与环境异质性间作（Intercropping）指在同一田地中，至少在部分生长季内同时种植两种或更多作物的种植方式。它涵盖多种混合作物设计，如条带间作（Strip intercropping）、接力条带间作（Relay strip intercropping）、行间作（Row intercropping）和完全混合种植（Full mixtures） 。不同设计会带来不同程度的环境异质性，这种异质性源于作物物种本身，而非土壤固有特性。在完全混合种植中，作物物种充分混合同时播种，种间植物相互作用程度高，但田间环境异质性相对较低。因为地上冠层和地下根系分布均匀，同一物种的植株生长环境相似，塑性

  来源：npj Sustainable Agriculture

  时间：2025-02-06

• 中生代非鸟类恐龙血管残骸的埋藏学变异：解锁古生物软组织奥秘

  在神秘的古生物世界里，化石一直是人们窥探远古生命奥秘的重要窗口。以往，古生物学家主要依靠化石硬体部分获取生物进化信息，但随着研究深入，越来越多的 “软” 组织化石被发现，如皮肤、羽毛、细胞等。这些软组织化石蕴含着独特的生物学信息，能帮助人们了解生物进化创新以及灭绝生物的生物学特征，具有不可估量的价值。然而，在非鸟类恐龙骨骼中发现的一些柔软、半透明且类似血管的成分，却引发了科学界的激烈争论。一方面，现有的生物降解模型无法解释这类成分为何能在漫长地质历史中保存下来；另一方面，其保存的埋藏学机制也尚不明确。此外，尽管在部分标本中发现了分子内源性的证据，但在更广泛范围内，相关数据依旧匮乏。这些问题如同

  来源：Scientific Reports

  时间：2025-02-06

• 欧洲生物多样性私人投资的现状、机遇与挑战：探寻可持续发展新路径

  在全球生物多样性持续衰退的大背景下，生物多样性保护面临着严峻的挑战。当前，全球生物多样性正沿着长期下降的轨迹发展，实现全球保护目标所需的自然保护和恢复投资水平，与当前的保护支出以及一些起到反作用、促使生物多样性进一步下降的政府补贴之间，存在着巨大的差距。公共资金在保护生物多样性方面的增长速度，远远无法满足实际需求。在这样的困境下，为了扭转生物多样性下降的趋势，实现全球保护目标，加大对生物多样性保护的投资成为关键一环。而私人投资作为一股重要的潜在力量，受到了广泛关注。《昆明 - 蒙特利尔协议》中就明确强调了扩大生物多样性私人投资的重要性，希望通过 “利用私人资金、促进混合融资…… 绿色债券、生物

  来源：Nature Ecology & Evolution

  时间：2025-02-06

• 综述：群体感应及其在介导海洋跨界相互作用中的作用

  群体感应及其在介导海洋跨界相互作用中的作用在海洋生态系统中，微生物之间的相互作用对全球生物地球化学循环和生态系统动态至关重要。群体感应（Quorum sensing，QS）作为一种细菌间的化学通讯系统，能协调细菌的基因表达和行为，在海洋生态中发挥着关键作用。群体感应信号分子的种类与特性QS 信号分子种类多样，在海洋细菌中广泛存在。常见的有酰基高丝氨酸内酯（AHLs，autoinducer - 1/AI - 1）、烷基喹诺酮（AQs）、α - 羟基酮（霍乱自诱导物 - 1/CAI - 1）等 。AHLs 是海洋系统中最丰富的 QS 分子，由革兰氏阴性菌产生。不过，呋喃糖基硼酸二酯（autoind

  来源：Communications Biology

  时间：2025-02-06

• 确保低生物量微生物组研究的严谨性：解锁人体器官微生物奥秘的关键

  随着肠道微生物组研究的蓬勃发展，科学家们的好奇心被进一步激发：人体其他器官，尤其是那些传统认知里无菌的器官，是否也存在着常驻微生物组？它们又是否会对宿主的生理机能产生影响呢？这个看似简单的疑问，却像一把钥匙，开启了一扇充满神秘与挑战的科研大门。在探索的过程中，研究人员发现，某些器官的微生物负载量相较于人口密集的肠道来说极低。这一差异，给微生物的检测带来了巨大的困难。无论是采用基于培养的方法，还是先进的测序技术，都难以准确地检测到这些微生物，并且很难将真实的微生物信号与潜在的污染或噪音区分开来。比如，一些研究曾将在污泥和土壤中发现的微生物与人体内部器官联系起来，这显然违背了微生物生态学的基本认知

  来源：Nature Microbiology

  时间：2025-02-05

• 西南地区人群肠道菌群特征及其与环境因素和代谢紊乱的关联研究

  研究背景肠道菌群被称为人类的“第二基因组”，其组成和功能与宿主健康密切相关。近年来，大规模队列研究揭示了菌群与代谢疾病（如肥胖、2型糖尿病、非酒精性脂肪肝等）的复杂关联。然而，中国西南地区作为地理环境独特、饮食文化多样的区域，其人群肠道菌群特征及与代谢紊乱的关系尚未系统探索。该地区高发的代谢疾病与菌群失调是否存在特异性关联？环境因素如何塑造菌群结构？这些问题亟待解答。研究设计与方法四川大学华西医院团队基于中国多民族队列（CMEC）的子项目CMEC微生物组计划（CMP），对921名西南地区汉族人群的粪便样本进行宏基因组测序（平均11.05±1.07 Gb数据量），结合293项宿主和环境因素（包括

  来源：npj Biofilms and Microbiomes

  时间：2025-02-05

• BioSCape：融合遥感与生物多样性科学，开启生物多样性监测新征程

  在地球的生态大舞台上，生物多样性正面临着前所未有的危机。如今，超过 100 万种物种的生存受到威胁，地球正处于第六次物种大灭绝的进程中。保护生物多样性迫在眉睫，而这需要精准、全面的数据支持。然而，创建全球生物多样性数据产品困难重重。生物地理分区、独立的进化历史，加上气候和环境的差异，使得生物多样性具有很强的地域性，“一刀切” 的解决方案根本行不通。获取高保真的生物多样性数据需要大量的实地考察，不仅耗费人力、成本高昂，而且现有的实地测量数据在时空上还存在诸多空白。与此同时，虽然调查技术有所进步，但仍无法完全填补这些空白。在这样的背景下，如何利用先进技术更有效地测量和监测生物多样性，成为了科学界亟

  来源：npj Biodiversity

  时间：2025-02-05

• 综述：全球化时代昆虫入侵的时间动态与全球流动

  全球化浪潮下的昆虫迁徙史从新石器时代人类迁徙开始，昆虫便与文明发展如影随形。考古证据显示，约1万年前谷物象鼻虫（Sitophilus granarius）已通过农业传播扩散至地中海地区。青铜时代丝绸之路的商队无意间传播了桃蚜（Hyalopterus arundiniformis），而德国小蠊（Blattella germanica）的基因组研究揭示其1200年前沿伊斯兰贸易路线从中东扩散至欧洲。殖民扩张与工业革命的双重加速15-19世纪欧洲殖民者将41-50%的旧大陆昆虫带入美洲，如加拿大41%的外来昆虫源自古北区。蒸汽船（1840s）和集装箱（1960s）技术使单次运输距离突破75,762公

  来源：Nature Reviews Biodiversity

  时间：2025-02-05

• 揭秘北极 MOSAiC 科考：从宏基因组组装基因组洞察极地微生物奥秘

  北极，这片神秘而广袤的冰雪世界，一直以来都是地球上最为独特的生态系统之一。北极海洋，作为北极生态的核心区域，蕴含着丰富的微生物资源。这些微生物虽然个体微小，却在整个生态系统中扮演着至关重要的角色。它们作为初级生产者，是海洋食物网的基础，驱动着生物地球化学循环，同时也是新型基因的宝库，吸引着生物技术产业的目光。然而，由于北极地区自然环境极端恶劣，常年被冰雪覆盖，使得中央北极海洋成为地球上研究最为匮乏的生物群落之一。随着全球气候变暖，北极地区的升温速度比低纬度地区更快，这对北极海洋生物群落的多样性产生了极为不利的影响。目前，我们对在这片栖息地中蓬勃生长的微生物群落知之甚少，在理解微生物群落如何应对

  来源：Scientific Data

  时间：2025-02-05

• 印度年轻女性经期健康与卫生的再认识：地域差异、影响因素及干预策略

  在印度，数百万女性在经期面临着巨大挑战。对于她们而言，管理经期需求绝非易事，这一情况在资源相对匮乏的中低收入国家更为突出。确保经期的尊严管理，不仅关乎女性个人的健康幸福，更与她们能否正常参与日常生活息息相关。从更广泛的层面来看，这不仅是个人卫生问题，更是一个至关重要的公共卫生议题和基本人权问题，是实现性别平等和社会正义的核心环节。同时，改善经期健康与卫生（MHH）对于达成可持续发展目标（SDGs）起着关键作用，它是推动整个 2030 年可持续发展议程前进的重要动力。尽管人们对 MHH 的关注度日益提高，但过往的研究和公共卫生议程往往存在局限性，只是狭隘地聚焦于 MHH 的个别组成部分，比如仅仅

  来源：npj Women's Health

  时间：2025-02-05

• 地中海流域淡水短缺对海洋生态系统的连锁效应：初级生产力锐减与渔业资源危机的实证研究

  在地中海沿岸国家，拧开水龙头就能获得清水的日常正在变得奢侈。气候变化导致的降水减少与人类活动加剧的双重压力下，这个被誉为"欧洲水塔"的区域正面临前所未有的水资源危机。更令人担忧的是，当政策制定者们为农业灌溉与旅游业争抢每一滴水时，几乎没有人关注这些"消失的淡水"对蔚蓝海洋造成的致命打击——直到欧盟联合研究中心(JRC)的科学家们用超级计算机揭开了这个隐藏的生态链式反应。传统认知中，河流入海常被视作水资源的"终点"，但Diego Macias领衔的国际团队在《Nature Communications》发表的研究彻底颠覆了这一观念。通过其独创的Blue2建模框架(Blue2MF)，研究人员首次量

  来源：Nature Communications

  时间：2025-02-04

• 变暖如何重塑浮游生物世界：大型实验揭示的生态奥秘

  在全球变暖的大背景下，地球生态系统正经历着深刻变革，淡水生态系统也未能幸免。淡水因其相对较小的规模和在陆地景观中的隔离状态，加之人类对其资源的过度开发利用，使得它对气候变化格外敏感。一直以来，人们都知道全球变暖会改变生态系统的诸多特性，像生物多样性、生态功能以及生物的物候变化等，而这些变化背后，生物体新陈代谢的改变起着关键作用。在众多影响生态系统变化的因素中，生物的体型大小是一个极为重要的指标。它不仅与生物个体的代谢速率、适应能力紧密相关，还通过一系列缩放定律，影响着从物种层面到生态系统层面的诸多过程，比如能量流动、营养循环以及生物间的营养级相互作用等。在水生生态系统中，浮游生物作为能量和物质

  来源：Communications Biology

  时间：2025-02-04

• 多组学解析气流对不同植物愈伤组织培养的影响：解锁植物细胞工厂的新密码

  在生物技术和园艺领域，植物细胞培养宛如一座潜力无限的宝藏库，有着极为广泛的应用。它不仅能用于植物的快速繁殖，还能作为生产高价值生物分子的 “细胞工厂” ，为医药、化妆品等行业提供关键原料。然而，这座宝藏库的开发并非一帆风顺。植物愈伤组织在代谢方面存在着显著的多样性，不同植物物种的愈伤组织，甚至同一物种不同来源的愈伤组织，其代谢特征、增殖能力、再生和分化潜力都大相径庭。而且，环境条件对愈伤组织的代谢影响也十分复杂，就像一团乱麻，让科研人员难以理清其中的头绪。比如，环境中的湿度、气体成分等因素，到底如何影响愈伤组织的生长和代谢，一直是困扰科学界的难题。这些问题严重阻碍了植物细胞培养技术的进一步发展

  来源：Scientific Data

  时间：2025-02-04

• 揭秘钙钛矿纳米晶超晶格：环境助力激子量子输运的突破与意义

  在微观的物质世界里，能量载体在固态材料中的运输过程一直是科学家们关注的焦点。量子输运理论早已预测，在中间耦合 regime ，由于相干波状和非相干粒子状机制之间的复杂相互作用，会出现独特的输运现象。然而，这些理论预测一直缺乏实验证据的有力支撑。就好比在黑暗中摸索，虽知道前方可能有宝藏，但却始终找不到确切的方向。从光合作用中光能的高效捕获，到量子比特之间的信息传递，激发能在相互作用粒子网络中的传输，是许多关键现象的基础。但在研究电子传输时，对于中间 regime 的实验研究少之又少。环境辅助量子输运（ENAQT）理论更是挑战了传统认知，它认为热涨落和声子相互作用等去相位现象，竟能在无序系统中增强

  来源：Nature Communications

  时间：2025-02-03

• 基于水-环境-健康协同效应的可持续净水解决方案：河岸过滤与反渗透技术的整合优化研究

  随着全球化学品年销售额突破5.6万亿美元，饮用水源中农药、药品和个人护理品(PCPs)等新兴污染物(CECs)的复杂混合体持续威胁公共健康。传统水处理技术虽能去除部分污染物，却面临高能耗、化学添加剂依赖及消毒副产物(DBPs)生成等新问题。如何在保障水质安全的同时实现环境可持续性，成为全球水资源管理的核心挑战。哈尔滨工业大学联合国际团队提出创新解决方案：通过整合自然生态过程与工程技术，构建河岸过滤-反渗透(RBF-RO)协同系统。研究选取荷兰Kamerik水厂为案例，对比分析RBF-RO与传统RBF-延长处理(RBF-ET)系统的性能差异。结果显示，RBF-RO系统将致癌风险降至WHO安全阈值

  来源：Nature Communications

  时间：2025-02-03

• 基于局部化学环境的高熵合金电催化剂电子描述符设计与性能调控

  在能源转换领域，高熵合金(HEAs)因其近乎无限的成分组合和独特的局部化学环境，成为突破传统催化剂性能瓶颈的新兴材料。然而，HEAs表面数百万个非均匀活性位点的复杂电子结构，使得"如何理性设计高活性位点"这一关键科学问题长期悬而未决。传统d带中心(εd)描述符在HEAs体系失效的现象，更暴露出当前理论模型对局部化学环境影响的认知不足。针对这一挑战，中国科学院合肥物质科学研究院的研究团队在《Nature Communications》发表创新成果。通过构建包含8170个吸附系统的庞大数据库，研究人员发现HEAs表面活性中心的反应性同时受两个关键因素调控：中心金属原子的本征d带填充分数(fdMet

  来源：Nature Communications

  时间：2025-02-02

• 加拿大高分辨率温度与降水预测：纠正偏差，洞察未来气候变化

  气候变化如同一场无形却威力巨大的风暴，正席卷全球，加拿大也未能幸免。在过去几十年间，加拿大平均年气温上升约 1.7°C，几乎是全球平均速率的两倍 。这一变化引发了当地和区域水文气候变量的改变，给国家的基础设施可持续性、沿海社区、人类健康以及生态系统都带来了巨大风险。例如，当前加拿大基础设施的设计和修复依赖历史水文气候数据，却忽视了未来的变化；农业领域也因气候变暖出现了改变，且预计还会加剧。此外，在评估未来洪水影响等方面，也急需高分辨率的未来预测数据集。然而，全球气候模型（GCMs）虽能提供未来气候模拟，但空间分辨率相对较粗，在区域尺度存在偏差，无法满足加拿大本地应用的需求。而且，现有的加拿大未

  来源：Scientific Data

  时间：2025-02-02

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