• 迈向长期治理的框架性概念：应对全球性挑战的关键路径

  在当今时代，气候变化、环境污染、核废料处理以及不可持续的生产和消费模式等问题，如同一层层难以解开的复杂谜团，给人类社会带来了前所未有的挑战。这些问题的复杂性超乎想象，其产生的后果可能极为严重，解决的道路更是布满荆棘。例如，全球气候变暖导致极端天气频繁出现，冰川加速融化，威胁着众多生物的生存家园；环境污染使得生态系统遭到破坏，人类健康也受到潜在威胁。面对这些严峻的问题，传统的短期政策制定方式显得力不从心，迫切需要一种全新的、具有前瞻性的治理模式。在这样的背景下，来自德国卡尔斯鲁厄理工学院（Karlsruhe Institute of Technology，KIT）、德国尤利希研究中心（Forsc

  来源：Energy, Sustainability and Society

  时间：2025-02-10

• Safe-and-Sustainable-by-Design 理念赋能：有机氧化还原液流电池储能分子的创新变革

  在全球能源转型的浪潮中，欧洲的能源格局正经历着前所未有的变革。气候变迁和地缘政治因素推动欧洲能源政策加速调整，可再生能源在电力供应中的占比不断攀升。然而，这也带来了新的挑战：能源供应与需求的时空错配问题日益凸显。比如，风力发电在风力强劲地区电力充沛，但在无风时却供应不足；太阳能依赖光照，夜晚或阴雨天便无法稳定发电。与此同时，能源存储系统（ESS）的发展滞后成为制约能源高效利用的关键瓶颈。传统电池技术，如锂离子电池（LIB）和氧化还原液流电池（RFB），虽各有优势，但都面临着原材料困境。LIB 所需的锂、钴等关键原材料在欧盟供应短缺，且存在安全隐患，像热失控引发的起火风险；RFB 使用的钒虽在火

  来源：Energy, Sustainability and Society

  时间：2025-02-10

• 探秘合作演化：伙伴选择与互惠机制的生态密码

  在自然界中，生物之间的合作行为随处可见。从蚂蚁共同搬运食物，到狼群协作捕猎，合作帮助生物获取资源、抵御天敌。然而，生物间的合作并非总是尽善尽美，个体利益与群体利益之间常常存在冲突，这便是社会困境。例如，一只动物若耗费大量精力帮助同伴，自身获取的资源可能减少，影响其生存与繁殖，而群体却能从中受益。以往研究虽发现伙伴选择、直接互惠和间接互惠能促进合作，但生态变量如何影响它们的成功及相互作用，仍是未解之谜。为了揭开这一谜团，西班牙科鲁尼亚大学（University of A Coruña）的 Marcelino Fuentes 开展了相关研究，研究成果发表在《Scientific Reports》上

  来源：Scientific Reports

  时间：2025-02-08

• 生态学中基于Henseler-Ogasawara结构方程模型的复合变量灵活分析方法研究

  生态学研究常需处理多变量间的复杂关系，而复合变量（加权线性组合的变量）在表征生态系统整体效应时尤为重要。然而，传统结构方程模型(SEM)中分析复合变量的两步法和一步法存在明显局限：两步法无法建模复合变量与组件的关联，一步法则限制复合变量作为独立变量或协变量的设定。这些限制阻碍了生态学家对多维数据的深入解析。荷兰特文特大学与葡萄牙新里斯本大学的研究团队提出将Henseler-Ogasawara(H-O)规范引入生态学领域。该方法通过提取复合变量与冗余变量(excrescent variables)，结合载荷矩阵转换，实现复合变量在SEM中的灵活建模。研究以Verheyen等关于森林演替的生态数据

  来源：Scientific Reports

  时间：2025-02-08

• 三色视觉不足以支持拟态蝴蝶配偶识别：亮度视觉在物种识别中的关键作用

  在自然界中，蝴蝶翅膀的绚丽色彩不仅令人叹为观止，更是生存竞争中的重要武器。许多蝴蝶通过拟态（mimicry）来迷惑捕食者，其中米勒拟态（Müllerian mimicry）是指多个不可食物种相互模仿共同警戒色的现象。然而，这种防御策略也带来了一个有趣的难题：当不同物种的外观高度相似时，它们如何准确识别同种配偶？Adelpha fessonia蝴蝶与共拟态种A. basiloides的案例为此提供了绝佳的研究对象。这两种蝴蝶具有相似的橙-白相间翅色模式，在人类眼中几乎无法区分，这种相似性虽然能有效抵御鸟类捕食者，但也可能增加种间交配的风险。美国加州大学欧文分校的研究团队在《Communicati

  来源：Communications Biology

  时间：2025-02-08

• 探秘几内亚 - 刚果生物多样性热点地区淡水大型无脊椎动物分布：填补认知空白，守护生态未来

  在地球的生态版图中，淡水生态系统宛如一颗颗璀璨的明珠，孕育着丰富的生命。然而，过去几十年间，淡水生物多样性却面临着严峻的挑战。全球范围内，淡水物种的灭绝速度远超陆地和海洋物种 ，鱼类在 20 世纪成为脊椎动物中灭绝率最高的类群，淡水贻贝也位列全球受威胁物种的行列。在非洲热带地区、印度 - 太平洋地区和新热带地区，淡水生物多样性下降尤为显著。尽管全球对生物多样性保护的关注度日益提高，但非洲热带地区的淡水生物多样性却未得到足够的重视。几内亚 - 刚果生物多样性热点地区，从几内亚延伸至非洲中部，宛如一片神秘的生物宝库，涵盖了几内亚湾岛屿以及西非和中非的热带雨林带。这里是众多特有和濒危大型无脊椎动物的

  来源：Scientific Data

  时间：2025-02-08

• BenthicNet：为深度学习助力的全球海底图像大集合，开启海洋生态研究新征程

  在广袤的海洋世界里，海底犹如一座神秘的宝藏库，蕴藏着无数关于地球生态的秘密。然而，随着科技的进步，我们虽然有了更强大的能力去收集海底的图像数据，但却在分析这些数据时遇到了重重困难。传统的人工分析方式效率极低，远远跟不上数据收集的速度，大量宝贵的环境信息被闲置，无法为海洋保护和管理提供有力支持。而且，现有的数据缺乏一致性和大规模性，难以满足深度学习模型训练的需求，这就像在建造高楼时缺乏坚实的基石。为了解决这些问题，来自多个国家不同研究机构的研究人员携手开展了一项极具意义的研究 ——BenthicNet。他们的目标是构建一个全球海底图像的大集合，为海底生态环境研究提供有力的数据支撑。经过不懈努力，

  来源：Scientific Data

  时间：2025-02-08

• Nature Medicine：人类大脑中的微塑料含量高得惊人，而且浓度还在随着时间的推移而增加

  新墨西哥大学健康科学研究人员发现，人类大脑中的微塑料浓度远高于其他器官，而且塑料的积累似乎在随着时间的推移而增加，在过去的八年里增加了50%。在过去的半个世纪里，微塑料——在我们的空气、水和土壤中无处不在的降解聚合物的微小碎片——已经遍布人体的各个部位，包括肝脏、肾脏、胎盘和睾丸。现在，新墨西哥大学健康科学研究人员在人类大脑中发现了微塑料，其浓度远高于其他器官。更糟糕的是，塑料堆积似乎随着时间的推移而增加，在过去的八年里增加了50%。在《自然医学》杂志上发表的一项新研究中，由毒理学家、新墨西哥大学药学院杰出和董事教授马修·坎彭博士领导的一个团队报告称，大脑中的塑料浓度似乎高于肝脏或肾脏，也高于

  来源：AAAS

  时间：2025-02-07

• 探秘嗜极光合菌独特双环光复合体：解锁光能高效捕获的奥秘

  在神秘的微观世界里，紫色光合细菌宛如一群神奇的 “光能捕手”，它们利用独特的光合装置将光能转化为化学能。其中，光捕获（LH）复合体和反应中心（RC）起着关键作用。然而，LH 复合体在结构和光谱特性上展现出丰富的多样性，这让科学家们对其在不同环境下的功能充满好奇。特别是对于那些生活在极端环境中的紫色光合细菌，它们的 LH 复合体究竟有何独特之处？又是如何帮助细菌适应恶劣环境的呢？这些问题就像一团团迷雾，吸引着科研人员不断探索。为了揭开这些谜团，来自多个研究机构的科研人员组成了一支强大的科研团队。他们将目光聚焦于从利比亚沙漠高盐湖分离出的极端嗜盐嗜碱光合紫色硫细菌 Halorhodospira (

  来源：Nature Communications

  时间：2025-02-07

• 生物浸出联合草酸预处理协同回收金矿尾矿中Pr、Eu和Ce的创新策略

  随着现代科技对稀土元素(REEs)需求的激增，传统采矿导致的尾矿堆积与资源浪费问题日益严峻。金矿尾矿(GMT)中富含Pr、Ce、Eu等战略金属，但铁(Fe)的存在严重阻碍其回收效率。当前火法/湿法冶金存在高污染、高成本缺陷，而单纯生物浸出面临金属浸出率低的瓶颈。如何通过绿色方法实现尾矿资源化，成为环境与材料科学交叉领域的重要挑战。针对这一难题，Tarbiat Modares University生物技术组的研究团队在《Scientific Reports》发表突破性研究，提出草酸预处理耦合生物浸出的协同策略。通过2 M草酸在90°C下6小时预处理GMT，成功去除20%的Fe；随后利用嗜酸硫杆菌

  来源：Scientific Reports

  时间：2025-02-07

• 马来西亚沙巴珊瑚共生体微生物群落研究：生命史策略的关键影响

  在神秘的海洋世界里，珊瑚礁宛如绚丽的海底花园，是众多海洋生物的家园。然而，随着气候不断变化，海洋环境日益受到威胁，这些美丽的珊瑚礁也面临着严峻挑战。珊瑚并非孤立存在，它与微生物形成了紧密的共生关系，这些微生物（包括细菌和共生藻 Symbiodiniaceae）对珊瑚的生存和健康起着至关重要的作用，比如参与营养循环、代谢以及提供营养等。但目前，人们对珊瑚共生微生物群落的了解还十分有限，缺乏对其基线情况的研究，这使得我们难以评估未来微生物群落结构变化的程度和方向。为了填补这一知识空白，来自新加坡国立大学（National University of Singapore）等机构的研究人员开展了一项重

  来源：Scientific Reports

  时间：2025-02-07

• 20 米高分辨率阿拉斯加泥炭地地图：突破与意义

  在广袤的地球之上，泥炭地虽仅覆盖全球陆地表面的 3%，却储存着世界 25% 的土壤有机碳，尤其是在永久冻土地区，它们宛如巨大的碳库，默默守护着地球的生态平衡。然而，随着全球气候变暖，北方生态系统变得愈发温暖干燥，泥炭地土壤面临着巨大的挑战。一方面，有氧呼吸速率加快，泥炭地中的碳加速释放；另一方面，泥炭火灾的风险也日益增加。但由于泥炭地植物组成、密度和冠层结构变化多端，且分布不均、空间异质性强，通过遥感探测泥炭地困难重重，高纬度泥炭地的相关研究一直进展缓慢。这就如同在黑暗中摸索，我们急需一张精准的 “地图”，来了解泥炭地的分布情况，以便更好地应对气候变化带来的挑战。在这样的背景下，来自美国多所高

  来源：Scientific Data

  时间：2025-02-07

• 45 年阿夸阿尔塔海洋塔定向波记录数据：解锁亚得里亚海北部海浪气候密码

  背景与概述研究区域为意大利东部狭长的亚得里亚海北部海域。1966 年 11 月 4 日灾难性事件后，相关科研机构成立，阿夸阿尔塔海洋塔（AAOT）也随即设立，其位于距海岸线 15 千米处，坐标为 45° 18′ 51.288″ N，12° 30′ 29.694″ E 。该区域海浪受西洛可风（Sirocco）和布拉风（Bora）主导。西洛可风从东南方向吹来，与典型的大规模西风气流相关，可能引发地中海气旋生成；布拉风则与来自西方的高压系统带来的寒冷东风气流有关。此外，还存在一种混合情况，即意大利西部有低压中心时出现的 “暗布拉风”（Bora Scura），常伴随降雨 。1979 年开始长期定期测量

  来源：Scientific Data

  时间：2025-02-07

• 增强风化助力美国农业固碳：迈向净零排放的创新之举

  在全球气候变暖的大背景下，实现净零排放已成为应对气候变化的关键目标。美国制定了到 2050 年实现温室气体（GHG）净零排放的战略，然而，农业和航空等行业难以脱碳，这使得达成净零碳预算颇具挑战 。为了填补这一减排缺口，二氧化碳去除（CDR）技术至关重要，其旨在从大气中捕获并储存二氧化碳，助力实现净零排放。在众多 CDR 技术中，陆地增强风化（EW）是一种利用粉碎的硅酸盐岩石促进二氧化碳吸收的方法，在农业领域应用前景广阔，但此前却未得到充分研究。来自英国谢菲尔德大学、美国德州农工大学、佐治亚理工学院等多个研究机构的研究人员共同开展了相关研究，其成果发表于《Nature》。这项研究意义重大，若 E

  来源：Nature

  时间：2025-02-06

• 白垩纪南极鸟类头骨：解锁早期鸟类生态多样性密码

  冠群鸟类（Aves）白垩纪谱系的化石极为罕见，但对阐明早期鸟类分化过程中的重大生态转变至关重要。维加鸟（Vegavis iaai）是已知最早的疑似冠群鸟类之一，它是生活在南极最晚白垩世（6920 - 6840 万年前）的足驱动潜水鸟类，其系统发育关系存在争议。最初，系统发育分析认为它是雁形目（Anseriformes）鸭科（Anatidae）的基部成员，后来又被认为是雁形目基部成员，甚至被认为不属于鸟类。本文报道了一个新的、近乎完整的维加鸟头骨化石，这为研究其进食生态提供了新视角，且其形态特征支持将它归为冠群鸟类中的水禽。维加鸟具有鸟类的喙（无牙齿且上颌骨缩小）和脑部形状（大脑高度膨胀、视叶腹

  来源：Nature

  时间：2025-02-06

• YY1-CCL5轴调控骨骼肌干细胞生态位功能在杜氏肌营养不良中的机制研究

  肌肉拥有强大的再生能力，这主要依赖于骨骼肌干细胞(MuSCs)的激活和分化。然而，在杜氏肌营养不良(DMD)等肌肉疾病中，慢性损伤导致MuSCs功能异常，伴随持续的炎症和纤维化。尽管已知巨噬细胞(MPs)和纤维脂肪祖细胞(FAPs)在肌肉再生中起关键作用，但MuSCs是否主动调控这些生态位细胞仍不清楚。香港中文大学的研究团队通过构建Yy1/mdx双敲除小鼠模型，结合多组学分析，揭示了YY1-CCL5轴在MuSCs生态位调控中的核心作用，相关成果发表在《Nature Communications》。研究采用了条件性基因敲除、单细胞RNA测序(scRNA-seq)、染色质构象捕获(Hi-C)、细胞

  来源：Nature Communications

  时间：2025-02-06

• 莱姆病病原体中RpoS与BosR的正反馈调控机制揭示细菌环境适应的新范式

  莱姆病病原体的精妙调控网络在伯氏疏螺旋体(Borrelia burgdorferi)复杂的生命周期中，σ因子RpoS(σS)扮演着核心调控角色。这项研究意外发现，传统认知中作为RpoS上游调控因子的BosR，其自身稳定性竟受RpoS反向调控，形成正反馈环路——这一发现彻底改变了学界对RpoN-RpoS(σN-σS)级联通路的理解。截短型RpoS导致的BosR缺陷通过转座子突变库筛选，两个完全丧失OspC表达的克隆引起了研究者注意。基因组测序显示，这些突变体均在rpoS基因携带T664A突变，导致K222提前终止。令人惊讶的是，这种截短型RpoS不仅自身稳定性降低，还使BosR蛋白水平显著下降，

  来源：mBio

  时间：2025-02-06

• 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

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