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魔角石墨烯中涡旋的首接实验探测:基于门控约瑟夫森结的传感器研究
在二维材料研究领域,魔角扭转石墨烯(Magic-angle twisted-layer graphene, MATLG)近年来已成为探索关联物理现象的重要平台。其中,魔角扭转四层石墨烯(MAT4G)因其更高的超导转变温度和电可调性备受关注。然而,由于原子级厚度带来的探测挑战,其超导态的关键特征——涡旋(vortex)的存在一直缺乏直接实验证据。涡旋作为第二类超导体的标志性拓扑缺陷,对理解超流刚度、磁通钉扎等物理性质具有决定性意义。传统成像技术难以应用于二维材料体系,因此发展新型探测手段成为当前研究的迫切需求。为解决这一难题,苏黎世联邦理工学院Marta Perego团队在《Nature Com
来源:Nature Communications
时间:2025-11-22
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分子单晶化学风化制备量子点单片:仿生固态合成新策略
在大自然漫长的地质演变中,化学风化作用通过水、氧气和二氧化碳的协同,将岩石和矿物逐渐转化为纳米晶体。这种在温和条件下进行的固态转化过程,为材料科学家提供了极具吸引力的仿生合成蓝图。然而,在实验室中模拟这种地质过程,特别是在固态条件下复制水解环境,一直面临重大挑战。传统固态合成方法通常需要高温或机械处理来克服能垒,不仅能耗高,对产物尺寸和形貌的控制也极为有限。如何开发一种在环境条件下实现可控固态转化的新策略,成为可持续材料合成领域亟待突破的瓶颈。在这一背景下,波兰科学院物理化学研究所Janusz Lewiński团队在《Nature Communications》上发表了一项创新研究,他们受自然
来源:Nature Communications
时间:2025-11-22
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量子计算机上实现一维量子色动力学相图研究
在探索宇宙奥秘的征程中,物理学家一直试图理解构成物质世界的基本粒子如何相互作用。量子色动力学(QCD)作为描述强相互作用的基本理论,其相图揭示了夸克和胶子在极端温度与密度下的行为规律,对于理解从中子星内部结构到早期宇宙演化等前沿物理问题具有重要意义。然而,传统基于蒙特卡洛方法的数值模拟在有限物质密度下遭遇了著名的"符号问题",使得对这一关键相图的探索举步维艰。量子计算的出现为解决这一长期难题带来了曙光。量子计算机本质上避免了符号问题,为格点规范理论(LGT)计算提供了全新途径。尽管近年来在低维格点规范理论的量子模拟方面取得了进展,但实现有限温度下的QCD相图研究仍面临两大挑战:如何在量子设备上
来源:Nature Communications
时间:2025-11-22
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强相互作用费米超流体中相互摩擦与涡旋霍尔角的精密测量
在量子流体的奇妙世界里,涡旋如同微观的龙卷风,以其独特的运动方式主导着超流体的动力学行为。从超流氦中的量子湍流,到中子星自转突变(glitch)现象,再到超导体中的磁通钉扎,这些看似迥异的物理现象背后,都离不开量子涡旋的身影。然而,在有限温度下,涡旋如何与周围环境相互作用——这一被称为“相互摩擦”的过程——始终是困扰物理学家的难题,特别是在强相互作用的费米超流体中,其微观机制更是迷雾重重。幺正费米气体(Unitary Fermi Gas)作为一种理想的强关联模型系统,其超流能隙Δ高达0.47EF,导致涡旋核心内的卡洛里-德热纳-马特里孔(Caroli-de Gennes-Matricon, C
来源:Nature Communications
时间:2025-11-22
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基于原子量子模拟器的霍尔电压与霍尔电阻测量研究——强关联费米子体系中的首次直接观测
在凝聚态物理研究中,霍尔效应一直扮演着揭示材料电子性质的关键角色。当导体处于磁场中时,垂直于电流方向会产生电压降,这一现象不仅帮助科学家发现了电子的空穴传导机制,更引领了整数量子霍尔效应和分数量子霍尔效应的重大发现,开启了拓扑物态研究的新纪元。然而,当电荷载流子之间存在强相互作用时,霍尔效应的理解变得异常复杂,传统理论面临严峻挑战。近年来,基于超冷原子的人工量子模拟器为研究强关联物理提供了全新平台。研究人员通过激光操纵中性原子,成功模拟了固体材料中的各种量子现象,特别是在人工规范场作用下实现了等效的磁通量。尽管先前研究已观测到霍尔响应的某些特征,但直接测量霍尔电压和霍尔电阻这一在固态系统中轻而
来源:Nature Communications
时间:2025-11-22
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UTe2中磁场增强超导的维度转变:准二维涡旋锁定态的发现
在奇异超导材料探索的前沿,重费米子化合物UTe2因其卓越的耐磁场能力引起了学界广泛关注。当大多数超导体在十几特斯拉的磁场下便会失去超导性时,UTe2却能在超过40特斯拉的极强磁场下依然保持超导状态,这违背了传统超导理论中的泡利极限。更令人困惑的是,随着磁场的增强,UTe2不仅没有立即失去超导性,反而出现了超导增强的“重入”现象,形成了包括SC1、SC2和SC3在内的复杂场-温相图。这种磁场对超导的非微扰调控作用,使得确定各超导相的序参量对称性成为当前研究的核心挑战。传统上,科学家们通过测量不同晶体方向的上临界场(Hc2)来估算金兹堡-朗道相干长度(ξi),从而理解超流体的各向异性。然而在UTe
来源:Nature Communications
时间:2025-11-22
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钴基催化剂活性位点动态演化与调控:实现高效全水分解的新策略
随着全球能源转型的加速推进,绿色氢能作为最具潜力的可再生能源载体备受关注。电解水制氢技术中,碱性水电解(AWE)和质子交换膜水电解(PEMWE)是当前最可行的工业化路径。然而,这两种技术体系对电催化剂提出了截然不同的要求:AWE体系需要高性能非贵金属催化剂来降低成本,而PEMWE的酸性环境则要求催化剂具备优异的耐腐蚀性。开发能够在宽pH范围内高效工作的双功能催化剂,成为推动水电解技术商业化应用的关键挑战。过渡金属硫族化合物(TMCs)因其独特的电子结构和可调的表面性质,被认为是替代贵金属催化剂的理想材料。其中,钴二硒化物(CoSe2)因其在析氢反应(HER)和析氧反应(OER)中的优异表现而备
来源:Nature Communications
时间:2025-11-22
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电控范德华层堆叠成像:揭示1T-TaS2非热隐藏相的长程有序开关机制
在量子计算时代,低温控制电子学亟需能效比极高的闪存器件作为支撑。传统忆阻器依赖局部导电细丝的形成,其随机性制约了器件可靠性与缩放潜力。而具有层状结构的范德华材料,如1T-TaS2,展现出可通过光或电脉冲在绝缘态与金属态之间实现非热开关的特性,为下一代低功耗存储器提供了新路径。然而,电驱动开关的微观机制始终成谜:究竟是表面效应还是体相重构?导电区域是细丝状还是均匀扩展?电场与电流谁主导相变?这些问题悬而未决,阻碍了器件优化。为揭开谜底,瑞士保罗谢勒研究所团队在《Nature Communications》发表研究,首次采用原位微束X射线三维成像技术,直观捕捉了1T-TaS2在电脉冲作用下的层堆叠
来源:Nature Communications
时间:2025-11-22
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潜藏于热传导中的异常:热电合金Bi0.4Sb1.6Te3中洛伦兹数的反常行为及其对纳米结构热输运的重新审视
在追求更高能源转换效率的道路上,热电材料能够直接将热能转化为电能(或反之),为废热回收、固态制冷等领域提供了独特解决方案。其中,基于Bi2Te3的三元合金至今仍是室温附近最有效的热电制冷材料。长期以来,研究者们普遍认为,通过急冷甩带(Melt-Spinning, MS)等技术在材料中引入纳米结构,可以显著增强声子散射,从而大幅降低晶格热导率(κL),这是提升其热电优值(ZT)的关键途径。然而,这一结论严重依赖于维德曼-弗朗兹(Wiedemann-Franz, WF)定律来估算电子对热导率的贡献(κe),即κe = L T / ρ,其中L为洛伦兹数。问题在于,WF定律在简并半导体中并非总是成立,
来源:Nature Communications
时间:2025-11-22
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全固态电池内部晶体结构与取向的实时显微成像:揭示多组分动态演化机制
随着便携式电子设备和电动汽车对能量密度与安全性要求的不断提升,全固态电池被视为下一代储能技术的重要方向。与传统锂离子电池相比,全固态电池采用不可燃的固态电解质,能显著降低热失控风险,并具备更高的锂离子迁移数,有利于抑制极化现象和枝晶生长,从而兼容高容量的锂金属负极。然而,其商业化进程仍面临两大核心挑战:一是正极中锂离子与电子传输效率受限,尤其在无添加剂的高密度电极中;二是锂金属在沉积/剥离过程中易形成孔洞、枝晶或疏松结构,导致循环可逆性差。这些问题的根源在于电池内部多组分界面的动态演化机制尚不明确,而传统表征技术难以在电池运行状态下同时捕捉电极、电解质及集流体的微观结构变化。为突破这一瓶颈,发
来源:Nature Communications
时间:2025-11-22
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MT-ND1和MT-CO2中与乳腺癌相关的错义变异的计算分析:其功能与结构影响
这项研究聚焦于两种线粒体基因MT-ND1和MT-CO2在乳腺癌发生发展中的作用。通过序列和结构分析的生物信息学方法,研究人员在一位60岁女性患者中发现了一个mt.7830 G>A(CGC>CAC)的突变,这一突变在MT-CO2基因中将一个保守的精氨酸(R82)替换为组氨酸。这种氨基酸的替换可能会影响COX2的功能,进而对乳腺癌的形成和发展产生影响。该研究还指出,线粒体基因突变在癌症中具有重要的意义,尤其是在能量代谢、细胞凋亡和氧化应激管理等方面。线粒体是细胞中至关重要的细胞器,其双链环状的线粒体DNA(mtDNA)负责驱动细胞的能量代谢。在人类细胞中,大约95%的ATP来源于线粒体,这使得线粒
来源:Human Gene
时间:2025-11-22
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长链非编码RNA LINC01614在乳腺癌中的上调及其与临床病理特征的关联
近年来,随着分子生物学和基因组学的迅速发展,科学家们对癌症的发生机制有了更深入的理解。尽管如此,乳腺癌依然是女性中最常见的恶性肿瘤之一,并且在许多发达国家中,其致死率仅次于肺癌。据全球癌症统计(GLOBOCAN)数据显示,每年在美国新诊断的女性癌症病例中,约有30%与乳腺癌有关。这一现象凸显了研究乳腺癌分子机制的必要性,以及开发更有效的治疗策略的重要性。早期发现乳腺癌对于降低疾病相关死亡率具有关键作用,因此识别新的生物标志物和有效管理癌症患者以确保最佳治疗反应成为研究重点。在传统的癌症研究中,研究者们往往关注蛋白质编码基因,而对非编码RNA(ncRNA)的作用有所忽视。然而,随着研究的深入,非
来源:Human Gene
时间:2025-11-22
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小鼠Gata1 3’非翻译区(3’UTR)通过调节Gata1的水平来影响红细胞生成(erythropoiesis)
凌凌|黄家文|戴志晨|杨兰|杨帆|龚芳瑜|邱新辉|吕梦颖|王芳芳|梁静妍|何胜|于多楠中国江苏省扬州市扬州市立妇幼保健院(邮编225002)摘要mRNA的3’非翻译区(3’UTR)对转录后基因调控至关重要,主要通过miRNA实现。然而,Gata1 3’UTR在哺乳动物中的整体作用仍不明确。在本研究中,我们敲除了Gata1 3’UTR,观察到突变小鼠的红细胞生成出现缺陷,表现为基线时出现巨幼细胞性贫血。Gata1 3’UTR的缺失还导致胎儿肝脏中的红细胞生成受损。从机制上讲,去除Gata1 3’UTR会破坏Gata1 mRNA的稳定性,从而降低GATA1蛋白的水平。这种稳定性的降低是由于3’UT
来源:Experimental Eye Research
时间:2025-11-22
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接受叶切除术治疗的滤泡性甲状腺癌患者的动态风险分层
本研究由日本横滨市立大学医学中心乳腺和甲状腺外科的多位研究人员共同完成,旨在评估动态风险分层(Dynamic Risk Stratification, DRS)系统在仅接受叶状切除术(lobectomy)治疗的滤泡状甲状腺癌(Follicular Thyroid Carcinoma, FTC)患者中的应用价值。在当前甲状腺癌治疗中,DRS系统被广泛用于预测分化型甲状腺癌(Differentiated Thyroid Carcinoma, DTC)患者在接受全甲状腺切除术(Total Thyroidectomy, TT)和放射性碘治疗(Radioactive Iodine, RAI)后的复发风险
来源:European Thyroid Journal
时间:2025-11-22
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综述:对微小乳头状甲状腺癌的主动监测
在医学领域,尤其是甲状腺疾病的研究中,主动监测(Active Surveillance, AS)作为一种管理策略,近年来得到了越来越多的关注。PTMC(乳头状甲状腺微癌)因其体积较小、生长缓慢以及在临床中通常不会引起明显症状,成为AS策略的重要研究对象。自1993年在日本神户的Kuma医院首次提出并实施这一策略以来,AS逐渐成为一种安全且有效的管理方式。这一策略的提出与推广不仅反映了医学界对疾病自然病程的深入理解,也体现了对患者生活质量(Quality of Life, QOL)和医疗资源合理利用的重视。PTMC的定义为乳头状甲状腺癌(Papillary Thyroid Carcinoma,
来源:Endocrinology, Diabetes and Metabolism Case Reports
时间:2025-11-22
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综述:迈向统一的儿童甲状腺癌诊疗:成人患者数据对比与存在的差距
分化性甲状腺癌(DTC)在儿童和青少年中的发生率虽然较低,但近年来被越来越多地认识到是一种具有独特生物学行为、临床表现和预后特征的疾病。与成人DTC相比,儿童和青少年的DTC往往在诊断时已处于较晚期,但其长期生存率却非常优秀,远高于成人患者的预后。这种显著的临床差异促使医学界重新审视儿童DTC的管理方式,推动了针对该群体的专门指南和个体化治疗策略的发展。本文旨在系统比较儿童与成人DTC在流行病学、临床表现、分子特征、治疗策略、预后及现有指南方面的异同,并识别当前研究中的知识空白,以支持未来欧洲范围内的一致治疗实践。### 儿童与成人DTC的临床特征差异儿童DTC的临床表现通常更为复杂,主要体现
来源:Endocrinology, Diabetes and Metabolism Case Reports
时间:2025-11-22
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成熟的三级淋巴组织结构有助于B细胞介导的抗肿瘤免疫,但在直肠癌的新辅助治疗过程中会受到破坏:一项多中心、回顾性研究
在肿瘤免疫微环境(TIME)中,三级淋巴样结构(TLS)的存在和成熟程度被认为是影响抗肿瘤免疫反应和治疗效果的重要因素。TLS是肿瘤组织内形成的类似次级淋巴器官(SLOs)的淋巴聚集结构,其组织特征包括高度有序的生发中心(GC)和相关的B细胞、T细胞、滤泡树突状细胞(FDCs)以及高内皮静脉(HEVs)。TLS在多种实体瘤中与较好的预后相关,尤其是在促进B细胞介导的免疫反应方面。然而,在局部晚期直肠癌(LARC)中,特别是接受新辅助治疗(neoTx)的情况下,TLS的成熟状态及其对治疗反应的影响仍不明确。本研究旨在通过多组学方法,探讨TLS在LARC中的生物学意义及其在治疗过程中的变化。研究团
来源:Early Human Development
时间:2025-11-22
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利用牙源性干细胞衍生的滑膜细胞治疗炎症性肠病(IBD):双重调节肠道免疫功能与肠隐窝修复
本文探讨了一种利用人类乳牙脱落细胞来源的干细胞(SHEDs)治疗炎症性肠病(IBD)的新方法。IBD是一种慢性复发性疾病,传统治疗方法在长期缓解方面存在局限性,而SHEDs因其独特的生物特性,为解决这一难题提供了新的思路。研究通过建立小鼠的IBD模型(包括DSS诱导的溃疡性结肠炎模型和TNBS诱导的克罗恩病模型),结合单细胞RNA测序(scRNA-seq)和类器官共培养技术,深入分析了SHEDs在炎症环境中的分化路径及治疗机制。结果显示,SHEDs能够迁移到炎症部位,并通过β-猫尼丁独立的Wnt/JNK通路分化为TGM2⁺TFPI2⁺静止类纤维样滑膜细胞(QFLSs),从而显著改善IBD症状。
来源:Early Human Development
时间:2025-11-22
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在肥胖人群中,牙周炎通过肠道微生物群产生的色氨酸代谢-AHR轴机制,加剧了与代谢紊乱相关的脂肪性肝病
这篇研究揭示了牙周炎与代谢功能障碍相关脂肪肝(MASLD)之间的复杂关系,并深入探讨了其潜在的分子机制。研究团队通过对小鼠模型的实验,发现牙周炎会加剧MASLD的发展,同时影响肠道微生物群落的结构和功能,进而导致肠道屏障功能障碍、系统性炎症和内毒素的过量表达。这些发现不仅加深了我们对牙周炎与MASLD相互作用的理解,也为开发针对这两种疾病的新型治疗策略提供了理论依据。牙周炎是一种常见的口腔疾病,其特点是牙龈组织的慢性炎症和牙齿周围组织的破坏。研究发现,牙周炎不仅影响局部的口腔健康,还可能通过改变肠道微生物群落,进而影响全身代谢功能。这种影响主要体现在牙周炎导致的肠道微生物群落失衡和肠道屏障功能
来源:Early Human Development
时间:2025-11-22
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综述:从状态空间的角度探讨默认模式网络在语义认知中的作用
伊丽莎白·杰弗里斯|乔纳森·斯莫尔伍德英国约克大学心理学系语义认知使我们能够理解语言、解释感知输入、检索知识并产生有意义的思考。默认模式网络(DMN)在语义任务中经常被激活,但由于它参与了广泛的认知状态和领域(包括自发思维、自传体记忆和社会认知),其确切的贡献仍存在争议。本综述认为,尽管用传统的心理学术语很难定义DMN的作用,但它支持几个对语义认知至关重要的核心过程。这些过程包括整合多感官特征、利用长期知识来指导思维和感知,以及实现与情境相适应的知识检索。DMN位于大脑皮层层次结构的较远位置,远离感觉和运动区域,这使其能够连接各种信息来源,表示抽象知识,并与其他大规模网络灵活地连接。我们提出了
来源:Current Opinion in Behavioral Sciences
时间:2025-11-22