• 综述：肠道菌群在肠-肝修复中的关键作用

  肠道菌群与肠-肝轴稳态的关系人类肠道菌群是一个由数万亿微生物组成的复杂生态系统，通过营养代谢、免疫调节和屏障维护等功能维持肠道与肝脏健康。肠-肝轴作为双向通讯网络，其核心在于微生物代谢物（如胆汁酸、短链脂肪酸）与宿主免疫细胞的互动。例如，胆汁酸（BAs）通过抑制病原菌生长和促进有益菌增殖调控菌群组成，而短链脂肪酸（SCFAs）通过增强肠屏障功能和减少系统性炎症促进肝脏修复。IBD与肠道菌群的关联炎症性肠病（IBD）患者常伴随菌群失调（dysbiosis），表现为微生物多样性降低和致病菌增多。益生菌如Faecalibacterium prausnitzii可通过增加紧密连接蛋白表达改善肠屏障功能

  来源：hLife

  时间：2025-08-12

• 基于LiDAR的四旋翼无人机在茂密植被下边坡检测中的自主避障与导航研究

  边坡滑坡严重威胁居民安全，尤其在台风频发的香港地区，每年约发生300起滑坡事件。传统人工检测依赖修建维护通道，面临成本高昂、环境危险等难题。香港大学的研究团队创新性地将LiDAR技术与四旋翼无人机结合，开发出能在茂密植被中自主导航的检测系统。研究采用Livox Mid-360激光雷达（LiDAR）实现厘米级环境感知，通过三阶段技术框架突破复杂场景下的检测瓶颈：首先基于Fast-LIO2算法实现无GPS环境下的实时定位，定位延迟小于1毫秒；其次改进ROG-Map建图模块，新增未知区域膨胀、无限点射线投射等创新方法，可识别直径4毫米的金属网；最后采用集成规划控制（IPC）框架，以100Hz频率生成

  来源：Nature Communications

  时间：2025-08-12

• 氧化层赋能：锡基无铅钙钛矿-IGZO结型场效应晶体管实现稳定高性能的突破性策略

  在追求绿色电子材料的浪潮中，锡基钙钛矿因其与铅基材料相似的电子构型而备受关注，但Sn2+易氧化成Sn4+的特性导致材料稳定性差，这一"先天缺陷"长期制约其实际应用。传统研究大多聚焦于抑制氧化，而韩国延世大学、成均馆大学和西江大学的研究团队另辟蹊径，在《Nature Communications》发表的研究中，巧妙地将氧化劣势转化为性能优势，开创性地开发出基于PEA2SnI4/IGZO异质结的增强型场效应晶体管。研究采用溶液加工结合低温氧化工艺，通过XPS深度剖析、UPS/IPES能带测试和TCAD模拟等关键技术，证实空气退火形成的SnO2/PEAI氧化层可构建电子阻挡势垒。该工作突破性地解决了

  来源：Nature Communications

  时间：2025-08-12

• "半透明有机光伏智能窗：宽地域适应性设计实现6.05%光利用效率突破"

  在碳中和目标推动下，建筑玻璃幕墙如何兼顾采光与发电功能成为新能源领域的重要课题。传统硅基光伏的刚性不透明特性严重制约其在建筑立面的应用，而现有半透明光伏器件普遍面临效率-透明度此消彼长的困境——当平均可见光透过率(AVT)超过30%时，功率转换效率(PCE)往往骤降至10%以下。更棘手的是，不同气候带太阳辐射谱差异导致光伏窗性能波动显著，缺乏普适性解决方案。香港理工大学的研究团队在《Nature Communications》发表突破性研究，通过建立光利用效率(LUE)评估体系，开发出具有宽地域适应性的半透明有机光伏(ST-OPV)智能窗。该工作创新性地提出材料品质因数(FoMLUE)，从AV

  来源：Nature Communications

  时间：2025-08-12

• 原子尺度可视化应变调控的反铁磁超薄膜中非共线自旋织构

  在自旋电子学领域，反铁磁材料因其零净磁矩、抗磁干扰性强等特性备受关注，但如何精确调控其磁序仍是重大挑战。传统方法如强磁场冷却、电场刺激等存在明显局限，而晶格应变作为本征调控手段展现出独特优势。然而，原子尺度下应变如何影响非共线自旋结构的核心问题长期悬而未决，特别是对于轻金属基底上的超薄反铁磁体系，相关研究更是空白。台湾国立清华大学的研究团队在《Nature Communications》发表突破性成果。通过自旋极化扫描隧道显微镜与第一性原理计算的协同研究，首次揭示了Ag(111)衬底上Mn双层膜的应变-自旋构效关系。研究发现：伪晶生长的Mn双层膜存在自旋螺旋与反铁磁序的量子叠加态，而重构区域则

  来源：Nature Communications

  时间：2025-08-12

• 表面化学介导的孔隙水波动促进二氧化碳在硅酸钙水合物中的高效锚定

  全球变暖背景下，碳捕集与封存技术成为缓解气候危机的关键路径。其中，利用碱性固体废弃物进行CO2矿化因其永久封存特性和经济可行性备受关注。然而，矿物介孔内复杂的固-液-气相互作用机制长期制约着该技术的规模化应用。香港理工大学陶勇课题组联合法国艾克斯-马赛大学Roland J.-M. Pellenq教授，在《Nature Communications》发表研究，通过多尺度模拟揭示了硅酸钙水合物(C-S-H)介孔内CO2锚定的最优条件。研究人员采用巨正则蒙特卡洛(GCMC)模拟方法，构建不同Ca/Si比的C-S-H狭缝孔隙模型，系统研究了相对湿度(RH)对CO2吸附的影响规律。关键技术包括：1)基于

  来源：Nature Communications

  时间：2025-08-12

• 空间限域合成抗烧结高熵纳米颗粒库：一种通用策略及其在丙烷脱氢中的高效催化应用

  在能源化工领域，开发高效稳定的催化剂始终是核心挑战。传统催化剂面临活性组分易烧结、贵金属用量高、高温稳定性差等瓶颈问题。高熵材料(HEMs)因其独特的"鸡尾酒效应"和构型熵稳定特性，为催化剂设计提供了新思路。然而，如何实现高熵纳米颗粒(HE-NPs)的尺寸均一化控制，并使其在分子筛(MSs)纳米孔道中稳定分散，仍是制约其实际应用的关键科学难题。针对这一挑战，中国的研究团队在《Nature Communications》发表了突破性研究成果。通过理论模拟发现，在开放表面液态金属液滴会自发聚集（GTotal∝1/R），而在纳米孔道限域空间内则呈现独特生长动力学（GTotal∝(m-1/h)）。基于

  来源：Nature Communications

  时间：2025-08-12

• 机械强韧共晶凝胶：精确调控晶域结构实现高性能功能材料

  在生物医学工程、柔性电子和能源存储等领域，高性能凝胶材料的需求日益增长。传统水凝胶、有机凝胶和离子凝胶往往面临机械强度不足、环境稳定性差或生物相容性欠佳等问题。共晶凝胶(Eutectogels)作为新兴材料，虽具有低挥发性、宽电化学窗口等优势，但其脆弱的网络结构导致难以同时实现高强度和高韧性。这一"刚度-韧性权衡"难题长期制约着其实际应用。中国科学院的研究团队在《Nature Communications》发表创新成果，通过变温溶剂交换(Variable-Temperature Solvent Exchange, VTSE)策略，成功制备出机械性能卓越的共晶凝胶。该研究巧妙利用PVA在水(良溶

  来源：Nature Communications

  时间：2025-08-12

• 界面调控实现Hf0.5Zr0.5O2(100)外延薄膜的单轴面内铁电性突破

  在非易失性存储器研发领域，氧化铪基铁电薄膜因其CMOS工艺兼容性和优异尺寸缩放特性备受关注。然而现有研究主要利用其面外极化特性，面内铁电性的实现长期面临挑战——多晶HZO薄膜的随机取向导致极化方向难以调控，而传统外延薄膜又受限于高矫顽场（通常2-10 MV/cm）。如何实现低功耗、可定向调控的面内铁电性，成为该领域亟待解决的关键科学问题。中国科学技术大学微尺度物质科学国家研究中心的研究团队通过创新性界面工程设计，在SrTiO3(110)衬底上成功制备出(100)取向的单斜相HZO外延薄膜。研究发现，当薄膜直接生长在STO(110)衬底时，会形成独特的"交错式"原子重构界面，这种界面结构能有效降

  来源：Nature Communications

  时间：2025-08-12

• 超软快速自修复聚离子液体电极推动介电弹性体驱动器性能突破

  在软体机器人领域，介电弹性体驱动器(DEAs)因其大形变、轻量化、快响应等特性备受关注，但其性能长期受制于电极材料的刚性约束。传统离子凝胶电极虽具自修复能力，但弹性模量多在数十kPa以上，严重限制了驱动器的应变性能和修复效率。更棘手的是，现有电极在水下环境中的稳定性与修复能力不足，制约了DEAs在海洋探索等场景的应用。针对这一挑战，研究人员通过精准调控聚离子液体(PIL)的阴离子-阳离子相互作用，成功开发出具有革命性性能的PIL30-TFSI电极。该材料以三氟甲磺酰亚胺(TFSI-)为阴离子，通过削弱其与聚(1-己基-3-乙烯基咪唑)(PC6+)的离子相互作用，实现了3.4 kPa的超低弹性模

  来源：Nature Communications

  时间：2025-08-12

• 分子尺度解析聚乙醇胺渗透蒸发脱盐膜中水分子传输机制：从纳米簇到单分子扩散的理论突破

  全球淡水短缺问题日益严峻，海水淡化技术成为解决水资源危机的重要途径。在众多膜分离技术中，渗透蒸发(Pervaporation, PV)脱盐因其99.5%以上的脱盐率和仅约2 kWh/m3的低能耗优势备受关注。然而，与传统反渗透(RO)技术相比，PV技术面临一个根本性挑战——对高度溶胀聚合物膜中水分子传输机制的理解不足，这严重制约了高性能膜材料的开发。中国某研究机构的研究团队在《Nature Communications》发表的最新研究，通过多尺度模拟与理论建模相结合，首次揭示了聚乙醇胺(Polyvinyl alcohol, PVA)脱盐膜中水分子的动态传输规律。研究发现，随着膜内浓度梯度降低，

  来源：Nature Communications

  时间：2025-08-12

• 原位分子编织策略构建离子聚合物-金属有机框架杂化材料用于高效捕获放射性阴离子

  放射性核素99Tc是核工业废料中的高风险污染物，其半衰期长达2.13×105年，且以高迁移性的99TcO4-形式存在。传统吸附材料面临动力学缓慢、选择性不足等挑战，而将聚合物与金属有机框架（MOF）结合的策略又受限于聚合物链的缠结和低负载效率。如何实现聚合物在MOF纳米通道中的有序排列，同时暴露更多活性位点，成为该领域的关键科学问题。东华大学的研究团队在《Nature Communications》发表研究，提出了一种创新的原位分子编织策略。通过剪切力与配位键的双重调控，成功将阳离子聚合物链解缠结并定向排列于MOF纳米通道中，构建了系列离子聚合物-MOF杂化材料（如MW-Ptriaz@MOFA

  来源：Nature Communications

  时间：2025-08-12

• 基于咔唑配体的高选择性互锁笼状结构合成及其在光热海水淡化中的应用研究

  随着全球水资源短缺问题日益严峻，太阳能驱动海水淡化技术因其清洁可持续的特性成为研究热点。然而，传统光热材料存在吸收光谱窄、能量转换效率低等瓶颈。如何设计兼具宽谱吸收和高光热转换效率的新型材料，成为该领域亟待解决的科学难题。在此背景下，河南大学等单位的研究人员在《Nature Communications》发表了一项突破性研究，通过精巧的分子设计实现了互锁笼状结构的高效合成，并将其成功应用于海水淡化领域。研究人员采用单晶X射线衍射、核磁共振波谱（NMR）和电喷雾电离质谱（ESI-TOF-MS）等技术表征结构，通过紫外-可见-近红外光谱（UV-Vis-NIR）和电子顺磁共振（EPR）评估光热性能，

  来源：Nature Communications

  时间：2025-08-12

• 基于光学纳米纤维的微滴超长程光牵引：突破光子动量工程极限

  在光操控领域存在一个"反直觉悖论"：自1619年开普勒发现光压推动彗尾现象以来，光的"推力"已被深入研究，但光的"拉力"却长期面临理论预测与实验实现的巨大鸿沟。特别是对于透明物体，传统单光束牵引距离被限制在200微米量级，而理论预测的14厘米级牵引始终未能实现。这一瓶颈源于长距离光子动量传递的工程难题——如何在保持光束质量的同时精确调控波矢分布？浙江大学的研究团队在《Nature Communications》发表的研究给出了突破性解决方案。他们巧妙地将光学纳米纤维转化为"光子动量变压器"，当纤维直径缩小至真空波长三分之一以下时，原本普通的1552 nm通讯波段激光竟能产生惊人的"逆推力"。这

  来源：Nature Communications

  时间：2025-08-12

• 机器学习增强恒电位框架下锂金属-电解质界面枝晶形成机制的原子尺度观测

  锂金属凭借3860 mAh/g的超高理论比容量和0.59 g/cm3的低密度，被视为下一代高能量密度电池的理想负极材料。然而循环过程中不可控的锂枝晶生长不仅会降低库仑效率，更可能刺穿隔膜引发短路起火，这一安全隐患严重制约着锂金属电池的实际应用。虽然扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等表征手段能观测枝晶形貌，但受限于时空分辨率，始终难以捕捉枝晶形成的动态过程。分子动力学(MD)模拟虽能提供原子尺度解析，但传统方法无法实现电化学恒电位条件，导致锂电沉积/溶解过程的模拟存在根本性挑战。针对这一难题，研究人员创新性地将机器学习力场(MLFF)与电荷平衡法(QEq)相结合，开发出DP-QEq恒电位模

  来源：Nature Communications

  时间：2025-08-12

• 鲤鱼cGAS的功能鉴定及其在抗病毒免疫中的关键作用揭示

  Highlight哺乳动物环鸟苷酸-腺苷酸合成酶（cGAS）通过识别病毒DNA激活cGAS-STING通路，在抗病毒天然免疫中发挥核心作用。尽管在哺乳动物中研究深入，但该通路在低等脊椎动物特别是硬骨鱼中的功能仍知之甚少。本研究首次在鲤鱼中鉴定出cGAS同源基因（c-cGAS），揭示了其在免疫激活和病毒应答中的独特作用。Molecular cloning and characterization of c-cGAS通过PCR和RACE技术获得鲤鱼cGAS全长cDNA序列（命名为c-cGAS），经桑格测序验证。序列比对显示其与其他物种cGAS具有高度保守性（图1A），系统进化分析表明c-cGAS与

  来源：Fish & Shellfish Immunology

  时间：2025-08-12

• PCBP1通过调控HIF-1α/HO-1通路改善高糖诱导的视网膜微血管内皮细胞铁死亡：糖尿病视网膜病变治疗新靶点

  Highlight亮点发现本研究首次在增殖性糖尿病视网膜病变（PDR）患者玻璃体样本中发现铁死亡相关基因（FRGs）的显著差异表达，并通过高糖（HG）刺激的人视网膜微血管内皮细胞（HRMECs）模型揭示：PCBP1作为铁分子伴侣，通过调控HIF-1α/血红素加氧酶-1（HO-1）通路维持铁稳态，从而抑制内皮细胞铁死亡的关键机制。Participants研究对象从2022年7月至2023年9月，在中国科学技术大学附属第一医院招募了两组参与者（第一组：3名PDR患者和3名特发性黄斑裂孔患者；第二组：30名PDR患者和19名对照患者）。所有PDR患者均符合玻璃体切除术治疗指征，并排除了合并其他玻璃体

  来源：Experimental Eye Research

  时间：2025-08-12

• 多功能季铵化木质素-植酸组装体：绿色水性环氧涂料的防火增强与防腐协同机制

  Highlight本研究创新性地采用"一锅法"合成聚丙烯酰胺-木质素磺酸钠-季铵化壳聚糖(PAM-SL-QCS)双网络水凝胶电解质，其阳离子(-N+(CH3)3)和阴离子(-SO3-)基团协同作用形成离子高速通道，同时通过静电吸附和微观交联机制增强结构稳定性。Materials实验材料包括：台湾碳能公司的碳布(W0S1011)、深圳科晶集团的锌箔(100μm)、灿瑞科技的铜箔(30μm)，以及丙烯酰胺(AM)、木质素磺酸钠(SL)、过硫酸钾(K2S2O8)、季铵化壳聚糖(QCS)等试剂。Design and preparation与传统浸渍法相比，"一锅法"制备使电解质离子分布更均匀。水凝胶内

  来源：European Polymer Journal

  时间：2025-08-12

• 综述：基于生物胶的生物聚合物作为3D打印应用的先进材料

  光响应性均聚物的精密自组装调控合成与表征通过开环复分解聚合(ADMET)成功制备了两种含吡啶阳离子基团和烷基偶氮苯(azo)侧链的均聚物(IAzoCpHPs)。当烷基间隔链长度(p)分别为11和6时，1H NMR和GPC证实获得了分子量可控的聚合物。值得注意的是，较长的烷基链(p=11)促使形成球形胶束，而较短链(p=6)则自组装为空心囊泡，这种形态差异源于分子间作用力的精确平衡。作用机制解析该体系巧妙地整合了三种关键作用力：聚烯烃骨架的疏溶剂性、离子键的静电作用以及trans-azo的π-π堆积。在光稳态(PSS)条件下，365nm紫外光引发trans→cis异构化使π-π相互作用减弱，而4

  来源：European Polymer Journal

  时间：2025-08-12

• 综述：普鲁士蓝及其类似物在金属离子电池中的研究进展与商业化进程

  开放框架结构与储能机制普鲁士蓝类似物（PB/PBAs）的化学通式为AxM1[M2(CN)6]1-y·□y·nH2O，其三维骨架中的[M2(CN)6]空位和结晶水直接影响离子迁移速率。研究表明，六氰合铁酸盐（HCFs）亚类因Fe-C≡N-Fe键的刚性结构，可实现1.0-4.5 V电压平台下的70-170 mAh g−1理论比容量。高结晶度合成策略共沉淀法、水热法、电化学沉积和模板法四大主流方法可调控结晶度。其中低温共沉淀法合成的PBAs缺陷率低于5%，而水热法所得产物晶格完整性更优，适用于锌离子电池（ZIBs）正极材料。缺陷工程的主动调控通过核壳结构设计或梯度浓度掺杂，可构建内置电场加速离子传输

  来源：Coordination Chemistry Reviews

  时间：2025-08-12

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