• 有机化合物诱导铱阳极加速溶解机制及其对电化学产物的影响研究

  在追求碳中和的浪潮中，电化学二氧化碳还原反应(CO2RR)技术可将温室气体转化为高附加值有机化合物，但这一过程的商业化面临着一个隐藏的致命威胁——阴极产生的有机分子穿过膜材料到达阳极后，可能对昂贵的铱基催化剂造成毁灭性打击。尽管铱氧化物是目前酸性环境下氧析出反应(OER)唯一商业化的催化剂材料，其高成本和稀缺性使得理解并抑制铱溶解成为领域内持续攻关的焦点。韩国科学技术研究院Hyung-Suk Oh与Woong Hee Lee团队在《Nature Communications》发表的研究，首次系统揭示了有机化合物如何像"分子级凿子"般瓦解铱催化剂晶体结构的内在机制。研究人员通过构建零间隙CO2电

  来源：Nature Communications

  时间：2025-10-09

• 欧姆接触界面工程稳定Cu0-Cuδ+位点实现安培级硝酸盐电还原合成氨

  氨作为重要的工业化学品，在化肥、制药和能源存储等领域具有广泛应用。然而，传统的哈伯-博世法合成氨过程需要高温高压条件，消耗全球约1.4%的能源并产生大量CO2排放。利用可再生能源驱动的电化学硝酸盐还原反应(NO3RR)合成氨，被视为一种绿色替代路线。在这一过程中，铜基催化剂因其d轨道与NO3-的最低未占分子轨道能级匹配而表现出独特优势，其中Cu0-Cuδ+位点被广泛认为是氨合成的活性中心。但Cuδ+在负电位下易发生自还原转化为Cu0，导致活性位点失活，特别是在工业级电流密度下这一问题尤为突出。针对这一挑战，哈尔滨工业大学与德克萨斯大学奥斯汀分校等机构的研究团队在《Nature Communic

  来源：Nature Communications

  时间：2025-10-09

• 离子门压调控范德华反铁磁体Cox-TaS2中拓扑3Q态的电子控制

  在二维材料研究领域，范德华（vdW）磁体的发现为探索新型量子现象提供了独特平台。其中，钴插层硫化钽（CoxTaS2）作为金属性范德华反铁磁体，因其具有非平庸拓扑特性的三重Q（3Q）基态而备受关注。这种3Q四面体结构能产生具有标量自旋手性的最高密度斯格明子晶格，并引发显著的反常霍尔效应（AHE）。然而，该拓扑态对钴含量的高度敏感性导致其相空间存在热力学难以触及的区域，如何实现电控调控成为亟待解决的关键科学问题。为突破这一瓶颈，首尔国立大学Je-Geun Park团队在《Nature Communications》发表研究，通过离子门压技术实现对Cox-TaS2拓扑3Q态的全程电控。研究人员选取钴

  来源：Nature Communications

  时间：2025-10-09

• 超临界CO2辅助快速合成共价有机框架电催化剂用于高效双电子氧还原反应

  过氧化氢（H2O2）作为一种重要的绿色氧化剂，在化工、环保和医疗领域具有广泛应用，但其传统生产工艺——蒽醌法存在高能耗和污染问题。电催化双电子氧还原反应（2e-ORR）可在温和条件下直接合成H2O2，但现有催化剂如贵金属、过渡金属和碳材料分别面临成本高、选择性差或活性位点不明确等挑战。共价有机框架（COF）因其高比表面积和可调控的孔道结构成为理想催化剂候选，然而传统COF合成需长达数天的高温反应和有毒有机溶剂，且其本征导电性差限制了电催化性能。针对这一难题，武汉纺织大学彭岚团队联合西安交通大学和武汉大学的研究者在《Nature Communications》发表研究，提出了一种超临界二氧化碳（

  来源：Nature Communications

  时间：2025-10-09

• 原子级镍锚定Ru/RuO2异质结构纳米片实现高CO耐受性氢氧化催化：H/OH结合能的协同优化

  在氢能技术蓬勃发展的今天，碱性交换膜燃料电池（AEMFCs）因其可使用非贵金属阴极催化剂等优势，被视为最具潜力的能源转换装置之一。然而，其阳极氢氧化反应（HOR）仍面临两大挑战：在碱性环境中反应动力学比酸性环境中慢2-3个数量级，且实际氢气源中不可避免的微量CO会导致催化剂中毒失活。目前广泛使用的Pt基催化剂虽活性较高，但价格昂贵且对CO极其敏感，严重制约了AEMFCs的商业化进程。针对这一难题，厦门大学黄小青教授团队与合作者在《Nature Communications》发表最新研究，设计出一种原子级镍锚定的Ru/RuO2异质结构纳米片催化剂（NiSA-Ru@RuO2NSs/C）。该催化剂通

  来源：Nature Communications

  时间：2025-10-09

• 缺陷工程调控黑相钨青铜铁电晶体实现全光谱吸收与宽带光电转换

  在光电材料领域，铁电晶体因其独特的自发极化特性而备受关注，其中最具代表性的体光伏效应（BPVE）能够在不外加偏压的情况下实现光能到电能的转换。然而，传统铁电晶体如LiNbO3、BiFeO3等通常具有较宽的带隙（Eg3 eV），这导致它们主要对紫外光有响应，而在可见光和红外区域几乎"失明"。这种光谱响应范围的局限性严重制约了铁电晶体在宽带光电探测器、能量收集等领域的应用潜力。更令人困扰的是，铁电晶体的带隙调控存在一个固有矛盾：降低带隙以扩展光吸收范围往往会导致铁电性能的退化。此前研究人员尝试过多种方法，如在KNN和BaTiO3中引入掺杂来降低带隙，但都以牺牲铁电性为代价。还有一些研究试图通过构建

  来源：Nature Communications

  时间：2025-10-09

• 激发态电荷转移调控双延迟发光：主客体掺杂系统中TADF与RTP的协同实现

  在发光材料研究领域，同时集成热激活延迟荧光(TADF)和有机室温磷光(RTP)的双模式延迟发光材料，因其在显示技术、数据安全和生物成像等领域的广泛应用前景而备受关注。然而，由于这两种过程均源于三重态激子，它们通常被视为竞争关系，使得开发统一的纯有机小分子平台面临重大挑战。传统的分子设计策略往往需要引入扭曲的给体-受体结构或重原子效应，但难以协调TADF所需的最小单重态-三重态能隙(ΔEST)与RTP所需的强自旋轨道耦合(SOC)之间的矛盾。为解决这一难题，杨广欣等研究者在《Nature Communications》上发表的研究工作中，创新性地采用主客体掺杂策略，以苯并吩嗪(BP)为宿主，十种

  来源：Nature Communications

  时间：2025-10-09

• 金属离子介导氢键增强策略实现高剪切硬化超分子网络

  在智能材料领域，剪切硬化凝胶(SSG)因其独特的应变率依赖性力学性能，在冲击防护、柔性传感器等领域展现出巨大应用潜力。然而，传统基于硼酸的聚硼硅氧烷(PBS)SSG存在明显缺陷：硼酸不仅对钢铁和混凝土具有腐蚀性，在生产过程中易损坏设备，更被动物实验证实具有皮肤接触毒性，严重限制了其实际应用。因此，开发无毒、无腐蚀性的新一代SSG成为亟待解决的关键问题。针对这一挑战，中国科学院深圳先进技术研究院材料人工智能中心何睿团队在《Nature Communications》发表了一项创新研究，提出了金属离子介导的氢键增强策略。研究人员巧妙利用钛元素的多价态特性，通过构建聚钛硅氧烷(PTS)超分子动态可逆

  来源：Nature Communications

  时间：2025-10-09

• 基于方酸两性离子共价有机框架的三重协同效应促进过氧化氢光合成

  过氧化氢(H2O2)作为一种环境友好的氧化剂和能量载体，在化工合成和环境修复领域具有广泛应用。目前工业上主要采用高能耗的蒽醌氧化法生产H2O2，该方法不仅成本高昂，还伴随严重的环境污染问题。更棘手的是，传统工艺生产的浓H2O2在储存和运输过程中存在安全隐患，而实际应用场景往往只需要低浓度溶液。太阳能驱动的氧还原反应(ORR)为绿色合成H2O2提供了新思路，但该过程的效率受到氧、质子和电子供给难以协同优化的制约。针对这一挑战，广东工业大学杨志峰团队开发了一种基于方酸(SQ)的两性离子共价有机框架(STT COF)，提出了三重协同策略来提升H2O2光合成效率。该研究成果发表于《Nature Com

  来源：Nature Communications

  时间：2025-10-09

• 碳硼烷稳定B-Mg键化合物的合成与亲核性：无杂原子支撑的硼负离子新突破

  在元素周期表中，硼作为碳的缺电子邻居，其独特的三价电子结构使其天然具有电子缺陷特性。这一特性使得三配位硼化合物通常表现为典型的路易斯酸，在硼化学领域长期占据主导地位。然而，硼的电子匮乏特性也使得亲核性硼物种的开发成为该领域长期面临的挑战。传统构建稳定硼负离子的策略主要依赖两种途径：过渡金属的d电子通过"推-拉"机制稳定硼空p轨道，或利用杂原子（如氮、氧）的孤对电子稳定硼中心。2006年Nozaki和Yamashita团队成功分离出N-杂环硼负离子（I），标志着该领域的重要突破。此后，三氮杂硼负离子（II）和Bpin镁配合物（III）等杂原子稳定体系相继出现，但所有尝试制备无杂原子稳定的开链型硼

  来源：Nature Communications

  时间：2025-10-09

• 透镜下的冰冷手指：揭示儿童原发性雷诺现象与健康个体微血管差异

  当手指在寒冷或情绪激动时出现苍白、青紫继而潮红的典型三相颜色变化，这可能是雷诺现象(Raynaud's phenomenon, RP)在作祟。雷诺现象可分为原发性和继发性两种，前者是一种功能性的血管痉挛性疾病，通常不伴有潜在的健康问题；而后者则与多种结缔组织病相关，特别是系统性硬化症(systemic sclerosis, SSc)，可导致严重的组织损伤如指端溃疡甚至坏疽。在儿童风湿病门诊，区分这两种类型的雷诺现象至关重要，因为它直接关系到患儿的预后和管理策略。然而，目前针对儿童雷诺现象的微血管研究相对有限，且缺乏统一的评估标准，使得早期识别继发性雷诺现象面临挑战。甲襞毛细血管镜(nailfo

  来源：Modern Rheumatology

  时间：2025-10-09

• 揭示半索动物与脊椎动物之间隐藏的线粒体同源性：基因排列与密码子使用偏好的新证据

  在生命演化的宏伟画卷中，后口动物（Deuterostomes）的起源与分化一直是科学家们孜孜以求的谜题。这个超级门类包括了人类所在的脊索动物门（Chordata，如脊椎动物、头索动物、尾索动物），以及棘皮动物门（Echinodermata，如海星、海胆）和形态奇特的半索动物门（Hemichordata，如柱头虫）。半索动物，尤其是占其大多数的肠鳃类（acorn worms），因其同时具有一些与脊索动物（如鳃裂、背神经索）和棘皮动物（如幼虫形态）相似的特征，而被视为连接这两大类群的关键演化环节。然而，关于半索动物究竟与棘皮动物更近（构成步带动物Ambulacraria假说），还是与脊索动物更近，

  来源：Heliyon

  时间：2025-10-09

• 超弱光子发射作为植物胁迫生理指标：基于带通滤波器的拟南芥机械损伤光谱响应研究

  在植物生理学研究领域，如何无创、实时地监测植物在逆境胁迫下的生理状态一直是科学家们关注的焦点。超弱光子发射（UPE）技术因其非侵入性、高灵敏度等特点，被视为揭示植物内部氧化代谢活动的“窗口”。然而，传统UPE检测多依赖截止型滤光片结合CCD成像，存在光谱分辨率低、长波长信号捕获能力弱等问题，尤其是700 nm以上区域的信号常被忽略，限制了UPE在生理监测中的准确应用。为了突破这一技术瓶颈，由Anil Chandra、Ramya Raghavan、Prabhakar Gouripeddi和Ankush Prasad组成的研究团队在《Theoretical and Experimental Pla

  来源：Theoretical and Experimental Plant Physiology

  时间：2025-10-09

• 黑暗中的生产力：地下水微生物驱动CO2固定及其全球碳循环意义

  在我们脚下数百米深的地下水系统中，存在着一个不依赖阳光的隐秘生态系统。这些地下水生态系统不仅维系着全球饮用水供应，更在生物地球化学循环中扮演着关键角色。然而随着气候变化导致地下水位下降和水质恶化，理解这些生态系统的功能机制变得尤为迫切。长期以来，科学界认为地下水微生物主要依赖地表输入的有机质进行异养代谢，直到基因测序技术揭示了它们拥有CO2固定的遗传潜力——这引发了一个重要问题：在完全黑暗的环境中，哪些微生物正在驱动碳固定过程？它们如何支撑整个地下水食物网？为解答这些问题，耶拿大学的研究团队在《BIOspektrum》发表的研究中，采用多学科方法揭示了地下水微生物的碳固定机制。他们通过稳定同位

  来源：BIOspektrum

  时间：2025-10-09

• 化学可裂解探针可视化GPCR共内化：高内涵成像揭示受体互作新机制

  细胞表面受体如同细胞的“天线”，负责感知外界信号并启动内部应答。其中，G蛋白偶联受体（GPCR）家族作为最大的膜受体群体，调控着从神经传递到代谢平衡的多种生理过程。然而，GPCR功能的复杂性远超出传统认知：不同受体之间存在“对话”（crosstalk），形成动态互作网络，影响信号转导效率与药物反应。例如，在2型糖尿病治疗中，双靶点激动剂Tirzepatid（TZP）可同时激活GLP1R（胰高血糖素样肽-1受体）和GIPR（胃抑制多肽受体），但其协同作用机制尚不明确。究竟是双受体在胞内“结伴而行”，还是仅在膜表面短暂互动？这一科学问题亟待高时空分辨率的可视化技术来解答。为解决上述挑战，研究团队开

  来源：BIOspektrum

  时间：2025-10-09

• 亚热带城市森林植物功能型间叶片经济谱变异及其与叶脉密度的协同机制研究

  随着城市化进程加速，热岛效应、土壤板结等环境胁迫日益严重，城市森林的生态服务功能面临严峻挑战。与自然森林相比，城市森林的树种组成复杂且生境异质性强，植物需通过调整功能性状来适应特殊环境。然而，当前对城市森林中植物叶片经济性状与水力性状的协同机制尚不明确，尤其是不同功能型（如常绿与落叶、乔木与灌木）间的策略分化缺乏系统研究。为解析这一问题，Li等人在《Annals of Forest Science》上发表研究，以中国东部合肥市庐州公园的53种木本植物为对象，综合测量10项叶片经济性状（如叶厚度（LT）、单位质量光合速率（Amass）、叶片氮磷含量（LNC、LPC）等）和4项水力性状（叶脉密度（

  来源：Annals of Forest Science

  时间：2025-10-09

• 中国珍珠鸡A亚群禽白血病病毒的多进化支共存与复制效能差异解析

  在禽类养殖业中，禽白血病病毒（Avian Leukosis Virus, ALV）如同一个隐形的杀手，不仅直接引发肿瘤导致死亡，更常以免疫抑制、生长迟缓等亚临床症状造成巨大经济损失。这种属于反转录病毒科的病原体，通过其囊膜糖蛋白gp85与宿主细胞受体特异性结合入侵，目前已发现A至K共11个亚群。尽管通过种群净化措施，ALV在商业化鸡群中的流行已得到一定控制，但其宿主范围广泛，在地方品种鸡和珍禽中的传播态势仍不明朗。尤其值得注意的是，作为最早被发现的ALV-A亚群，近年来在中国商业鸡群中仅零星检出，主要集中于野鸟和活疫苗污染事件，其在珍禽中的流行规律和进化特征更是未知领域。为填补这一空白，河南科

  来源：BMC Veterinary Research

  时间：2025-10-09

• 基于聚类分析的犊牛源乳酸菌抗肠道病原菌研究：为开发新型益生菌制剂提供策略

  新生犊牛腹泻（Neonatal Calf Diarrhea, NCD）是集约化奶牛养殖中困扰养殖户的一大难题，它不仅导致犊牛高死亡率（出生三个月内可达20%），还引发体重下降、脱水、代谢紊乱、生长受阻等一系列问题，给全球奶业造成高达40%的经济损失。长期以来，养殖业依赖亚治疗剂量的抗生素来应对肠道感染和促进生长，但随之而来的抗菌素耐药性（Antimicrobial Resistance, AMR）问题日益严峻，寻求安全有效的替代方案迫在眉睫。益生菌，这类有益微生物，因其能通过竞争性排斥或产生抗菌物质等机制抑制病原菌定植，成为替代抗生素的潜力股。其中，乳酸菌（Lactic Acid Bacter

  来源：Dairy Science and Management

  时间：2025-10-09

• 反射n皇后构型的存在性证明及其在组合数论中的意义

  在1848年由国际象棋作曲家Max Bezzel提出的n皇后问题，要求将n个皇后放置在n×n棋盘上，使得任意两个皇后不处于同一行、列或对角线。这一经典问题吸引了高斯、波利亚等数学家的关注，并衍生出环面棋盘等变种。1967年，Klarner提出一个更具挑战性的变体——反射n皇后问题：在标准棋盘上方附加一条1×n的反射带，皇后可通过对角线在反射带中折射后攻击其他棋子。此类构型的存在性等价于Slater在1963年提出的数论问题：能否将整数1至n与n+1至2n配对，使得所有配对的和与差互不相同？尽管小规模案例已被验证（如n=4,5,7,8），但一般性证明长期缺失。为攻克这一难题，Tantan Dai

  来源：Forum of Mathematics, Sigma

  时间：2025-10-09

• 核反应堆动力学中中子通量与先驱核浓度的精确解析解研究

  核反应堆点动力学模型的数学框架核反应堆点动力学模型是研究反应堆瞬态行为的重要数学工具，它通过耦合的偏微分方程组描述中子通量φ(x,t)和先驱核浓度C(x,t)的时空演化。该模型考虑了中子扩散、裂变产生、吸收损失以及先驱核的衰变与产生等物理过程。基本控制方程包含两个关键部分：中子通量的时间演化方程和先驱核浓度的平衡方程。精确解析解的推导方法研究团队采用分离变量法这一经典的数学物理方法求解该模型。首先假设解具有变量分离形式φ(x,t)=T(t)X(x)和C(x,t)=τ(t)X(x)，将其代入原偏微分方程组后，成功将偏微分方程转化为常微分方程组的求解问题。通过引入特征函数cos(γnx)展开，其中

  来源：Frontiers in Physics

  时间：2025-10-09

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