• 棉花Paclobutrazol抗性基因家族的全基因组鉴定及GhPRE3在盐旱胁迫中的正向调控作用

  随着全球气候变化加剧，干旱、盐碱等非生物胁迫已成为制约农作物产量的关键因素。作为重要经济作物的棉花，其生产同样受到严重威胁。植物在长期进化过程中形成了复杂的应激响应机制，其中转录因子调控网络扮演着核心角色。碱性螺旋-环-螺旋（basic helix-loop-helix, bHLH）作为植物中第二大类转录因子家族，参与调控多种生理过程，然而其亚家族Paclobutrazol抗性（PRE）基因在棉花中的功能研究仍存在大量空白。为了系统解析棉花PRE基因家族的进化特性与生物学功能，Geng Shuaikang等研究人员在《Functional & Integrative Genomics》

  来源：Functional & Integrative Genomics

  时间：2025-09-30

• 丹霞兰(Danxiaorchis yangii)与脆柄菇科(Psathyrellaceae)真菌的专性共生机制研究揭示其全真菌异养营养策略

  完全真菌异生（mycoheterotrophic）的兰花丹霞兰（Danxiaorchis yangii）完全依赖真菌共生体获取碳源，且通常具有高度特化的真菌亲和特性。这种分布于中国东南部特有种群的兰花，其真菌共生机制长期以来缺乏深入研究。通过结合可培养内生真菌分离技术和高通量核糖体内转录间隔区–1（ITS1）测序分析，研究人员从其地下茎（rhizome）中分离出6株隶属于脆柄菇科（Psathyrellaceae）的真菌菌株；系统发育分析显示这些菌株归为两个主要类群。高通量测序进一步证实该科真菌在根状茎真菌群落中占据主导地位。此外，通过体外共生种子萌发实验证明，其中一株分离菌株能够有效促进种子萌

  来源：Mycorrhiza

  时间：2025-09-30

• 基于可解释机器学习的棉花产地溯源：矿物元素指纹与LightGBM模型的精准鉴别策略

  在全球纺织工业中，棉花作为最重要的天然纤维原料，其产地真实性直接关系到产品质量和市场信誉。然而，棉花产业链的复杂性导致产地溯源缺乏有效技术手段，以次充好、产地欺诈等问题频发，严重制约了行业健康发展。传统鉴别方法如近红外光谱（NIR）和稳定同位素分析虽有一定效果，但存在精度不足、适用范围有限等瓶颈。特别是在多国棉花混合流通的背景下，如何精准区分中国、巴西、澳大利亚、印度和美国等主要产棉国的原料，成为亟待解决的科学难题。发表于《Journal of Cotton Research》的最新研究突破性地将矿物元素指纹技术与可解释机器学习相结合，成功构建了高精度棉花产地判别模型。研究团队通过分析305份

  来源：Journal of Cotton Research

  时间：2025-09-30

• 天然粘土中痕量内源铁原子工程化构建自支撑Fe1–P单原子助催化剂助力光催化产氢

  科研人员开创性地通过低温磷化法，将天然埃洛石纳米管(HNTs)晶格中痕量内源性铁原子进行原子级工程化改造，成功构建出自支撑型Fe1–P单原子助催化剂(Fe1–P/HNTs)。该方法无需使用外部高纯度金属前驱体和载体，通过形成丰富的Fe1–P活性位点并利用HNTs强大的自限域效应，使该催化剂在可见光驱动的染料敏化体系中展现出卓越的产氢(H2)活性和稳定性。更引人注目的是，当与多种半导体光催化剂（二氧化钛(TiO2)、石墨相氮化碳(g-C3N4)及硫化镉(CdS)）耦合时，Fe1–P/HNTs仍能高效催化氢析出反应，彰显其在不同应用场景下的出色普适性。这项研究为通过升级天然资源中的内源性金属物种来

  来源：Nanoscale

  时间：2025-09-30

• 探索赝电容钙钛矿氧化物La-Ni-Co-O负极材料的插层机制及其在锂离子电容器和锂基双离子电池中的应用

  本研究采用共沉淀法以金属硝酸盐为前驱体，合成了不同比例的镧基钙钛矿氧化物La-Ni-Co-O。X射线衍射（XRD）结果证实成功制备出钙钛矿氧化物与氧化镧的复合物（记为LNCO/LO）。电化学测试表明，当La与Ni-Co比例为1:3时，LNCO/LO复合材料表现出最优性能：在0.1-3.2 A g−1电流密度下容量达294.9–189.3 mAh g−1，在2 A g−1大电流下经过1000次循环仍保持146%的容量保留率。通过非原位（ex situ）XRD和X射线光电子能谱（XPS）分析发现，LNCO(1:3)/LO电极中镍（Ni）和钴（Co）电活性位点通过插层机制（insertion mec

  来源：Nanoscale

  时间：2025-09-30

• 汞减排与气候行动的协同挑战：微生物介导的温室气体通量响应机制 中文标题 全球汞减排与气候行动的协同调控：微生物-温室气体纽带的作用与挑战

  随着全球工业化进程加速，汞污染已成为威胁生态系统和人类健康的重大环境问题。汞不仅具有神经毒性，还能通过大气传输在全球范围内扩散，甚至沉积在偏远地区的土壤和水体中。近年来，《水俣公约》的实施推动了全球汞减排行动，大气中的气态单质汞（Hg⁰）浓度已在北半球呈现显著下降趋势。然而，汞污染对微生物群落结构及功能的影响可能进一步 cascades 至温室气体（GHGs）的循环过程，这一机制尚未被充分认知。微生物作为碳（C）、氮（N）循环的关键调节者，主导着二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）和氧化亚氮（N2O）的产生与消耗。例如，分解者（如 Planctomycetota、Actinomycetota 和

  来源：Nature Communications

  时间：2025-09-30

• 电子穿梭介导胞外电子转移促进湖泊反硝化并缓解氧化亚氮排放的新机制

  随着全球氮输入量的持续增加，水体富营养化已成为严峻的环境问题。湖泊作为重要的生态系统，其沉积物中的氮去除过程对维持水质至关重要。反硝化作为主要的生物脱氮途径，能够将硝酸盐转化为氮气，永久性地从生态系统中去除生物可利用氮。然而，这一过程常常因电子供体不足而受到限制，导致反硝化效率低下，并伴随产生强效温室气体氧化亚氮(N2O)——其全球变暖潜能值是二氧化碳的310倍。在氧化还原条件剧烈波动的沉积物环境中，胞外电子转移(EET)过程为微生物代谢提供了关键支持。其中，腐殖质(HS)作为最丰富的天然电子穿梭体，占水体、土壤和沉积物中天然有机质的50%-80%。这些来源于植物和微生物残体分解的有机聚合物，

  来源：Nature Communications

  时间：2025-09-30

• 科罗拉多河后2026运行中气候与政策不确定性的解耦分析

  科罗拉多河作为美国西部七州及墨西哥4000万人口的生命线，正面临着前所未有的危机。鲍威尔湖和米德湖这两大核心水库的水位持续下降，而管辖该流域的《河流法》体系即将在2026年到期。更棘手的是，气候变化导致的径流减少与政策不确定性相互交织，使得未来水资源规划陷入两难境地——既需要应对温度上升带来的蒸发加剧，又要平衡上下游各州的用水需求，还要保障水力发电功能的正常运行。这项发表于《自然·通讯》的研究首次综合运用多模型 ensemble 分析和独创的内部变率调控方法，揭示了科罗拉多河流域未来面临的严峻挑战。研究团队开发了高效的水预算模型(WBM)，虽然比垦务局使用的CRSS模型简化，但能准确模拟历史水

  来源：Nature Communications

  时间：2025-09-30

• 孟加拉国大规模起义中眼外伤幸存者的心理社会挑战：一项揭示未满足需求的横断面研究

  背景：在2024年7月孟加拉国学生领导的大规模起义期间，报告了超过1300例眼外伤病例，其中数百例导致永久性失明。然而，其广泛后果——包括经济困难、社会排斥和心理创伤——仍未被充分探索。目的：评估2024年7月抗议活动中眼外伤幸存者的心理、社会和财务影响。方法：在达卡国家眼科研究所和医院（National Institute of Ophthalmology and Hospital）接受医疗护理的眼外伤幸存者中进行了一项横断面研究。数据通过结构化面对面访谈收集，使用经过验证的Bangla Depression Anxiety and Stress Scale-21 (DASS-21)评估心理

  来源：Injury Prevention

  时间：2025-09-30

• 温度自适应自再生离子热电循环：实现时域热能采集的新突破

  随着可持续能源需求的日益增长，利用低品位废热发电的离子热电材料（ionic thermoelectric materials）引起了广泛关注。传统热电发电技术依赖于热源与环境之间的空间温度梯度，但对于分布分散、温差较小的低品位热能，建立大的温度梯度十分困难。地球沙漠地区的昼夜温差可达50°C，月球表面昼夜温差甚至高达310°C，这些时域温度变化蕴含着巨大的能量收集潜力。然而，现有方法多需通过热存储系统将时域温差转换为空间温度梯度，再结合传统热电发电机使用，效率较低且受限于空间布局。针对这一挑战，香港城市大学与南方科技大学的研究团队在《Nature Communications》发表了一项创新研

  来源：Nature Communications

  时间：2025-09-30

• 相互作用驱动的离子在原子级毛细管中渗透的巨静电调控及其高盐浓度下的突破性应用

  在当今科技发展中，选择性且可调控的离子传输在诸多先进材料应用中扮演着关键角色，包括“芯片实验室”设备、能量收集器、脱盐膜以及神经形态器件等。然而，尽管静电门控作为一种高度可逆的外部刺激手段，在生物通道高效性的启发下被广泛研究，但在高离子浓度（如生理相关的100 mM或更高）条件下实现有效调控一直是一个巨大挑战。主要原因在于高盐浓度下静电屏蔽效应显著，德拜长度（Debye length）极短（例如在1000 mM KCl中仅约3 Å），同时制备原子级尺寸的毛细管结构也极为困难。以往的研究大多集中在低离子浓度条件下，而在高盐环境下的门控效应研究几乎空白，这使得探索高盐浓度下的离子相互作用和调控机制

  来源：Nature Communications

  时间：2025-09-30

• 全化学界面工程实现静态与动态双重稳定的高性能钙钛矿太阳能电池

  在追求清洁能源的时代浪潮中，钙钛矿太阳能电池(PSCs)以其惊人的发展速度和突破26%的认证效率，成为最受瞩目的下一代光伏技术。然而，这类"实验室明星"却面临着产业化道路上的致命瓶颈——稳定性难题。就像精心搭建的积木塔缺乏稳固的粘合剂，PSCs中钙钛矿层与电荷传输层之间的界面缺陷，不仅会导致能量损失，更会成为器件性能衰退的导火索。目前常用的界面修饰策略主要依赖物理吸附作用，这类修饰分子就像没有锚定的船只，在钙钛矿加工过程中容易被溶剂冲刷脱落，或在长期运行中因环境应力而失效。更严重的是，这些脱附的分子还可能形成新的电荷复合中心，加速器件性能衰减。如何构建牢固可靠的界面结构，同时实现高效电荷提取与

  来源：Nature Communications

  时间：2025-09-30

• 相变选择性合成与多晶型转化：红磷的结晶相工程

  在材料科学领域，元素磷一直以其丰富的同素异形体结构和独特的物理化学性质吸引着研究者的目光。近年来，二维黑磷的重新发现及其在半导体领域的巨大潜力，引发了人们对磷同素异形体研究的新热潮。其中，结晶红磷(red phosphorus, RP)作为元素磷的重要同素异形体，在过去一个世纪中经历了曲折而卓越的研究历程，其分类和结构表征取得了显著进展。1947年，Roth等人根据转化温度将红磷分为五种形态（Form I至Form V），其中Form I为无定形态，其余为结晶形态。在已知形态中，仅Form II、IV和V能够通过实验可靠地重现，而Form III仅在早期工作中被提及，此后未见报道。直到1969

  来源：Nature Communications

  时间：2025-09-30

• 低温原位制备可逆直写逻辑电路与器件：突破超导量子计算互联瓶颈的新策略

  在追求更高性能计算系统的道路上，超导量子计算正展现出巨大潜力，但一个棘手难题始终困扰着研究人员——如何实现低温超导器件与室温环境之间的高效信号传输？这个被称为"布线瓶颈"的问题不仅增加了系统复杂度，更严重制约了量子计算系统的规模化扩展。每当需要在极低温环境下增加新器件时，就必须引入更多的室温接口和连接线，这不仅会引入噪声和热干扰，还使得系统变得臃肿不堪。传统的解决方案往往需要在不同温度区域间建立复杂的连接网络，但这些方法在面临大规模集成时显得力不从心。正是在这样的背景下，中国科学技术大学的研究团队在《Nature Communications》上发表了一项突破性研究，他们开发出一种在低温环境下

  来源：Nature Communications

  时间：2025-09-30

• 碱性处理增强钙钛矿量子点导电覆盖层实现18.3%认证效率太阳能电池

  钙钛矿量子点（Perovskite Quantum Dots, PQDs）因其可调带隙、高光吸收系数和缺陷容忍度等优异特性，在下一代光伏技术中展现出巨大潜力。特别是铯/甲脒铅碘（Cs/FA PbI₃）PQDs，其带隙接近Shockley-Queisser理论极限值（约1.34 eV），被认为是实现高效太阳能电池的理想材料。然而，PQDs的实际应用仍面临一个关键挑战：在层间冲洗过程中，传统的酯类反溶剂（如甲基乙酸酯）在环境条件下水解效率低下，难以有效取代PQDs表面原始的长链绝缘配体（如油酸，OA），导致表面形成大量空位缺陷，电荷传输受阻，并引发颗粒团聚，最终降低器件效率和稳定性。为了解决这一问

  来源：Nature Communications

  时间：2025-09-30

• 晶格膨胀抑制卤素间隙缺陷生成并提升钙钛矿太阳能电池性能

  在追求清洁能源的时代，金属卤化物钙钛矿凭借其卓越的光电性能和缺陷容忍度，成为太阳能电池领域的明星材料。然而，其产业化道路仍被不稳定性问题所阻碍——特别是在湿度、光照和温度变化下性能的快速衰减。水分子作为环境中无处不在的因素，已被证实会引起钙钛矿晶格膨胀，且这种膨胀此前被认为有益于器件性能。但晶格膨胀如何影响材料本征稳定性，尤其是缺陷生成机制，仍是未解之谜。发表于《Nature Communications》的最新研究通过精巧的实验设计和多尺度表征，揭示了晶格膨胀在抑制卤素间隙缺陷生成中的关键作用。研究人员发现，真空环境诱导水分子脱附会导致晶格收缩，进而引发卤素三聚体的形成，显著增加非辐射复合中

  来源：Nature Communications

  时间：2025-09-30

• 可扩展薄膜纳米复合阳离子交换膜的理性设计实现从复杂盐湖卤水中精准高效提锂

  在全球碳中和目标的推动下，锂作为电动汽车和工业规模储能电池的关键矿物，其需求持续攀升。除了硬岩矿石，盐湖和地下卤水中的锂资源约占全球锂需求的50-75%。然而，传统的盐湖提锂方法依赖大规模蒸发池，存在水资源消耗大、锂回收率低、化学试剂使用强度高等问题。直接锂提取(DLE)技术虽能将锂回收率提高至80%以上，但面临吸附剂长期稳定性差、化学试剂使用量大、运营成本高等挑战。电渗析(ED)作为一种电势驱动的膜过程，可在环境条件下从卤水中提取和浓缩带电物种，无需化学试剂、耗水量极低且无需外加压力，因此对DLE极具吸引力。但现有的阳离子交换膜无法将Li+与卤水中浓度通常高出数个数量级的Ca2+、Mg2+和

  来源：Nature Communications

  时间：2025-09-30

• 二维铁磁体Fe3GeTe2中临界涨落的量子传感与噪声谱研究

  在凝聚态物理领域，相变和临界现象一直是核心研究课题。当系统接近临界温度时，关联长度和关联时间会发散，产生以幂律奇异性为特征的临界现象。尽管标度理论和临界指数的研究已持续半个多世纪，但实验上直接探测这些微观参数仍面临巨大挑战——尤其是同时具备空间和时间分辨率的技术手段匮乏。二维磁性材料Fe3GeTe2（FGT）作为典型的范德瓦尔斯磁体，其从顺磁到铁磁的相变过程为研究临界行为提供了理想平台。然而，如何通过实验手段直接观测临界涨落，并建立其与标度理论的联系，仍是未解的难题。以往研究虽已通过氮空位（NV）中心探测到临界涨落的存在，但未能揭示其物理机制，更未与标度理论建立定量关联。针对这一空白，中国科学

  来源：Nature Communications

  时间：2025-09-30

• 循环金属-载体相互作用（LMSI）揭示氧化还原反应中NiFe-Fe3O4催化剂的动态界面机制

  在能源转化和化工生产领域，多相催化剂发挥着不可替代的作用，其中金属-氧化物载体体系因其优异的催化性能和可调控性备受关注。这类催化剂的核心奥秘在于金属与载体界面发生的复杂相互作用——金属-载体相互作用（MSI），它能够显著影响催化剂的活性、选择性和稳定性。传统的MSI研究主要关注强金属-载体相互作用（SMSI）和电子金属-载体相互作用（EMSI）等静态现象，然而在实际反应条件下，特别是在涉及氧化还原反应的催化体系中，界面结构往往处于动态变化中，这种动态过程的原子尺度机制至今仍未被完全揭示。近年来，环境透射电子显微镜（ETEM）技术的发展为实时观察催化剂在工作状态下的结构演变提供了可能。研究人员已

  来源：Nature Communications

  时间：2025-09-30

• 面向火星殖民的膜基萨巴捷系统：水回收与火箭推进剂生产的新策略

  随着SpaceX星舰以液态甲烷为推进剂成功实现软着陆，人类火星殖民的梦想正逐步走向现实。然而，长期太空旅行和地外定居面临一个巨大障碍：从地球发射补给物资的高昂成本。据估算，将1公斤物资送往国际空间站需耗费2.1万美元，而一名宇航员九个月火星任务所需的日常用水运输成本高达8,800万美元。更严峻的是，从火星返回地球需要约30吨液态甲烷，若从地球运输这些燃料，初始发射质量将高达500吨，成本约80亿美元。面对这一挑战，科学家将目光投向原位资源利用（ISRU）技术，其中萨巴捷反应（CO2 + 4H2 → CH4 + 2H2O）成为关键解决方案。该反应不仅能将宇航员代谢产生的CO2和电解水产生的H2转

  来源：Nature Communications

  时间：2025-09-30

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