审校 小勺 小象 小冰
制版 阿金
生物学
Biology
Adversarial testing of global neuronal workspace and integrated information theories of consciousness
GNWT与IIT意识理论的对抗性测试
（导读 严冰冰）本文对意识的整合信息理论IIT和全局神经元工作空间理论GNWT进行对比测试：招募256名参与者，让他们观看不同时长的阈上刺激，并测量神经活动。研究发现视觉皮层、腹侧颞叶皮层和额下回皮层存在与意识内容相关的信息，枕叶皮层和外侧颞叶皮层的持续反应可反映刺激时长，额叶与早期视觉区域之间表现出内容特异性的同步化。上述结果与两种理论都只部分符合：后皮质缺乏持续同步化现象，与IIT提出的“网络连接决定意识”矛盾；GNWT则面临两方面挑战：一是刺激结束时普遍缺乏“点燃”现象；二是前额叶皮层对某些意识维度的表征有限。[相关报道：Nature意识之争，两大理论首次正面对决]
Human assembloid model of the ascending neural sensory pathway
人类上行神经体感通路组装体类器官模型
（导读 领研网）体感通路传递关于疼痛、触觉、痒觉和身体部分运动的信息至中枢神经系统。本研究建立了一套人类上行体感组装体类器官（hASA），由人类多能干细胞生成的四部分组装体，整合了体感、脊髓、丘脑和皮质类器官，以模拟脊髓丘脑通路。研究人员发现感觉神经元与脊髓背角神经元相连，后者进一步连接到丘脑神经元。该结果展示了功能性组装体人类感觉通路基本组成部分的能力，有助于深入理解人类感知神经回路。[论文详细信息]
The origin of vertebrate teeth and evolution of sensory exoskeletons
脊椎动物牙齿的起源和感官外骨骼的演化
（导读 领研网）人类牙齿的敏感性帮助我们在咬合和咀嚼食物的时候提供关于温度、压力及疼痛的重要反馈。本研究表明人类牙齿的本质，即牙齿内层将感官信息传递至牙髓内部神经的组织是由远古鱼类的外骨骼中的感官组织演化而来。寒武纪化石中被认为是牙齿的结构与无脊椎动物化石的甲胄特征以及现代节肢动物外壳中的感知器官具有相似性。结果表明不同动物甲胄中的感知器官在脊椎动物和无脊椎动物中独立演化。[相关报道：吃得太冷会牙痛？要怪这些寒武纪的鱼将外骨骼演化成了牙]
Serotonin and neurotensin inputs in the vCA1 dictate opposing social valence
vCA1中五羟色胺和神经降压素输入综合决定社交效价
（导读 严冰冰）基于社交历史如何构建社交效价，及其在动态关系中的高度灵活性机制尚不清楚。本文发现腹侧CA1（vCA1）整合来自中缝背核的五羟色胺（5-HT）输入和来自丘脑室旁核（PVT）的神经降压素输入，综合决定同伴的正负性效价。在正性社交中，5-HT被释放到vCA1，解除抑制椎体神经元；而在负性社交中神经降压素被释放，增强vCA1神经元。光遗传沉默中缝背核5-HT和PVT神经降压素输入，则可分别损伤正性和负性社交效价，而激活调控则可灵活地调控效价分配。[论文详细信息]
The P-loop NTPase RUVBL2 is a conserved clock component across eukaryotes
P-环路NTPase RUVBL2是真核生物中保守的时钟组件
（导读 领研网）真核生物昼夜节律通过转录-翻译反馈环路来记录时间。本研究报告低水解活性的AAA+ ATPase RUVBL2是真核生物钟的共同核心成分，通过对多个RUVBL2敲入突变体进行分析，发现多个突变体呈现短周期、长周期或无节律的不同表型，而且这些突变主要集中在P-环路结构域，说明RUVBL2可能通过ATP水解调控周期振荡。该结果支持了最初在蓝藻中发现的“缓慢ATP酶活性是生物钟共同特征”的观点。[论文详细信息]
Automated loss of pulse detection on a consumer smartwatch
消费型智能手表脉搏自动检测脉搏消失
（导读 领研网）心脏骤停的主要迹象是脉搏突然消失，而自动生物传感器若能及时检测脉搏突然消失并呼叫医疗急救，可提高患者生存率并减轻公共应急医疗负担。本研究开发了一款可在消费型智能手表上运行的人工智能系统，使用机器学习算法能够自动监测心脏骤停现象，其监测特异性高达99.99%，灵敏度为67.23%，误报率极低。该结果为院外心脏骤停早期干预开辟了新途径。[相关报道：用智能手表救命！谷歌华人小哥开发智能手表AI系统，监测心跳骤停并自动呼救]
Genomic determinants of antigen expression hierarchy in African trypanosomes
非洲锥虫抗原表达层次的基因组决定因素
（导读 阿金）抗原变异是许多不同病原体使用的免疫逃逸策略，涉及不同抗原表达的周期性非随机切换。本研究建立一套高灵敏的单细胞RNA测序方法，使用模型原生动物布氏锥虫（Trypanosome brucei），在发生切换事件的过程中，该方法能揭示单个细胞内的基因组重排情况。转录的抗原编码基因在发生双链断裂之后修复机制与抗原表达取决于基因组内同源修复模板的可及性。结果揭示了修复序列可及性对抗原选择机制的关键作用，该方法可应用于检测驱动单细胞水平上驱动转录变化的基因组重排。[论文详细信息]
Genome-wide CRISPR screen in human T cells reveals regulators of FOXP3
人类T细胞全基因组CRISPR筛选揭示FOXP3调控因子
（导读 领研网）调节性T细胞（Treg）是机体主要的负调节免疫细胞，在维持自身耐受和组织稳态方面发挥重要作用。本研究通过全基因组CRISPR筛选技术鉴定出RBPJ是新型FOXP3表达的Treg重要负调节因子，敲除RBPJ可促进iTreg分化，维持其稳定性和功能。该结果解释了Treg分化和功能维持的分子机制，为靶向Treg的炎症治疗策略开发提供了新思路。[相关报道：全基因组CRISPR筛选揭示FOXP3表达的调控因子]
Microbial metabolite drives ageing-related clonal haematopoiesis via ALPK1
微生物代谢物通过ALPK1驱动与衰老相关的克隆造血
（导读 领研网）不确定潜能的克隆性造血（CHIP）是老年人群众常见的造血系统变化，源于造血干细胞中白血病相关基因的体细胞突变。本研究表明衰老相关的肠道屏障功能障碍可通过微生物代谢物ACP-七碳糖激活ALPK1-TIFA-NF-kB通路，特异性驱动携带DNMT3A突变的前白血病细胞扩增，促进系统性炎症。该结果为理解衰老相关克隆造血的分子机制提供新思路。[论文详细信息]
Spatial mapping of transcriptomic plasticity in metastatic pancreatic cancer
转移性胰腺癌转录组可塑性的空间映射
（导读 领研网）罹患难治性胰腺癌（PDAC）的患者常常死于全身转移，其背后的转录组异质性仍待阐释。本研究使用10x Genomics Visium空间转录组技术，系统分析了13例PDAC患者的49份原发灶和转移灶样本，绘制出癌细胞谱系状态、克隆结构和肿瘤微环境图谱，从空间维度解析了PDAC转移的克隆演化与微环境互作的时空规律。该结果为靶向肿瘤可塑性与微环境协同效应的治疗策略提供新思路。[论文详细信息]
Multimodal cell maps as a foundation for structural and functional genomics
多模态细胞图谱作为结构和功能基因组学的基础
（导读 领研网）人类细胞具有非常复杂的组织和成分结构。本研究提出结合多模态数据与深度学习方法，构建出一套全面系统的细胞结构图，涵盖275个蛋白质复合体的多尺度细胞亚结构，并对U2OS细胞图进行了注释。该结果不仅为基础研究提供重要新资源，也为指导结构生物学、功能注释、疾病机制等研究提供新基础。[论文详细信息]
Targeting the SHOC2–RAS interaction in RAS-mutant cancers
靶向RAS突变癌症中的SHOC2–RAS相互作用
（导读 领研网）RAS基因家族的激活突变是人类癌症中最常见的致癌驱动因素之一。本研究揭示了富含联氨酸重复序列的接头蛋白SHOC2在RAS(Q61*)突变肿瘤中的核心作用：是NRAS/KRAS(Q61*)突变细胞的关键依赖因子。研究人员结合结构生物学与药物化学，为开发新型RAS靶向疗法提供概念验证和实践基础。[相关报道：靶向SHOC2–RAS相互作用为RAS突变癌症治疗带来新希望]
Structural basis of lipid transfer by a bridge-like lipid-transfer protein
桥状脂质转移蛋白的脂质转移结构基础
（导读 领研网）桥状转运蛋白（BLTP）可通过形成跨越细胞器之间的长隧道结构来转移脂质。本研究使用冷冻电镜解析出来自秀丽隐杆线虫的LPD-3 BLTP复合物结构，LPD-3折叠成长棒状隧道结构，其疏水内部由27个脂质分子和跨膜结构域内的三个额外磷脂填充，四个水合门户通向隧道，允许细胞质进入脂质头。研究人员还通过质谱鉴定出两种共纯化辅助的蛋白，与LPD-3的N端区域结合的Spigot，和脂质转移辅助蛋白2（LTAP2）。该结果所揭示的结构特征为进一步研究BLTP相关疾病提供新基础。[论文详细信息]
Complex water networks visualized by cryogenic electron microscopy of RNA
冷冻电镜可视化RNA结构中的复杂水网络
（导读 领研网）生物分子的稳定性和功能直接受到其与水相互作用的影响。本研究聚焦于RNA结构中的水分子作用，通过冷冻电镜解析出Tetrahymena核酶结构，观察RNA核心区域的水分子网络，发现水分子不仅是RNA折叠的“溶剂”，还在RNA结构稳定性、催化活性和功能调控中发挥重要作用。该结果提供了RNA结构研究的新思路。[论文详细信息]
化学
Chemistry
Stereoretentive radical cross-coupling
立体保持的自由基交叉偶联
（导读 领研网）自由基交叉偶联在应用于饱和体系的偶联时更具发展潜力。本研究展示了利用易于获得的富含对映体的磺酰肼和低负载量的廉价非手性Ni催化剂，在不需要外源氧化还原化学或手性配体的情况下，实现富含对映体的烷基片段和(杂)芳基卤化物之间的对映体特异性、立体保持的自由基交叉偶联。[相关报道：38岁当院士！他，最新成果，登上Nature！]
C-to-N atom swapping and skeletal editing in indoles and benzofurans
吲哚和苯并呋喃中的C原子与N原子交换和骨架编辑
（导读 领研网）骨架编辑包括化合物结构重组，在药物研发后期阶段进行可实现现有药效团的多样化。本研究展示了吲哚在C2位上进行C原子与N原子交换，通过氧化断裂吲哚杂芳烃核心并随后进行闭环反应得到吲唑。相同的结构转移策略同样适用于生成苯并呋喃或苯并异噁唑的化合物。该结果大大扩展了新兴骨架编辑领域的方法组合。[论文详细信息]
地球科学
Geoscience
Dating the evolution of oxygenic photosynthesis using La-Ce geochronology
利用La-Ce地质年代学测定氧气光合作用的演化
（导读 小天）氧气光合作用何时开始在地球上演化的问题仍待争议。本研究报告加拿大东北部上克拉通绿带岩中保存的三种不同太古代碳酸盐平台的稀土元素数据，表明在大氧化事件之前通过铈（Ce）的显著损耗而生成氧气。研究人员使用La-Ce地质测年揭示了在沉积过程中La/Ce发生分馏，随后Ce发生氧化。结果将氧气光合作用的起源时间定在太古代或更早期，为地球生物与地球化学演变议题提供新视角。[论文详细信息]
Old carbon routed from land to the atmosphere by global river systems
全球河流系统将旧碳从陆地输送到大气中
（导读 小天）河流系统在全球碳循环过程中发挥重要作用，将水表面的二氧化碳和甲烷释放入大气中。本研究结合各种测量数据，创立了一个河流溶解无机碳、二氧化碳和甲烷的放射性碳含量全球数据库。结果表明陆地上老化的有机物质存储产生碳净损失大于预期，因此需要重新评估人类活动对陆地系统中碳循环命运的影响。[论文详细信息]
材料科学
Materials Science
A Nd@C82–polymer interface for efficient and stable perovskite solar cells
用于高效稳定钙钛矿太阳能电池的Nd@C82–聚合物界面
（导读 领研网）钙钛矿太阳能电池以优异的光电转化效率和低温溶液加工特性，被视为下一代光伏技术的战略制高点。本研究利用内嵌金属富勒烯分子Nd@C82作为电磁耦合传输介质，可通过界面极化增强电子提取能力和效率，进而耦合聚合物聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）使该界面兼具了优异结构保护性能和超快电子选择传输特性，确保了电池中均质且超快电子提取，并抑制离子相互扩散，最终显著提升了钙钛矿太阳能电池在高温、高湿等复杂环境下的PCE和运行寿命。[相关报道：西安交通大学，Nature！]
Unconventional solitonic high-temperature superfluorescence from perovskites
钙钛矿的非常规孤子高温超荧光
（导读 领研网）快速热退相干通常将宏观量子现象限制在低温条件下，阻碍其在环境温度下的应用发展潜力。本研究通过铅卤化物钙钛矿中超荧光出现时的宏观极化强度波动，发现自发同步的极化子晶格振荡伴随着集体电子偶极发射。研究人员通过有效场模型证实激子-晶格相互作用在超过临界极化子密度时会形成一种新的电子和结构纠缠相干扩展孤子态。该结果揭示了钙钛矿中瞬态超荧光过程与通过热冷却实现平衡相变之间的联系，为涉及和开发具有高温宏观量子现象的新材料提供新思路。[论文详细信息]
Electrical switching of a p-wave magnet
p波磁体的电切换
（导读 领研网）普通铁磁体中原子电子自旋方向相同，产生磁场，赋予铁磁体固有磁性。本研究报告了一种新型磁性：p波磁性，研究人员在实验室合成二维晶体材料碘化镍（NiI2），发现镍原子上的自旋因其独特模式在材料内形成螺旋状构型，彼此呈镜像对称，从而可让研究人员进行“自旋切换”。该结果证明这种新型磁性可通过电来操纵，为构建新型超快、紧凑型节能且非易失性磁性存储设备开辟新途径。[论文详细信息]
Bulk superconductivity near 40 K in hole-doped SmNiO2 at ambient pressure
环境压力下空穴掺杂的SmNiO2在40K附近表现出体块超导性
（导读 阿金）30K温度条件下Ba-La-Cu-O系统中超导性的发现激发了对基于氧化物的层状超导体的广泛探索。本研究报告在空穴掺杂的稀土无限层氧化镍（NiO2）薄膜中观测到超导临界温度（Tc）接近40K且处于室温压力下的超导现象。结果表明可使用强相关d电子金属氧化物作为超导基质实现高温超导，并为进一步探索和理解高温库珀对提供了新平台。[相关报道：零电阻、无晶格压缩，40K超导薄膜]
其他
【Astronomy-天文】Unexpected clustering pattern in dwarf galaxies challenges formation models
矮星系中意想不到的成团性模式对形成模型提出挑战
（导读 领研网）矮星系在宇宙中数量众多，但其由于亮度低、观测难，在以往天文观测中容易被忽视。本研究通过近邻宇宙大尺度物质密度场的模拟发现，矮星系的成团性模式可以用暗晕的成团性模式来解释。相比于标准冷暗物质（CDM）中星系形成模型的困难，自相互作用暗物质（SIDM）可以自然导致“年老暗晕中形成弥散矮星系”这一反常现象：年老的暗晕中，暗物质自相互作用导致更多的“热量”注入暗晕核心，使暗晕核心结构膨胀；这一过程可显著削减暗晕核心处的引力场强度，于是阻碍了致密星系结构的形成。[论文详细信息]
【Physics-物理】Observing anyonization of bosons in a quantum gas
观察量子气体中玻色子的任意离子化
（导读 阿金）任意子是遵循分数统计学的低维准粒子，在二维系统中，它们作为分数量子霍尔态的基本激发态而存在。本研究在强相互作用的一维量子气体中观测到源自自旋-电荷分离现象导致的任意子相关性。移动的杂质提供了必要的自旋自由度，来调节电荷区域内的任意子相关性，同时也可探测相关情况。该结果为在高度可控条件下探索非平衡任意子现象开辟了新途径。[论文详细信息]