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最新论文集锦20200523

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发表于 2020-05-23 15:33 | 显示全部楼层 |阅读模式

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北大八年磨一剑:飞秒扫描隧道显微镜,捕获极化子动力学

近日,北京大学量子材料科学中心江颖教授与中科院物理研究所孟胜研究员、翁羽翔研究员以及北京大学/中国科学院王恩哥院士等合作,研制出国内首台超快扫描隧道显微镜,实现飞秒级时间分辨和原子级空间分辨,并捕获到金属氧化物表面单个极化子的非平衡动力学过程。该研究于5月19日发表在物理领域顶级期刊《物理评论快报》上,并被选为编辑推荐文章。

我国科学家找到攻克小麦赤霉病的“金钥匙”

22日最新出版的国际顶级学术期刊《科学》发表了山东农业大学孔令让团队在小麦赤霉病研究领域的重大成果:首次从小麦近缘植物长穗偃麦草中克隆了小麦抗赤霉病基因Fhb7,并揭示了其抗病遗传及分子机制。目前,Fhb7基因已经申请国际专利,携带该基因的材料已被多家单位用于小麦育种,并表现出稳定的赤霉病抗性。这一发现为解决小麦赤霉病世界性难题找到了“金钥匙”。

全球2.2亿人正在面对砷污染地下水的威胁

一篇新发表的 Science 论文展示了迄今为止最准确和详细的全球地下水砷浓度预报图。其中,中亚部分地区以及北极和亚北极的广大地区均为潜在的砷污染区域。该研究将全球 80 个地下水砷研究的数据进行了汇编,并用机器学习对全球砷风险进行建模。所得到的分布图显示了全球地下水的污染危害。据这些结果披露,风险最高的区域包括亚洲和南美地区。

叶绿体竟然会跑到病菌入侵部位,对抗感染

为了更好地理解叶绿体对致病疫霉的防御效果,科学家们开展了一项研究。在植物学研究的模式生物之一烟草里,他们引入了一种能在叶绿体基质里表达的绿色荧光蛋白。随后,科学家们让烟草感染了致病疫霉。后续分析结果发现,叶绿体会聚集在感染的位点附近,并将致病菌的“触手”紧紧包围,防止他们造成进一步的破坏。在观察中,研究人员们发现了两次罕见的现象——在叶绿体的合力冲击下,病原体的“触手”不堪重负,被活生生压垮。

美科学家揭示血红蛋白进化复杂性的起源

美国芝加哥大学Joseph W. Thornton研究组取得最新进展。他们揭示了血红蛋白进化复杂性的起源。5月20日,《自然》发表了这一成果。他们使用祖先蛋白重建和生物物理分析方法来阐明脊椎动物血红蛋白的起源,脊椎动物血红蛋白是旁系α-和β-亚基的异四聚体,它通过以适度亲和力协同结合氧来介导呼吸氧的运输和交换。他们证明了现代血红蛋白是从古老的单体演变而来的,并表征了现代四聚体通过其进化的历史“缺失环节”——一种具有高氧亲和力的非协同同型二聚体,在基因复制之前就已经存在,产生了不同的α-和β-亚基。
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 楼主| 发表于 2020-05-23 15:33 | 显示全部楼层
碳纤维正极的固态锂电池:安全、强劲、耐久

基于石榴石固体电解质的固态锂电池有效避免了有机电解液易燃的安全问题,但是固体电解质和固体电极之间的界面阻抗较大, 导致循环性能不佳。中国科学院上海硅酸盐研究所的郭向欣研究员(本刊编委)采用三种不同的导电碳构筑 LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2基正极,与Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12 陶瓷固体电解质构成的固态锂电池。充电到高电压时气相生长碳纤维比科琴黑和超导炭黑引起的副反应更少,减少了对电池内阻有不利影响的碳酸盐类副产物,展现出更优异的循环性能。

一个癌基因的突变让人怎么吃都吃不胖

总有一些人,无需控制饮食和合理运动,也能保持良好的身材。近日发表于《细胞》的一项研究发现,这可能与ALK基因的表达有关。ALK是一种原癌基因,在多种癌症中都存在突变。研究人员对比了爱沙尼亚约47000人的基因组,发现在“吃不胖”的人中,ALK基因中存在一种独特的突变。研究还显示,在正常饮食和活动水平下,失去ALK基因的小鼠的体重和体脂较低。小鼠实验还显示, ALK基因能够调控脂肪的消耗。研究者希望未来可以通过抑制ALK基因的表达,来帮助改善肥胖问题。

为什么冬天很难起床

在寒冷的冬天里起床总是很艰难,一项发表于《当代生物学》的研究显示,科学家找到了温度影响睡眠周期的线索。他们在果蝇触角上发现了一类冷觉神经元,当温度低于适宜生存的25℃时,它们会被激活,并向大脑神经元网络中控制昼夜节律和睡眠的的部分发送信号。通常情况下,早晨的阳光会激活这些和昼夜节律相关的大脑神经,而冷觉神经元的信号会使它们关闭。在人类中,睡眠也与体温紧密相关,因此科学家认为人类可能拥有与果蝇相似的睡眠调节机制。

大型龙虾制造的声音或能传到3千米之外

最近,《科学报告》发表的一项研究记录了法国Saint Anne du Portzic海湾的24只棘刺龙虾发出的1560次触角刮擦声。结果发现,只有大型个体的声音可以在100米的距离收录到,而中型、小型和超小型个体分别在50米、20米、10米以上的距离就收录不到了。根据以上测量结果、预期声强损失,以及实验期间的背景噪声水平,作者估计大型龙虾的触角刮擦声或能在400米远的地方探测到。作者推断,在低背景噪声条件下,最大个体(13.5厘米长)的触角刮擦声有望在3千米之外被探测到。

稳定性提高百倍的微波信号

根据传统的星系形成模型,最古老的星系诞生于大爆炸后约40亿年。而在发表于《自然》的最新研究中,天文学家观察到一个在大爆炸15亿年后形成的大质量旋转星系盘,这样的发现支持了另一种星系形成理论——冷吸积模式。不同于要求气体首先被加热的传统模型,冷吸积模式中,落入星系盘的气体可能是冷的,因此星系可以快速凝结、形成。研究人员也指出,未来需要更多类似观察才能确定冷吸积模式是否是星系形成的普遍方式。
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