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过渡金属硫族化合物中的自发回旋电子排序

2020-10-30

科学中国人·上半月 2020年8期
关键词:液晶排序杂志

过渡金属硫族化合物中的自发回旋电子排序

Nature封面:研究团队所用方法的艺术示意图,该方法让圆偏振光照射1T-TiSe2的同时将其冷却在临界温度以下,从而优先形成一个手性畴。Nature杂志第7796期封面文章报道了过渡金属硫族化合物中的自发回旋电子排序研究。手性是自然界材料的一个常见属性。对某些材料来说,电子可以自发地重新排列,让原来的非手性结构具有手性。这种回旋排序被称为胆固醇液晶的量子版本,但事实证明它很难被观察到。Nuh Gedik等人报告称,他们在过渡金属硫族化合物1T-TiSe2中实现并观察到了回旋排序。

非洲和亚马孙热带森林的碳汇饱和不同步

Nature封面:刚果民主共和国的一片热带森林。Nature杂志第7797期封面文章报道了1983年至2015年之间,非洲和亚马孙地区的热带森林吸收碳的速度,并发现了这两个地区之间的明显差异。非洲森林作为碳汇的能力在2010年代开始衰退之前一直是稳定的,这与先前记录的亚马孙森林自1990年代以来的衰退形成了鲜明对比。研究人员推测到2030年,非洲的碳汇将比2010—2015年度缩减14%,而亚马孙的碳汇将在2035年达到零。这种衰退对于全球2摄氏度以下的变暖目标而言,具有重要影响。

缅甸白垩纪琥珀中发现蜂鸟大小的恐龙

Nature封面:一块直径只有31.5毫米的缅甸琥珀,其中保存了据信是已知最小的中生代恐龙的完整颅骨。Nature杂志第7798期封面文章报道了约有9900万年历史的这块颅骨,来自一个原始类鸟物种,命名为宽娅眼齿鸟(Oculudentavis khaungraae)。颅骨本身只有14.25毫米长,说明该生物的体型类似于世界上现存最小的鸟——吸蜜蜂鸟(Mellisuga helenae)。眼睛的孔径很小,说明在光照充足的白日环境里活动,下颌的长排牙齿则指向了其以无脊椎动物为主的捕食性饮食。化石的微小尺寸暗示了小型化演化的时间可能比之前想得更早。

集约农业驱动鸟类多样性的长期变化

Nature封面:皇家鹟,是哥斯达黎加丰富多样的鸟类中的一种。Nature杂志第7799期封面文章报道了农耕和气候变化给鸟类生物多样性带来的长期变化。Nicholas Hendershot等人在18年的时间里,反复调查了哥斯达黎加的48个地点——代表了從自然森林到多种经营和集约农业的各种土地利用方式。发现在集约管理程度最高的土地上,长期的生物多样性变化最大,这种作用在干旱条件下明显。长期看,多种经营农业背景下的物种多样性维持在高位,表明这种形式的土地管理或许能在保护生物多样性方面发挥作用。但是,集约农业的多样性正在逐渐下降。

(本页期刊封面图来自Nature官网)

三维活性向列相液晶的拓扑结构和动力学

Science封面:复合三维主动向列相液晶的荧光显微镜图像。Science杂志第6482期封面文章报道了三维活性向列相液晶中向错回线的结构和动力学过程的实验观测。拓扑结构是各类多体系统中非平衡动力学的有效描述符。美国布兰迪斯大学Zvonimir Dogic团队和加州大学默塞德分校Daniel A. Beller团队合作,将可产生力的微管束分散在无源胶体液晶,形成三维有源向列相液晶。研究人员通过显微成像揭示出有源向列相液晶毫米尺度结构的时间演化过程。研究结果为分析各类体各向异性系统的非平衡动力学提供了一个可靠实验框架。

可取之处

Science封面:巴黎圣母院塔尖在浓烟中倒塌。Science杂志第6483期封面文章报道了科学家们正在领导修复巴黎圣母院。2019年4月15日,一场大火席卷了阁楼的木材,熔化了铅屋顶,毁坏了石墙,几乎摧毁了这座巴黎地标。科学家们正在指导它的修复工作。通过开放大教堂进行检查,大火还促进了新的历史研究。几十名科学家运用从地质学到冶金学的技术来评估巴黎圣母院的石头、灰浆、玻璃、油漆和金属的状况。他们领导着关键的工作,决定如何抢救材料和缝合大教堂。这座大教堂,在大火的炙烤下,正在为它中世纪的神秘历史提供线索。

冰冻大陆

Science封面:一座来自南极洲的冰山漂浮在南大洋中。Science杂志第6484期特刊文章报道了南极冰盖的形成和控制其存在的地质过程,受其与周围海洋相互作用影响的冰盖的演变,以及在我们变暖的未来,大陆的冰层将如何变化。南极冰盖的大规模损失,无论是冰山的崩解还是融化,都将有助于决定在气候变暖的情况下海平面的未来。冰盖在未来几十年到几百年的变化将取决于它的结构、动力以及与大气和周围海洋的相互作用。这期特刊的内容为我们提供了一个窗口,让我们得以窥探这一非凡地区的自然形态和动物区系。

西湖大学成功解析新冠病毒受体ACE2全长结构

Science封面:新型冠状病毒(SARS-CoV-2;蓝色)接近人体细胞(浅粉红色)。Science杂志第6485期封面文章报道了西湖大学周强团队成功解析了ACE2全长结构,分析了新冠病毒如何入侵人体的过程。该研究主要是利用冷冻电镜技术,解析新冠病毒受体ACE2的全长结构。在SARS病毒和“新冠病毒”侵入人体的过程中,ACE2就像是“门把手”,病毒抓住它,从而打开了进入细胞的大门。该研究有助于理解冠状病毒进入靶细胞的结构基础和功能特征,这些结构为针对这种关键相互作用的治疗方法提供了重要结构生物学数据支撑。

(本页期刊封面图来自Science官网)

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