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来源： 发布时间：2025-11-26
海龟习得磁场地图线索与磁感受机制研究
《自然》封面：幼年红海龟。《自然》杂志第8052期封面文章报道了幼年红海龟能够学习特定区域的磁场特征。海龟即使经过长距离迁徙也能轻松返回觅食地，它们如何实现这一导航壮举尚不清楚，有学者认为这是以地球磁场作为指引。研究人员训练海龟在一种磁场（奖励磁场）中进食，并在另一种无奖励磁场中训练，在无奖励磁场中它们不会获得食物。海龟对这些特征表现出不同反应，当遇到与食物相关的磁场时会做出特有的“海龟舞”动作。这些发现证明海龟体内存在两种不同的磁感受机制，分别支撑其磁场地图和磁罗盘功能。
真菌波
《自然》封面：真菌波状扩张的过程，不同颜色代表真菌网络边缘的年龄。《自然》杂志第8053期封面文章报道了真菌菌丝复杂网络是如何形成的。菌根真菌在土壤中构建了巨大网络，与植物的根系交换营养。这些菌丝在每立方厘米土壤里的长度可达100米。研究团队通过成像机器人追踪超过50万个生长的真菌节点，测量菌丝中细胞质的流动轨迹。研究发现，这种真菌以自我调节的行波方式构建网络，其中生长较快的尖端的脉冲拉动后面生长较慢的菌丝体的扩张波，填满的空间刚好足够提取营养。随着这些养分耗竭，真菌转向促进生殖孢子的生长。
几星好评？
《自然》封面：好或坏？《自然》杂志第8054期封面文章报道了评分系统研究。研究人员发现，评分系统在对教师或者管道工等不同类型职业进行评价时会出现歧视现象，而改用两星即好评或差评的评分体系，标准五星评价量表中的固有偏见很容易得到抑制。一个已从五星改为两星评分系统的家居维护工作在线平台的历史评分数据显示：在这一改变前，白人工作者与有色人种工作者的表现评分存在种族差异，这种差异也反映在了收入中。在改为两星评分系统后，两者的表现评分和收入差距几乎消失了。更多实验显示，将评分系统问题改为明确的好/不好，能消除消费者评价中的偏见。
全基因组加倍
《自然》封面：正在演化的雪花酵母，这些酵母由于全基因组加倍和非整倍体而具有更大的核（黄色）和更大更长的细胞（青色）。《自然》杂志第8055期封面文章报道了加倍能在数千代的多细胞“雪花”酵母中出现并维持稳定。全基因组加倍能促进真核生物的适应性演化。研究发现，在演化出更大体积的选择压力下，这种酵母的细胞从有两个染色体组快速演化成4个。这种“四倍体”能在50天内出现，并持续至少950天（约5000代）。四倍体的出现和维持是因为它在选择压力下具有更即时的演化优势，能创造出产生更大多细胞簇的更大、更长的细胞。
大语言模型生成全新荧光蛋白
《科学》封面：蛋白设计革命。《科学》杂志第6736期封面文章报道了大语言模型模拟了自然界需5亿年完成的蛋白质进化过程.。蛋白质是生命的功能基石，其结构形成经历了数十亿年的自然选择。新研究揭示了研究人员开发的ESM3模型，利用AI语言模型打破进化壁垒，仅通过一次生成就设计出与现有荧光蛋白差异58%的人工蛋白，相当于模拟了5亿年自然进化才能实现的突变。这一成果证明AI可探索自然进化未触及的蛋白质设计空间，为合成生物学和药物研发提供新工具。这不仅是工具突破，更揭示了生命语言的可编程本质。.
基于基因组的软体动物系统发育与化石及形态学一致
《科学》封面：圆鳍鱿在夜色笼罩的海中游动。《科学》杂志第6737期封面文章报道研究人员通过基因组数据重建了软体动物门的系统发育树，解决了形态多样性导致的分类争议.。研究结果证实了基于形态学和化石记录的经典分类假说，揭示了软体动物基因组存在广泛变异，其基因组的“可塑性”可能是其进化成功的关键。研究推断软体动物祖先具有坚硬的背壳、单足及多块肌肉等特征，但无眼睛结构。这一发现为理解动物身体计划的演化提供了新证据，软体动物基因组的灵活性可解释它们曾经遭遇过的历史挑战及演化成功现象。.
美洲热带生态系统对气候变化的响应滞后
《科学》封面：中美洲云雾森林，例如墨西哥埃尔特里翁生物圈保护区的这片森林，气候变化与森林砍伐正迫使植物物种向更高海拔迁移。《科学》杂志第6738期封面文章报道了一项针对热带美洲森林植物特征的研究，提出森林演替的速度远远跟不上气候变化的步伐。美洲热带森林植物物种的迁移速率（年均1.8～2.7米）远低于气候变暖速度，导致生态功能持续退化。喜温性物种向高海拔退缩和下缘因人类活动不断被挤压空间的双重压力，凸显了该生态系统的极端敏感性.。这些研究均强调需要全球协同的监测与保护机制。
银河系内星际尘埃消光曲线的三维分布图
《科学》封面：一幅银河系的光学图像拼接图展示了朝向银河系中心的视角。《科学》杂志第6739期封面文章报道了1.3亿颗恒星的低分辨率光谱数据，研究首次实现了银河系三维空间内消光曲线有关参数的同步测绘。研究发现，低消光区呈现尘埃颗粒吸积生长特征，高消光区则显示凝聚生长现象。恒星形成区域的R（V）值显著偏高，表明可能存在小颗粒优先破坏或大颗粒额外供给的动力学过程。研究团队构建了首个亿级恒星消光数据库，为天文观测提供了精确的消光校正工具，这些发现挑战了传统尘埃演化理论，为星际有机物形成机制研究提供了新线索。
电动汽车电池回收研究
北京理工大学王兆华教授团队构建了一个综合评价框架，系统量化了电池回收在资源补偿、环境性能、空间配置和经济可行性方面的潜力，为中国碳中和目标下电动汽车发展提供解决方案。相关成果发表于《自然·通讯》（Nature Communications）。电动汽车的快速普及使得人们对锂离子电池的需求激增，引发了对锂离子电池关键材料供应的担忧，其中钴、锂、镍、锰等关键材料的供应短缺可能制约电动汽车的大规模部署，而锂离子电池回收能在一定程度上缓解关键材料的供应短缺问题。该项研究揭示了动力电池回收经济和环境绩效之间的内在权衡关系，为制定强化供应链韧性的电池回收策略提供了决策依据。
预测电池健康状态的新深度学习框架
中国科学院大连化学物理研究所研究员陈忠伟与副研究员毛治宇团队，联合西安交通大学教授冯江涛，在电池健康管理研究方面取得进展。相关成果发表于《IEEE交通电气化汇刊》（IEEE Transactions on
Transportation Electrification）。电池健康状态的准确预测对电动汽车电池管理至关重要。在实际应用中，快充片段准确预测电池健康状态面临两个挑战：一是由于隐私保护要求，单个电池的训练数据有限；二是不同电池的充放电行为不同，需要建立个性化预测模型。该团队提出了两阶段联邦迁移学习框架，并通过有效的通道注意机制提升了性能。实验结果表明，该框架在公共快充电池数据集上的预测性能优于传统方法。
一种数据驱动自适应动态规划弹性控制方法
广西民族大学钟梅等人提出了一种创新的数据驱动无模型自适应动态规划方法，用于解决遭受拒绝服务攻击的非线性网络化控制系统的弹性控制问题。相关成果发表于《IEEE控制论汇刊》（IEEE Transactions on Cybernetics）。研究成果融合了最优控制理论与人工智能方法，针对系统模型未知时的控制难题和通信中断时的稳定性保持问题开展研究。研究团队提出了一种带有改进的性能指标的自适应动态规划方法来获得全局最优控制器，并引入了动态惩罚因子来加速误差收敛。同时，他们基于自适应动态规划技术和最新可用的控制增量，设计了一种可同时适用于时变和常数参考信号的补偿机制，有效地减少了性能下降的问题。
电化学水分解中高效利用铱的贝叶斯学习辅助催化剂的发现
清华大学车辆学院、燃烧能源中心副教授张亮与合作者在低铱电解水催化剂智能设计领域取得新进展。相关成果发表于《科学进展》（Science Advances）。绿色氢能作为未来可持续能源的重要载体，其大规模制备急需高效且经济的电催化剂。研究团队成功构建结合密度泛函理论计算与贝叶斯优化策略的多组分催化剂智能设计方法，并将其有效应用于燃料电池催化剂设计。在此基础上，研究人员进一步将设计策略拓展至电解水催化剂领域，实现了低铱含量高效电催化剂的智能设计，成功研发出高性能、低铱含量的新型催化剂，并通过实验验证其卓越性能，为贵金属催化剂的降本增效提供了新思路。
全频段无线通信的超宽带集成光电融合芯片
北京大学电子学院王兴军教授、舒浩文研究员和香港城市大学电气工程学院王骋教授联合团队在下一代无线通信（6G）和光电融合领域取得突破，实现了基于光电融合集成芯片的自适应全频段高速无线通信。相关成果发表于《自然》（Nature）。为实现自适应全频段灵活无线通信的愿景，亟须一种通用型硬件解决方案，以兼容全频段无线信号，并满足小型化/轻量化集成和低功耗运行的需求。研究团队提出了“通用型光电融合无线收发引擎”的概念，基于先进的薄膜铌酸锂光子材料平台成功研制出超宽带光电融合集成芯片，克服了以往系统在带宽、噪声性能与可重构性之间难以兼顾的根本挑战，实现了自适应可重构高速无线通信。
超导处理器上的拓扑预热强零模式
清华大学邓东灵团队联合浙江大学物理学院王浩华、杭州国际科创中心郭秋江超导量子计算团队，以及多位海外合作者，在125比特超导量子芯片上实现了非无序量子系统中稳定存在的新型有限温度拓扑边缘态。相关成果发表于《自然》（Nature）。联合研究团队提出了利用预热化机制保护拓扑边缘态的新路径。与传统通过多体局域化来束缚热激发的方法不同，新方法无需引入无序的随机势场，而是利用系统演化过程中涌现的对称性为边缘态提供额外的保护，从而有效抑制其与热激发之间的相互作用。该研究展示了在有限温度非无序系统中实现长寿命、抗扰动量子比特的可行性。
阻变存储器存算一体芯片研究
中国科学院微电子研究所研究员窦春萌团队设计并实现了一款基于近阈值计算的阻变存储器存算一体芯片。相关成果发表于《自然·通讯》（Nature Communications）。基于阻变存储器的存算一体和近阈值计算作为两种高效能计算范式，有望在实现高能效、高并行的AI硬件中发挥关键作用。针对网络模型多比特乘累加运算的需求，研究团队提出了基于电荷堆叠的新型电荷域计算技术，实现了一种采样、加权与量化一体化模数转换电路，降低了外围电路的功耗与面积开销。团队通过在多核存算一体系统中引入核间混合精度控制技术，为每个计算核心配置优化的累加与量化方法，实现了任务级推理功耗的高效优化。
可任意重构的光控微纳米电流通
中国科学技术大学郭光灿院士团队孙方稳课题组和国家同步辐射实验室/核科学技术学院邹崇文课题组合作，通过对二氧化钒薄膜局域绝缘态金属态相变的光学调控，实现形状可任意重构的微纳米电流通路，并展示其在固态自旋量子操控的应用。相关成果发表于《美国国家科学院院刊》（PNAS）。基于光控电流的可重构电子器件极大提升了研究人员对微纳尺度电流控制的灵活性。研究人员后续将进一步提高光场调控能力，提升可重构电流通路的操控可靠性和电流导通能力，实现芯片尺度的可任意重构电流。成果在人工智能、新一代信息技术等领域发挥重要作用，为实现可扩展的量子操控和探测器件提供支撑。
痒觉敏感性测试量表
中国科学院心理研究所孔亚卓研究组开展了一项研究，开发并验证了痒觉敏感性自评问卷。问卷通过询问个体在日常生活中不同情境下的瘙痒强度来评估其综合性的痒觉敏感性，旨在测量多类型和多维度的痒觉敏感性、捕捉慢性瘙痒患者的痒觉敏化特征、协助预测患者瘙痒严重程度的发展。相关成果发表于《过敏》（Allergy）。开发更具综合性的测量工具，以高效、实用地评估个体的痒觉敏感性至关重要。该问卷的开发基于日常生活中可能诱发瘙痒的场景（例如过敏、蚊虫叮咬），为临床和科研提供了一个全面评估痒觉敏感性的工具。这种简短的自评量表有助于快速捕捉患者痒觉敏感性的变化，从而辅助临床疾病管理。
儿童和青少年智力能力与皮层同伦发育
北京师范大学心理学部陈丽珍博士和左西年教授系统展示学龄阶段儿童至青少年（6～18岁）大脑皮层两个半球功能同伦的发育规律及其与智力发展的动态关联。相关成果发表于《发展认知神经科学》（Developmental Cognitive Neuroscience）。该研究基于“彩巢计划-成长在中国”项目中的178名6～16.9岁儿童青少年志愿者的345份加速纵向追踪数据，利用同伦功能亲和度图谱方法系统分析了功能同伦的随龄变化，并建模了不同智力水平个体的发育轨迹。成果描绘了学龄期个体大脑皮层功能同伦的发育轨迹，并揭示了其与智力发展的关联，为“半球协同向专业化演进”的认知能力发展关联提供了纵向影像队列证据。
识别消费者时间忽视现象及其心理机制研究
武汉大学寿志钢团队识别了消费者行为中的时间忽视现象，并在此基础上深入探究“奖励金钱投入”和“奖励时间投入”两种促销策略的效果及背后的心理机制。相关成果发表于《市场营销研究》（Journal of Marketing Research）。传统的忠诚计划通常会因消费者为企业所花费的金钱而给予奖励。然而，随着顾客越来越积极地参与社交媒体或在线平台的企业活动，企业也不得不激励消费者的时间型努力（如浏览时长）以促进其参与度和提升流量。该研究弥补了“非货币型投入奖励研究中没有考察时间成本”的局限，为深入理解“奖励金钱投入”和“奖励时间投入”这两类营销策略产生的顾客行为差异提供了新的视角和重要参考。
使用大语言模型对心理学和管理学情境实验的大规模复制
清华大学经济管理学院李宁教授指导的研究团队在大语言模型复制心理学实验研究方面取得进展。相关成果发表于《自然·计算科学》（Nature Computational Science）。大语言模型能否有效复制人类在心理学实验中的行为反应，其复制效果的系统性规律如何，仍缺乏大规模的实证验证。研究解释了AI模型在心理学实验复制中的关键规律，为人工智能在社会科学的应用提供了重要的实证和方法论支持，证实大语言模型可作为传统人类被试研究的重要补充，适用于初步假设验证、实验设计优化和方法学三角验证等领域，能够显著提高效率并降低成本，对于AI技术在管理科学研究中的规范化应用具有重要的理论与实践价值。
藏红花通过调节神经炎症与神经可塑性改善慢性应激小鼠的抑郁样行为
上海交通大学农业与生物学院敬璞教授团队发现藏红花通过调节神经炎症与神经可塑性，可有效缓解慢性应激引起的抑郁样行为，为其作为具有抗抑郁功能的天然着色配料的开发提供了理论依据。相关成果发表于《分子营养与食品研究》（Molecular Nutrition & Food Research）。藏红花不仅是一种珍贵的着色剂和香料，更因其多种药理活性被广泛应用于传统医学，特别是在治疗抑郁症方面展现了巨大的潜力。通过为期8周的慢性不可预测性应激模型，小鼠表现出典型的抑郁样行为，包括糖水偏好降低、强迫游泳实验和悬尾实验中的不动时间减少。藏红花干预显著改善了上述抑郁样行为，并减轻了海马体的病理损伤。
益生菌缓解牛乳过敏的分子机制研究
南昌大学陈红兵教授、李欣教授和江西省儿童医院林敏主任等人重点揭示了益生菌缓解牛乳过敏的分子机制，为益生菌在食物过敏领域的应用提供了重要依据。相关成果发表于《过敏》（Allergy）。食物过敏被定义为因接触特定食物蛋白而引发的免疫介导不良反应，超过10%的婴儿及4%～5%的儿童和青少年受到食物过敏困扰。牛乳过敏通常是人一生中最早出现且最常见的食物过敏，影响了2%～3%的儿童，且发病率呈上升趋势。该研究阐明了一类短双歧杆菌能缓解牛乳过敏的新机制。研究结果强调了色氨酸代谢物，尤其是吲哚衍生物在食物过敏防治中的重要作用，也为基于肠道微生态调节食物过敏策略的开发提供了新思路。
侧卧位与仰卧位对镇静成人低氧血症的影响
浙江大学医学院附属第一医院方向明教授团队证明，在资源受限、难以获得专业呼吸支持的条件下，侧卧位将作为一种简单、低成本且有效的镇静成人呼吸管理策略，可显著降低镇静成人低氧血症的发生率和严重程度。相关成果发表于《英国医学杂志》（The BMJ）。面对急危重症患者易因饱胃反流致肺损伤、低氧血症围术期救治的高危临床痛点，研究团队在2012年提出侧卧位气道管理理念。研究通过柄片分离、垂直冠状等技术革新，突破空间受限和视觉偏移等难点，在国际率先开展“理论-技术-流程”系统化随机对照研究，使吸入性肺炎发生率降低62.5%。这是一个简单、低成本的体位改变有效预防镇静患者低氧血症的研究方案。
接种流感疫苗可降低心衰患者死亡率
