• 基于伪谱Landau-Lifshitz方程的磁子学模拟加速：偶极-交换核实现高效线性动力学计算

  在信息技术的飞速发展中，磁子学（magnonics）作为一门新兴学科，致力于利用自旋波（spin wave）及其量子化准粒子——磁振子（magnon）来传递和处理信息。与传统电子学依赖电荷传输不同，磁子学利用电子自旋角动量，具有显著降低焦耳热和天然区分自旋状态的优势。然而，磁子学器件设计与优化面临巨大挑战：磁振子的传播行为由非局域的偶极-交换相互作用共同决定，其中偶极场（dipole field）对微米波长磁振子的各向异性色散关系至关重要。传统的微磁学模拟采用Newell张量计算偶极场，每个时间步长需进行多达12次快速傅里叶变换（FFT），成为限制大规模模拟，特别是逆设计（inverse de

  来源：npj Computational Materials

  时间：2025-12-06

• 微动力学模型假设对低配位位点催化动力学与机理预测的影响剖析

  在纳米催化剂的边缘、台阶、角落等低配位位点上，催化反应往往展现出远高于平坦晶面的活性。然而，这些位点的结构复杂性为理论模拟带来巨大挑战：传统的微动力学模型（MKM）在处理多齿吸附物种、竞争吸附和跨晶面相互作用时，常依赖简化的假设，但这些假设对预测结果的可靠性影响尚不明确。例如，是否区分不同吸附位点、如何量化物种占位、是否考虑相邻晶面的空间约束，这些选择可能导致动力学预测出现数量级偏差，甚至机理结论截然相反。为此，南卡罗来纳大学的Mubarak Bello等人在《npj Computational Materials》发表研究，系统评估了六种MKM在Pt(211)晶面对乙烷脱氢（EDH）和氢解（

  来源：npj Computational Materials

  时间：2025-12-06

• 平面波密度泛函理论的算法微分框架：材料设计、误差控制与模型参数学习

  在计算材料科学领域，密度泛函理论（DFT）已成为预测材料性质的核心工具。然而，传统DFT模拟面临两大挑战：一方面，计算物理性质往往需要求解系统对外界扰动的响应，即计算DFT能量的高阶导数；另一方面，新兴的材料逆向设计和机器学习辅助建模强烈依赖梯度信息，而现有DFT代码的梯度计算能力严重受限。密度泛函微扰理论（DFPT）虽能精确计算导数，但其实现需要大量人工推导，且通常仅支持特定类型的泛函和扰动。研究人员不得不依赖有限差分法，但该方法对步长选择敏感且易受数值噪声干扰。为突破这些瓶颈，瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）的Niklas Frederik Schmitz、Bruno Ploumhans和

  来源：npj Computational Materials

  时间：2025-12-06

• 机器学习势函数的能量景观全局特性测试：Landscape17基准数据集与动力学预测新范式

  在计算材料科学领域，机器学习势函数(MLIPs)的革命性突破使得科学家能够在保持量子化学精度的同时，将分子模拟的时间尺度和系统规模推向新的高度。然而，在这片繁荣景象背后，隐藏着一个长期被忽视的关键问题：这些看似精确的模型是否真正捕捉到了分子运动的本质特征？特别是对于决定化学反应速率的分子动力学行为，MLIPs的可靠性一直缺乏系统性的检验标准。传统的分子动力学(MD)模拟就像在复杂地形中随机漫步，很容易陷入局部能量最低点的"陷阱"，难以跨越能量壁垒探索更广阔的结构空间。虽然提高模拟温度可以增强采样，但往往会错过低温下重要的反应路径。这种"破碎遍历性"问题严重制约了MLIPs在反应速率预测等关键应

  来源：npj Computational Materials

  时间：2025-12-06

• 面向柔性电子的大面积加工Cu2AgBiI6钙钛矿启发太阳能电池研究

  在追求可再生能源的时代，光伏技术正以前所未有的速度发展。其中，铅卤化物钙钛矿(LHPs)因其高效率和低成本制备优势成为研究热点，但铅的毒性问题始终是悬在产业化道路上的达摩克利斯之剑。特别是在室内环境和可穿戴设备应用中，开发无毒替代材料迫在眉睫。这一挑战催生了钙钛矿启发材料(PIMs)的兴起，它们能模仿钙钛矿的优异光电性能，同时规避了铅的环境风险。芬兰VTT技术研究中心和坦佩雷大学的研究团队将目光投向了一种颇具潜力的铜银铋碘化合物——Cu2AgBiI6(CABI)。这种材料不仅具备适合室内光伏(IPVs)的1.9-2.0 eV带隙，还展现出卓越的空气稳定性，其宽带隙特性更使其成为叠层光伏器件的理

  来源：npj Flexible Electronics

  时间：2025-12-06

• 几何诱导自旋手性：零场下非手性铁磁体中的自发磁手性各向异性

  在传统磁电子学研究中，实现非互易性信号传输往往需要突破三大技术壁垒：强外部磁场的施加、复杂非中心对称晶体的合成，以及低温工作环境的维持。这些限制严重阻碍了磁手性各向异性（MChA）在实际器件中的应用。尤其令人困扰的是，天然手性磁体如Cu2OSeO3虽然本身具有空间反演对称性破缺，但其基态缺乏倾斜磁矩，仍需借助外磁场打破时间反演对称性才能展现MChA效应。这一根本性矛盾促使研究人员寻求新的解决方案——能否通过纯粹的几何设计，在常规非手性铁磁材料中"植入"可控的自旋手性？近日发表在《Nature Nanotechnology》的研究给出了肯定答案。瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）的Mingran

  来源：Nature Nanotechnology

  时间：2025-12-06

• VKKJ五十周年庆典：特殊需求儿童与青少年医疗照护的卓越历程与社会投资回报分析

  在奥地利，每一年都有成千上万的儿童和青少年因身体或多重残疾需要专业的医疗照护和康复服务。这些"特殊的小天使"及其家庭往往面临着漫长的康复之路和社会融入的挑战。50年前，一群充满远见的家长率先行动起来，推动建立了一个专门支持这些特殊需求儿童的专业组织——VKKJ（Vereinigung und Kompetenz für besondere Kinder und Jugendliche）。从1975年5月15日在协会注册处正式登记开始，这个由受影响父母发起的倡议逐渐发展成为奥地利领先的儿童康复服务机构。如今，VKKJ在维也纳和下奥地利州运营着九家门诊部，并在维也纳法沃里特区设有自闭症专中心，每年

  来源：Pädiatrie & Pädologie

  时间：2025-12-06

• MEPE基因的敲除促进了颅骨缺陷的修复，并激活了cAMP/PKA信号通路

  摘要颅骨缺损修复在当前的外科实践中仍然是一个临床挑战。基质细胞外磷酸糖蛋白（MEPE）在矿化过程中起作用，但其在颅骨修复中的具体机制，尤其是在氧化应激方面的作用仍不清楚。通过差异表达基因筛选（p < 0.05，|log2Foldchange| ≥ 3）和加权基因共表达网络分析，从颅骨缺损数据集GSE20980中鉴定出关键基因和通路。在体内实验中，建立了一种大鼠的临界大小颅骨缺损（CSD）模型，并通过慢病毒siRNA载体下调MEPE的表达。术后8周，使用微计算机断层扫描（骨体积/总体积[BV/TV]和骨小梁数量[Tb.N]）以及组织学（苏木精-伊红染色和抗酒石酸酸性磷酸酶染色）来评估骨修复情况。

  来源：Biochemical Genetics

  时间：2025-12-06

• 候选预后长链非编码RNA（lncRNAs），包括C2orf49-DT、CAPN10-DT和LOC105371795，作为结直肠癌的潜在生物标志物

  摘要长链非编码RNA（lncRNAs）具有调控功能，并与多种疾病相关，包括癌症。在这项研究中，我们探讨了可能与结直肠癌（CRC）发病机制相关的特征性lncRNAs，这些lncRNAs可以作为诊断和预后生物标志物。我们利用癌症基因组图谱（The Cancer Genome Atlas）的数据，分析了lncRNA表达与患者死亡率之间的关系。随后，通过线性模型确定了癌症样本和健康样本中lncRNAs的差异表达。通过Cox回归测试研究了lncRNA表达与患者预后的关联，并利用一部分lncRNAs构建了风险模型。进一步分析了共表达网络，以识别与候选lncRNAs相关的通路。为了验证计算机模拟分析的结果，

  来源：Biochemical Genetics

  时间：2025-12-06

• 混合注射剂的3D分析：该制剂结合了透明质酸和羟基磷灰石——一项前瞻性研究

  摘要背景衰老是一个对当今社会产生重大影响的过程，它影响着人们的机能、外观以及自尊心。因此，研究人员和公司正在投入大量资源来研究如何控制这一过程的影响，尤其是对面部的影响。目的分析使用HArmonyCaTM填充剂后，在三个维度上的体积增加和面部提拉效果。方法八名平均年龄为47岁的女性患者，每侧皮下注射了1.25毫升的HArmonyCaTM，注射位置位于连接面部主要支撑韧带的假想线之后。结果分析使用了VectraTM H2面部扫描软件，在不同的时间点进行：术前、术后立即、术后30天以及术后90天。结果体积分析显示，在术后立即、30天和90天时，太阳穴区域（P = 0.002）和下颌前部区域（P =

  来源：Aesthetic Plastic Surgery

  时间：2025-12-06

• 对碳载体上Pd纳米颗粒在甲酸盐水溶液释放氢气作用下的物理和化学变化的研究

  该研究聚焦于开发高效、低成本且环境友好的碱性电解水制氢催化剂。通过将石墨量子点（GQDs）修饰于镍氢氧化物纳米结构表面，团队成功构建出具有优化电子传输路径和活性位点的复合催化剂体系。以下从材料设计、性能表征、机理解析三个维度展开解读：### 一、材料设计与制备创新研究采用化学沉积法（CBD）在石墨烯纸上逐层生长镍氢氧化物纳米墙，形成三维多孔结构。相较于传统水热法，CBD具有成本低、批次一致性高、可大面积制备等优势。特别值得注意的是，石墨烯纸作为导电基底，其本征导电性（≈5×10⁻² S/cm）与催化活性中心形成有效电子传输通道，这是实现高电流密度稳定运行的关键。在GQDs修饰策略上，研究团队通

  来源：International Journal of Hydrogen Energy

  时间：2025-12-06

• 科学家揭示了日常食物中隐藏的强大的心脏促进作用

  经常食用富含多酚的食物和饮料的人，如茶、咖啡、浆果、可可、坚果、全谷物和橄榄油，随着时间的推移，心脏健康状况可能会更好。伦敦国王学院的一个研究小组报告说，遵循高多酚饮食模式的人患心血管疾病（CVD）的风险较低。多酚是一种天然存在的植物化合物，具有广泛的健康益处，包括对心脏、大脑和肠道的支持。来自英国大型队列的长期研究结果最近发表在《BMC医学》上的这项研究对来自TwinsUK队列的3100多名成年人进行了10多年的跟踪调查。研究发现，富含某些多酚类物质的饮食与健康的血压和胆固醇水平有关，这有助于降低心血管疾病的风险评分。研究人员还首次评估了人体处理多酚时出现的大量尿液代谢物。这些生物标志物表明

  来源：King's College London

  时间：2025-12-06

• 一项新研究挑战全球健康建议：减少甜食摄入并不能抑制对甜食的渴望

  一项大型临床试验发现，改变人们摄入的甜味量不会影响他们对甜味的偏好或他们的代谢健康。一项新的临床试验表明，调整人们摄入的甜味量似乎不会影响他们对甜食的喜爱程度。研究人员还发现，在六个月的时间里，增加或减少甜味食物摄入量的参与者，其与心血管疾病或糖尿病风险相关的指标均未出现有意义的变化。鉴于这些发现，该团队建议公共卫生组织可能需要重新考虑目前以减少甜食作为应对肥胖危机策略的建议。该研究由荷兰瓦赫宁根大学和研究中心以及英国伯恩茅斯大学共同开展，研究结果发表在《美国临床营养学杂志》上。“人们天生喜爱甜味，这导致包括世界卫生组织在内的许多机构建议人们减少饮食中的甜味摄入量，”伯恩茅斯大学心理学教授、该

  来源：scitechdaily health

  时间：2025-12-06

• 研究揭示日本人食用野味的主要心理障碍

  一项新的研究为日本应对日益严峻的生态挑战、同时推进食品可持续性提供了一条至关重要的路线图：克服食用野味肉类的心理障碍。这项于2025年10月30日发表在《食品质量与偏好》期刊上的研究，分析了消费者的心理，以了解这种可持续但却未得到充分利用的蛋白质来源为何仍然被广泛拒绝。研究结果为政策制定者和行业领袖提供了重要的参考，帮助他们将这一生态负担转化为经济和环境资产。日本面临着日益加剧的人兽冲突，野生动物造成的农业损失每年超过160亿日元。尽管政府采取了大规模的捕杀措施，但绝大多数被捕杀的鹿和野猪最终都被丢弃。超过80%的肉类被浪费，造成了大量营养价值极高的蛋白质来源的损失。“野味不仅是一种生态解决方

  来源：AAAS

  时间：2025-12-06

• 打造下一代超级食品：BTI 释放黄金莓的商业潜力

  黄金莓的味道介于菠萝和芒果之间，营养价值极高，堪称超级食物，在美国超市越来越受欢迎。但是，结出这种亮黄色果实的植物生长野蛮，难以控制，高度也使得大规模种植变得不切实际。博伊斯·汤普森研究所 (BTI) 的研究人员帮助解决了这个问题。他们利用 CRISPR 基因编辑技术，包括 BTI 教授

  来源：AAAS

  时间：2025-12-06

• 驱动突变的演变塑造了肠道转化的格局

  结直肠癌（CRC）的发病机制传统上被认为是APC肿瘤抑制基因和其他驱动基因逐步突变的累积过程，伴随优势克隆的扩增。然而，多项研究显示早期病变常呈现多克隆特征，暗示突变发生顺序可能影响克隆选择与肿瘤进展。本研究通过建立不同前驱场的小鼠模型，结合人类基因组数据分析，揭示了驱动基因组合对突变模式及肿瘤表型的影响机制，提出了“甜点模型”的扩展理论。**1. 前驱场对突变选择的影响**研究团队构建了包含KRAS G12D、FBXW7缺失、TP53缺失等不同前驱突变的小鼠模型，通过ENu诱变诱发肠黏膜多克隆突变。结果显示：- **KRAS G12D前驱场**：显著提高ENu诱发的肠肿瘤发生率和数量（肿瘤负

  来源：Nature

  时间：2025-12-05

• 中性粒细胞内部结构的组成

  ### 中性粒细胞转录组图谱（NeuMap）的构建及其在健康与疾病中的功能解析#### 研究背景与目标中性粒细胞作为先天免疫系统的重要组成部分，其功能多样性在炎症、感染和癌症等病理过程中发挥关键作用。然而，中性粒细胞的转录组空间及其功能分化的系统性图谱尚未建立。本研究通过单细胞RNA测序技术（scRNA-seq）和计算分析，构建了首个覆盖健康与疾病状态下中性粒细胞转录组全景的图谱（NeuMap），旨在揭示中性粒细胞的功能分化和动态调控机制。#### 核心发现与机制解析1. **NeuMap的构建与结构特征** 研究团队对C57BL/6J小鼠的47种组织/病理场景（包括骨髓、血液、脾脏、

  来源：Nature

  时间：2025-12-05

• 古基因组揭示南部非洲人群的现代人特异性进化轨迹

  人类起源的研究一直聚焦于非洲，但早期演化过程因现代人群的广泛混合而模糊不清。南部非洲作为现代人演化的重要区域，其古代基因组数据极为稀缺，限制了对关键演化阶段的理解。此前研究多依赖现代人群遗传数据或零散古基因组，难以区分古老遗传信号与近期混合事件的影响。为解决这一问题，由乌普萨拉大学 Mattias Jakobsson 等学者领衔的国际团队在《自然》杂志发表研究，对28例南非古代个体（其中6例覆盖度>7.2×）进行全基因组测序，时间跨度达万年。研究发现，早于1,400年前的个体均携带独特的“古代南部非洲遗传成分”，且与现代人群（包括科伊桑人）存在显著分化。这些个体保留了大量现代人特异性错义

  来源：Nature

  时间：2025-12-05

• 通过催化基序框架进行计算酶设计

  研究提出了一种名为Riff-Diff的新方法，旨在通过计算机辅助设计直接合成具有工业应用价值的酶催化剂。该策略突破了传统设计依赖高通量筛选的局限，通过整合机器学习与原子级建模技术，显著提升了酶的催化效率与特异性。### 核心创新点1. **模块化催化单元设计**：将酶的催化活性分解为可独立设计的功能模块，每个模块包含关键氨基酸残基的三维空间排列及催化功能。这种模块化设计突破了传统方法中全酶设计的复杂性，使新酶催化剂的定向开发成为可能。2. **动态活性位构建技术**：通过"人工基团库"系统，在固定催化骨架的基础上动态调整活性位点的构象。实验发现，当活性基团与底物分子间的距离偏差小于0.5Å时，

  来源：Nature

  时间：2025-12-05

• 追溯基因复制时间揭示真核生物起源的演化蓝图

  生命史上最伟大的细胞革命——真核生物的起源，至今仍是演化生物学中悬而未决的核心谜题。当前关于真核化过程（eukaryogenesis）的假说，其根本分歧在于线粒体内共生与其他真核特征获得的时间顺序。由于缺乏代表中间阶段的现存生物类群，验证这些假说面临巨大挑战。然而，真核细胞功能的实现依赖于真核化过程中基因复制事件产生的新基因，这些复制事件的时间线可为揭示真核细胞组装序列提供关键线索。近日发表于《Nature》的研究通过松弛分子钟（relaxed molecular clock）技术，首次系统构建了真核生物关键特征演化的时间轴。研究表明，真核化过程跨越中太古代至古元古代晚期（Mesoarchae

  来源：Nature

  时间：2025-12-05

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