sponsored links

《科學》(20220218出版)一週論文導讀

編譯 | 未玖

Science, 18 FEBRUARY 2022, VOL 375, ISSUE 6582

《科學》2022年2月18日,第375卷,6582期

《科學》(20220218出版)一週論文導讀

物理學Physics

Isospin magnetism and spin-polarized superconductivity in Bernal bilayer graphene

Bernal雙層石墨烯的同位旋磁性和自旋極化超導性

▲ 作者:HAOXIN ZHOU, LUDWIG HOLLEIS, YU SAITO, LIAM COHEN, WILLIAM HUYNH, CAITLIN L. PATTERSON, ET AL.

▲ 連結:

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm8386

▲ 摘要

在傳統超導體中,庫珀配對發生在自旋相反的電子之間。

研究組觀察了當摻雜到由大垂直電場產生的鞍點範霍夫奇點時,Bernal雙層石墨烯的自旋極化超導性。他們觀察到電子相位之間的靜電柵極調諧躍遷級聯,以同位旋空間中的極化為特徵,同位旋空間由自旋和動量空間谷自由度組合定義。

雖然所有這些相在零磁場下都是金屬的,但研究組觀察到在有限磁場B‖≈150 mT平行施加於二維薄片上時,會發生向超導狀態的轉變。

超導性發生在對稱破缺轉變附近,僅存在於順磁超導體預期的B‖極限之上,觀測到的轉變臨界溫度TC≈30 mK,與自旋三重態序引數一致。

▲ Abstract

In conventional superconductors, Cooper pairing occurs between electrons of opposite spin. We observe spin-polarized superconductivity in Bernal bilayer graphene when doped to a saddle-point van Hove singularity generated by a large applied perpendicular electric field. We observe a cascade of electrostatic gate-tuned transitions between electronic phases distinguished by their polarization within the isospin space defined by the combination of the spin and momentum-space valley degrees of freedom. Although all of these phases are metallic at zero magnetic field, we observe a transition to a superconducting state at finite magnetic field B‖≈ 150 milliteslas applied parallel to the two-dimensional sheet. Superconductivity occurs near a symmetry-breaking transition and exists exclusively above the B‖ limit expected of a paramagnetic superconductor with the observed transition critical temperature TC ≈ 30 millikelvins, consistent with a spin-triplet order parameter.

材料科學Materials Science

Self-assembled monolayers direct a LiF-rich interphase toward long-life lithium metal batteries

自組裝單分子層形成富LiF介面相,實現長壽命鋰金屬電池

▲ 作者:YUJING LIU, XINYONG TAO, YAO WANG, CHI JIANG, CONG MA, OUWEI SHENG, ET AL.

▲ 連結:

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abn1818

▲ 摘要

高能量密度鋰(Li)金屬電池(LMB)有望應用於儲能,但由於其電解質不可控降解,會形成不穩定的固電解質介面(SEI)。

在這項研究中,研究組設計了具有高密度和長程有序極性羧基的自組裝單分子膜(SAM),與氧化鋁塗層隔膜相連以提供強大偶極矩,從而提供多餘的電子以加速鋰雙(三氟甲磺醯)亞胺中碳-氟鍵斷裂的降解動力學。

由此可生成富氟化鋰(LiF)奈米晶的SEI,促進Li+的快速轉移,並抑制Li枝晶的生長。尤其是在高陰極負載、有限鋰過剩和低電解質條件下,SAM賦予了全電池顯著增強的迴圈能力。

因此,該工作將長期建立的SAM技術擴充套件到一個平臺,以控制電解質降解和SEI的形成,從而實現超長壽命的LMB。

▲ Abstract

High–energy density lithium (Li) metal batteries (LMBs) are promising for energy storage applications but suffer from uncontrollable electrolyte degradation and the consequently formed unstable solid-electrolyte interphase (SEI). In this study, we designed self-assembled monolayers (SAMs) with high-density and long-range–ordered polar carboxyl groups linked to an aluminum oxide–coated separator to provide strong dipole moments, thus offering excess electrons to accelerate the degradation dynamics of carbon-fluorine bond cleavage in Li bis(trifluoromethanesulfonyl)imide. Hence, an SEI with enriched lithium fluoride (LiF) nanocrystals is generated, facilitating rapid Li+ transfer and suppressing dendritic Li growth. In particular, the SAMs endow the full cells with substantially enhanced cyclability under high cathode loading, limited Li excess, and lean electrolyte conditions. As such, our work extends the long-established SAMs technology into a platform to control electrolyte degradation and SEI formation toward LMBs with ultralong life spans.

地球科學Earth Science

Reducing adverse impacts of Amazon hydropower expansion

減少亞馬遜流域水電站擴建的不利影響

▲ 作者:ALEXANDER S. FLECKER, QINRU SHI, RAFAEL M. ALMEIDA, HÉCTOR ANGARITA, JONATHAN M. GOMES-SELMAN, ROOSEVELT GARCÍA-VILLACORTA, et al.

▲ 連結:

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abj4017

▲ 摘要

在整個亞馬遜地區350多個地點修建水電站大壩,需要戰略評估對地球上最大、生物多樣性最豐富流域提供的眾多生態系統服務之間的權衡。這些服務在空間上是可變的,因此新建大壩的集體影響在很大程度上取決於它們的配置。

研究組使用多目標最佳化來確定選址組合,在實現能源生產目標的同時,將對河流流量、河流連通性、沉積物運輸、魚類多樣性和溫室氣體排放的影響降至最低。他們發現,不協調的、一個接一個大壩的水電擴建導致了生態系統服務效益的喪失。

將水電開發造成的進一步損害降至最低,需要考慮整個流域的各種環境影響,以及亞馬遜流域國家之間的合作。該研究結果為評估跨界流域的水電擴張提供了一個可推廣的模型。

▲ Abstract

Proposed hydropower dams at more than 350 sites throughout the Amazon require strategic evaluation of trade-offs between the numerous ecosystem services provided by Earth’s largest and most biodiverse river basin. These services are spatially variable, hence collective impacts of newly built dams depend strongly on their configuration. We use multiobjective optimization to identify portfolios of sites that simultaneously minimize impacts on river flow, river connectivity, sediment transport, fish diversity, and greenhouse gas emissions while achieving energy production goals. We find that uncoordinated, dam-by-dam hydropower expansion has resulted in forgone ecosystem service benefits. Minimizing further damage from hydropower development requires considering diverse environmental impacts across the entire basin, as well as cooperation among Amazonian nations. Our findings offer a transferable model for the evaluation of hydropower expansion in transboundary basins.

考古學Archaeology

Forgotten books: The application of unseen species models to the survival of culture

被遺忘的書籍:看不見的物種模型在文化生存中的應用

▲ 作者:MIKE KESTEMONT, FOLGERT KARSDORP, ELISABETH DE BRUIJN, MATTHEW DRISCOLL, KATARZYNA A. KAPITAN, PÁDRAIG Ó MACHÁIN, et al.

▲ 連結:

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abl7655

▲ 摘要

對古代文化的研究往往因人工製品殘存而受阻,因此人們通常低估了歷史社會中文化生產的多樣性。

為了糾正這種倖存者偏差,研究組應用生態學中看不見的物種模型來衡量中世紀歐洲敘事故事的缺失,比如亞瑟王的傳奇故事。所得到的估計與缺乏的歷史證據相一致。

除了圖書館火災等事件外,研究組還發現,在面對非物質損失時,文化群體的初始均勻性是這些組合穩定性的一個被忽視因素。

研究組將島嶼文獻中提高的均勻性與島嶼群落生態和文化多樣性的類似描述聯絡起來。這些分析呼籲在遺產科學中推廣該方法。

▲ Abstract

The study of ancient cultures is hindered by the incomplete survival of material artifacts, so we commonly underestimate the diversity of cultural production in historic societies. To correct this survivorship bias, we applied unseen species models from ecology to gauge the loss of narratives from medieval Europe, such as the romances about King Arthur. The estimates obtained are compatible with the scant historic evidence. In addition to events such as library fires, we identified the original evenness of cultural populations as an overlooked factor in these assemblages’ stability in the face of immaterial loss. We link the elevated evenness in island literatures to analogous accounts of ecological and cultural diversity in insular communities. These analyses call for a wider application of these methods across the heritage sciences.

仿生學Bionics

Biomimetic fracture model of lizard tail autotomy

蜥蜴自斷尾的仿生骨折模型

▲ 作者:NAVAJIT S BABAN, AJYMURAT OROZALIEV, SEBASTIAN KIRCHHOF, CHRISTOPHER J STUBBS, AND YONG-AK SONG.

▲ 連結:

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abh1614

▲ 摘要

蜥蜴自斷尾是一種防禦捕食者的策略,包括在正常時間堅固附著,但在需要時迅速脫離。

研究組提出了一種利用多尺度層次結構的蜥蜴自斷尾仿生骨折模型。這些結構由均勻分佈、頂部有大量奈米孔的微柱組成,重現了在蜥蜴尾巴肌肉斷裂面上發現的高密度蘑菇狀微觀結構。

仿生實驗表明,在拉伸和剝離模式下,當奈米多孔介面與柔性微柱結合時可增強粘附力。斷裂模型表明,基於微觀和奈米結構的增韌機制是關鍵因素。

在溼潤條件下,毛細作用輔助的能量耗散與充滿液體的微間隙和奈米孔有關,進一步提高了粘附效能。這項研究為蜥蜴自斷尾提供了新見解,併為解決粘附問題提供了新的仿生思路。

▲ Abstract

Lizard tail autotomy is an antipredator strategy consisting of sturdy attachment at regular times but quick detachment during need. We propose a biomimetic fracture model of lizard tail autotomy using multiscale hierarchical structures. The structures consist of uniformly distributed micropillars with nanoporous tops, which recapitulate the high-density mushroom-shaped microstructures found on the lizard tail’s muscle fracture plane. The biomimetic experiments showed adhesion enhancement when combining nanoporous interfacial surfaces with flexible micropillars in tensile and peel modes. The fracture modeling identified micro- and nanostructure-based toughening mechanisms as the critical factor. Under wet conditions, capillarity-assisted energy dissipation pertaining to liquid-filled microgaps and nanopores further increased the adhesion performance. This research presents insights on lizard tail autotomy and provides new biomimetic ideas to solve adhesion problems.

公共衛生Public Health

SARS-CoV-2 Omicron variant: Antibody evasion and cryo-EM structure of spike protein–ACE2 complex

新冠奧密克戎變體:抗體逃逸和刺突蛋白-ACE2複合物的冷凍電鏡結構

▲ 作者:DHIRAJ MANNAR, JAMES W. SAVILLE, XING ZHU, SHANTI S. SRIVASTAVA, ALISON M. BEREZUK, KATHARINE S. TUTTLE, ET AL.

▲ 連結:

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abn7760

▲ 摘要

最新報道的奧密克戎變體有望取代德爾塔成為全球最流行的新冠病毒變體。

對奧密克戎變體刺突蛋白與人血管緊張素轉換酶2(ACE2)複合物進行的冷凍電子顯微鏡(Cryo EM)結構分析顯示,在ACE2受體結合域中,突變殘基精氨酸-493、絲氨酸-496和精氨酸-498形成新的鹽橋和氫鍵。

這些強相互作用似乎補償了奧密克戎的其他突變,例如會降低ACE2結合親和力的天冬醯胺取代417位賴氨酸(K417N),從而導致德爾塔和奧密克戎變體具有相似的生化ACE2結合親和力。

中和試驗表明,顯示奧密克戎刺突蛋白的假病毒表現出更強的抗體逃逸。因此,抗體逃逸增強和ACE2結合強相互作用代表了奧密克戎變體的重要分子特徵,或有助於其快速傳播。

▲ Abstract

The newly reported Omicron variant is poised to replace Delta as the most prevalent severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) variant across the world. Cryo–electron microscopy (cryo-EM) structural analysis of the Omicron variant spike protein in complex with human angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) reveals new salt bridges and hydrogen bonds formed by mutated residues arginine-493, serine-496, and arginine-498 in the receptor binding domain with ACE2. These interactions appear to compensate for other Omicron mutations such as the substitution of asparagine for lysine at position 417 (K417N) that are known to reduce ACE2 binding affinity, resulting in similar biochemical ACE2 binding affinities for the Delta and Omicron variants. Neutralization assays show that pseudoviruses that display the Omicron spike protein exhibit increased antibody evasion. The increase in antibody evasion and the retention of strong interactions at the ACE2 interface thus represent important molecular features that likely contribute to the rapid spread of the Omicron variant.

分類: 房產
時間: 2022-02-18

相關文章

「手中無梨式,難以言茗事」讓文人墨客愛不釋手的一把小壺

「手中無梨式,難以言茗事」讓文人墨客愛不釋手的一把小壺
茶壺,是中國精緻生活中,讓人過目不忘的一部分,在日常生活的把玩.收藏及茶席上,每把壺都有著自己重要的位置,一把壺就是一個包容永珍的小天地. 「手中無梨式,難以言茗事」 古陶瓷鑑定專家馮先銘先生曾在著作 ...

iPhone13剛釋出,二手機行情再次暴跌,最佳入手時機已到?

iPhone13剛釋出,二手機行情再次暴跌,最佳入手時機已到?
9月15日,iPhone13釋出,起售價低至5999元.這個價格真是低出了蘋果機型上市價的新高度! 更沒想到的是13剛上線,iPhone12直降千元,68G的發行價6299元,現價5199,下調了11 ...

樓市格局大洗牌:房地產釋放3大轉變訊號,9月後還買房嗎?

樓市格局大洗牌:房地產釋放3大轉變訊號,9月後還買房嗎?
在大多數城市,房價和收入都是不匹配的 在過去幾十年,房地產氛圍高漲,整個市場都沉浸在加槓桿.炒房變現的迴圈當中,而普通購房者作為利益鏈的底層,在很長一段時間內,都處於"富人高價轉手,窮人高價 ...

5大樓市訊號出現,是在告訴你“請停止買房”,你有察覺到嗎?

5大樓市訊號出現,是在告訴你“請停止買房”,你有察覺到嗎?
買房子這樣一件事情,對每一箇中國人來說都是相當重要的一件事情,同時也是因為中國的這樣一個房地產市場的價格總是處於一種波動的時期,所以人們在挑選自己房子的時候,往往也會十分看重這樣一個購買房子的時間點. ...

房產大佬隱退,透露什麼訊號?剛需還要著急買房嗎

房產大佬隱退,透露什麼訊號?剛需還要著急買房嗎
其實就現在來看,房價漲跌已經不那麼重要了,因為國家對房地產的態度以及表露得十分徹底,那就是要讓房地產市場徹底穩定下來,因此接下來一段時間房價只能保持一個幅度不大的穩定行情!所以在這種房價走勢基本穩定的 ...

下跌69%!“金九”不再金,樓市退燒,剩下的三個月該買房嗎?

下跌69%!“金九”不再金,樓市退燒,剩下的三個月該買房嗎?
房地產界素有"金九銀十"的說法,意味在九月十月是樓市的高潮期.但今年九月,樓市卻有些過於安靜.尤其是在剛剛過去的中秋假期,成交戰績呈現出一片低迷. 根據有關機構資料統計顯示,今年中 ...

孫宏斌“三句話”說透樓市,今明兩年想買房的,看大佬說話就明白

孫宏斌“三句話”說透樓市,今明兩年想買房的,看大佬說話就明白
2016年就已經提出了"房住不炒",經過5年時間的沉澱,整體的房子出現了大波動,不少的購房者認為"房住不炒"的政策會使得房地產市場的價格漲不起來,結果過去5年時 ...

「會吃丨會瘦丨我要減肥」這才是發胖和變老的原因

「會吃丨會瘦丨我要減肥」這才是發胖和變老的原因
我呢 愛吃甜品,我經常說餐後沒甜點,吃完飯,所以每次聚會朋友們都會貼心的.其實呢我一直以來就少吃主食.零食也不多,這裡面有年齡漸長.新陳代謝變慢的原因. 但是最近研究減重才發現糖的影響超出了我的想象. ...

有這些訊號,才是娃如廁的最佳訓練時機

有這些訊號,才是娃如廁的最佳訓練時機
導語:彆著急給娃把便便把尿,你越急,娃學得越晚. 給寶寶把便便把尿,對家長來說,即是歡樂事,又是發愁事.關於孩子如廁,幾乎每位寶媽都能有話說. 酸:我寶快兩歲半了,白天想給他戒紙尿褲,穿小褲褲,告訴寶 ...

明年買房最低首付多少?樓市下行,貸款買房還是全款買房?

明年買房最低首付多少?樓市下行,貸款買房還是全款買房?
幸福裡百科詞條:最低首付多少需要根據所買房子的總價,及購房者能貸款的額度來確定.二手房的貸款額度會受到房屋年限的影響,房屋較老貸款額度則低,相應的首付款就高.新房,一般貸款最低首付比例不低於30%,二 ...

「會吃丨會瘦丨我要減肥」減不下來,因為脂肪吃少了(上)

「會吃丨會瘦丨我要減肥」減不下來,因為脂肪吃少了(上)
今天要跟各位分享的,如果你的體重減不下來,因為脂肪吃少了,你聽著沒錯,這個理論呢對於大多數人來說有點顛覆他的認知,胖子不就是因為大魚.大肉嗎?為什麼反倒說我們缺脂肪了? 這裡邊我從幾點跟各位來談他的語 ...

「9月18日 星期六 農曆八月十二」 三分鐘新聞打包聽 知曉天下事

「9月18日 星期六 農曆八月十二」 三分鐘新聞打包聽 知曉天下事
①習近平17日下午在北京以影片方式出席上海合作組織成員國元首理事會第二十一次會議並發表題為<不忘初心 砥礪前行 開啟上海合作組織發展新徵程>的重要講話. ②習近平17日下午在北京以影片方式 ...

「9月20日 星期一 農曆八月十四」三分鐘新聞打包聽 知曉天下事!法國召回駐美澳大使的外交大事件

「9月20日 星期一 農曆八月十四」三分鐘新聞打包聽 知曉天下事!法國召回駐美澳大使的外交大事件
①18日,拉美和加勒比國家共同體第六屆峰會在墨西哥首都墨西哥城舉行.應拉共體輪值主席國墨西哥邀請,國家主席習近平向峰會作影片致辭:中方高度重視發展同拉共體關係,支援拉共體協調地區國家開展合作.應對挑戰 ...

「小畜與履之道」第五講:「小畜卦」之九二爻辭解讀

「小畜與履之道」第五講:「小畜卦」之九二爻辭解讀
[原文] 九二:牽復,吉. 象曰:牽覆在中,亦不自失也. (一)釋字(詞) 牽 <說文>:"牽,引前也.從牛,象引牛之縻也."<管子·法法篇>:" ...

「會吃丨會瘦丨我要減肥」推薦3款減脂又好吃的主食

「會吃丨會瘦丨我要減肥」推薦3款減脂又好吃的主食
其實一到減肥的時候,大家往往都很害怕吃,但甭擔心,只要吃今天推薦的這三款,可以邊吃主食,還可以開心地說. 第一類推薦的就是萬能的全麥麵包.像很多朋友在減肥的過程當中都比較懶,都不願意自己去動手做一些什 ...

「會吃丨會瘦丨我要減肥」減不下來,因為脂肪吃少了(下)

「會吃丨會瘦丨我要減肥」減不下來,因為脂肪吃少了(下)
還要求去每天都要檢驗自己的尿液,確保自己處在燃脂的狀態.但現在我教大家在家操作,不要求大家那麼嚴格,所以再次強調啊,只有補充脂肪,脂肪足夠減少脂肪.所以這裡邊如果你要說我想喝點奶,第一個這個奶呢不許有 ...

「會吃丨會瘦丨我要減肥」減肥也要營養均衡(上)

「會吃丨會瘦丨我要減肥」減肥也要營養均衡(上)
經常有人問我,這種飲食方式可以長期,事實上這種飲食方式在臨床上多的慢病還在採用這種儀式來做調整.在中國呢,尤其他進來之後,對於很多的主流醫,包括一些利益相關衝擊,所以佔據在學術頂端的很多還是非常非常排 ...

「會吃丨會瘦丨我要減肥」減肥也要營養均衡(下)

「會吃丨會瘦丨我要減肥」減肥也要營養均衡(下)
如果你對碳水的渴望很強烈,執行這種飲食方式,尤其前一週還有一種衝動,就像急著抽菸一樣,很想吃點甜的這種麵食類的東西.我說了這個叫躺椅. 在這段期間呢建議大家可以採用一些算盤,巴旦木沒有研究過,應該就是 ...

「會吃丨會瘦丨我要減肥」學會5點,再也不擔心聚餐會發胖

「會吃丨會瘦丨我要減肥」學會5點,再也不擔心聚餐會發胖
如何避免發胖?既然說到如何避免發胖的話,咱們得先了解一下為什麼在外就餐就比在家裡更容易發胖呢? 主要有三個原因.第一個就是在外面就餐可能口味比較重,油.多.糖.多.鹽.多.熱量超標,讓你發胖也是非常容 ...

「會吃丨會瘦丨我要減肥」一日幾餐最合理?(上)

「會吃丨會瘦丨我要減肥」一日幾餐最合理?(上)
今天我們分享一下一天究竟吃幾頓飯.機場我們可以看到有的書店再賣一本書,三餐吃出健康來.我本人因為有十年的這種資料的統計,所以我並不贊同這種方法.直到今天,很多肥胖和代謝綜合症的患者們去見醫生,醫生還在 ...