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《科學》快訊

2020-09-15 中国科学报 冯维维
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  氧化铪薄膜具有持久鐵電性

  鐵電材料之所以具有吸引力,是因爲它們提供了一種利用電場改變電阻的方法。作者通過模擬解釋了氧化铪薄膜中鐵電行爲的持久性。

  作者的計算表明,在1納米厚度以下的薄膜中應該存在鐵電性質。這使得這種材料對下一代隨機存取存儲器非常有吸引力。

  相关論文信息:

  https://doi.org/10.1126/science.aba0067

  反应化学计量控制的 自限定向纳米颗粒键合

  從二聚體一直到三維晶格,當前已經開發了許多途徑將膠體粒子連接到受控的超結構,但它們通常依賴于以特定方式覆蓋到納米粒子表面來控制連接的方式。

  與此相對,作者開發了一種配體化學,當兩個粒子連接在一起時,它會改變靜電性質以限制隨後的成鍵。

  粒子被塗上互補的聚合物鏈,這些聚合物鏈經過酸堿中和反應。這種結合是由靈活配體的長度控制的,而結合粒子的排列是由靜電排斥控制的,因此有兩個參數來調整組合的形狀。

  相关論文信息:

  https://doi.org/10.1126/science.aba8653

  多相緩沖理論解釋大氣氣溶膠酸度差異

  氣溶膠對大氣化學産生主要影響。它們內部化學成分的主要控制因素之一是酸度,因此了解哪些因素決定了氣溶膠的pH值是確定它們對環境影響的基礎。

  作者考慮了多相氣溶膠系統的緩沖能力與整體溶液的不同,發現水含量在氨緩沖區域的pH值測定中起著重要作用。他們的結論強調了氨排放對人類世的重要影響。

  相关論文信息:

  https://doi.org/10.1126/science.aba3719

  追溯6600萬年前的地球氣候

  深海底棲有孔蟲通過氧和碳的同位素組成保存了地球過去氣候的重要記錄。

  但這些記錄在某些地方缺乏足夠的時間分辨率和/或年齡控制,以確定哪種氣候強迫和反饋機制是最重要的。作者對過去6600萬年的底棲生物的碳和氧同位素進行了深入解析和年代推演。

  其結果表明,地球的氣候可以被歸爲離散的狀態,這些狀態被與溫室氣體水平變化和極地冰原增長相關的轉變所分離。每一種氣候狀態都受軌道周期的影響,但又以與狀態相關的方式對輻射力的變化作出反應。

  相关論文信息:

  https://doi.org/10.1126/science.aba6853

  關鍵食肉動物控制氣候影響的路徑和速度

  研究已經證明,捕食者對于構建和維持生物群落必不可少。這種重要性的首批證據之一,便是海獺對維持海藻林的重要性的研究。作者研究表明,氣候變暖會進一步加劇捕食者的消失所造成的影響。

  在北太平洋的海藻“森林”中,水獺的消失導致了緩慢生長的鈣質海藻的減少,而氣溫的升高又加劇了這種模式。因此,關鍵的捕食者不僅對其營養結構至關重要,而且對減輕氣候變化的影響也至關重要。

  相关論文信息:

  https://doi.org/10.1126/science.aav7515

  細菌中轉錄—翻譯耦合與碰撞的結構基礎

  原核信使RNAs (mRNAs)在被转录时被翻译。铅核糖体可能与RNA聚合酶(RNAP)接触,形成一种称为表达体的超分子复合物。

  表達組裝的基礎及其對轉錄和翻譯的影響尚不清楚。作者提出了一系列代表由低溫電子顯微鏡確定的非耦合、耦合和碰撞表達狀態的結構。

  轉錄因子NusG可以在核糖體和RNAP之間形成一座橋,它穩定了一個其他可變的相互作用界面。其間mRNA的縮短導致實質性的重排,使核糖體進入通道與RNAP退出通道對齊。

  在這個碰撞的複合體中,NusG連接不再可能。這些結構揭示了轉錄和翻譯之間的協調機制,並爲今後的研究提供了一個框架。

  相关論文信息:

  https://doi.org/10.1126/science.abb5036

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