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《科学》快讯

2020-09-15 中国科学报 冯维维
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  氧化铪薄膜具有持久铁电性

  铁电材料之所以具有吸引力,是因为它们提供了一种利用电场改变电阻的方法。编辑通过模拟说明了氧化铪薄膜中铁电行为的持久性。

  编辑的计算表明,在1纳米厚度以下的薄膜中应该存在铁电性质。这使得这种材料对下一代随机存取存储器非常有吸引力。

  相关论文信息:

  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

  从二聚体一直到三维晶格,当前已经开发了许多途径将胶体粒子连接到受控的超结构,但它们通常依赖于以特定方式覆盖到纳米粒子表面来控制连接的方式。

  与此相对,编辑开发了一种配体化学,当两个粒子连接在一起时,它会改变静电性质以限制随后的成键。

  粒子被涂上互补的聚合物链,这些聚合物链经过酸碱中和反应。这种结合是由灵活配体的长度控制的,而结合粒子的排列是由静电排斥控制的,因此有两个参数来调整组合的形状。

  相关论文信息:

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

  多相缓冲理论说明大气气溶胶酸度差异

  气溶胶对大气化学产生主要影响。它们内部化学成分的主要控制因素之一是酸度,因此了解哪些因素决定了气溶胶的pH值是确定它们对环境影响的基础。

  编辑考虑了多相气溶胶系统的缓冲能力与整体溶液的不同,发现水含量在氨缓冲区域的pH值测定中起着重要作用。他们的结论强调了氨排放对人类世的重要影响。

  相关论文信息:

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

  追溯6600万年前的地球气候

  深海底栖有孔虫通过氧和碳的同位素组成保存了地球过去气候的重要记录。

  但这些记录在某些地方缺乏足够的时间分辨率和/或年龄控制,以确定哪种气候强迫和反馈机制是最重要的。编辑对过去6600万年的底栖生物的碳和氧同位素进行了深入解析和年代推演。

  其结果表明,地球的气候可以被归为离散的状态,这些状态被与温室气体水平变化和极地冰原增长相关的转变所分离。每一种气候状态都受轨道周期的影响,但又以与状态相关的方式对辐射力的变化作出反应。

  相关论文信息:

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

  关键食肉动物控制气候影响的路径和速度

  研究已经证明,捕食者对于构建和维持生物群落必不可少。这种重要性的首批证据之一,便是海獭对维持海藻林的重要性的研究。编辑研究表明,气候变暖会进一步加剧捕食者的消失所造成的影响。

  在北太平洋的海藻“森林”中,水獭的消失导致了缓慢生长的钙质海藻的减少,而气温的升高又加剧了这种模式。因此,关键的捕食者不仅对其营养结构至关重要,而且对减轻气候变化的影响也至关重要。

  相关论文信息:

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

  细菌中转录—翻译耦合与碰撞的结构基础

  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。

  表达组装的基础及其对转录和翻译的影响尚不清楚。编辑提出了一系列代表由低温电子显微镜确定的非耦合、耦合和碰撞表达状态的结构。

  转录因子NusG可以在核糖体和RNAP之间形成一座桥,它稳定了一个其他可变的相互作用界面。其间mRNA的缩短导致实质性的重排,使核糖体进入通道与RNAP退出通道对齐。

  在这个碰撞的复合体中,NusG连接不再可能。这些结构揭示了转录和翻译之间的协调机制,并为今后的研究提供了一个框架。

  相关论文信息:

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

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