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· 物理學 ·
在重子衰變中觀察到CP對稱性破壞
今年3月24日，歐洲核子研究中心（CERN）在第59屆國際電弱相互作用和統一理論會議上宣佈，大型強子對撞機底夸克實驗（LHCb）合作組首次在重子衰變中觀測到電荷共軛–宇稱聯合變換對稱性破壞（簡稱CP破壞）現象，並公開了預印本論文。7月16日，《自然》（Nature）雜誌正式發表了LHCb合作組的研究成果。
此前已有理論預測了電荷–宇稱聯合（CP）對稱性破壞，60多年前已在稱為介子的亞原子粒子中觀測到，但在重子中尚未觀察到。而構成大多數物質的粒子如中子和質子，都是重子。研究人員利用LHC質子–質子碰撞的資料，提出了對重子衰變中CP破壞的首次觀察。CP不對稱揭示出重子物質和反物質之間的行為差異。儘管這種破壞已得到預測，也不會解決大爆炸物質–反物質不平衡問題，但實驗性地揭示其細節帶來了重要線索，為進一步對CP破壞性質進行理論和實驗研究開闢了路徑。
· 天文學 ·
天文學家首次揭示溫熱原子雲中的複雜絲狀網路
FAST觀測的極高速雲G165的HI 21cm譜線的空間–速度三維結構及其識別出的複雜絲狀網路。曲線是絲狀網路的骨架。可以看到G165內部結構非常複雜，遠非均勻平靜。圖片來源：中國科學院上海天文臺
宇宙中存在各種氣體雲，其中一類是由暖中性介質（WNM）組成的溫熱原子雲。中國科學院上海天文臺聯合國內外科研機構，依託500米口徑球面射電望遠鏡（FAST），在銀河系一團超高速運動的星際氣體雲中，首次觀測到了由超音速湍流主導的複雜絲狀結構網路。相關成果於2025年7月16日線上發表在《自然·天文學》（Nature Astronomy）。
該研究的物件是一個被稱為G165的極高速雲（VHVC），由氫原子構成，距離地球約5萬光年，遠離銀河盤面，在銀河系外圍空間以每秒約300公里的速度高速執行。因其位置偏遠、環境孤立，幾乎不受恆星輻射與引力擾動等常見因素影響，是研究星際雲早期階段的形成與演化的理想天然實驗室。FAST的超高靈敏度與空間解析度使科學家得以揭示極高速雲內部前所未有的結構細節，並證實該極高速雲主要由暖中性介質組成，也讓研究人員能透過高精度磁流體力學數值模擬探究這些結構的成因。結果表明，在磁場的配合作用下，超音速湍流能夠自然產生與觀測結果相符的絲狀結構與動態氣體行為。這一過程無需引力參與，說明湍流與磁場本身就可能在星際雲早期階段主導其結構形成過程，為理解星際雲早期結構形成的物理機制提供了重要線索。（中國科學院上海天文臺）
· 環境 ·從廚房“出逃”的蘑菇正在取代北美本地野生蘑菇
金頂側耳。圖片來源：Chatama – CC0
金頂側耳（Pleurotus citrinopileatus）是一種頗受歡迎的食材。大約25年前，北美開始種植金頂側耳。如今，一項發表於《當代生物學》（Current Biology）上的新研究發現，金頂側耳正在北美野外迅速蔓延，這可能對當地野生動植物造成可怕的後果。
研究人員分析了兩個公民科學資料庫，發現在2013年到2015年間，美國有三個州已經報告了金頂側耳的野外觀察記錄；到2023年，資料庫使用者已經上傳了美國25個州和一個加拿大省份中金頂側耳的照片，這些報告覆蓋了約200萬平方千米的地區。此外，研究人員在美國威斯康星州的三個公園中採集了26棵枯死榆樹的樣本，其中一半榆樹上長滿了金頂側耳。他們在實驗室中對枯木上的真菌DNA進行測序，發現沒有金頂側耳的榆樹含有40種真菌，幾乎都是本地真菌；而有金頂側耳的榆樹只有22種真菌。研究團隊推測，金頂側耳的商業改良培育使其擁有了快速生長等特性，可能使其在野外更具競爭力，從而擠走其他具有分解作用的真菌，這可能影響枯木的整體碳排放率。此外，金頂側耳可能讓枯樹過快倒塌，這可能會影響習慣於將枯木樹洞作為庇護所的野生動物。（Science News）
· 材料科學 ·
科學家開發出深藍色LED，預計將極大提升普通照明效果
藍光LED是節能照明的核心器件，但現有技術普遍面臨穩定性差、含鉛鎘等有毒元素或成本高等難題，制約其在通用照明中的大規模應用。近日，羅格斯大學（Rutgers University）領銜的研究團隊開發出一種環保、超亮且穩定的深藍光LED新材料，論文發表於《自然》（Nature）雜誌。
研究人員將無毒的銅碘化物與有機分子複合，首創“雙重介面氫鍵鈍化”（dual interfacial hydrogen-bond passivation）工藝：在LED各層間構建氫鍵網路，減少介面缺陷，提升電荷傳輸效率並延長器件壽命。該新材料可發出波長約450 nm的深藍色光，光致發光量子產率高達99.6%，意味著接收到的光能幾乎全部轉化為藍光。由該材料製備的LED外量子效率達12.6%，創同類器件新高；可連續照明204小時亮度不衰減；且在大規模測試中表現優異，有望推進實際應用。
這一新材料無毒、易合成、相容大面積生產，為替代含鉛鈣鈦礦與鎘基量子點提供了可行路線。團隊表示，下一步將最佳化封裝與驅動方案，進一步延長器件壽命，並推動其在高顯色白光照明、高畫質顯示及植物生長光源等領域落地。（Rutgers University）
· 古生物學 ·
遠古爬行動物用特化鰭悄然接近獵物
大型侏羅紀魚龍Temnodontosaurus的藝術重建。圖片來源：Joschua Knüppe
魚龍是一類成功從陸地過渡到海洋環境裡的爬行動物。在此過程中，它們的身體結構從類似爬行動物的形態轉變為更像鯊魚或海豚。但過去對魚龍軟組織解剖結構的見解主要基於其身體輪廓而非化石證據。據一篇《自然》（Nature）論文報道，一種外形類似海豚的中生代海洋爬行動物魚龍（Ichthyosaurs）可能擁有特化的鰭，可以透過降低環境噪音悄無聲息地接近獵物。
研究團隊發現了一種名為Temnodontosaurus的魚龍的獨特前鰭的化石證據，它生活在大約1.83-1.81億年前。這一鰭化石來自德國西南部普林斯巴赫期及圖阿爾期波西多尼亞（Posidonia）頁岩，長約1米，呈翼狀，邊緣鋸齒狀，末端靈活。Lindgren和同事認為，Temnodontosaurus在捕獵中會使用鰭。具體而言，透過電腦流體動力模擬，作者認為在昏暗的海洋環境中，鰭上的鋸齒結構或能幫助魚龍在捕獵時減少噪音。作者提出，聽覺一直是海洋生物的重要感覺器官，而如今這一感官被人類活動干擾，例如船隻活動、軍事聲吶等。研究者認為，Temnodontosaurus鰭的鋸齒和表面質地，或可為減少海洋噪音汙染提供路徑。
撰寫：王昱、冬鳶、馬良驥
編輯：王昱、冬鳶、劉訓川（溫熱原子雲論文第一作者）
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