星球揮發份、自旋化學、超導奇異性、甲烷排放、水稻育種、果蠅發育、智慧材料、電池正極材料、CO2電解、熱電材料|NSR本週上線

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2024年6月22日-6月28日，有11篇NSR文章上線：

1 篇 Editorial
1 篇 Perspective
8 篇 Research Article
1 篇 Review

EDITORIAL

Unraveling the mysteries of volatile cycling and habitability on Earth and beyond

揭秘宜居星球中揮發份的起源與迴圈

通訊作者：徐義剛（中國科學院廣州地球化學研究所）

https://doi.org/10.1093/nsr/nwae214

本文是NSR“宜居星球中揮發份的起源與迴圈”專題的特邀編者按，對該專題含有的4篇Perspective、3篇Review和1篇Interview進行概述介紹。

PERSPECTIVE

Harnessing spin effects for heterogeneous single-atom spin catalysis

利用自旋效應實現異質單原子自旋催化

通訊作者：呂炯（新加坡國立大學）

https://doi.org/10.1093/nsr/nwae217

本文介紹了利用自旋效應的單原子催化劑，結合了傳統單原子催化劑的高效選擇的特點和可調節的自旋狀態，可在自旋相關的催化反應中表現出色。透過改變晶體場、調整區域性配位環境、引入額外的調控位點，以及應用外部磁場等策略，可以實現活性位點自旋狀態的精確調控，最佳化催化活性和選擇性。本文將收錄於“自旋化學”專題。

RESEARCH ARTICLE

Three-dimensional quantum Griffiths singularity in bulk iron-pnictide superconductors

非常規鐵基超導塊材中的三維量子格里菲斯奇異性

通訊作者：陳劍豪 (北京大學)

https://doi.org/10.1093/nsr/nwae220

量子格里菲斯奇異性（QGS）是一種新穎的量子相變，具體是指相變過程中傳統的標度不變性被打破，臨界指數發散而不再保持為常數的行為。迄今為止人們只在常規、低維超導薄膜和少數三維鐵磁體中觀察到了QGS的特徵，而QGS是否存在於三維和非常規高溫超導體中尚未被證實。該研究首次在非常規高溫超導塊體單晶CaFe1-xNixAsF中觀察到了三維QGS的特徵。揭示了QGS在三維和非常規高溫超導體系中的普適性，預言了在更多非常規高溫超導家族（鎳基、銅基）中尋找QGS的可能。

RESEARCH ARTICLE

Slow down in China's methane emission growth

中國甲烷排放增長放緩

通訊作者：田向軍、汪宜龍（中國科學院青藏高原研究所）

https://doi.org/10.1093/nsr/nwae223

近年來，全球甲烷水平前所未有的激增引發了廣泛關注，而中國作為重要的排放國備受矚目。本研究開發了基於全球大氣甲烷濃度觀測的“貢嘎”大氣反演系統（GONGGA-CH4），並利用GOSAT衛星資料評估了中國甲烷排放的變化。研究發現，2016至2021年間中國甲烷排放增長顯著放緩（0.1±0.3 Tg CH4 yr-2），與2011至2015年的較高增長（0.9±0.5 Tg CH4 yr-2）形成鮮明對比。同時期全球甲烷排放卻在加速增長。溼地和農業排放降低是中國甲烷排放增速減緩的主要原因，南方近年來較為乾旱氣候和水稻種植面積變化分別是導致二者排放降低的主要因素，但同時期化石燃料排放仍在增加。本研究展示了GONGGA-CH4系統在獨立評估國家甲烷排放方面的重要作用，為甲烷相關政策的實施提供了重要支撐。

RESEARCH ARTICLE

Powerful QTL mapping and favorable allele mining in an all-in-one population: a case study of heading date

在一個全能群體中強大QTL定位和優異等位基因挖掘：以抽穗期為例

通訊作者：邢永忠（華中農業大學、崖州灣國家實驗室）

https://doi.org/10.1093/nsr/nwae222

本研究構建了一個包含1021個八親本秈粳交後代家系的MAGIC群體，結合遺傳學，基因組學和轉錄組學等方法，全面解析了MAGIC群體的遺傳結構和抽穗期遺傳基礎，檢測到所有14個在8個親本間存在功能差異的已知抽穗期基因，發現4個新的功能變異，評估了8個親本的不同等位基因的遺傳效應，為水稻品種適應性改良提供了優異等位基因。

RESEARCH ARTICLE

An ATP-responsive metal-organic framework against periodontitis via synergistic ion-interference-mediated pyroptosis

ATP響應性的金屬有機框架透過協同離子干擾抑制細胞焦亡治療牙周炎

通訊作者：Jong Seung Kim（韓國高麗大學）、李春豔（吉林大學）、王林（吉林大學）

https://doi.org/10.1093/nsr/nwae225

本研究提出了一種智慧響應性雙金屬 MOF策略，可響應牙周炎免疫微環境中的 ATP 訊號分子，並透過可控地釋放 Zn²⁺ 和 Mg²⁺抑制細胞焦亡。Mg/Zn-MOF 透過 NLRP3/Caspase-1/GSDMD 和 Caspase-11/GSDMD 途徑抑制細胞焦亡，從而減輕牙周組織的破壞程度並避免炎症級聯反應。因此，這種智慧奈米複合材料在牙周炎治療中具有令人興奮的潛力且具有廣泛的臨床應用前景，為炎症性疾病的免疫治療提供新思路。

RESEARCH ARTICLE

A novel cathode interphase formation methodology by preferential adsorption of a borate-based electrolyte additive

硼酸酯基電解液新增劑優先吸附構建正極介面的新方法

通訊作者：呂偉、賀豔兵、康飛宇（清華大學深圳國際研究生院）

https://doi.org/10.1093/nsr/nwae219

本文提出了一種在高鎳三元正極材料表面優先吸附新增劑構建正極介面層的新方法，合成了新型硼酸三（2,2,3,3,3-五氟丙基）酯新增劑，構建了富含F/B元素無機物的高穩定正極介面層，同時該新增劑使LiNO₃ 在酯類電解液中的溶解度提高了 30 倍，同步實現了正負極/電解液介面高穩定性。該工作為匹配高電壓正極的新增劑結構設計提出了新思路。

RESEARCH ARTICLE

Soma-germline communication drives sex maintenance in the Drosophila testis

幹細胞性別調控和體細胞-生殖細胞間通訊共同維持果蠅精巢穩態

通訊作者：馬晴（中國科學院深圳先進技術研究院）、徐錦（中山大學）

https://doi.org/10.1093/nsr/nwae215

本研究在單細胞水平全面解析了“性別開關”Chinmo突變誘導的果蠅精巢體幹細胞（Somatic Stem Cells）雌性化的分子特徵，解析了體細胞-生殖細胞間通訊異常導致生殖細胞性別紊亂和腫瘤化的訊號傳導機制。強調了幹細胞性別不穩定性導致生殖系統腫瘤發生的潛在機制，為理解腫瘤發生和不孕症背後的複雜機制提供了新見解。

RESEARCH ARTICLE

Lewis-base ligand-reshaped interfacial hydrogen-bond network boosts CO₂electrolysis

路易斯鹼配體重構的介面氫鍵網路促進CO₂電解

通訊作者：江宏亮、練成、李春忠（華東理工大學）

https://doi.org/10.1093/nsr/nwae218

本研究提出了路易斯鹼配體調控電極-電解液介面的策略，使用乙二胺四乙酸陰離子及其類似配體作為電解液新增劑，重構了陽離子溶劑化殼層和介面氫鍵網路，提升了系列商用催化劑的CO₂電解效能。該研究對理解電化學介面動態結構及相互作用具有重要意義，並有望應用於其他催化劑和電化學反應體系。

RESEARCH ARTICLE

Strong low-energy rattling modes enabled liquid-like ultralow thermal conductivity in a well-ordered solid

有序晶體CsAg5Te3中發現類液體熱傳導

通訊作者：林華 (中國科學院福建物質結構研究所)、張俊榮 (中國科學院高能物理研究所)、何佳清 (南方科技大學)、王保田(中國科學院高能物理研究所)

https://doi.org/10.1093/nsr/nwae216

熱電效應是一種利用溫差來實現電傳輸的現象，有望緩解人類所面臨的能源以及環境問題。高效能熱電材料要求材料能在寬溫區同時具備高的電傳輸特性與低的熱傳輸效能。近期，中國科學院高能物理研究所/散裂中子源科學中心的資料分析團隊與合作者利用第一性原理計算和中子散射實驗對一種在8-700 K寬溫區都穩定的低熱導晶體材料進行了詳細的聲子動力學研究，在有序晶體CsAg5Te3中觀測到了類液體的聲子輸執行為。