《物理评论A》

用三脚架相干制备方案成功匹配慢光光学涡旋

立陶宛维尔纽斯大学Hamid R. Hamedi等人使用三脚架相干制备方案成功匹配慢光光学涡旋。相关研究11月30日发表于《物理评论A》。

科学家研究了四能级三脚架原子光-物质耦合系统中慢光光学涡旋的传播。他们使用相干布居捕获等方法，将系统制备成3个较低能级中两个的相干叠加，确保第三个较低能级未被占据。此外，他们将未占据态与具有恒定拉比频率的强控制激光场进行耦合，该激光场没有轨道角动量。同时，他们使其中一个剩余的低能级与弱涡旋光束发生相互作用，而第三个低态则与任何场都没有初始耦合，这种布局有效地阻止了电平转换，从而形成了与相位相关的配置。

研究人员通过求解麦克斯韦-薛定谔方程，提供了强控制场的应用可以产生额外的慢光光学涡旋的解析证据。研究人员还深入探讨了在不同传播距离下，光学涡旋的匹配情况如何受到控制场强度的影响。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1103/PhysRevA.108.053719

《科学》

一颗海王星质量的系外行星围绕极低质量恒星近轨道运行

美国普林斯顿大学Guemundur Stefánsson发现一颗海王星质量的系外行星围绕极低质量恒星近轨道运行。相关研究12月1日发表于《科学》。

研究人员利用径向速度观测技术，发现了一颗围绕着LHS 3154运行的系外行星。该系外行星的轨道周期较短，仅为3.7天，并且其质量至少是地球质量的13.2倍，相当于海王星的质量。研究人员通过模拟实验发现，这种高行星-恒星质量比并不是核心吸积理论或行星形成引力不稳定性理论的预期结果。

在核心吸积模拟实验中，研究人员发现，只有在原行星盘的尘埃质量比通常在低质量恒星周围观察到的大一个数量级的情况下，才可能形成海王星大小的近距离行星。

据悉，行星形成理论预测，质量较小的恒星很少拥有质量超过海王星的系外行星。

相关论文信息：

https://org.doi.10.1126/science.abo0233

减数分裂DNA断裂驱动人类生殖系多方面突变

英国牛津大学Anjali Gupta Hinch团队发现，减数分裂DNA断裂驱动人类生殖系的多方面突变。相关论文12月1日发表于《科学》。

研究人员报告说，减数分裂断裂修复对单碱基置换的致突变性比以前所了解的高8倍，每4个精子和每12个卵子中就有一个会发生新突变。它对嵌合体和结构变异的影响更大，每次断裂的发生率增加了100到1300倍。

研究人员发现了相对于断裂位点的新突变特征和足迹，这牵涉到意想不到的生化过程和容易出错的DNA修复机制，包括减数分裂断裂修复中的跨损伤合成和末端连接。研究人员提供的证据表明，这些机制驱动了人类种系的突变，并导致基因组范围内数百个基因被破坏。

相关论文信息：

https://org.doi.10.1126/science.adh2531

时间分辨晶体学捕捉到光驱动的DNA修复

德国电子同步加速器研究中心Thomas J. Lane发现，时间分辨晶体学捕捉到光驱动的DNA修复。相关研究12月1日发表于《科学》。

据研究人员介绍，光解酶是一种利用光催化DNA修复的酶。为了捕捉参与该酶催化循环的反应中间体，研究人员进行了一次时间分辨晶体学实验。研究人员发现，光解酶以高度弯曲的几何形状捕获了活性辅助因子黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）的激发态。这种激发态可将电子转移到受损的DNA上，从而诱导修复。研究人员发现，修复反应涉及两个共价键的断裂，这是通过单键中间体发生的。底物转化为产物的过程挤占了活性位点，破坏了与酶的氢键，导致产物逐步释放，3′胸腺嘧啶首先喷出，随后是5′碱基。

相关论文信息：

https://org.doi.10.1126/science.adj4270

《地质学》

石榴子石对于岩浆分异和板块熔融的意义

澳大利亚国立大学 Yajie Gao课题组研究了石榴子石对于岩浆分异和板块熔融的意义。相关研究11月30日发表于《地质学》。

研究发现，石榴子石的特征可以用球粒陨石标准化稀土模式的形状系数来量化。研究人员将这种方法应用于全球数据集、新生代和第四纪被称为“埃达克岩”的火山岩样品中。结果表明，许多埃达克岩经历了石榴子石的分离结晶作用，这种结晶作用从母岩熔融开始，归因于含石榴子石来源的部分熔体。

据介绍，埃达克岩中稀土元素丰度的石榴子石特征，被认为是这些有争议的岩石的关键成因指标，其起源可能包括俯冲洋壳的直接熔融。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1130/G51637.1