《物理评论A》

QED系统中的手性和非互易性单光子散射

近日，湖南师范大学廖洁桥课题组研究了手性-巨分子波导-量子电动力学（QED）系统中的手性和非互易性单光子散射。相关研究成果6月13日发表于《物理评论A》。

在该系统中，巨分子由两个耦合的巨型原子组成，它们与两个线性波导相互作用，形成一个四端口的量子器件。研究人员使用实空间方法得到了4个散射振幅的精确解析表达式。在马尔可夫极限下，研究人员发现单光子散射行为由巨型原子和波导之间的耦合强度、两个巨型原子之间的耦合强度以及光子在耦合点之间游走时相位积累引起的非偶极效应所决定。他们还发现，通过引入手性耦合来破坏巨分子和波导之间耦合配置的对称性，可以实现手性和非互易性单光子散射。

此外，通过理想的手性发射器-波导耦合，可以实现单光子的定向路由。在非马尔可夫极限下，散射光谱呈现出更加丰富的结构，包括多个峰和谷。特别值得注意的是，研究人员证明了非马尔可夫迟滞效应可以导致非互易性的单光子散射。这些研究结果在涉及巨型原子的光学量子器件设计中具有潜在的应用，并为研究手性量子光学提供一个高效的平台。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1103/PhysRevA.107.063703

《国家科学院院刊》

可调节埃级水膜在二氧化硅上的异常离子输运

近日，法国里昂大学Anne-Laure Biance研究小组探究了可调节埃级水膜在二氧化硅上的异常离子输运。相关研究成果6月12日发表于美国《国家科学院院刊》。

该研究小组提出了一种替代途径，以实现液体和离子在纳米级结构中的输运。他们通过避开复杂的纳米加工步骤，减轻材料限制，并提供可持续调节的分子限阈来完成。这种方法受到软物质的启发，利用分子级薄液膜在完全润湿的基底上，液体与蒸汽相接触自发形成。

研究人员利用二氧化硅基底成功形成了厚度从埃到纳米级的水膜，并对其中的离子输运进行了测量。通过在极限限阈中进行电导率测量，他们发现在接近二氧化硅基底的位置存在一层厚度仅为1个分子的完全受阻传输层。在该层以上，实验结果可以通过连续体和类似块状的方法加以解释。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1073/pnas.2221304120

《自然-地球科学》

下伏地幔岩石旋回变形导致长期克拉通演化

美国伊利诺伊大学研究团队提出下伏地幔岩石旋回变形导致长期克拉通演化的观点。相关研究成果6月12日发表于《自然-地球科学》。

研究人员分析了克拉通下的岩石圈地幔的密度剖面和动力学演化，以表明克拉通岩石圈可能在约8亿年前Rodinia超大陆解体后，经历了持续和周期性的变形和演化。研究发现克拉通地壳厚度与地幔岩石圈的厚度线性相关，表明其耦合演化关系。深度相关径向各向异性的地震证据表明，致密的克拉通岩石圈经历了拆沉一致的普遍垂直变形。

地球动力学模拟支持研究的解释，即部分岩石圈拆沉可能由地幔柱底侵蚀触发，可以产生快速的地表抬升和侵蚀，随后岩石圈稳定导致克拉通逐渐下沉。研究人员认为，自新元古代以来，地球克拉通的寿命一直是以这种循环变形的方式维持的。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41561-023-01203-5

《免疫》

一种导致自身炎症性疾病的新遗传变异

浙江大学生命科学研究院周青课题组和浙江大学良渚实验室俞晓敏课题组共同合作，首次报道了一种导致自身炎症性疾病的新遗传变异，并根据新发现的这一突变，设计出一种可加速抑制炎症的靶向新药。相关研究成果6月13日在线发表于《免疫》。

据介绍，白细胞介素1（IL-1）信号通路是机体调控炎症和免疫反应最关键的通路之一，它的异常激活会导致一系列炎症性疾病。

在一名慢性复发性多灶性骨髓炎（CRMO）患者身上，研究人员发现编码I型白细胞介素1受体（IL-1R1）的基因携带一个过去未知的错义突变p.Lys131Glu（K131E），患者血小板细胞（PBMC）表现出强烈的炎症特征，特别是在单核细胞和中性粒细胞中。p.Lys113Glu取代影响一个关键的带正电荷的氨基酸，该氨基酸破坏了拮抗剂配体IL-1Ra的结合，但不破坏IL-1α或IL-1β的结合。这导致了无对抗IL-1信号传导，具有同源突变的小鼠表现出类似的高炎症和对胶原抗体诱导的关节炎的更大易感性，并伴有病理性破骨细胞生成。利用突变的生物学特性，研究人员设计了一种IL-1治疗剂，它能捕获IL-1β和IL-1α，但不能捕获IL-1Ra。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1016/j.immuni.2023.05.014