系统边界为地球保护提供定量基础

地球系统的稳定性、恢复能力和人类福祉不可分割地联系在一起，但人们普遍认识不到两者间的相互依存性。

研究人员使用建模和文献评估，来量化全球和亚全球尺度上气候、生物圈、水和营养循环以及气溶胶的安全和地球系统边界（ESBs）。他们提出ESBs以维持地球系统的恢复能力和稳定性，并最大限度地减少地球系统变化对人类造成的重大伤害。而更严格的安全边界则设置了综合安全和公正ESB。

该研究结果表明，对于气候和大气气溶胶负荷，公正考虑比安全考虑更能约束综合ESBs。8个全球量化的安全和公正ESB中有7个已越界，在全球超过一半的陆地面积内至少有两个区域安全和公正ESB也已越界。研究组认为，该评估为今后针对所有人保护全球提供了一个定量基础。

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https://doi.org/10.1038/s41586-023-06083-8

利用折纸机构重构DNA折纸

折纸机构因其在将可变形状和刚度编程到结构中的独特能力和优势，已被广泛用于可重构宏观系统的构建。然而，尽管基于DNA自组装的各种动态结构已被开发出来，但由于缺乏合适的设计原则，很少被用于构建分子水平系统。

研究人员提出一种利用折纸机构来创建可重构DNA折纸结构的方法。其主要思想是建立一个参考平面线框结构，边缘遵循折纸中的折痕图案，以便折叠成各种目标形状。

研究组利用DNA链位移以高产率实现了几种类似纸张的折叠和展开模式，并展示了正交折叠、可重复折叠和展开、基于折叠的microRNA检测和荧光信号控制。由pH值或光源变化触发的刺激响应性折叠和展开也可以实现。

此外，通过采用分层组装，研究组以高度可编程的方式扩展了折纸机构的设计空间和复杂性。因其高可编程性和可扩展性，研究组希冀所提出的基于折纸的重构方法将推动复杂分子系统的发展。

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https://doi.org/10.1038/s41586-023-06181-7

液态金属可合成高熵合金纳米颗粒

高熵合金纳米颗粒（HEA-NPs）作为功能材料具有广阔的应用前景。然而到目前为止，已实现的高熵合金仅限于相似元素，这极大阻碍了不同应用的材料设计、性能优化和机理探索。

研究组发现，赋予其他元素负混合焓的液态金属可提供稳定的热力学条件，并作为理想的动态混合储层，从而在温和反应条件下合成多种金属元素的HEA-NPs。所涉及的元素具有广泛的原子半径和熔点。

研究组通过混合焓调谐实现了纳米颗粒的精确制造结构，此外还原位捕获了实时转换过程，从液态金属到结晶HEA-NPs，证实了合金化过程中的动态裂变-聚变行为。

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https://doi.org/10.1038/s41586-023-06082-9

科学家发现交叉偶联反应通用催化体系

交叉偶联反应是现代有机合成中最重要的转化之一。虽然考虑到各种方案，但目前已报道的芳基卤化物和亲核试剂偶联配体的范围非常大，而且不同化合物类别的反应条件差异也很大，需要重新逐个优化反应条件。

研究组介绍了在可见光驱动的氧化还原反应条件下，镍自适应动态均相催化对通用C原子偶联反应的催化作用。催化体系的自调节性质实现了交叉偶联反应中数十种不同类型亲核试剂的简单分类。在可预测的反应条件下，9种不同成键反应和数以百计的合成实例证明了这一点。

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https://doi.org/10.1038/s41586-023-06087-4

（末玖编译）