《物理评论A》

科学家提出光学网格晶格中的流体力学理论

近日，英国伯明翰大学的Hannah M. Price、德国耶拿弗里德里希·席勒大学凝聚态理论与光学研究所的Ulf Peschel以及意大利特伦托大学的Iacopo Carusotto等，提出光学网格晶格中的流体力学现象理论。相关研究成果发表于《物理评论A》。

研究团队建立了一种关于光在光学网格晶格中流动的通用理论。这一理论不仅为实验观测提供了分析和数值解释的坚实框架，还预测了由特定时空周期性几何结构引发的全新物理效应。这一理论的发展为充分利用光学网格晶格系统作为研究新型光流体动力学现象的强大平台铺平了道路。

据悉，研究者最近在非线性光学网格晶格中通过实验观察到了类超流体行为的特征，其中光脉冲在一对耦合光纤回路中传播的到达时间被解释为一个合成的空间维度。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1103/PhysRevA.108.063517

科学家实现不对称顶分子全光三维定向

近日，日本东京大学Md. Maruf Hossain研究小组实现了线性和椭圆偏振双色激光场联合作用下不对称顶分子的全光三维定向。相关研究成果发表于《物理评论A》。

研究团队提出了一种全光分子三维定向的新方法。这种方法利用线性偏振的基本脉冲以及一个偏振轴与基本脉冲线性偏振方向平行的椭圆偏振二次谐波脉冲，对顶部分子进行定向，从而获得更高的定向度。除了沿线性偏振基本脉冲实现一维定向外，通过椭圆偏振二次谐波脉冲，还可以实现平面分子的定向，从而形成三维分子取向。

这种方法与利用线性偏振方向斜交叉的双色激光场实现分子三维定向的全光方法相比，具有独特优势。数值计算表明，当分子定向动力学在非绝热的情况下，该研究的椭圆偏振二次谐波脉冲方法尤其有利。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1103/PhysRevA.108.063109

《国家科学院院刊》

科学家监测海恩斯跳多尺度排水动力学

近日，挪威科技大学Dag Werner Breiby研究小组利用频闪4DX射线显微镜监测海恩斯跳的多尺度排水动力学。相关研究成果发表于美国《国家科学院院刊》。

研究团队利用频闪X射线微断层扫描技术，实现了对原位捕获固结多孔介质中多相流的四维观察。在总持续时间为6.5秒、帧率高达2kHz的实验条件下，研究人员获取了前所未有的多尺度液体动力学数据。该研究的断层扫描策略基于一个重要事实：尽管海恩斯跳跃在时间上间隔不规则，但其发生几乎是确定的，并且在吸水-排水循环中可以重复。利用这一特性，研究人员深入研究了由烧结玻璃碎片构成的多孔介质中随时间变化的流动模式。

利用这种方法的可重复性，他们将不同角度下连续周期中记录的射线投影组合成三维电影，因此能以前所未有的时空分辨率重建孔隙尺度的事件，如海恩斯跳跃。这种高分辨率使他们能够详细探索排水过程中的界面动力学，包括流体前缘的位移和速度。该研究的实验方法不仅揭示了多孔介质中多相流的复杂行为，而且为研究快速而确定的介观过程开辟了新道路。

据悉，多孔介质中的缓慢多相流现象非常有趣，其潜在动力学具有高度确定性，但受到时空过程层次结构的影响。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1073/pnas.2305890120

《细胞》

人类遗传性CCR2缺乏是进行性多囊性肺疾病的基础

法国巴黎城市大学的Dusan Bugonovic等发现，人类遗传性CCR2缺乏是进行性多囊性肺疾病的基础。这一研究成果近日在线发表于《细胞》。

研究人员描述了一种因常染色体隐性遗传、单核细胞趋化因子受体C-C模体趋化因子受体2（CCR2）完全缺乏引起的人类肺部疾病。来自5个独立血统的9名儿童患有肺泡蛋白沉着症（PAP）、进行性多囊肺病和反复感染，包括卡介苗（BCG）病。6名患者的CCR2变异体为同型杂合子，3名患者为复合杂合子，所有变异体均为表达缺失和功能缺失。这些变异体能抑制CCR2-激动剂趋化因子C-C马达配体2（CCL-2）刺激单核细胞的Ca2+信号转导和迁移。所有患者血液中的CCL-2水平都很高，这为筛查不明原因的肺病或霉菌病儿童提供了一种诊断测试。

血液中的骨髓和淋巴亚群，以及干扰素（IFN）-γ和粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）介导的免疫不受影响。CCR2缺陷单核细胞和肺泡巨噬细胞样细胞的基因表达谱和功能正常。相比之下，肺泡巨噬细胞的数量减少了一半左右。人类完全CCR2缺乏症是PAP、进行性多囊肺病和反复感染的遗传病因，其原因是CCL-2依赖性单核细胞向肺部和受感染组织迁移的能力受损。

相关论文信息：

https://doi.org/ 10.1016/j.cell.2023.11.036