用脱氢剪裁法合成非规范氨基酸

研究人员公开了一种将脂肪族氨基酸转化为结构多样的类似物的逐步脱氢方法。该方法成功的关键在于开发了一种由光化学照射驱动的选择性催化无受体脱氢方法，为下游功能化提供了末端烯烃中间体的途径。

这种策略能够快速合成新的氨基酸构建块，并为后期修饰更复杂的寡肽提供了可能。

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https://doi.org/10.1038/s41586-024-07988-8

永久冻土减缓北极河岸侵蚀

研究人员开发了新的计算方法，可以在仅为卫星图像像素尺寸1/5~1/10的长度尺度上检测河岸侵蚀情况。这一创新使得在河流经历水温和流量最大变化的次月时间尺度上量化侵蚀成为可能。

研究人员使用这种方法观测河岸侵蚀在多大程度上受到热条件的限制，并与有足够水流运输构成河岸的沉积物的力学条件进行对比，后者是所有河流都会经历的情况。对阿拉斯加科尤库克河高分辨率数据的分析表明，永久冻土的存在使侵蚀率降低了47%。

通过观测，研究人员校准并验证了一个可以应用于不同北极河流的数值模型。该模型预测，永久冻土完全融化可能导致北极河流的迁移率增加30%至100%。

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https://doi.org/10.1038/s41586-024-07978-w

快速短期减排能有效降低气候风险

研究显示，全球和区域气候变化及其相关风险在过冲后与避免过冲后的世界是不同的。研究人员发现，与仅稳定全球变暖趋势相比，实现全球气温下降可以限制长期气候风险，包括海平面上升和冰冻圈变化。然而，全球变暖在未来几十年逆转的可能性可能与今天的适应规划相关。强烈的地球系统反馈可能会削弱温度逆转，导致近期和长期持续变暖。

为对冲和保护高风险后果，研究人员确定了地球对几千亿吨预防性二氧化碳清除能力的需求。然而对技术、经济和可持续性的考虑可能会阻碍这种规模去除二氧化碳的实现，因此不能确信过冲后的温度下降在今天预期的时间尺度内是否可以实现。研究表明，只有快速的短期减排才能有效降低气候风险。

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https://doi.org/10.1038/s41586-024-08020-9

光学时钟的多量子位门和薛定谔猫状态

研究人员开发并使用一系列多量子位里德堡门生成GHZ类型的薛定谔猫状态，在可编程原子阵列中具有多达9个光时钟量子位。在足够短的原子激光比较中，研究人员使用最多4量子比特的GHZ状态证明了低于标准量子极限（SQL）的分数频率不稳定性。

然而，由于它们的动态范围变小，单一尺寸的GHZ态与未纠缠的原子相比无法提高可实现的时钟精度。为了克服这一障碍，研究人员同时准备了一个不同大小的GHZ状态级联，以便在延长的间隔内进行无歧义的相位估计。这些结果展示了接近海森堡有限尺度的光学原子钟精度的关键组成部分。

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https://doi.org/10.1038/s41586-024-07913-z

在极性半导体晶圆的两面制造功能器件

在一项研究中，研究人员引入了双电子学，表明在同一半导体晶圆的阳离子面上制造光子器件和阴离子面上制造电子器件是可能的。

这带来了在单一结构中利用极性半导体两面的可能性，其中电子、光子和声学特性可以在同一晶圆的相对面上实现，显著增强了这种革命性半导体家族的功能。

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https://doi.org/10.1038/s41586-024-07983-z

（李言编译）