《国家科学院院刊》

科学家揭示狄拉克流体中非高斯扩散涨落

美国普林斯顿大学Ewan McCulloch团队揭示了狄拉克流体中的非高斯扩散涨落。相关研究成果近日发表于美国《国家科学院院刊》。

这项研究指出了相对论流体动力学波动的一个显著后果：电荷传输的全计数统计（FCS）呈现出高度非高斯性。研究人员预测了FCS的确切渐近形式，这一预测扩展了先前针对某些相互作用系统得出的结果，即在准一维非平衡初始条件下，流体动力学区域中的电荷噪声相较于传统扩散金属中的噪声，会得到参数性的增强。

狄拉克流体——遵循粒子-空穴对称性和洛伦兹不变性的相互作用系统，属于最简单的流体动力学系统之一。它们被当作强相互作用狄拉克半金属中传输特性的有效描述。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1073/pnas.2403327121

《自然-方法学》

人一生中造血的动态变化

美国丹娜法伯癌症研究院的研究人员揭示了人一生中造血的动态变化。相关研究成果近日发表于《自然-方法学》。

为填补造血干细胞和祖细胞特性随年龄变化这一空白，研究人员分析了人类造血干细胞和祖细胞在妊娠期、成熟期和衰老期的单个转录组状态。

研究揭示了决定造血干细胞年龄特异性分化的基因表达网络，以及整个生命过程中命运决定和血系引物的动态变化。

此外，研究人员发现并从功能上验证了胎儿特异性造血干细胞的状态，这种状态具有强大的移植和多谱系发育能力。研究人员还根据已知的转录年龄状态对急性髓性白血病进行了分类，发现生命早期转录程序的开启与不良预后有关。该研究提供了干细胞与人类实时年龄变化相关疾病的框架。

造血干细胞会随年龄变化调整血量输出，以维持与年龄相适应的生理学特征。在模式生物中，已观察到造血变化与具有明确年龄偏向的造血干细胞特征相对应。然而，仍不清楚造血干细胞和祖细胞的特性在人一生中是如何变化的。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41592-024-02495-0

《自然-地球科学》

南极洲康格-格伦泽冰架崩塌过程

美国伍兹霍尔海洋研究所的团队研究了南极洲东部康格-格伦泽冰架几十年来的崩塌过程。相关研究成果近日发表于《自然-地球科学》。

目前南极洲的净质量主要从南极洲西部和南极半岛流失到海洋中，这两个地区共拥有约为5.5米的海平面上升潜力。然而，南极洲东部冰盖储存的冰几乎是前者的10倍，由于人们对其过程尺度的观测不足，导致海平面上升的预测存在很大的不确定性。

研究人员报道了南极洲东部康格-格伦泽冰架的崩塌细节。该冰架最终于2022年3月解体。研究人员结合观察结果，记录了该冰架跨越25年的4个阶段的演变，从1997到2000年，小规模的冰解事件使其与沙克尔顿冰架隔离开。2011年，它从一个中心固定点撤退，随后的10年相对平静，几乎不发生裂解。2022年3月中旬，剩余约1200平方公里的冰架完全崩塌。

该团队对康格-格伦泽冰架崩塌的观测揭示了其所涉及的过程，特别是海洋和大气变暖以及极端天气事件的影响。研究结果表明，目前卫星记录中罕见的冰架崩塌对南极冰盖的稳定性及未来海平面上升具有重要意义。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41561-024-01582-3

《细胞-干细胞》

多重形态发生素筛选产生人类神经多样性

美国斯坦福大学Sergiu P. Paca研究团队发现，在类器官中使用多重形态发生素可以筛选产生人类神经多样性。相关研究成果近日发表于《细胞-干细胞》。

在发育的神经系统中，形态发生素组合产生了显著的细胞多样性。干细胞在体外的分化往往依赖于这些信号通路的组合调节。通过缺乏系统的方法了解形态导向的分化研究，已经排除了许多神经细胞群体的产生，而区域特异性和成熟的普遍原则仍然不完整。

研究人员在培养超过70天的人类神经类器官中，开发了14种形态发生素的阵列筛选。单细胞多标签RNA测序数据的反卷积揭示了脑区特异性的设计原则。研究组调整神经亚型多样性，在组装体中产生了一种表达速激肽3（TAC3）的纹状体中间神经元类型。

为了规避体外神经元成熟的局限性，研究团队设计了一种新生大鼠移植策略，使人类浦肯野神经元能够发育出它们标志性的复杂树突分支。这个综合平台可以深入了解影响干细胞来源的神经多样化因素。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1016/j.stem.2024.10.016