在极端应变速率下金属随温度升高而增强

研究人员在应变率大于106s-1且没有冲击合并的情况下进行微弹道冲击测试发现，温度升高157°C后，铜的强度增加了约30%。他们在纯钛和金上也观察到了同样效果。这种效应是违反直觉的，因为正常条件下，几乎所有材料加热时都会变软。

这几种纯金属的异常热强化是控制变形机制发生变化的结果，从热激活强化到位错的弹道输运，位错通过声子相互作用经历阻力。研究结果指出了一条从高速制造操作到高超音速运输，能更好建模和预测各种极端应变率条件下材料性能的途径。

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https://doi.org/10.1038/s41586-024-07420-1

有机半导体的光催化掺杂

研究人员发现，光催化掺杂有机太阳能电池（OSCs）可以在室温下使用空气作为弱氧化剂（p型掺杂）进行操作。这是一种可以应用于各种OSCs和光催化剂的通用方法，产生超过3000 S cm-1的电导率。

研究人员还展示了成功的光催化还原（n型掺杂），以及同时p型掺杂和n型掺杂的OSCs，其中用于保持电荷中性的有机盐是唯一消耗的化学物质。该光催化掺杂方法为推进OSC掺杂和开发下一代有机电子器件提供了巨大潜力。

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https://doi.org/10.1038/s41586-024-07400-5

色散辅助高维光电探测器

研究证明了具有空间和频率色散的简单薄膜界面，可以在波矢量域中投射和定制偏振和频谱响应。通过这种方法可以将高维光信息编码成单次成像，并借助深度残差网络解码。

该研究不仅可以通过单一设备和单次测量在宽带频谱上实现任意混合全斯托克斯偏振态的光的全面表征，还能提供与最先进的单一用途小型化偏光计或光谱仪相媲美的性能。

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https://doi.org/10.1038/s41586-024-07398-w

多相气体流出终止恒星形成

研究报告了在红移2.445处经历快速淬灭的大质量星系的韦布望远镜光谱分析结果。研究人员探测到微弱的电离气体流出和强大的中性气体流出，其质量流出率足以熄灭恒星形成。

研究人员没有检测到X射线和无线电活动，但是电离气体发射谱线的特性暗示了超大质量黑洞的存在。由此，研究人员认为，超大质量黑洞能够通过有效喷射中性气体来迅速抑制大质量星系中恒星的形成。

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https://doi.org/10.1038/s41586-024-07412-1

有丝分裂的生命周期耦合演化

研究人员使用比较基因组学和超微结构成像的综合方法来研究动物和真菌的近亲Ichthyosporea的有丝分裂策略。

他们发现，这个分支中的物种已经分化为真菌样的闭合有丝分裂或动物样的开放有丝分裂，可能是为了支持不同的多核或无核状态。研究结果表明，多核生命周期有利于闭合有丝分裂的演化。

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https://doi.org/10.1038/s41586-024-07430-z

基于真实世界数据的全切片数字病理学模型

研究展示一个全切片病理学基础模型Prov-GigaPath。它对来自美国普罗维登斯市的171189张全切片中的13亿张256×256病理图像进行了预训练。这些切片来自涵盖31种主要组织类型的3万多名患者。

为了预训练Prov-GigaPath，研究人员提出了一种新的视觉转换器架构GigaPath，用于预训练10亿像素的病理切片。为了将GigaPath扩展到具有数万个图像块的切片级学习，GigaPath将新开发的LongNet方法应用于数字病理学。

为了评估Prov-GigaPath，研究人员同时使用来自普罗维登斯市和癌症基因组图谱的数据构建了一个数字病理基准，包括9个癌症亚型任务和17个病理任务。通过大规模预训练和超大上下文建模，Prov-GigaPath在26个任务中的25个任务上达到了最先进的性能，在18个任务上比其他方法有了显著改进。

结合病理报告，该研究进一步证明了Prov-GigaPath在病理视觉语言预训练方面的潜力。Prov-GigaPath是一种可在各种数字病理任务中实现最先进的性能的开放权重基础模型，证明了真实世界数据和全切片建模的重要性。

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https://doi.org/10.1038/s41586-024-07441-w

（李言编译）