《自然》

科学家揭示快速射电暴持续发射射电的星云起源

意大利国家天体物理研究院行星际物理研究所的Gabriele Bruni团队，揭示了快速射电暴持续射电发射的星云起源。相关研究成果近日发表于《自然》。

研究人员报道了与距离413Mpc的重复快速射电暴源FRB20201124A相关的第三个亮度较低的持续射电源检测，这一发现将预测的关系扩展到了低光度-低法拉第旋转测量值范围。在法拉第旋转测量值较低的情况下，预期的射电光度低于当今射电望远镜的检测阈值极限。

这些发现支持了这样一个观点，即迄今观测到的持续射电源是由快速射电暴环境中的星云产生的，并且由于磁离子介质较弱，法拉第旋转测量值较低的快速射电暴可能不会显示出持续射电源。这通常与以年轻磁星为快速射电暴中央引擎的模型一致。在该模型中，周围的电离星云或双星系统中的相互作用激波为持续射电源提供能量。

据悉，快速射电暴是持续时间仅为毫秒、亮度极高的射电暴，但其产生机制尚不清楚。科学家发现两个重复出现的快速射电暴与一个物理上相关联的非热起源持续射电源有关。这两个快速射电暴的法拉第旋转测量值异常大，可能追踪到一个密集的磁离子介质，这与源自FRB源周围星云的同步辐射相一致。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-024-07782-6

《自然-地球科学》

南极光合作用生物的卫星衍生基线

英国爱丁堡大学研究团队报道了南极光合作用生物的卫星衍生基线。相关论文近日发表于《自然-地球科学》。

研究人员展示了一张横跨整个南极大陆、海洋群岛和南纬60度以南岛屿的陆地和冰冻圈栖息地10米分辨率光合作用生物地图。研究涵盖了2017年—2023年Sentinel-2遥感影像和光谱指数，对无冰区的陆生绿色植被和地衣以及沿海积雪区冰冻圈绿雪藻进行了探测。

探测到的植被总面积为44.2平方公里，其中一半以上位于南设得兰群岛，总共占分析中包括的总无冰面积的0.12%。受方法学的限制，深色地衣和蓝藻垫被排除在研究之外。该植被图改善了南极洲植被的地理空间数据，并为未来的保护规划和大规模生物地理评估提供了工具。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41561-024-01492-4

《自然-方法学》

蛋白质-DNA结合特异性的几何深度学习

美国南加利福尼亚大学Remo Rohs团队开发了蛋白质-DNA结合特异性的几何深度学习预测器（DeepPBS）。相关研究成果近日在线发表于《自然-方法学》。

据介绍，预测蛋白质-DNA结合特异性是理解基因调控的一项具有挑战性但至关重要的任务。蛋白质-DNA复合物通常与选定的DNA靶位点结合，而蛋白质则以不同程度的结合特异性与多种DNA序列结合。这些信息不能在单个结构中直接访问。

为了获取这些信息，研究人员开发了结合特异性的DeepPBS。这是一种几何深度学习模型，旨在从蛋白质-DNA结构预测结合特异性。DeepPBS可以应用于实验或预测结构。当在蛋白质残基水平上聚合时，这些分数通过诱变实验进行验证。DeepPBS应用于靶向特定DNA序列的设计蛋白质，被证明可以预测实验测量的结合特异性。

DeepPBS为机器学习辅助研究奠定了基础，这些研究深化了人们对分子相互作用的理解，并指导了实验设计和合成生物学。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41592-024-02372-w

《物理评论A》

纠缠能力和酉量子的博弈研究

新加坡科技设计大学的Dario Poletti团队对纠缠能力和酉量子博弈进行了研究。相关研究成果近日发表于《物理评论A》。

研究团队分析了一类由两名竞争玩家轮流对同一个多体量子寄存器进行操作的博弈。每位玩家都可以对该寄存器执行幺正操作，并且每当其中一位玩家对寄存器进行操作后，研究人员都会测量其能量。

玩家A的目标是最大化能量，而玩家B的目标是最小化能量。如果两位玩家都能对寄存器的相同部分进行纠缠，那么这类零和博弈具有明显的后发优势。然而，研究表明，如果第一位玩家能够纠缠的量子比特数多于第二位玩家，研究人员称之为具有量子优势，那么后发优势可能会显著降低。

研究人员研究了玩家A与玩家B在不同类型的量子优势下，以及寄存器不同大小的情况下的博弈，特别是那些绝对最大纠缠态无法实现的情况。在这种情况下，他们还研究了使用随机幺正操作的有效性。最后，研究人员考虑了寄存器的混合初始制备情况。在这种情况下，具有量子优势的玩家可以依靠源自量子电池云母理论的策略。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1103/PhysRevA.110.022413