植物病原体入侵过程中SA激素激增的传播
水杨酸(SA)是一种关键的植物激素,可调控针对病原体的免疫反应。SA积累的时间和程度受到植物的精确控制,但在被病原体抑制后会降低植物免疫力。
由于现有检测方法存在间接性、破坏性、缺乏细胞精度和时间分辨率等局限性,在高时空分辨率下解析SA动力学仍颇具挑战性。
研究组开发了SalicS1,这是一种针对SA的基因编码荧光共振能量转移生物传感器。SalicS1能够实时、可逆地监测植物体内SA水平,对内源性信号的干扰最小。研究组揭示了从细菌感染位点传播的SA激增的时空保真度。
SalicS1为理解作物抗病性背后的SA动态变化机制提供了精确工具。
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https://doi.org/10.1126/science.adw7650
波前整形实现具有输出聚焦的高功率多模光纤放大器
高功率光纤激光器是用于科学、工业和国防的强大工具。单频光纤激光放大器进一步放大功率的主要障碍是受激布里渊散射。学界已努力减少这种非线性过程,但大多局限于具有良好光束质量的单模或少模光纤放大器。
研究组探索了一种多模光纤放大器,由于大光纤芯光强降低,多模激发拓宽布里渊散射谱,受激布里渊散射得到了极大抑制。将空间波前整形技术应用于非线性放大器的输入光,可将输出光束聚焦到衍射极限光斑上。
该多模光纤放大器可在高功率、高效率和窄线宽下工作,确保了高相干性。光波前整形可实现多模激光放大的相干控制,在相干光束组合、大规模干涉测量和定向能量传输方面具有应用潜力。
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https://doi.org/10.1126/science.ady2226
光致非易失性可重写铁轴开关
铁相的超快切换是一个具有技术潜力的活跃研究领域。然而,一些关键挑战仍然存在,从铁磁体的有限速度到铁电体中去极化场导致的切换域内在波动性。
与这些铁性系统不同,铁轴材料具有保持空间反演和时间反演对称性的双稳态,因此不受去极化场的影响,但也难以用传统方法进行操控。
研究组通过设计一个由圆偏振驱动的太赫兹声子模组成的有效轴场,证明了光诱导的铁轴序切换。一个切换铁轴域可稳定维持数小时,并可用反旋的第二束太赫兹脉冲反转回来。
这项工作展示的效应有望构建一个稳定的超快信息存储平台。
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https://doi.org/10.1126/science.adz5230
蝙蝠捕食飞行中的雀形目鸟类
尽管数十亿只雀形目鸟类夜间在高空进行季节性迁徙,但人们仅发现3种蝙蝠在持续利用这一丰富的猎物资源。然而,尚不清楚这些蝙蝠在何处以及如何定位、捕捉和吞食相对较大的雀形目猎物。
使用高分辨率生物标记技术,研究组发现,大夜蝠可飞升到高空,进行长时间的回声引导和追逐,并在飞行中捕食迁徙的雀形目鸟类。
这些捕食者通过超声波回声定位、长时间追逐和空中捕食等,可在高空捕食夜间迁徙的雀形目鸟类,从而独享大多数捕食者无法获得的丰富食物资源。
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https://doi.org/10.1126/science.adr2475
(未玖编译)
《中国科学报》 (2025-10-15 第2版 国际)