改变时钟蛋白磷酸化使小鼠节律与季节同步
生物钟帮助生物体与全年的昼夜循环和日照长度季节性变化保持同步。这些时钟还会对其他外部信号作出反应,使其能够进行相应调整。
研究人员发现,除了对光线变化作出反应外,小鼠还会对饮食成分的季节性变化作出反应。比如在夏季,小鼠会从饮食中摄取更多脂肪。该研究发现,高脂肪饮食,特别是多不饱和脂肪酸,能增强动物对夏季较长光照周期的同步能力,但降低了它们对冬季较短光照周期的同步速率。为了解决冬季同步问题,PER2-S662蛋白的磷酸化十分重要。这能使小鼠全年维持营养状态,保持外部光/暗周期和昼夜节律之间的同步。
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https://doi.org/10.1126/science.adp3065
芯片上的非线性波动力学研究
浅水波是非线性流体动力学的一个代表性例子,会引发波浪起伏甚至海啸等现象。这通常需要在数百米长的波浪水槽中进行研究。
研究人员展示了一种芯片级波浪水槽。它利用纳米厚度的超流氦薄膜和光机械相互作用,实现了超越极端陆地水流的非线性效应。芯片级波浪水槽的测量结果揭示了波陡化、冲击波阵面和孤立波裂变等非线性行为。这些是理论预测在超流氦中会出现但从未被直接观测到的现象。
该方法能够实现光刻定义的波浪水槽几何形状、对流体动力学特性的光机械控制、比陆地水槽快几个数量级的测量速度。这种结合了量子流体和纳米光子学的方法,为在微观尺度探索复杂波动力学提供了平台。
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https://doi.org/10.1126/science.ady3042
研究人员实现分子中核磁化分布的观测
对分子的精确实验控制与探测,以及对其结构的理论计算,正在丰富核物理与粒子物理现象的研究。其中,含有八极形变核的分子(如镭)备受关注。
研究人员发表了对放射性分子氟化镭结构的精密激光光谱测量与理论计算结果。研究结果揭示了电子-原子核短程相互作用的细节,表明该分子对镭核内部的磁化分布具有高度敏感性。
上述结果为核体积内电子波函数描述的准确性提供了严格的检验,凸显了此类分子在亚原子现象研究方面的适用性。
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https://doi.org/10.1126/science.adm7717
(冯维维编译)
《中国科学报》 (2025-10-28 第2版 国际)