《自然-光子学》

基于集成测温的频率稳定纳米光子微腔

美国哥伦比亚大学的Alexander L. Gaeta团队研究了基于集成测温的频率稳定纳米光子微腔。相关研究成果近日发表于《自然-光子学》。

研究组展示了一种全集成方案，可实现硅基高Q值微谐振腔的温度监测与稳定控制。该方案通过在微腔上方直接集成薄膜金属电阻作为温度传感器，建立了光学腔绝对共振波长与电阻值的唯一映射关系。经一次性校准后，仅通过电阻测温即可将微谐振腔精确、可重复地调谐至目标波长，在数日周期内均方根波长误差小于0.8皮米。

研究组将分布式反馈激光器频率锁定至微谐振腔，在存在显著环境波动的情况下，其中心波长在50小时内波动范围控制在平均值±0.5皮米以内，频率漂移显著降低，性能优于多数商用的分布式反馈激光器及基于波长锁定器的激光系统。最后，研究组无需光电探测即实现了孤子锁模克尔光梳的稳定运行，这为开发能长期维持锁模状态的克尔光梳光子器件开辟了道路。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41566-025-01789-9

《自然-生物技术》

眼黄素的生长偶联微生物合成

美国加州大学圣迭戈分校的Bradley S. Moore团队提出了动物色素眼黄素的生长偶联微生物生物合成。相关研究成果近日发表于《自然-生物技术》。

细菌中异源天然产物的工程途径已经取得了成功，但大多数方法的初始生产水平较低，需要大量强抗性的迭代菌株优化。眼黄素是一种结构复杂、可变色的动物色素，应用于材料和化妆品，但用微生物细胞工厂生产一直很困难。

研究团队介绍了一种涉及反馈回路的生长耦合生物合成策略，其中切除的一碳（C1）片段被用作细菌生长的驱动源，同时促进目标化合物的生物生产。这种广泛适用的即插即用策略，可在平台土壤细菌恶臭假单胞菌的5,10-亚甲基四氢叶酸营养不良菌中实现眼黄素生物合成。

在该研究中，眼黄素生产过程中释放的甲酸缓解了C1的缺乏，从而有效地将细菌生长与色素合成结合起来。适应性实验室进化简化了葡萄糖中眼黄素的克级生物生产，并将C1恢复作为一种通用的生物合成方法，以加速细菌天然产物的生物合成工程。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41587-025-02867-7

《地质学》

青藏高原被风吹沙覆盖对碎屑物源研究的启示

美国亚利桑那大学的Paul Kapp团队报道了中国青藏高原被风吹沙覆盖对碎屑物源研究的启示。相关研究成果近日发表于《地质学》。

黄土在青藏高原上广泛分布，其在小型汇水区的保存优势表明黄土沉积速率已超越下伏基岩的侵蚀速率。研究组在雅鲁藏布江缝合带西段的小型汇水区采集了现代砂样。锆石年龄中有部分（29%至45%）为始新世至中新世，这些基岩虽然比古生代至古近纪年轻，却与当地现代河流砂中的锆石年龄相符。研究区部分地段存在的风成沙丘、沙席以及广泛分布的黄土覆盖层表明，自末次盛冰期以来，沉积物通过风动力作用从河床向斜坡上方传输。

研究结果表明，小型汇水区更能有效地识别风力在沉积物搬运中起主导作用的情形。该研究揭示了风力引起的沉积物上坡传输机制，并彰显了藏南黄土在碎屑物质研究中的重要地位。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1130/G53981.1

《细胞-干细胞》

科学家构建神经发育障碍的表型脑类器官图谱和生物库

美国加州大学圣迭戈分校的Joseph G. Gleeson团队构建了神经发育障碍（NDDs）的表型脑类器官图谱和生物库。相关研究成果近日发表于《细胞-干细胞》。

基因的缺失与NDDs有关，但机制和靶向治疗仍不清楚。研究组提出了一个由加州再生医学研究所发起的生物库NDD iPSC，其中包含352个公开可用的遗传多样性患者来源的诱导多能干细胞（iPSCs），以及临床细节、脑成像和基因组数据，代表的主要疾病类别为小头畸形（MIC）、多小脑回畸形症（PMG）、癫痫（EPI）和智力残疾（ID）。基于35名代表性患者，该团队研究了6000多个脑类器官的组织学和单细胞转录组学。

与来自10个典型神经系统的类器官生物库相比，患者表现出与潜在临床疾病类别相关的明显细胞缺陷。MIC表现为细胞存活缺陷、TTR+细胞过多，PMG表现为中间祖细胞连接缺陷，EPI表现为星形胶质细胞过多，ID表现为TTR+细胞过量生成。他们的类器官图谱显示了保守的不同的NDDs特异性表型、桥接基因型和表型。该生物库可以支持未来的疾病建模和治疗方法。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1016/j.stem.2025.10.006