《科学进展》

古代海洋热液喷发时期的菱铁矿沉淀

澳大利亚西澳大学的Birger Rasmussen团队研究了古太古宙海洋热液喷发时的菱铁矿沉淀。相关研究成果近日发表于《科学进展》。

菱铁矿（碳酸亚铁）是多数铁矿层的主要成分。其成因目前尚存争议，影响着对早期地球海洋、大气及生物圈组成的解读。其在过饱和溶液中成核速率极慢，直接从缺氧海水析出的可能性极低。然而，近期的建模表明，在古代缺氧海洋中，菱铁矿可能在热液流体与海水混合的更高温度下沉淀形成。

研究团队在澳大利亚皮尔巴拉克拉通34.9亿年至32.5亿年前的喷流型含铁燧石中，发现了富铁菱铁矿微粒（<1.0微米），推断这些微粒形成于富铁（二价铁）热液流体喷发进入缺氧水柱的过程中。地球化学模拟表明，共存的富镁菱铁矿形成于以海水为主的溶液中。在更年轻的类似地质体中，热液成因的富铁菱铁矿缺乏而富镁菱铁矿占主导，表明铁矿层中的大部分菱铁矿是成岩作用产物，由海相孔隙流体形成。

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https://doi.org/10.1126/sciadv.ady6851

《自然-地球科学》

大陆根的持续对流侵蚀形成富集地幔

英国南安普顿大学的T. M. Gernon团队揭示了富集的地幔由大陆根的持续对流侵蚀形成。相关研究成果近日发表于《自然-地球科学》。

软流圈富集地球化学物质的地幔的起源，对理解地球内部的物理、热力、化学演化具有重要意义。虽然海洋沉积物和深部地幔柱的俯冲作用与这种富集有关，但它们不能完全解释观察到的地球化学趋势。

研究团队提出的地球动力学模型表明，富集的地幔可以通过高度有序的对流侵蚀作用从次大陆岩石圈地幔的根部释放，这一过程与大陆裂谷和破裂有关。研究团队证明，这种不稳定的对流“链”以一种可预测和可量化的方式，在数千万年内将富集的岩石圈物质扫入海底软流圈。

研究团队认为，局部交代作用形成的移除基底通过持续、长距离的侧向迁移，可解释碎裂大陆周边海山与洋岛火山中存在数十亿年的富集现象。大陆裂解导致浅部地幔动力学重组，这种重组在裂谷作用结束后仍长期持续，扰乱了岩石圈与深部碳循环。

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https://doi.org/10.1038/s41561-025-01843-9

《自然-化学》

瞬态Au-Cl层可调节金纳米颗粒的表面化学性质

英国剑桥大学的Jeremy J. Baumberg团队揭示了在氧化还原反应过程中，瞬态Au-Cl层可调节金纳米颗粒的表面化学性质。相关研究成果近日发表于《自然-化学》。

在纳米尺度上控制表面化学对于稳定等离激元、催化和传感系统的结构及调控功能至关重要，即使是痕量配体或离子也能重塑表面电荷与反应活性。然而，在工况条件下探测此类动态界面仍存在挑战，这制约了精密纳米材料的设计开发。

研究团队使用原位表面增强拉曼光谱，识别出电化学循环过程中在金界面形成的瞬态Au-Cl吸附层。该吸附层表现出Au与Cl之间明显的电荷转移，产生具有外向偶极的电场，可极化邻近原子并调控局部电势。这种偶极效应不仅能稳定纳米间隙界面，引导配体定向重结合，从而实现亚纳米结构的可逆重构，还能改变界面电荷分布，介导不同Au氧化态之间的电子转移，发挥氧化还原活性中间体的作用。

这些发现揭示了瞬态表面物质如何调控纳米尺度反应活性与稳定性，为设计催化剂、传感器及纳米材料提供了新策略。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41557-025-01989-4

紧凑型RNA传感器可用于复杂的多输入功能

美国斯坦福大学医学院的Rhiju Das团队报道了紧凑型RNA传感器可用于日益复杂的多输入功能。近日，相关研究成果发表于《自然-化学》。

设计能够计算输入分子通用函数的单个分子，是分子设计领域一个尚未攻克的重要挑战。研究组证明，通过对在线游戏Eterna众包设计的多种RNA进行高通量迭代实验测试，可实现对输入寡核苷酸浓度日益复杂函数的传感检测。

在成功设计出激活比超出检测极限的单输入RNA传感器后，研究组进一步创建了逻辑门，包括具有挑战性的异或门和同或门，以及能响应双输入比值的传感器。研究组详细描述了OpenTB挑战赛——该赛事成功研发出能基于3个基因片段产物比率计算活动性肺结核诊断评分的核苷酸传感器。基于OpenTB的设计策略，研究组开发了Nucleologic算法，可针对RNA和DNA的3个基因评分生成同样紧凑的传感器。

这些成果拓展了紧凑型单分子传感器在多领域的应用前景。

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https://doi.org/10.1038/s41557-025-01907-8