二维共价碘化银中的六角相
根据KTHNY理论,二维体系从固体到液体的转变会经过一个取向有序的类液六角相。然而,在一些二维系统中也观察到了其他混合熔化机制,即熔化过程同时涉及连续和非连续转变的六角相。
研究采用原位原子分辨率扫描透射电子显微镜及纳米束电子衍射技术,对嵌入多层石墨烯中的碘化银进行了成像观察,确认了六角相的存在,并提供了支持混合熔化机制的证据。
相关论文信息:
https://doi.org/10.1126/science.adv7915
对轻子数破坏的约束
人们生活在一个物质相对于反物质过多的世界,能够解释这种不平衡的理论之一是轻子数不守恒。无中微子双贝塔衰变是体现轻子数守恒被打破的一个过程,在这个过程中,原子核内的两个中子转变为两个质子并释放两个电子,但不释放中微子。
低温地下稀有事件观测站(CUORE)合作组利用位于地下实验室的988个低温量热器系统,在一种碲同位素中搜寻这种衰变。经过多年的数据积累,研究者虽未发现具有统计显著性的衰变证据,但成功改进了对该过程半衰期的约束。
相关论文信息:
https://doi.org/10.1126/science.adp6474
非活化烯烃的生物催化不对称自由基氢化
烯烃氢化是化学合成的核心反应之一,但酶促策略至今仍局限于通过氢负离子转移还原缺电子底物。研究利用血红素酶,为非活化烯烃的不对称还原开辟了一条氢化新途径。活性位点中硅烷促进的血红素-半胱氨酸氧化还原循环,可催化连续氢原子转移,作用于具有挑战性的分子骨架,包括1,1-二取代和三、四取代烯烃。
进化后的酶具有底物宽泛性、氧气耐受性,利用地球上储量丰富的铁,能在常温常压下进行克级规模反应。正交的氢原子来源可实现位点发散的不对称同位素标记,机理与计算研究支持逐步自由基过程。
研究为立体选择性烯烃还原引入了生化新策略。
相关论文信息:
https://doi.org/10.1126/science.aea4737
具有无限结构多样性的化学计量守恒同源序列
由BaSbQ3晶体(Q为硫或碲)组成的系列化合物已被合成,其结构多样性直接由硫/碲比例的系统性调控所驱动。
研究者合成了至少10种这类“化学计量同形体”。它们由岩盐碎片层与碲化物曲折链交替堆叠构成,仅在这些结构单元的大小和组装方式上存在差异,而最终形成的晶相取决于阴离子电子亲和力及尺寸的差异。
相关论文信息:
https://doi.org/10.1126/science.aea8088
人类染色体转移与消除
合成人类基因组及其他千兆碱基级基因组需要新策略。研究实现了合成人类染色体流程中的关键步骤。
一是将人类染色体从人类细胞便捷转移至小鼠胚胎干细胞,使其在此处于单倍体状态、非必需且可被操作;二是将这些人类染色体从单染色体杂合细胞转回人类细胞,以产生明确的合成性非整倍体;三是消除对应的内源性人类染色体,从而再生含有转移染色体的二倍体细胞。
所有步骤均在非转化细胞中完成,未引发染色体碎裂,且产生的结构变异、插入、缺失或单核苷酸变异极少。
相关论文信息:
https://doi.org/10.1126/science.adv9797
(晋楠编译)
《中国科学报》 (2025-12-09 第2版 国际)