《国家科学院院刊》
基于观测的地球有效辐射强迫估算
美国科罗拉多州立大学的Senne Van Loon团队估算了基于观测的地球有效辐射强迫。近日,相关研究论文发表于美国《国家科学院院刊》。
人类排放的温室气体持续影响地球气候。有效辐射强迫用于量化人为排放和自然因素共同作用对地球能量平衡的影响。然而,由于该参数无法直接观测,故准确评估有效辐射强迫的变化速率是一项具有挑战性的工作。目前,对其估算通常依赖于气候模型。
研究人员提出了一种充分利用观测数据的有效辐射强迫估计方法。他们利用机器学习技术,在多模式集合中了解由内部气候变率引起的地表温度与辐射之间的关系。结合地表温度观测数据以及地球净辐射失衡的观测结果,研究预测,2001年至2024年间,有效辐射强迫的年增长趋势为每十年0.71±0.21W/m2。研究还显示,自2021年以来,有效辐射强迫显著上升,直到2024年仍未被强烈的负辐射响应所抵消,这一趋势与2023年和2024年出现的异常高温现象一致。
相关论文信息:
https://doi.org/10.1073/pnas.2425445122
《免疫学》
ILC3通过STING感知肠道微生物
美国康奈尔大学的Gregory F. Sonnenberg团队揭示了第3组天然淋巴细胞(ILC3)通过STING感知肠道微生物群,以启动免疫耐受。6月16日,相关研究论文发表于《免疫学》。
对肠道微生物群的免疫耐受是维持健康所必需的,但其启动机制尚不清楚。研究人员利用单细胞分辨率对来自大肠的MHC II+细胞进行了系统分析。研究显示,在肝螺杆菌定植后,ILC3被鉴定为一种关键的RORγt+抗原呈递细胞。这类细胞表达的模式识别受体水平较低,但显著上调了与抗原呈递和STING信号通路相关的基因特征。研究人员发现,ILC3内的STING信号通路使其能够直接感知微生物成分,且ILC3内在的STING信号可促进菌群特异性调节T细胞的分化,并抑制慢性炎症。然而,肠道炎症会诱导STING过度激活,导致ILC3发生细胞死亡。
研究表明,STING是ILC3感知肠道微生物的关键传感器。在稳定状态下,它赋予ILC3启动免疫耐受的能力,但在炎症刺激下,过度的STING激活则具有破坏性,会清除ILC3这一具有组织保护作用的细胞类型。
相关论文信息:
https://doi.org/10.1016/j.immuni.2025.05.016
《自然-方法学》
利用诱捕实验评估错误发现率控制效果
美国西雅图华盛顿大学的William S. Noble团队利用诱捕数据库对串联质谱分析中的错误发现率(FDR)控制进行了评估。6月16日,相关研究论文发表于《自然-方法学》。
在质谱蛋白质组学中,一个关键挑战是准确评估误差控制水平,因为不同软件工具采用差异化的错误报告方式,许多工具又为闭源软件且缺少说明,造成验证策略不一致。
这项研究识别出3种常见的用于验证FDR控制的方法:一种无效方法、一种仅提供下限估计的方法,以及一种有效但统计功效较低的方法。研究发现它们对实际FDR控制效果的了解非常有限,尤其是在数据非依赖采集(DIA)分析中。
研究人员提出了一个诱捕实验的理论框架,从而能够严格刻画和比较不同分析方法,并引入一种更具统计功效的评估方法,将其与现有技术相结合,用于评估当前常用的分析工具。在一个较为成熟的数据依赖采集(DDA)实验设置中,该分析方法得到了验证。随后对DIA数据进行的分析表明,在所有测试的DIA搜索工具中,没有一种工具能够稳定控制FDR,尤其在单细胞数据集中。
相关论文信息:
https://doi.org/10.1038/s41592-025-02719-x
《物理评论A》
基于约瑟夫森参量振荡器的超导量子比特四体耦合器
日本国家先进工业科学技术研究所的Tsuyoshi Yamamoto团队提出了一种基于约瑟夫森参量振荡器(JPO)的超导量子比特四体耦合器。日前,相关研究论文发表于《物理评论A》。
研究人员从理论上提出了一种基于JPO的四体耦合器电路,用于实现超导量子比特之间的四体相互作用。该四体耦合器包含一个类似于容性分流磁通量子比特的超导环结构,并在其中施加半个磁通量子的外磁场。
这项研究阐明了电路参数在四体相互作用中的作用机制,并指出了通过调节耦合器的电容或其中约瑟夫森结的面积比例,可以在电路中显著增强四体耦合强度。这一特性为实现可调的多体相互作用提供了新的设计思路,有望在量子信息处理和量子模拟中发挥重要作用。
相关论文信息:
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.111.062612
《中国科学报》 (2025-06-20 第2版 国际)