《国家科学院院刊》

宇宙射线研究量化臭氧与温度的时空变化

加拿大滑铁卢大学的Qing-Bin Lu团队利用宇宙射线驱动的电子诱导反应（CRE）理论量化了平流层低层臭氧和温度的时空变化。相关成果近日发表于美国《国家科学院院刊》。

研究团队通过宇宙射线驱动的CRE理论定量了解地球平流层低层臭氧和温度的时空变化，为臭氧消耗机制提供“指纹”，并研究了非卤素温室气体对臭氧层的影响。观测表明，平流层低层臭氧和温度在南极洲和中纬度地区都显示出明显的11年周期性变化，而在热带地区则未表现出明显的周期性变化。这些观察结果与CRE理论的预测一致。

同时，该理论计算得出的臭氧损失垂直分布图与南极昭和站的观测结果完全一致，再现了极地、中纬度和热带地区臭氧和温度的时间序列变化。结果表明，平流层低层臭氧和温度仅受宇宙射线和臭氧消耗物质的控制。此外，CRE理论计算在臭氧和温度的未来趋势中表现出复杂现象，这些现象受到宇宙射线通量未来趋势的强烈影响。后者可能导致南极洲上空的臭氧空洞无法恢复，也意味着即使到2100年，热带地区的气候可能也无法恢复到1980年的水平。

该研究增进了人们对全球平流层低层臭氧消耗和气候问题的定量理解，并对未来趋势进行了预测。

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http://doi.org/10.1073/pnas.2506469122

《自然-化学》

同型RNA聚类伴随生物分子凝聚物内部液固转换

美国纽约州立大学的Priya R. Banerjee团队揭示了在多组分生物分子凝聚物的核心内部，同型RNA聚类伴随着液体到固体的转变。相关成果近日发表于《自然-化学》。

RNA驱动的聚集在细胞内核糖核蛋白颗粒的组织和调节中起核心作用，而重复扩增RNA的异常聚集等造成的聚集中断与许多神经系统疾病有关。

研究人员分析了生物分子凝聚物在不可逆RNA聚集中的作用。结果发现，与生理和疾病相关的重复RNA在多组分凝聚物中自发经历年龄依赖的渗透转变，形成纳米尺度的细胞。同型RNA细胞驱动多相凝聚体结构的出现，伴随一个富含RNA的固体核被一个缺乏RNA的流体壳包围。RNA测序的时间尺度由序列、二级结构和重复长度决定。重要的是，G3BP1作为应激颗粒的核心支架，为同型RNA-RNA相互作用引入了异型缓冲，并以不依赖ATP的方式阻止RNA聚集。

研究表明，生物分子凝聚物可作为RNA聚集的位点，并强调了RNA结合蛋白对异常RNA相变的伴侣功能。

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http://doi.org/10.1038/s41557-025-01847-3

《自然-地球科学》

全球变暖热浪持续时间将加速增加

智利阿道夫·伊巴涅斯大学的Cristian Martinez-Villalobos团队揭示了在全球变暖的情况下，热浪持续时间将加速增加。相关论文近日发表于《自然-地球科学》。

研究团队对全球历史及预测温度数据进行了统计分析。结果显示，长时间热浪的变化随温度呈非线性增加。从欧洲中期天气预报中心（ECMWF）第五代大气再分析数据集（ERA5）和第六次国际耦合模式比较计划（CMIP6）气候模式模拟的自相关波动理论分析看，非线性导致升温速率加快。也就是说，区域平均温度的每一次升温，都会使长热浪的特征持续时间比上一次升温增加更多。

研究发现，该加速曲线可以通过局部温度变化进行归一化，近似“坍缩”为跨区域的单一依赖关系。因此，对未来变化的预测能够与对部分范围内近期变化的观测进行比较，这为对近期加速的预估提供了有力支持。研究人员进一步发现，在特定地区，时间最长、最罕见热浪发生的可能性增幅最大，成为非线性影响加剧的来源。

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https://doi.org//10.1038/s41561-025-01737-w

《光：科学与应用》

用于实时功能光声微血管成像的超宽带高密度球形阵列

瑞士苏黎世大学的Daniel Razansky团队研究了用于实时功能光声微血管成像的超宽带高密度聚合物球形阵列。相关成果近日发表于《光：科学与应用》。

近期，凭借单次闪光捕获容积层析成像信息的独特能力，光声断层扫描展示了超快成像速度。该方法的可扩展性与可实现的空间分辨率受到压电复合阵列的窄带宽限制，这一阵列目前用于光声信号检测。

研究团队首次实现了基于聚偏氟乙烯薄膜的高密度球形阵列技术，该薄膜具有亚平方毫米级的超宽带传感能力。这项技术可实现实时多尺度三维成像，具备22至35微米空间分辨率及卓越的图像保真度，在信噪比方面比传统压电复合材料设备高出1个数量级。

该研究进一步展示了五维成像能力，能够对快速刺激引起的小鼠脑氧合变化进行可视化，并对人体深层微血管进行实时功能血管造影。这一新技术充分发挥了光声成像的潜力，实现了跨尺度快速生物动力学的高分辨率量化与可视化。

相关论文信息：

https://doi.org//10.1038/s41377-025-01894-y