单线程与多线程河流的形成

河流为何将水流约束在单一通道或将其分流为多条交织路径——河道分支，一直是河流科学领域悬而未决的基础性问题。研究者通过粒子图像测速技术，分析了全球84条河流36年来的卫星影像数据，绘制出河道分支动态变化图，揭示了河道形态的起源机制。

结果表明，单线程河道的形成源于侧向侵蚀与沉积的平衡，这种平衡使河道在迁移过程中能维持稳定宽度；多线程河道则源于失衡状态——单个河道分支的侵蚀速率超过沉积，致使河道不断拓宽并发生分裂。

这种河道宽度失衡机制不仅为地球及其他行星上多线程河道的形成提供了理论解释，还能在实际应用层面降低基于自然解决方案的河流修复工程成本。

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https://doi.org/10.1126/science.ads6567

人类神经元亚型编程

人类诱导多能干细胞被用于生成诱导神经元，这一技术广泛应用于从疾病建模到药物筛选的各类神经科学研究中。然而，重现人类神经元的高度异质性仍面临挑战。

研究者对480种形态发生素组合进行了系统筛选，同时过表达两种不同转录因子中的一种，以此生成诱导神经元库，并通过单细胞RNA测序技术对其进行分析。

他们识别出多种神经元亚型，并将它们沿着神经管发育的前后轴和背腹轴进行了定位。研究结果为人类神经元的工程化构建提供了宝贵资源。

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https://doi.org/10.1126/science.adn6121

翻转环流构建南太平洋微生物功能景观

全球海洋被全球翻转环流分割成不同区域，这些运动勾勒出的物理化学区域可能代表不同的生态系统。构建海洋功能生态系统图谱将帮助人们理解生物化学循环和碳储存的机制。

研究者在南太平洋观测到“系统发育跃变层”——从表层低物种丰富度到混合层下方持续高丰富度的陡峭过渡。他们还识别出水体特异性的细菌群落聚类，将其划分为6个空间组织分类群和10个独特生物群落区。

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https://doi.org/10.1126/science.adv6903

通过统一催化途径获得给体、中性和受体卡宾

卡宾是具有未成键电子对的二配位高活性碳中心，是许多反应中的重要中间体。但其前体化合物通常不稳定且危险。研究者报道了一种创新方法：在铁催化剂和锌还原剂作用下，可从相对稳定的二氯化物出发合成具有多种取代基的卡宾。由于采用通用合成路径，研究者能系统评估取代基的供电子或吸电子效应对卡宾反应活性的影响。

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https://doi.org/10.1126/science.adw4177

（冯维维编译）