《光:科学与应用》
少模光纤中的前向布里渊散射
以色列巴伊兰大学的Avi Zadok团队研究了少模光纤中的前向布里渊散射。相关研究成果近日发表于《光:科学与应用》。
前向布里渊散射是两个共传播光场在共同介质中以共散射模式耦合的光力学效应。自1985年以来,人们已经在标准光纤中研究了这种效应,但几乎所有研究都局限于单模光纤模式。单模光纤中的前向布里渊散射仅通过两类共散射模式发生:纯径向模式和双重方位角对称模式。共声模式只能在其截止频率处被激发,标准光纤中的共声频率被限制在600MHz。
研究团队通过计算和实验,将前向布里渊散射的研究扩展到少模光纤。研究人员首次证明了一阶和四阶方位对称的共声模式激发。他们观察到高达1.8GHz的共声频率,共声模式在截止频率以上被激发。角动量在光波和声波的轨道自由度之间传递。
研究结果扩展了对光纤中前向布里渊散射的理解和表述,并可能在光纤激光器、传感、非互易传播效应和量子态操纵中得到应用。
相关论文信息:
https://doi.org//10.1038/s41377-025-01877-z
《细胞》
多佐剂个性化新抗原疫苗激发强效免疫
美国丹娜-法伯癌症研究所的Patrick A. Ott团队报道了多佐剂个性化新抗原疫苗在黑色素瘤中产生的强效免疫。近日,相关成果发表于《细胞》。
当前,个性化新抗原靶向疫苗显示出广阔前景,但其免疫原性仍需改进。由于抗原的可获得性与有效的T细胞初始激活对实现最大的免疫原性至关重要,研究团队在10名黑色素瘤患者中测试了一种合成长肽疫苗,该疫苗采用Montanide、poly-ICLC两种佐剂,配合局部注射伊匹木单抗、全身使用纳武单抗。在9名完全接种疫苗的患者中,这些个体化疫苗诱导了针对大多数免疫新表位的ex vivo T细胞响应,其中6名患者产生了ex vivo CD8+ T细胞响应。
个性化疫苗的接种诱导了数百种循环和肿瘤内T细胞受体(TCR)克隆型,这些克隆型与PD-1抑制后产生的克隆型不同。通过将T细胞克隆型的疫苗新抗原特异性与肿瘤中的单细胞表型相联系,研究人员证明了疫苗接种后肿瘤内T细胞库的重塑。结果表明,多管齐下的免疫佐剂可以增强T细胞对新抗原靶向疫苗的反应。
相关论文信息:
https://doi.org//10.1016/j.cell.2025.06.019
《自然-地球科学》
全新世和未来增温导致美国西南部干旱的机制
美国得克萨斯大学的Victoria L. Todd团队发现全新世和未来变暖引发的北太平洋海洋-大气响应导致美国西南部干旱。相关成果近日发表于《自然-地球科学》。
美国西南部正持续遭受严重旱灾,而其原因的不确定性限制了研究人员对降水率可能变化的预测。当前,干旱的严重程度被综合归因于气候变暖与大气环流自然变化,这表明当前的降水不足可能会随着自然振荡的逆转而改善。
研究团队对中全新世的叶蜡稳定同位素重建和模拟进行研究,证明了北半球的温和变暖可以通过源自北太平洋的海洋-大气响应造成美国西南部干旱。海洋变暖和降雨变化的模式类似于太平洋年代际涛动的负相,表明这种模式可以被外部“强迫”激发。在未来预测中,对增温的类似反应也很明显,这将导致整个21世纪中期冬季降水持续不足。
然而,与北太平洋响应相关的过去和当前的降水不足在模型中被系统性低估了,这可能是由于海洋-大气相互作用耦合较弱造成的。预测可能还低估了北太平洋变化所引发的降水响应程度,从而导致这一本已缺水地区面临更大的干旱风险。
相关论文信息:
https://doi.org//10.1038/s41561-025-01726-z
《自然-神经科学》
交叉蛋白和亲内蛋白凝聚突触囊泡补充释放位点
美国约翰斯·霍普金斯大学医学院的Shigeki Watanabe团队发现交叉蛋白和亲内蛋白凝聚主要突触囊泡以补充释放位点。该研究成果近日发表于《自然-神经科学》。
当突触囊泡脱落后,空出的释放位点会立即被新的囊泡补充,以维持后续的神经传递。有假设认为,这些替代囊泡位于释放点附近,并被随机使用。
研究发现,在海马兴奋性突触中,替代囊泡被交叉蛋白-1聚集在释放位点所在的活跃区附近。具体来说,交叉蛋白-1与亲内蛋白A1形成动态分子凝聚体,并在该区域周围封存囊泡。在缺乏交叉蛋白-1的情况下,质膜20纳米范围内的聚集囊泡数量减少,因此空出的位点不能被迅速补充,造成突触抑制。破坏亲内蛋白A1结合的交叉蛋白-1突变导致类似表型。在缺失亲内蛋白A1的情况下,交叉蛋白-1定位错误,囊泡无法进入替代池,表明需要亲内蛋白A1“动员”这些囊泡。
相关论文信息:
https://doi.org//10.1038/s41593-025-02002-4
《中国科学报》 (2025-07-18 第2版 国际)