光学控制的时间对称破缺实现超表面共振特性
研究人员利用超快光学泵浦技术实现了超表面的时间对称性破缺,为辐射损耗驱动的共振调控提供了实验验证,成功实现了共振产生、湮灭、展宽与锐化。
为实现这种时间调控,研究引入了对称性恢复保护约束状态。尽管它们的单位晶胞具有几何不对称性,但通过两个强度相等的反对称偶极子,仍能完全抑制辐射连续域的耦合。
通过在这些单位晶胞的特定区域实施选择性米氏共振泵浦,研究人员成功调控了偶极子平衡态,实现了共振的创建与湮灭,并能精确调节谱线宽度、振幅及近场增强效应。这一突破为光学与量子通信、时间晶体及光子电路等领域开辟了潜在应用方向。
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https://doi.org/10.1038/s41586-025-09363-7
营养物质激活小肠神经元的不同模式
研究人员使用钙成像技术,成功识别出小鼠空肠腔内营养物质激活的不同肠神经通路。值得注意的是,研究发现,不同营养物质会激活具有特定神经化学特征的肌肠和黏膜下神经元集合。
此外,研究发现肠神经元并非直接感应营养物质,而是主要通过血清素信号通路经由上皮细胞检测不同的腔内化学物质。最后,研究数据揭示了腔内信息沿肠道径向轴的空间分布规律,即某些源自绒毛上皮的信号会先传递至肌肠丛,随后反向传输至更靠近管腔的黏膜下丛。
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https://doi.org/10.1038/s41586-025-09228-z
树木中多样且独特的微生物群
研究揭示了栖息在树木木质部且进化适应特定宿主树木的微生物群,并且进一步识别出不同的微生物种类,表明木质部是生物多样性的避风港,同时是影响树木健康与森林生态系统功能的关键参与者。
研究发现,单棵树木的木质组织中蕴藏着约1万亿个细菌,其微生物群落明显区分为心材与边材两大生态位。二者维持着独特的微生物组,且与其他植物组织或环境微生物的相似性极低。心材微生物组尤为特殊,特征是富含驱动重要生物地球化学过程的特化古菌和厌氧细菌。
研究结果支持了植物作为“整体生物”的概念,即宿主与相关微生物共同构成的整合生态单元。这对理解树木健康、病害及功能实现具有重要意义。
通过系统解析树木内部微生物组的组成、结构与功能,该研究为树木生理学和森林生态学研究开辟了新路径,同时确立了环境微生物学的新前沿领域。
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https://doi.org/10.1038/s41586-025-09316-0
(李言编译)
《中国科学报》 (2025-09-04 第2版 国际)