《自然-物理学》

丝状真菌控制多孔介质中的多相流动和流体分布

美国明尼苏达大学双子城校区的Peter K. Kang团队揭示了丝状真菌能够控制多孔介质中的多相流动和流体分布。相关研究成果近日发表于《自然-物理学》。

真菌调控流体运动的机制至今尚未明确，限制了人类预测和利用真菌介导过程的能力。多孔介质的复杂性和不透明性进一步模糊了人们对真菌如何影响流体流动和分布的理解。

研究团队使用双孔隙微流控芯片，探讨了丝状真菌对多相流动和流体再分配的影响。这种芯片的特点是在致密孔隙介质中嵌入一个流动通道。孔隙尺度可视化结果表明，丝状真菌可以通过局部堵塞和菌丝诱导的孔隙侵入，主动诱导多孔介质中的多相流动，调动滞留流体相，增加油水界面面积并促进流体相再分布。

该研究揭示了丝状真菌调节流体流动和分布的机制，为利用真菌过程增强生物修复和碳封存等应用提供了见解。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41567-025-03020-6

《自然-化学》

基于小分子可逆自组装的固态电池电解质回收技术

美国麻省理工学院的Yet-Ming Chiang团队实现了基于小分子可逆自组装的固态电池电解质回收技术。相关研究成果近日发表于《自然-化学》。

在当代电池设计中，性能往往优先于可回收性，给可持续发展带来挑战。从设计源头整合可回收化学特性的前瞻性策略，对于解决这一问题日益关键。

研究团队利用仿生分子自组装技术开发本质可回收的电池材料。他们研究了芳纶两亲体，通过强集体氢键和π-π堆叠在水中自组装，形成具有吉帕斯卡级刚度的空气稳定的高长径比纳米带。尽管其稳定性仅由可逆非共价键维持，但当加工成块状固态电解质时，这些纳米带保持有序的分子排列，并在50℃时表现出1.6×10-4S cm-1的总电导率、70兆帕的杨氏模量和1兆焦耳/立方米的韧性值。

研究团队通过将该电池暴露在有机溶剂中，进一步展示了电池组件的清洁分离。该溶剂破坏了非共价内聚力，并将所有电池组件恢复到原始形式。这项研究彰显了分子自组装在能量存储应用可回收设计中的潜力。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41557-025-01917-6

《自然-地球科学》

南极冷逆转期间藻华的固碳作用

德国阿尔弗雷德·韦格纳研究所的Kathleen R. Stoof-Leichsenring团队基于沉积物古DNA，揭示了南极冷逆转期间藻华的固碳作用。相关成果近日发表于《自然-地球科学》。

南大洋在全球碳预算中扮演着至关重要的角色。南极冷逆转时期是理解这一作用的关键时段，这是南半球特有的降温事件。

研究团队采用古代DNA鸟枪法宏基因组学技术对海洋沉积物岩芯样本进行分析，实现了全营养级海洋生态系统组成的解析，发现在该事件期间，南极褐藻是优势初级生产者。来自同一样本记录的独立证据表明，变冷导致的海冰季节性增强使生产力提高。南极冷逆转后褐藻群落的突然消失表明了生态系统对变暖的敏感程度，这可能构成一个关键的气候临界点。

这一与当代变暖具有类比意义的发现，强调了具有高季节性海冰变率和褐藻优势的地区在稳定大气二氧化碳含量方面的重要性。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41561-025-01761-w

《大气科学进展》

气候变暖背景下印度夏季风季节内变化显著增强

印度热带气象研究所的Phani Murali Krishna团队揭示了气候变暖背景下印度夏季风季节内的变率显著增强。相关研究成果近日发表于《大气科学进展》。

尽管与印度夏季风降水相关的季内振荡（ISO）特征的预估变化具有重要的社会和科学意义，但在温室气体浓度增加情况下的演变仍未得到充分探索。研究团队利用耦合模式比较计划第六阶段（CMIP6）17个模式的缩小和偏差校正的历史模拟与预估，研究ISO的未来演变。

研究结果表明，在极高排放的情况下，遥远未来的印度上空ISO变率将增加两倍，这可能带来不利的社会经济影响。该分析表明，与向北传播的ISO相关的降水异常强度增加可能会加剧季风活跃，进而引发极端降雨事件。此外，由于海气耦合和反馈减弱，孟加拉湾上空向北传播的ISO相速度预计将加快。这种加速减少了降水带的西北-东南倾斜，改变了ISO的空间结构。同时，环流-降水反馈的增强和印度洋的变暖将提高季风ISO相速度，导致更频繁的活跃期。

这项研究强调了区域海洋-大气反馈在塑造未来ISO特征方面的关键作用，以及在气候变暖背景下深入理解和预测这些变化的迫切性。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1007/s00376-025-5031-3