用电子衍射实验测定原子部分电荷

作为理解分子结构、相互作用及反应性的核心参数，原子部分电荷至今仍是一个缺乏精确量子力学定义的模糊概念。准确测定原子部分电荷对化学合成、材料应用科学和理论化学等领域具有深远影响。其在分子动力学模拟中起着至关重要的作用，这种模拟可充当化学过程的“计算显微镜”。迄今为止，尚无通用的实验方法能够量化化合物中单个原子的部分电荷。

研究者介绍了一种基于电子衍射晶体结构测定的实验方法，可适用于任何晶体化合物。该方法可无缝集成至标准电子晶体学工作流程，无需专用软件或高级专业知识，且不受化合物类别限制。对多种化合物的应用验证了该方法的普适性。研究者将这一新概念称为“离子散射因子建模”，它促进了对分子结构更全面、更精确的理解，为化学与材料科学众多领域的应用提供了新机遇。

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https://doi.org/10.1038/s41586-025-09405-0

低温低金属丰度褐矮星中硅酸盐前驱体硅烷的检测

在太阳系20秒差距范围内，目前已知存在29颗冷褐矮星——这些天体已测量距离，有效温度介于170K至500K之间。它们几乎均处于孤立状态，成为研究太阳系外气态巨行星大气特性的最近实验室。

研究者报道了利用詹姆斯·韦布空间望远镜对WISEA J153429.75-104303.3（以下简称W1534）的观测结果，确认该天体是银河系晕中的亚恒星质量成员，金属丰度不足太阳值的百分之一。其光谱揭示了甲烷、水和硅烷气体的存在。

虽然硅烷被认为是气态巨行星中元素硅的关键储库，但此前一直未被探测到，因为它在深层大气中通过硅酸盐云的形成而被消耗了。这种凝结过程随金属丰度增加而增强，这解释了为何在木星和土星等已被充分研究的富金属太阳系天体上未能检测到硅烷。

在贫金属天体W1534上，研究者清晰检测到了硅烷特征信号，其丰度为19±2 ppb（10亿分之一）。化学模型表明，这一硅烷丰度可能在硅酸盐云层上方约千巴压力处被“淬灭”固定，此处的大气垂直混合作用可将硅烷输送至可观测的光球层。硅烷的形成与检测证实了冷褐矮星和行星大气中化学成分、云层形成与大气混合三者之间存在关键耦合关系。

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https://doi.org/10.1038/s41586-025-09369-1

全球物候图谱揭示季节异步性的驱动因素与生态效应

陆地植物群落的年生长节律，即季节性物候，每年呈现显著差异。由此产生的空间格局被称为地表物候，其中蕴含着对研究生态系统功能、植物生态生理学、景观生态学及进化生物地理学极具价值的信息。然而，现有方法难以准确表征陆地生物群系中各种季节性物候，特别是许多干旱区和热带生态系统微妙而复杂的物候模式，导致制作全球一致的地表物候图始终面临挑战。

研究通过卫星影像的数据驱动分析实现全球地表物候制图，揭示了地球物候多样性：既记录了相似气候条件下的洲际趋同现象，也发现了与地形气候、生态水文学和植被结构相关的区域异质性。研究者绘制了空间物候异步性及其控制模式图，确定热带山地和地中海气候区为异步性热点区域，并为“热带地区气候相似地点具有更高物候异步性”的假说提供了证据。

研究者发现，全球地表物候图能预测多种分类群在开花物候、遗传分化乃至收获季节性方面的复杂地理间断性，由此确定遥感技术可作为了解异步性的生态和进化后果的关键工具。

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https://doi.org/10.1038/s41586-025-09410-3

（冯维维编译）