《光：科学与应用》

纳米尺度非线性干涉全光偏振编码与调制

意大利米兰理工大学的Marco Finazzi团队实现了纳米尺度非线性干涉全光偏振编码与调制。相关论文近日发表于《光：科学与应用》。

光学超表面能够在亚波长厚度内进行复杂的光操作，并正在迅速成为纳米光子学应用的关键使能技术。对光偏振的控制已经为基于超表面的超紧凑偏振测量装置提供了途径。如果拓展至非线性光学体制，它可能成为非线性成像、光学全息和传感的变革性工具。

研究组报道了一种基于全介质超表面的超快全光偏振调制方法，其核心机制是非线性干涉实现的倍频光偏振调控。通过控制ω处的泵浦光束与其二倍频复制光2ω 之间的相对相位，研究组可以设置来自AlGaAs超表面3ω处的两个频率简并上转换过程之间的相位关系，即和频产生和3次谐波产生。

利用两种非线性过程的相反奇偶性并调整相对强度，研究组实现了上转换光的偏振态在线性和圆偏振之间的调制，圆偏振度高达83%。值得注意的是，傅里叶空间中相反手性的圆偏振光呈对称分布，与超表面的第一衍射阶一致。

在动量空间中同时编码和调制不同偏振态的能力，为手性探测和先进成像技术开辟了新的可能性。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41377-025-01948-1

《国家科学院院刊》

相对较高海表温度下热带气旋扩张更快

美国普渡大学的王丹阳（音）团队揭示，在相对较高海表温度下热带气旋扩张得更快。相关研究成果近日发表于美国《国家科学院院刊》。

虽然预计热带气旋会随气候变暖而加速增强，但对其是否也会加速扩张的研究相对较少。最新理论预测表明，峰值扩张速率应该随海表温度的增加而增加，而物理论据表明，这种依赖性具体应取决于相对海表温度，即海表温度与热带平均温度的差异。

研究组利用历史观测数据检验了这一假设，其中海表温度变化主要体现为相对海表温度的变化。研究发现，无论是北半球全局尺度还是各独立海盆尺度，平均扩张率和峰值扩张率随着相对海表温度的增加而系统增加。再分析和最佳路径观测数据集的结果一致。均匀海温的Aquaplanet模拟表明，最大扩张率对绝对海表温度依赖性较弱，表明主导依赖性在于相对海表温度。因此，全球变暖可能不会显著改变风暴尺度动力学，但海面变暖可能在决定未来风暴大小及沿海风险变化方面发挥重要作用。该成果还可以帮助改进对登陆风场及其危害和影响的预测。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1073/pnas.2424385122

《自然-细胞生物学》

两种微生物代谢物影响宿主细胞增殖和翻译质量控制

美国芝加哥大学的Nicolas Chevrier团队研究显示，两种微生物代谢物竞争tRNA修饰，影响哺乳动物细胞增殖和翻译质量控制。该研究成果近日发表于《自然-细胞生物学》。

微生物组通过许多代谢物影响真核宿主细胞，包括已被充分研究的、作为宿主tRNA Q碱基修饰底物的喹因（Queuine）。微生物代谢产物前Q碱基1（preQ1）是在细菌tRNA Q碱基生物合成途径中产生的，其对宿主细胞生物学的影响尚不清楚。

研究组发现，preQ1在人和小鼠细胞中均强烈抑制细胞增殖。喹因通过竞争同一tRNA修饰位点逆转该效应。在小鼠血浆和组织中可检测到PreQ1，注射preQ1可抑制小鼠癌症模型的肿瘤生长。在机制上，preQ1特异性降低同源tRNA水平，影响密码子依赖性的管家基因翻译。

研究人员发现，内质网定位的需肌醇酶1核糖核酸酶，是负责翻译核糖体上preQ1修饰tRNA选择性降解的酶。该研究结果揭示了两种微生物代谢物竞争宿主tRNA修饰，从而引发翻译质量控制并影响细胞增殖的机制。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41556-025-01750-6

《自然-化学》

隐藏催化的比色指示研究获进展

英国爱丁堡大学的Stephen P. Thomas团队对隐藏催化的比色指示展开了研究。相关研究成果近日发表于《自然-化学》。

当杂质或原位生成的物质代替预设催化剂促进反应时，就会发生隐藏催化。这一普遍问题困扰着反应开发和机理认知，典型案例包括微量金属污染、“无金属”反应活性、隐藏的酸催化和隐硼烷催化。目前识别隐藏催化的方法受到耗时费力的机理分析阻碍，限制了它的实用和普及。

研究组介绍了一种变革性比色指示剂，可以快速、直观地检测隐硼烷催化。该比色法可用于反应取样、原位检测、试剂质量控制甚至试纸条分析。这种快速可视化检测方法消除了昂贵费力的机理分析的必要性，为化学家快速识别和减轻隐藏催化效应提供了强大工具。这种方法有望通过从源头上厘清反应机理，显著加速化学合成发现与优化进程。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41557-025-01955-0