《科学进展》

气候变化对被烧毁森林积雪损失的影响

美国科罗拉多矿业大学的Arielle Koshkin团队研究了气候变化对被烧毁森林积雪损失的影响。相关研究成果近日发表于《科学进展》。

在积雪为主的地域，野火越来越频繁，并可能改变融雪动态。然而，被烧毁森林的积雪损失空间变异性一直被低估。

研究团队通过分析遥感降雪数据，发现在平均冬季条件下，99%的雪区在火灾后的第一年积雪融化得更早。与高海拔的寒冷地区相比，相对低海拔的温暖环境中火灾后积雪损失更为极端。在气温上升2℃的情况下，与历史平均水平相比，73%的雪区将经历更极端的早期火灾后融雪。在平均气候条件下火灾后融雪时间提前偏移最大的地区，在变暖2℃情况下的火灾后融雪时间提前偏移也最大。火灾后融雪时间的空间变异性和预估暖冬的影响恶化，对生态系统的水分有效性、雪反照率反馈和融雪径流预测具有影响，这对水资源管理至关重要。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1126/sciadv.adt9866

《国家科学院院刊》

研究人员找到非平衡稳态间的最优过渡

英国剑桥大学的Sarah A. M. Loos团队找到了非平衡稳态之间的最优过渡。相关研究成果近日发表于美国《国家科学院院刊》。

微观尺度有限时间过程的最优控制，对于纳米机器的节能运行具有重要理论意义和实践意义。既往研究主要关注平衡态间的过渡，但许多生物和技术相关的过程涉及的不只平衡态。在非平衡状态下，现实系统中无处不在的记忆效应特征扮演着复杂的角色，因为任何驱动都必然会激发内部记忆模式。这促使研究人员对非平衡状态下最优控制策略进行深入探索。

研究人员结合实验、理论和计算方法研究光阱约束胶体粒子在两个非平衡稳态之间的跃迁。他们确定了在两个非平衡稳态之间的有限时间过渡期间最小化热力学功的最优控制方案。

此外，研究人员还比较了黏质和黏弹性流体环境中的最佳控制方案，这两种环境在技术和生物现实运行过程中很常见，并且会由于延迟响应而引入记忆效应。无论是否存在记忆效应，最佳方案始终平衡能量提取与耗散最小化。当存在记忆效应时，如果方案与环境的时间响应相匹配，即可实现最优控制。这些发现为设计复杂环境中有限时间非平衡过程的最优控制策略提供了见解。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1073/pnas.2510654122

《自然-地球科学》

研究揭示全球海上气溶胶沉积过程

美国伍兹霍尔海洋研究所的何毅鹏（音）团队揭示了全球海上气溶胶沉积过程。相关研究成果近日发表于《自然-地球科学》。

气溶胶通过改变地球辐射平衡和海洋生物地球化学循环对气候产生实质性影响。然而，由于对海上区域的直接观测有限，准确量化海面气溶胶沉积仍具挑战性。

为填补观测空白，研究团队利用了在大气和海水中同时测量的宇宙成因放射性核素铍-7。铍-7在大气中自然产生，并在通过干湿过程沉积到海洋表面之前迅速附着于亚微米气溶胶颗粒上，成为量化气溶胶沉积的示踪剂。研究人员整合此前在北太平洋、赤道太平洋、北大西洋和北冰洋的巡航测量结果与南太平洋、印度洋和南大洋的测量结果，构建了全球海上气溶胶沉积的新参数化方案。

研究发现，与GEOS-Chem化学输运模式的参数化相比，全球海洋上的气溶胶沉积速率被低估了39±23%，进而导致人们对海洋上空气溶胶的寿命平均高估了69±92%。研究结果表明，气溶胶沉积过程比以前估计的更具动态性，这对理解全球气溶胶驱动的气候效应和海洋生物地球化学过程具有重要意义。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41561-025-01785-2

《癌细胞》

空间同型聚类对癌细胞可塑性的抑制

美国迈阿密大学的Anna Lasorella团队发现了空间同型聚类对癌细胞可塑性的抑制。相关研究成果近日发表于《癌细胞》。

癌细胞可塑性引发的肿瘤异质性是导致癌症治疗失败的关键因素。研究团队定义了恶性细胞近端通信在胶质母细胞瘤可塑性中的作用，发现在与非恶性细胞有明确关系的同型细胞中，癌细胞具有最大程度的状态一致性，而随机分散的细胞则下调原始状态，获得不同表型并引发微环境中的改变。研究人员通过原位小鼠模型，证明了胶质母细胞瘤细胞具有发展成簇状和分散空间模式的内在倾向，并在患者的胶质母细胞瘤模型中通过实验验证了细胞状态特异性的细胞黏附机制。该机制可以防止药物干扰引起的表型偏差。

研究团队在循环和单一乳腺癌细胞中建立了“同型聚类细胞特性”的普适性，并揭示胶质母细胞瘤糖酵解-多代谢分散细胞状态与患者较短生存期具有唯一相关性，为人类肿瘤中癌细胞的空间模式赋予临床意义。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1016/j.ccell.2025.08.009