《自然》

光学相位奇点系综的超光速相关性

以色列理工学院的研究人员报道了光学相位奇点系综中的超光速相关性。相关论文近日发表于《自然》。

相位奇点即携带量子化拓扑荷的点，是超流体、超导体、声场和光场等各类波动系统中普遍存在的特征。这些奇点的集合体展现出类似液体中粒子的距离相关性，而这类相关性因在奇异材料物相中的作用已被广泛研究。相比之下，支配系统演化的相空间全关联仍未被探索，且在实验上难以触及。

研究人员直接测量了光学奇点集合体的超快动力学，捕获了完整的相空间关联，并呈现了联合距离-速度分布。观测结果表明，在湮灭前的瞬间，相位奇点会加速趋向于形式上的发散速度，这一点通过超光速速度测量值得以证实。在该研究的材料平台（六方氮化硼薄膜）中，双曲声子极化激元的慢群速度作用反而放大了这种超光速速度。

研究人员结合超快电子显微术在硬件与算法上的进展，实现了空间分辨率与时间分辨率分别比极化激元波长和振荡周期低一个数量级的测量。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-026-10209-z

解构驱动慢性疼痛的脊髓-脑-脊髓回路

美国斯坦福大学的研究人员解构了驱动慢性疼痛的脊髓-脑-脊髓回路。近日，相关论文发表于《自然》。

周围组织炎或神经损伤可引起慢性疼痛。尽管在延髓前腹内侧区（RVMSC）的脊髓投射神经元可以促进疼痛的慢性化，但外周损伤信号驱动这些神经元的途径尚不清楚。

研究团队报道了一个从脊髓延伸到丘脑腹后外侧区和丘脑后复合体的回路，该回路进入初级体感皮层，再通过外侧上丘返回脊髓，进而连接到表达μ-阿片受体的RVMSC神经元。在健康小鼠中，沉默这一多突触回路中的任何节点对其痛觉感知影响很小，但在炎症性疼痛和神经性疼痛的小鼠模型中，却能消除机械性痛觉过敏并恢复正常的痛觉阈值。在健康小鼠中，该回路中各节点的重复激活，而非急性激活即可引发明显的慢性机械性痛觉过敏。

研究揭示了一个连接上行和下行通路的驱动慢性机械性疼痛的脊髓-脑-脊髓回路，将有助于识别治疗慢性疼痛的细胞靶点。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-026-10296-y

《自然-地球科学》

变暖和积雪减少增加对河流源头地下水的依赖

美国劳伦斯·伯克利国家实验室的Erica R. Siirila-Woodburn团队报道了变暖和积雪减少增加了对科罗拉多河源头地下水的依赖。近日，相关研究成果发表于《自然-地球科学》。

气候变暖正在导致积雪减少，这对作为关键水资源的山区河流流量将产生何种影响尚不明确。尽管在海拔2500米以上地区关于地下水与河流流量相互作用的历史观测数据十分有限，但在科罗拉多河上游源头地区的新测量结果表明，形成于数十至数千年前的地下水储量正在减少。

研究组利用涵盖2015—2021水文年的综合模型，旨在确定“古老”地下水的流失是否在少雪年份对河流流量起到缓冲作用，以及这种流失是否会随着气候变暖而加剧。结果表明，与波动较大的“年轻”地下水贡献相比，“古老”地下水对河流流量的贡献随时间推移保持相对稳定。地表气温升高（+2.5℃和 +4℃）的数值实验表明，雨雪比例和蒸散发增加，而径流系数则每升温1℃下降2%~3%。

随着气候变暖导致河流流量减少，补给河流的地下水年龄变“老”，部分原因是中等年龄（1~3年）地下水的减少速度是其他组分的两倍。模拟结果显示，3700米以上的高海拔地区的地下水位深度下降尤为显著，即使在湿润年份也无法恢复。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41561-026-01945-y