《自然》

利用聚焦电子探针实现原子尺度的双缝干涉测量

日本东京大学的Naoya Shibata团队利用聚焦电子探针实现了原子尺度的双缝干涉测量。近日，相关研究成果发表于《自然》。

双缝干涉实验一直是波粒二象性的重要范例。如今，这类实验构成了现代电子、中子、原子和分子干涉仪的基础，其条纹可见度和相位信息可定量反映波函数及衍射物体的特性。若将此方法拓展至原子尺度，能直接、局部地获取微观结构与动力学信息。

该研究表明，在晶体内部可实现原子尺度的双缝干涉。通过扫描透射电子显微镜（STEM），研究人员展示了利用聚焦电子束在两个间距为1.36埃的相邻Si[110]原子列上产生干涉条纹。在有限温度下，这两个原子“狭缝”发生显著振动，并将其运动特征印刻在干涉条纹上。条纹从300K持续到900K，表明只有部分声子模式会降低可见度；相邻原子之间的关联热振动保持了相干性，而独立运动则会破坏这种相干性。

对这一保持的可见度进行定量分析，可直接实验获取一对原子列之间的振动相关性。这些相关性对应于特定原子键的各向异性刚度，从而揭示影响热输运的低能声子动力学。

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https://doi.org/10.1038/s41586-026-10914-9

氧-碳骨架编辑由异噁唑合成吡咯

美国芝加哥大学的Mark D. Levin团队通过氧-碳骨架编辑由异噁唑合成了吡咯。近日，相关研究成果发表于《自然》。

异噁唑和吡咯广泛存在于具有药用价值和生物活性的化合物中。尽管它们的核心结构仅相差一个原子（氧与碳），但从头构建环系所需的合成方法却截然不同，因为电子性质相近的异噁唑核心存在多种断裂方式，这些方式对相应的吡咯是不可行的。鉴于这两类杂环化合物在结构上的相似性，骨架编辑为解决这一问题提供了可能，因为它能够实现非传统的逆合成断裂。

该研究实现了异噁唑中氧原子向碳原子的替换，以一锅法高效合成吡咯。研究人员发现了连接两类杂环的关键中间体，为原本难以合成的吡咯骨架提供了一种与传统合成正交的逆合成路径。在研究过程中，研究人员发现了意想不到的烯胺酮反应活性，并建立了一个预测性计算模型，捕捉了控制反应结果的构象特征。通过将这两种杂环与以氧到碳的取代反应连接起来，可实现难以合成的吡咯的区域选择性合成。

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https://doi.org/10.1038/s41586-026-10933-6

《科学》

RAD51稳定中性粒细胞胞外陷阱以实现炎症隔离

英国弗朗西斯·克里克研究所的Venizelos Papayannopoulos的团队发现，RAD51可稳定中性粒细胞胞外陷阱（NET）以实现炎症隔离。近日，相关研究成果发表于《科学》。

NET具有分支状的染色质结构，但其起源和功能仍不明确。研究发现，NET的分支是由RAD51介导的，该蛋白在DNA重组修复过程中生成DNA连接点。药物抑制、RAD51敲除或使用GEN1和RuvC解聚酶处理，可减少分支并导致NET不稳定；而不同刺激下RAD51的上调则产生了稳定性各异的NET。在小鼠肺部感染曲霉菌期间，RAD51的抑制可破坏NET并降低肺部细胞因子水平。

然而，循环中NET成分的积累增加，导致循环单核细胞中白细胞介素-6（IL-6）的诱导，从而加剧了2型炎症和哮喘。在人类曲霉病中，细胞外血浆DNA与IL-6及嗜酸性粒细胞趋化因子呈正相关。RAD51通过在结构上稳定NET将炎症隔离，以阻止异常的全身性免疫激活，并将DNA修复与炎症联系起来。

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https://doi.org/10.1126/science.aed9286

近缘物种基因组揭示禾本科演化前的关键代谢创新

美国威斯康星大学麦迪逊分校的Hiroshi A. Maeda团队用禾本科近缘物种基因组揭示了禾本科演化前的关键代谢创新。近日，相关研究成果发表于《科学》。

禾本科在经济和生态上具有重要意义，并表现出独特的代谢特征，包括淀粉和双木质素生物合成途径。研究人员对Pharus、Joinvillea、Ecdeiocolea和Typha等物种的基因组进行了测序，以研究这些代谢创新相对于禾本科起源的时间与机制。

研究显示，在产生所有禾本科植物最后共同祖先的谱系中，rho全基因组重复（ρWGD）促进了细胞质淀粉生物合成相关基因家族的扩张；而更早的苯丙氨酸氨甲酰酶（PAL）串联复制则产生了苯丙氨酸/酪氨酸氨甲酰酶（PTAL），该酶负责双木质素生物合成。该研究揭示了禾本科演化前的关键代谢创新的分子基础。

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https://doi.org/10.1126/science.adv0443