《科学》
化学气相沉积聚合物薄膜中的自发极化产生强电场
德国基尔大学的Stefan Schroder团队发现化学气相沉积(iCVD)聚合物薄膜中的自发极化能够产生强电场。相关成果近日发表于《科学》。
永久极化的聚合物薄膜中可控的表面电势在电子、传感和生物医学器件领域日益受到关注。传统聚合物薄膜需要外部电场或沉积后处理,限制了其精度和可扩展性。
研究团队报道了一种引发型iCVD聚合物薄膜中出现的自发极化现象。在薄膜生长过程中,表面电势自发形成,随薄膜厚度线性增长,并在常温下保持稳定。其电势大小可通过沉积参数调控,而聚合引发剂的选择决定了极性方向。
无溶剂、一步法的iCVD工艺能够生产出针对复杂几何结构和大面积区域的机械强度高且均匀的涂层。该研究为无需后处理即可获得固有极性的聚合物薄膜提供了一个简单且通用的方法,为将电场直接集成到功能器件或纳米尺度的表面驱动过程开辟了新路径。
相关论文信息:
https://doi.org/10.1126/science.aeg9547
科学家在体相凝聚态系统中发现一种本征非厄米相变
近日,德国波恩大学的Johann Kroha团队在体相凝聚态系统中发现一种本征非厄米相变。相关成果发表于《科学》。
在常规相变过程中,系统始终处于热平衡状态。然而,当系统被驱动远离平衡时,可能出现非厄米相变,其动态行为在临界点发生质的改变。
研究人员通过实验实现了体相凝聚态系统中的非厄米相变。通过光激发,在铁磁性氧化铕中产生载流子。
在温度依赖的与铁磁有序的厄米相变相互作用下,弛豫动力学发生非厄米变化,表现为时间分辨反射数据中从双指数实衰减转变为单指数复衰减。该研究的理论模型解释了这一现象,并表明非厄米相变可能普遍出现在体相凝聚态系统中。
相关论文信息:
https://doi.org/10.1126/science.ady4670
“龙宫”和“伊武纳”的母体形成时间早于其他碳质球粒陨石
近日,日本北海道大学的Noriyuki Kawasaki团队揭示了小行星“龙宫”和“伊武纳”的母体形成时间早于其他碳质球粒陨石。相关成果发表于《科学》。
大多数碳质球粒陨石含有丰富的球粒,即先前熔融物质形成的毫米级球形包裹体。而“伊武纳”型碳质球粒陨石不含球粒,且碳质小行星“龙宫”的样品也未发现此类结构。“伊武纳”型碳质球粒陨石与“龙宫”小行星样品的同位素特征和其他碳质球粒陨石不同,表明它们的母体形成时间或地点不同于其他碳质球粒陨石。
研究团队对“龙宫”小行星样品和“伊武纳”型陨石开展了锰-铬定年和氧同位素热力学分析。
结果表明,二者的母体形成于太阳系开始形成后不到200万年,早于大多数碳质球粒陨石及其他碳质球粒陨石母体的形成时期。这意味着“龙宫”和“伊武纳”型碳质球粒陨石是早期碳质星子的残余物。
相关论文信息:
https://doi.org/10.1126/science.adw4498
《自然》
合成蛋白质可构建自下而上的RNA递送载体
德国亥姆霍兹慕尼黑研究中心发育遗传学研究所的Christoph Gruber团队利用人工智能设计的蛋白质组装体构建了超过100种RNA转运载体,并在小鼠和猪模型中验证了其基因编辑治疗潜力。相关研究成果近日发表于《自然》。
病毒是进化引导生物系统填充生态位中最成功的例子之一。病毒在数十亿年的演化过程中发展出高效传递遗传信息的能力。尽管病毒种类繁多,但大多数病毒的衣壳在大小和形状上高度相似。相比之下,蛋白质设计的生成模型能够创造出自然界中不存在的蛋白质结构。
研究团队探讨了通过人工智能设计的蛋白质组装构建独立于进化路径的核酸运输载体。研究人员将天然蛋白结构域与合成蛋白质组装相结合,成功构建了100多种具有独特尺寸和形状的自下而上的RNA递送载体。这些载体的RNA递送效率比目前广泛使用的递送系统高出多个数量级。此外,研究人员证明了通过引入计算设计的肽结合分子,可以编程调控其趋向性,并利用这些载体将具有治疗意义的RNA递送至多种细胞模型中。他们展示了其中一种载体在小鼠体内的生物分布情况,验证了其安全性,并将其用于患者来源细胞及猪的杜氏肌营养不良基因编辑治疗策略。
相关论文信息:
https://doi.org/10.1038/s41586-026-10952-3
《中国科学报》 (2026-09-15 第2版 国际)