《自然》

科学家研究有机二维范德华异质结构

德国马克斯·普朗克微结构物理研究所研究了有机二维范德华异质结构。近日，相关研究成果发表于《自然》。

基于石墨烯和无机二维晶体的范德华异质结构能够实现对层间耦合的精细调控，并展现出新颖的电子与光学现象。然而，将这一概念拓展到有机二维晶体时却受到阻碍——由于层间相互作用较弱且无方向性，导致晶格对准困难。

该研究提出了一种自下而上的策略，用于在二维聚合物有机范德华异质结构中实现可编程的晶格工程。在水面上依次组装，可实现化学性质不同的二维聚合物逐层堆叠，精确控制其晶格对准、堆叠顺序和厚度，从而获得晶格匹配以及晶格失配可控的异质结构。结构表征表明，在晶格匹配或小失配体系中存在共格外延生长，而在大失配界面则呈现出莫尔条纹特征及应变弛豫畸变。

超快光谱学证实了高效的界面电荷分离，第一性原理计算则揭示了由界面偶极对齐所产生的内建电场和界面势垒。器件表现出超过107的二极管式整流比，且该比值随晶格失配增加而系统性下降，从而确立了有机二维聚合物范德华异质结构作为（光）电子学和量子现象研究的晶格工程平台的地位。

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https://doi.org/10.1038/s41586-026-11074-6

引力扭矩驱动日长的数十年尺度变化

加拿大阿尔伯塔大学的Mathieu Dumberry团队发现引力扭矩驱动了日长的数十年尺度变化。相关研究成果近日发表于《自然》。

日长在数十年尺度上的变化主要由地幔与地核之间的角动量交换引起。目前已有多种机制用于解释这种交换，包括地核-地幔边界处的电磁和地形耦合，以及内核产生的引力扭矩。然而，地核-地幔扭矩的精确性质仍不清楚。

该研究表明，通过地震重建得到的内核差分自转，以及源自磁场变化的地核流动，提示数十年尺度的日长变化主要由引力扭矩驱动，并受到电磁扭矩和地形扭矩的抵抗作用，这一结果与地球类发电机模型的结果一致。该结果还表明，低黏度的内核仅需数年时间即可发生变形。该研究有助于揭示地球最深处区域的新图景。

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https://doi.org/10.1038/s41586-026-10999-2

农业石灰是密西西比河流域的碳汇

近日，美国耶鲁大学的Noah J. Planavsky团队发现，农业石灰是密西西比河流域的碳汇。相关研究成果发表于《自然》。

将碳酸盐矿物施用于耕地，即农业石灰施用，是应对土壤酸化的长期做法。尽管石灰施用可提高作物产量，但也被认为是农业二氧化碳（CO2）排放的一个来源。

研究团队利用密西西比河流域百年尺度的农业石灰施用和人为酸输入记录，证明农业石灰施用在过去一个世纪中一直发挥着净碳汇的作用。河流碱度通量记录表明，自1900年以来添加的农业石灰的理想CO2去除潜力中，约90%已在流域尺度实现，但由于土壤阳离子交换和溶质运移，存在十年尺度的滞后。这些结果与土壤阳离子通量的反应性输运模型一致。

当前核算框架隐含地采用了不完整的反事实，将CO2排放归因于石灰添加，而不是归因于驱动CO2释放的人为酸输入。与人为酸输入的反事实进行比较后，农业石灰施用在十年至百年的时间尺度上，对密西西比河流域而言表现为净碳汇。这些结果表明，优化土壤酸碱管理可以在减少农业温室气体排放的同时，提高作物产量并改善土壤健康。

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https://doi.org/10.1038/s41586-026-11040-2

《细胞》

转录调控切换驱动先天免疫细胞激活

近日，美国基因泰克公司的Vishva M. Dixit团队提出，从干扰素调节因子2（IRF2）到干扰素调节因子1（IRF1）的转录调控切换可驱动先天免疫细胞激活。相关研究成果发表于《细胞》。

IRF2是一种转录因子，在小鼠和人类中可抑制皮肤炎症，但矛盾的是，它通过上调气孔蛋白D来促进细胞焦亡。IRF2如何激活某些促炎基因却抑制炎症反应仍不明确。

研究人员发现，IRF2缺失小鼠的皮肤炎症是由IRF1激活干扰素刺激基因（ISGs）引发的。染色质分析显示，IRF1和IRF2占据相同的ISG调控位点，但作为较弱的转录激活因子，IRF2通过IRF1限制了ISG的转录。Toll样受体信号通过诱导IRF1，有利于IRF1驱动的转录。

这些发现共同构成了一种层级化的转录回路：在稳态条件下，IRF2限制了IRF1的活性，但在免疫应答期间被取代，从而允许IRF1依赖的基因程序发挥作用，这些程序对先天免疫和自身炎症至关重要。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1016/j.cell.2026.08.049