Nature一周论文导读 | 2026年8月27日

Evidence for the first globular cluster stellar stream beyond the Milky Way

银河系外首个球状星团恒星流的证据

研究者呈现了首个银河系外球状星团恒星流的证据。该恒星流在超漫星系UGC 9050-Dw1的深场哈勃空间望远镜成像中被识别出来。

该恒星流的形态、颜色及其与一个致密源的明显关联，在观测上支持其球状星团前身星的解释，同时利用模拟的球状星团恒星种群再现了观测到的表面亮度。

研究者使用生成式恒星流建模——该模型直接将动力学模型拟合到恒星流的形态上——来约束前身星的质量，并首次提出了针对超漫星系的基于恒星流的晕约束。

恒星流模型指向一个球状星团起源，并暗示其宿主暗物质晕质量较大。通过将球状星团恒星流分析的覆盖范围扩展至河外星系，这项工作为暗物质科学研究开启了新篇章。[论文详细信息]

Dual tumour–myeloid targeting of glioblastoma with GPNMB CAR-T cells

GPNMB CAR-T细胞对胶质母细胞瘤的双重肿瘤—髓系靶向

研究者利用多组学靶点发现平台，鉴定出GPNMB是胶质母细胞瘤中的一个双区室抗原。

抗GPNMB CAR-T细胞在原位患者来源异种移植模型和同源胶质瘤模型中显示出强效抗肿瘤活性，通过同时清除GPNMB+肿瘤细胞和免疫抑制性髓系细胞群体，实现了长期疾病控制。

通过整合肿瘤控制与微环境重编程，这些发现为异质性高、髓系细胞丰富的实体瘤提供了一种新的抗原选择与靶向策略。[论文详细信息]

De novo design of miniproteins targeting GPCRs

从头设计靶向G蛋白偶联受体的微型蛋白

研究者在此描述了用于生成具有高亲和力、高效力和高选择性的G 蛋白偶联受体（GPCR）结合微型蛋白的从头设计方法，以及一种基于受体分流的高通量显微筛选平台。

研究者设计了能激活瘙痒和疼痛相关受体的微型蛋白激动剂，也设计了能抑制癌症、糖尿病和肥胖等代谢性疾病以及偏头痛相关受体的拮抗剂。

五个受体结合设计的冷冻电镜结构均与计算设计模型高度吻合。一种设计的趋化因子受体拮抗剂在体内动员造血干细胞和祖细胞的效果与临床用药相当，且副作用更少。[论文详细信息]

Multiyear tropical warm pool warming drives slowdown in Antarctic mass loss

多年热带暖池升温导致南极质量损失减缓

研究者表明，近期南极冰盖质量增加与热带暖池海表温度异常驱动的一种重复性大气遥相关有关——相较于前二十年，该区域在2021年至2023年间经历了异常持续的增温。

基于观测和模型实验，研究者发现热带暖池增温激发了一列向极传播的罗斯贝波列，在东南极上空诱导出高压异常，从而增强了玛丽皇后地和威尔克斯地的降水，并驱动了观测到的质量增加，其水汽主要源自中纬度印度洋。

在观测和历史模拟中，热带暖池类似的多年增温事件约每十年出现一次，其对降水的影响与全球变暖的效应有所不同。

因此，近期南极冰盖的质量增加很可能是暂时的，尚未反映由全球变暖驱动的南极洲持续湿润化趋势。[论文详细信息]

A unicellular relative links aggregative multicellularity to animal origins

一种单细胞近缘生物将聚集性多细胞性与动物起源联系起来

研究者探究了另一种与动物亲缘关系密切的单细胞近缘生物是否能够形成聚集。他们发现，海洋中自由生活的噬菌性丝状单胞生物——振动小领鞭毛虫（Ministeria vibrans）——能够形成动力学可复现、长期稳定的均质聚集群，且改善摄食和交配可能是这种聚集行为的演化驱动力。

值得注意的是，研究者发现许多在动物多细胞性中涉及细胞粘附、信号传导和转录调控的多细胞基因同源物在聚集过程中被表达，表明这些基因可能在动物多细胞发育中被整合利用之前，已经在其单细胞祖先中用于聚集过程。

因此，这一研究结果与“聚集性多细胞性对动物多细胞遗传工具包的演化至关重要”这一观点相一致。[论文详细信息]

Ancient feeding-related neuropeptides regulate alloparenting in ants

古老的摄食相关神经肽调控蚂蚁中的异亲抚育行为

研究者通过一项针对神经肽的无偏药理学筛选，发现两种古老的摄食调控因子——神经肽F（NPF）和咽侧体抑制素A（AstA）——能够调控克隆突袭蚁中的育幼行为。

通过功能操控实验，研究者证明NPF增强育幼行为，而AstA则产生相反效应。此外，研究者发现蚂蚁脑中的NPF和AstA水平随年龄自然变化，提示这些变化可能是育幼行为随龄改变的基础。

最后，研究者证明，与独居物种一样，NPF和AstA仍对营养状态敏感，而营养状态也相应地影响育幼行为。这些结果表明，进化过程中，祖先用于调控摄食的分子机制被重新利用，以支持合作育幼和与年龄相关的劳动分工。[论文详细信息]

Science一周论文导读 | 2026年8月27日

Tunnel field-effect transistors exhibiting performance beyond the Boltzmann thermionic limit

超越玻尔兹曼热离子极限的隧穿场效应晶体管

国际器件与系统路线图（IRDS）已将隧穿场效应晶体管（TFET）确定为最有前景的下一代逻辑器件，其可实现驱动电压和功耗的可持续微缩。然而，获得理想的亚玻尔兹曼极限导通电流（称之为I₆₀，即当TFET的亚阈值摆幅达到60 mV/dec时的电流水平）和电流开关比一直颇具挑战。

研究组报道了一种基于铋/硒化铟（Bi/InSe）异质结构的TFET，其I₆₀高达约10 µA/µm，电流开关比大于10⁷。研究组将这类颇具潜力的TFET归因于精确的材料设计、真空下制备的清洁界面，以及基于亚阈值摆幅物理学的能带工程。

该研究结果表明，这一高性能基本构建单元可满足下一代集成电路的IRDS要求。[论文详细信息]

Direct evaporation of single-crystal metal contacts for 2D semiconductors

二维半导体上单晶金属接触的直接蒸发生长

金属接触仍是二维（2D）半导体电子学中的关键瓶颈之一。

研究组开发了一种原子尺度的逐级蒸发方法，可在具有清洁界面的单层半导体上直接生长单晶金属。该方法获得了一个独特的生长动力学窗口，可抑制二次成核并促进横向聚结，从而实现了多种金属（包括铋、银、铟、金和钯）在二硫化钼（MoS₂）和二硒化钨（WSe₂）上的范德华外延生长。

所得单晶金属支持超薄导电通道，具有空间均匀的功函数，并表现出更优的热稳定性。作为接触电极，其展现出极低的费米能级钉扎效应，接近肖特基-莫特极限。

采用铋和钯接触时，单层MoS₂和WSe₂晶体管分别实现了36和145 Ω·μm的超低n型和p型接触电阻，且两类器件的短沟道电流均超过1.1 mA/μm。[论文详细信息]

High-efficiency, long-lived lead-free perovskite light-emitting diodes

高效长寿命无铅钙钛矿发光二极管

卤化锡钙钛矿发光二极管（PeLEDs）凭借其溶液加工性和低毒性展现出应用前景，但低效率和差稳定性制约了其实际应用。

研究组发现，CsSnI₃的电致发光失效主要由过量空穴注入所引发的电化学Sn²⁺氧化以及向Cs₂SnI₆的不可逆相变所驱动。通过采用甲脒掺杂与三苯基氧化膦改性相结合的双面优化策略，以稳定钙钛矿晶格、抑制非辐射复合并平衡载流子传输，研究组制备出了高效近红外PeLEDs。

这些无铅器件在963nm处实现了21.2%的峰值外量子效率，最大辐射率高达195.8 W sr⁻¹ m⁻²。值得注意的是，在7.1 W sr⁻¹ m⁻²的初始辐射率下，器件工作半衰期达到920.5小时，这为高性能无铅PeLEDs提供了可行路径。[论文详细信息]

Hypervision: An on-chip hyperspectral microsystem for online video-rate computational imaging

片上高光谱微系统Hypervision实现在线视频级计算成像

在这项工作中，研究组攻克了高光谱成像长期面临的大规模计算难题，即重构和处理大规模空间-光谱数据立方体所需的海量运算。

具体而言，研究组设计了一款以神经处理单元（NPU）实现的硬件加速器，其16位整数（INT16）运算能力可达每秒9.3万亿次操作，同时为轻量化重构网络提出了一种拓扑感知的结构化修剪策略。

通过与自研的HyperspecI传感器集成，研究组构建了一套完全独立运行的可见-近红外高光谱微系统（重约950克），无需外部供电或计算资源。该微系统以每秒32.9帧（512×512分辨率，61个通道）或每秒24.6帧（1024×1024分辨率，16个通道）的速度实现了实时高光谱成像，而功耗仅约25.3瓦特（能效为367 GOPS/W）。

在智能驾驶和地对空监测应用演示中，研究组充分展示了其实用潜力，这推动了计算高光谱成像从离线处理迈向集成化的在线感知。[论文详细信息]

Iron-catalyzed [1+1+1] cyclopropanation by sequential coupling of an ester to two carbenes

铁催化[1+1+1]环丙烷化：酯与两个卡宾的连续偶联

传统的贵金属催化受益于明确表征的内层基元步骤，即单个配合物在金属中心结合并连接底物。

相比之下，贱金属催化剂最近已被证明能够通过迭代的外层反应实现交叉偶联转化，其中产物键的形成通过配体（而非金属）的连续加成实现。尽管双组分外层反应日益多样化，但类似的多组分外层偶联反应仍然罕见。

研究组描述了一种铁催化的[1+1+1]环丙醇合成方法，该方法通过两个卡宾和一个酯之间的迭代外层反应实现。该反应经无痕导向烯化，可立体、区域及化学选择性地生成硅基烯醇醚，且能够进一步用于实现先前方法无法完成的转化。[论文详细信息]

Foreshock productivity and rupture nucleation in injection-induced earthquakes in western Canada

加拿大西部注入诱发地震的前震产率与破裂成核

前震活动是交通灯协议（TLP）中减轻注入诱发地震（IIEs）地震风险的关键考量因素。然而，学界对IIE前震的发震过程仍知之甚少。

利用增强的加拿大西部地震目录（2014—2024年），研究组分析了77个IIE序列，以统计描绘局部震级（ML）≥3级主震之前的前震模式。结果发现，92%的地震事件之前存在前震，前震产率和时空模式反映了流体注入、发震指数与断层应力状态之间的相互作用。

序列特异性分析阐明了三种成核模型：流体驱动的前滑伴随源区凹凸体弱化、流体驱动的前滑伴随源区凹凸体完好，以及流体驱动级联模型，突显了流体在促进主震破裂前的无震滑移和事件间应力传递中的核心作用。

这些结果表明，IIE监测策略在空间上应取决于前震产率。[论文详细信息]

转载自科学网微信公众号

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一审：冯晨，二审：平静波，三审：杨保华