学科: 理学

大多数动物的细胞类型在胚胎期形成并持续到成年，但海胆等间接发育动物会经历幼虫阶段的完全变态。本研究利用单核转录组学构建了紫海胆变态后幼体的细胞图谱，发现8类细胞群和29个神经元家族（含15种光感受器），鉴定出脊椎动物神经元和视蛋白同源物，揭示棘皮动物身体结构以头部为主，呈现“全脑”组织特征。

标签: 光感受器细胞 单核转录组学 海胆 神经系统 细胞图谱

黑质网状部是基底神经节的关键输出核团，受中脑多巴胺调节。本研究发现，多巴胺以频率依赖方式抑制D1型中等棘突神经元释放γ-氨基丁酸（GABA），但此作用不依赖多巴胺受体，而是需5-HT1B受体激活。多巴胺通过抑制血清素再摄取增加黑质网状部细胞外血清素。结果表明，血清素介导多巴胺对基底神经节输出的调控，可能参与帕金森病药物及精神兴奋剂相关疾病的治疗。

标签: 多巴胺 帕金森病

飞秒光脉冲光学产生相干横声子有望实现亚太赫兹高速控制材料特性。研究发现，四方结构卤化物钙钛矿（如无铅双钙钛矿Cs2AgBiBr6）的巨大各向异性光致伸缩是高效非热产生相干横声子的工具。122K以下四方相时，横、纵声子振幅相当；立方相仅产生纵声子。横声子极化由晶体c轴在表面投影决定，其应变脉冲为色散强依赖温度的软横声模，为高超音速操控提供新自由度。

超短激光脉冲是传感和测量的必备工具，但高功率生成颇具挑战。Nägele团队在《自然》发表论文，通过让弱超短脉冲与高功率脉冲在两镜间来回反射并反复穿过晶体，实现高效能量转移，解决了高效放大难题。

标签: 超短激光脉冲

通过空间多组学技术绘制脑发育与神经炎症的动态分子图谱，揭示两者的共同及差异机制，为脑功能和疾病研究提供资源。

标签: 神经炎症

μ-阿片受体（MOR）作为关键G蛋白偶联受体，其激活G蛋白的限速步骤为GDP释放。研究发现药物效能与GDP亲和力相关：激动剂降低GDP亲和力以促进GTP交换，拮抗剂则相反。通过冷冻电镜捕获了MOR与纳洛酮（停滞于“潜伏”状态）或洛哌丁胺（促进“结合”状态，为GDP释放做好结构准备）结合的中间构象，为G蛋白激活及配体效能提供了关键结构机制见解，对GPCR药理学意义重大。

标签: GDP释放 G蛋白激活 μ-阿片受体 冷冻电镜 配体效能

人类新皮质由多种细胞类型构成，它们在发育过程中由神经干细胞按特定时空程序生成。尽管已有研究捕捉到单细胞分化成熟的基因表达快照，但祖细胞与特定神经元、神经胶质细胞亚型间的谱系关系尚不明确，尤其在人类中。本研究通过谱系追踪，绘制了6402个祖细胞的分化图谱，发现妊娠中期皮质祖细胞从产生谷氨酸能神经元转向γ-氨基丁酸能神经元，同时开始生成少突胶质细胞。截短放射状胶质细胞能长期维持谷氨酸能神经发生潜能，其产生的晚期谷氨酸能神经元具有深层皮质特征，可能促进亚板区扩张。

标签: γ-氨基丁酸能神经元 人类皮质发育 截短放射状胶质细胞 神经发生转换 谱系追踪

有机半导体因激子结合能大（约0.5电子伏特），电荷产生效率低，尤其窄带隙近红外吸收材料。本研究开发双缆聚合物纳米颗粒（as-DCPIC），实现单组分有机光催化剂同时吸收近红外光子并产生长寿命自由电荷。其析氢性能达11.88 mmol/小时/克，远超纯PBDB-T或TPDIC纳米颗粒。瞬态吸收光谱显示内部有效电子-空穴分离，自由载流子寿命109纳秒，为高效单组分有机光催化剂提供有力平台。

标签: 双缆聚合物 有机光催化剂 析氢 近红外吸收 长寿命自由载流子

两项研究中，科研团队利用基因编辑工具靶向老年大鼠的K63多泛素化和IGF2基因等分子变化，成功改善其记忆。这为理解年龄相关记忆衰退及开发痴呆症治疗方法提供新方向。

标签: IGF2基因 K63多泛素化 基因编辑 大脑衰老 年龄相关记忆衰退

作者从小受铸铁作坊启发，大学学习材料工程时思考“谁控制结构与键合”，质疑热力学的绝对权威。通过分子束外延和氧化物薄膜等技术，实现按需调控物质的结构与键合，在材料科学领域从打破规则迈向制定规则。

标签: 分子束外延 材料科学 氧化物薄膜 结构与键合 规则制定