Ecohydro Daily Digest

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2026年5月15日

共 31 篇，分为 5 组

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星期五 5月15日
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本期目录

Science 15 Nature 10 Nature Geoscience 1 Nature Nanotechnology 4 Nature Water 1

Science

15 篇
2026-05-14

Accelerated Himalayan river meandering and dynamics due to climate change

气候变化导致喜马拉雅河流加速蜿蜒和动态

Zhipeng Lin, Zhongpeng Han, David R. Montgomery, Waqas Ul Hussan, Lars Lønsmann Iversen, Mette Bendixen, Xu Xu, Ling Yao, Yalige Bai, Xinhang Wang, Er Huang, Xingnian Liu, Chengshan Wang

River meandering and migration are fundamental processes worldwide, and the high Himalayas offer an opportunity to test whether river morphodynamics are shifting in response to a rapidly changing climate. We used remote-sensing imagery and field observations to quantify river meandering and associated dynamics for three major river basins over four decades. Between 1980‒2000 and 2000‒2020, rates of unconfined migration, cutoff, avulsion, and transitions between single- and multithread channel patterns roughly doubled. We ascribe this acceleration in channel morphodynamics to cryosphere degradation under climate warming, which amplifies meltwater and sediment fluxes and destabilizes frozen riverbanks.我们的研究结果强调喜马拉雅高地是检测气候的哨兵地区……

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2026-05-14

Raf-like protein kinase heterocomplexes directly regulate the plant plasma membrane H + -ATPase

Raf类蛋​​白激酶异质复合物直接调控植物质膜H+-ATPase

Hinano Takase, Aina Nagano, Shota Yamauchi, Yuki Hayashi, Koji Takahashi, Yoshiaki Kamiyama, Kota Yamashita, Sotaro Katagiri, Yangdan Li, Saashia Fuji, Kyoka Tahara, Minoru Noguchi, Yoshiki Kawaguchi, Shunsuke Adachi, Yutaka Kodama, Ryuichi Nishihama, Atsushi Takemiya, Toshinori Kinoshita, Taishi Umezawa

质膜质子泵[PM H + -腺苷三磷酸酶(PM H + -ATPase)]在植物中是必需的。 C 末端磷酸化事件调节质子泵活性，例如拟南芥 AHA1 中的 Thr 881 磷酸化。我们发现了一个连续的蛋白质磷酸化途径，其中两种不同类型的 Raf 样蛋白激酶 C5-Raf 和 C7-Raf 形成异质复合物，磷酸化 Thr 881 以激活 PM H + -ATP 酶。这种调节系统在从苔类植物到被子植物的各个谱系中都高度保守。在拟南芥中，C5-Raf Raf36 通过多种拟南芥 H + -ATP 酶 (AHA) 的磷酸化来调节植物生长。此外，另一个C5-Raf HT1与C7-Rafs CBC1/2一起作用，磷酸化AHA1 T881，从而产生光诱导的驱动力……

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2026-05-14

Predictable seismic cycles result from structural rupture barriers on oceanic transform faults

可预测的地震周期是由海洋转换断层上的结构破裂屏障产生的

Jianhua Gong, Wenyuan Fan, Jeffrey J. McGuire, Mark D. Behn, Jessica M. Warren, Emily Roland, Margaret S. Boettcher, John A. Collins, Yajing Liu, Christopher R. German

海洋转换断层 (OTF) 上的震级 ( M ) >5.5 的地震会重复地使相同的锁定斑块破裂，有时是准周期性的。这些斑块被“屏障”隔开，这些“屏障”阻止地震传播并主要在地震作用下滑动。然而，控制这种系统行为的物理过程仍不清楚。我们分析了 Gofar 转换断层沿线的两个障碍物，这些障碍物在过去三十年中阻止了约 15 M 6 的地震。海底地震仪数据表明，这些屏障在主震前发生了强烈的微震活动，并由多股断层和横向偏移量为 100 至 400 米的拉张步距组成。这些特征与调用速度强化摩擦或大几何步长的地震破裂终止模型相矛盾……

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2026-05-14

Microtubule dynamics control the direction of cardiomyocyte growth

微管动力学控制心肌细胞生长方向

Emily A. Scarborough, Rani M. Randell, Keita Uchida, Kathlyene R. Stone, Kenneth B. Margulies, Benjamin L. Prosser

成人心脏通过沿着单个心肌细胞的长度或宽度添加肌节来生长，但定向生长如何在空间上协调仍不清楚。我们发现微管动力学可以充当指导心肌细胞生长的开关。微管稳定性的增加推动细胞变宽，同时沿着细胞宽度重新定向信使 RNA (mRNA) 输出和翻译以及闰盘的强化。相反，微管稳定性的降低促进了细胞的延长，破坏了闰盘，并使新的肌节蛋白的翻译和掺入偏向于这种结构。值得注意的是，破坏闰盘粘附对于心肌细胞伸长来说是足够的，但对于心肌细胞扩大来说却是可有可无的……

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2026-05-14

Protist-dominated hard substrate faunas thrive at the deepest ocean depths

以原生生物为主的硬基质动物群在最深的海洋深处繁衍生息

Xikun Song, Andrew J. Gooday, Dennis P. Gordon, Daniel Leduc, Yike Sun, Zizhu Wang, Qian He, Zhaoming Gao, Bernhard Ruthensteiner, Andrea Waeschenbach, Thomas Schwaha, Xiaolan Lin, Hanyu Zhang, Ashley Rowden, Hengchao Xu, Shuangquan Liu, Shun Chen, Liang Meng, Dee Li, Yustian Rovi Alfiansah, Huijie Guo, Mengran Du, Xiaotong Peng

深海硬质基质拥有新奇的动物群和独特的进化谱系。然而，岩石上的固着生物很难取样，而且在超深渊深度处基本上是未知的。在这里，我们使用载人潜水器 Fendouzhe 报告了克马德克海沟和马里亚纳海沟的深层硬底动物群（9000 至 10,898 米），包括 6 个原生动物门和后生动物门的 32 种，大多数为毫米大小，是科学上的新事物。我们表明，在这些组合中占主导地位的丝状生物是异养有孔虫，挑战了早期的化能自养假说。大规模海底成像和采样表明，类似的以原生生物为主的固着群落在大洋洲周围的七个深渊地区蓬勃发展。这些动物群为生物多样性开辟了新的视角……

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2026-05-14

Decoding collective dynamics and complexity in nanoparticle assemblies using graph theory

Jonas Hallstrom, Puquan Pan, Jayson Sia, Sangwok Bae, Dingwen Qian, Chang Qian, Sindy Liu, Lehan Yao, Thomas M. Truskett, Delia J. Milliron, Qian Chen, Xiaoming Mao, Paul Bogdan, Nicholas A. Kotov

Being intermediate in scale between molecules and colloids, nanoparticles combine characteristics of both. The structure of their self-assembled states combining order and disorder is difficult to quantify using traditional symmetry-based descriptors. Here, we applied graph theory (GT) to analyze assemblies of 400 to 10,000 nanoparticles across three material systems.我们证明 GT 指标、增强福尔曼-里奇曲率 (AFRC) 和奥利维耶-里奇曲率 (ORC) 可以捕获从小集群到扩展网络的局部和全局结构转变。 AFRC 反映了组装体的能量状态，而 ORC 量化了结构复杂性并揭示了最大化等离子体响应的“金发姑娘”状态。 The generality of this approach is demonstrated for gold nanocubes, gold…

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2026-03-26

High-temperature memristors enabled by interfacial engineering

通过界面工程实现高温忆阻器

Jian Zhao, Cameron S. Jorgensen, Krishnamurthy Mahalingam, Cynthia Bowers, Wataru Sugimoto, Kai Ito, Seung Ju Kim, Ruoyu Zhao, Yichun Xu, Han-Ting Liao, Rajiv K. Kalia, Aiichiro Nakano, Kohei Shimamura, Fuyuki Shimojo, Priya Vashishta, Ajit K. Roy, Ning Ge, Miao Hu, R. Stanley Williams, Qiangfei Xia, Sabyasachi Ganguli, J. Joshua Yang

在高温下可靠运行的非易失性存储器 (NVM) 对于极端环境下的电子产品至关重要。在这里，我们报告了石墨烯 (Gra)/HfO x /钨 (W) 忆阻器，可在高达 700°C 的温度下可靠运行，开/关电流比 >10 3 ，数据保留 >50 小时，耐用性 >10 9 个开关周期。 Transmission electron microscopy revealed substantial W diffusion into the inert platinum (Pt) electrode in conventional Pt/HfO x /W memristors after high-temperature annealing, which was responsible for the thermal failure in conventional devices but not observed in Gra/HfO x /W devices.第一性原理计算将其增强的热稳定性归因于与 Pt 等金属相比，Gra 上较弱的 W 吸附和较高的表面扩散势垒。这些…

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2026-05-14

An entropy-regulating molecular lock stabilizes formamidinium lead halide perovskite

熵调节分子锁稳定甲脒铅卤化物钙钛矿

Tianyin Miao, Sanwan Liu, Xia Lei, Yong Zhang, Wenpei Li, Qisen Zhou, Jianan Wang, Nikita A. Emelianov, Victoria V. Ozerova, Valeria S. Bolshakova, Wenqiang Wang, Zheng Zhou, Zhongjie Zhu, Lanlu Lu, Zhenhua Chen, Jingyuan Ma, Erxiang Xu, Luyao Wang, Yunfei Li, Zhengtian Tan, Shijie Zheng, Guilin Liu, Lianbo Guo, Jingbai Li, Yang Shen, Pavel A. Troshin, Sergey M. Aldoshin, Zonghao Liu, Nam-Gyu Park, Wei Chen

甲脒碘化铅 (FAPbI 3 ) 钙钛矿太阳能电池 (PSC) 的一个关键限制在于离子-共价 Pb-I 八面体晶格的内在不稳定性，相对于操作条件下不利的六角 δ 相。我们报告了一种使用 1-吡啶-3-基甲基-哌嗪盐酸盐 (3-PMPCl) 的熵调节分子锁定策略。钙钛矿晶格表面和 3-PMPCl 之间的强相互作用调节有机阳离子的旋转自由度，并抑制与 [PbI 6 ] 4− 八面体无序或膨胀相关的有害熵增加。这种有利于熵的环境本质上增加了相变能垒。 3-PMPCl 的均匀分布和强吸附作用在高温下稳定 α 相......

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2026-05-14

Implantable living materials autonomously deliver therapeutics using contained engineered bacteria

植入式活性材料利用所含的工程细菌自主提供治疗

Tetsuhiro Harimoto, Fernando Herrero Quevedo, Janis Zillig, Sanjay Schreiber, Yi Wu, Christine Heera Ahn, Tania To, Rohan Thakur, Alexander M. Tatara, Shawn Kang, Zheqi Chen, Nuria Lafuente-Gómez, Blake Hanan, Alexander Pauer, Shanda Lightbown, David A. Weitz, David J. Mooney

微生物越来越多地被用作活疗法，但它们在体内不受控制的传播仍然是临床障碍。由于细菌最终会逃逸，物理遏制在很大程度上仍然无法实现。在这项工作中，我们提出了一种封装和限制细菌的可植入材料，其中合成工程微生物从内部产生治疗有效负载。我们开发了一种具有双重机械特性的水凝胶支架：高刚度可调节细菌增殖，高韧性可抵抗生理应力下的材料断裂。该设计实现了 6 个月的完全细菌遏制，并承受了多种形式的机械载荷，否则会导致灾难性的材料故障。通过基因工程嵌入细菌...

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2026-05-14

A molecular pathway to corrosion-resistant printable copper

耐腐蚀可印刷铜的分子途径

Jun Zhang, Qiubo Zhang, Qikun Feng, Xiao Sun, Lin Xu, Zhongxuan Wang, Xueying Zheng, Linlin Yang, Saurabh Khuje, Haimei Zheng, Liangbing Hu, Shenqiang Ren

铜卓越的导电性和导热性使其对于电子和能源系统至关重要。然而，氧化和腐蚀限制了其长期可靠性，现有的保护策略通常涉及高温或多步处理。我们报告了一种分子反应策略，可在 <150°C 下将铜前体转化为金属铜，同时产生超薄碳质和铜 (I) 表面钝化。儿茶酚基配体介导铜还原，实现低温颗粒间融合，并赋予表面钝化作用，产生具有低电阻率和卓越稳定性的柔性铜（在酸中> 1000小时，在硫化物中> 200小时，在140°C下> 240小时）。该策略解决了导电率、腐蚀之间长期存在的权衡……

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2026-05-14

Genetic variability of SARS-CoV-2 in wastewater and associations with community transmission

废水中 SARS-CoV-2 的遗传变异及其与社区传播的关联

Dustin T. Hill, Rafael Schulman, Ian Vasconcellos Caldas, Christopher Dunham, Yifan Zhu, Daryl Lamson, Lindsey Rickerman, Kirsten St. George, Yasir Ahmed-Braimah, Hyatt Green, Brittany L. Kmush, Frank Middleton, David A. Larsen

对社区废水中的遗传物质进行测序有助于病毒多样性的研究。可以使用核苷酸的变化和已识别的变异数量来估计多样性，从而增加从一份废水样品中获得的信息。使用 12,290 个严重急性呼吸综合征冠状病毒 2 (SARS-CoV-2) 废水序列，我们发现病毒多样性是疾病传播的有力指标，平均每周多样性与平均每周新发 COVID-19 感染之间存在显着相关性。尽管病毒浓度是衡量废水中疾病传播的常用指标，但我们发现多样性是一个更好的指标，因为它不受废水中固有噪音的阻碍。我们表明，多样性的多种衡量标准会产生……

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2026-05-14

A unified platform for nucleoside analog synthesis

核苷类似物合成的统一平台

Matthew J. Anketell, Ethan Fung, Wenbin Liu, Mahesh Shinde, Cyndi Qixin He, Kurtis W. C. Ng, Steven M. Silverman, Louis-Charles Campeau, Ralph Pantophlet, Robert Britton

核苷类似物 (NA) 作为抗病毒和抗癌疗法至关重要。尽管数十年专注于药物化学研究，但其相关化学空间仍未得到充分探索，这主要是由于其冗长的单分子合成缺乏生成 NA 文库所需的灵活性。在这里，我们报告了一个灵活、强大且高效的平台，用于使用光氧化还原偶联策略高通量合成 NA。这种方法可产生碳连接和氮连接的 NA，并统一合成几种不同的 NA 类别，包括 4'-硫代、4'-亚氨基和 ProTides，所有这些都来自简单的、可扩展的中间体。使用该平台，我们展示了多样化 NA 文库的产生，并鉴定了几种具有抗 HIV-1 活性的命中化合物。我们期望……

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2026-05-14

AI-guided design of efficient perovskite solar cells operationally stable at 100°C

AI 引导设计可在 100°C 下稳定运行的高效钙钛矿太阳能电池

Jiahao Guo, Bowei Li, Zeyu Zhang, Fang Liu, Congyi Li, Yao Wang, Shaowei Wang, Guoqing Chang, Junyi Fan, Taiyang Zhang, Yongbing Lou, Shengnan Wang, Xingzhong Cao, Yuetian Chen, Yanming Wang, Yanfeng Miao, Yixin Zhao

自首次展示以来，运行稳定的钙钛矿太阳能电池（PSC）一直受到追捧和争论。在这里，我们报告了一种四智能体协作人工智能（AI），用于指导光吸收剂、抗紫外线空穴传输材料和稳定钙钛矿光伏发电的强大异质界面的合理设计。通过热力学驱动的单晶生长和薄膜实验表征进行验证，多代理框架鉴定出高度稳定的甲脒铯碘化铅钙钛矿，FA 0.92 Cs 0.08 PbI 3 。人工智能驱动的见解进一步实现了定制空穴传输分子（4′-（3,6-二甲氧基-9H-咔唑-9-基）-[1,1′-联苯]-4-基）膦酸的设计，该分子具有卓越的紫外线弹性，以及双面……

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Nature

10 篇

Nature Geoscience

1 篇
2026-05-14

Gas hydrate dissolution triggered by subglacial groundwater flushing during deglaciation

冰消过程中冰下地下水冲刷引发的天然气水合物溶解

Paul C. Knutz

摘要 天然气水合物在大陆边缘沉积物和永久冻土地区储存了大量甲烷，但它们在气候变化下不稳定的脆弱性仍然受到很少的限制，特别是在极地地区。在这里，我们利用国际海洋发现计划第 400 次探险和三维反射地震数据来识别格陵兰岛西北近海大陆架下方天然气水合物稳定区内的低甲烷、低盐度区域。接地区楔形盆地内的麻点提供了低甲烷、低盐度区域紧靠海面区域广泛流体疏散的证据。深底模拟反射器和下方气藏的存在意味着甲烷的存在很广泛。那里没有甲烷……

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Nature Nanotechnology

4 篇
2026-05-14

Glycan atlassing enables functional tracing of cell state

聚糖图谱可实现细胞状态的功能追踪

Leonhard Möckl

摘要 糖萼是一层复杂的糖基化分子，包围着人体的所有细胞。它参与调节关键的细胞过程，包括免疫反应调节、细胞粘附和宿主-病原体相互作用。尽管有这些见解，糖萼结构和细胞状态之间的功能关系仍然难以捉摸，这很大程度上是由于糖萼成分及其纳米级组织的结构多样性。在这里，我们展示了DNA标记的凝集素标记和代谢寡糖工程能够对糖萼成分进行多重超分辨率显微镜检查，产生具有纳米分辨率的糖萼结构图谱。对获得的糖萼组成纳米级图进行定量分析……

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Nature Water

1 篇