Ecohydro Daily Digest

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2026年8月7日

共 29 篇，分为 6 组

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星期五 8月7日
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本期目录

Science 15 Nature 6 Nature Climate Change 2 Nature Geoscience 2 Nature Nanotechnology 3 Nature Sustainability 1

Science

15 篇
2026-08-06

The fungal pathogen Candida auris exposes chitin to trigger IFNγ and persist in hair follicles

真菌病原体耳念珠菌暴露几丁质以触发 IFNγ 并持续存在于毛囊中

Eric Dean Merrill, Victoria Prudent, Pauline Basso, Emilie Rapp, Parna Moghadam, Abram Rodriguez, Ethan Hung, Charlotte Hurabielle, Jeffrey Cheng, Raymond Jaihyun Cho, Brook Abegaze, Amanda Buck, Kennedi Pyper, Alessandra Veinbachs, Elina K. C. Wells, Tiffany C. Scharschmidt, Michael D. Rosenblum, Ari B. Molofsky, Suzanne M. Noble

耳念珠菌是一种引起重大公共卫生问题的多重耐药真菌，其在皮肤上持续存在的机制（致命爆发的主要风险因素）仍不清楚。在这项研究中，我们比较了耳念珠菌和白色念珠菌的皮肤定植，以阐明小鼠中不同的真菌-免疫相互作用。耳念珠菌表现出增强的皮肤持久性、毛囊向性和直接毛发结合。白色念珠菌触发了 3/17 型偏向的灭菌抗真菌免疫反应，而耳念珠菌则触发了针对毛囊的 1 型干扰素-γ (IFNγ) 驱动的反应。 IFNγ 通过向角质形成细胞发出信号并抑制上皮抗真菌防御程序来增强耳念珠菌定植。遗传和生化方法表明，响应与...相关的线索

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2026-08-06

The climate benefits of retiring a fully operational internal combustion engine vehicle

退役全面运行的内燃机汽车的气候效益

J. Elliott Campbell and Roland Geyer

内燃机 (ICE) 车辆是大多数美国家庭二氧化碳排放的最大来源。尽管纯电动汽车 (BEV) 大大减少了使用阶段的排放，但这种转变带来了基本的生命周期优化挑战：在功能性内燃机汽车使用寿命结束之前退役是否会带来净气候效益？退役一辆正常运行的内燃机汽车需要在纯电动汽车制造排放和减少车辆运行排放之间进行根本性的权衡。在这项研究中，我们评估了各种退役情景中的这种权衡，发现报废和更换在大多数情况下都能产生一致的减排效果，包括新内燃机车辆的退役。虽然报废了一个功能性的屁股……

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2026-08-06

Chemically induced skin tumors arise from long-lived stem cells of the upper hair follicle

化学诱导的皮肤肿瘤由上毛囊的长寿干细胞产生

Eve Kandyba, Arnaud Jabouille, Ferriol Calvet, Yun Rose Li, Andrea Curtabbi, Diana Cristea, Joyce Shin, Reyno Delrosario, Jonathan Anzules, Di Wu, David Quigley, Mark Taylor, Camila Zanette, Fang Yin Lo, Jacob Higgins, Jesse Salk, Nuria Lopez-Bigas, Allan Balmain

癌细胞起源的鉴定是癌症生物学中的一个基本问题。我们使用独立小鼠皮肤干细胞群的荧光谱系追踪、单细胞转录组学和双链测序来鉴定化学诱导的皮肤肿瘤的起源。肿瘤主要由上毛囊的 Lgr6 + 和/或 Lrig1 + 干细胞产生，但很少由 Lgr5 + 和 Krt19 + 毛囊凸起产生。由二甲基苯并蒽启动的 Lgr6 + 干细胞对肿瘤启动子治疗作出反应，导致携带典型 Hras Q61L 突变的启动细胞的克隆扩增。 Kras 的自发突变也会克隆扩增，但不会产生肿瘤，除非 Hras 基因被删除，从而揭示了……

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2026-08-06

Levitated sensor for magnetometry in ambient environment

用于周围环境磁力测量的悬浮传感器

Wei Ji, Changhao Xu, Guofeng Qu, Dmitry Budker

悬浮粒子系统作为快速发展的精密传感平台而受到关注，通过消除机械接触和相关噪声来提供低损耗、高度隔离的环境。目前的室温悬浮技术主要对加速度敏感，将它们与高灵敏度磁传感集成仍然具有挑战性。在这项工作中，我们展示了一种抗磁稳定磁悬浮磁力计，其中磁体的运动是通过光学方式检测的。我们实现了每平方根赫兹 32 飞特斯拉的灵敏度，足以满足生物学、化学和基础物理领域的广泛应用，与超导量子干涉装置和原子磁力组的性能相匹配……

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2026-08-06

Calcium tunes snail mucus–based materials to multiple functions

钙可以调节蜗牛粘液材料的多种功能

Mariella Gabler, Emeline Raguin, Ernesto Scoppola, Barbara Steigenberger, Assa Yeroslaviz, Peter Werner, Peter Fratzl, Franziska Jehle

粘液被称为粘性液体；然而，蜗牛制造的各种粘液基材料具有更高的内聚力，并针对不同甚至对抗的功能进行定制，包括润滑、粘附、保护和防御。为了深入了解这种多功能性，我们采用多学科方法来研究由蜗牛 Cepaea nemoralis 产生的五种不同的粘液材料。我们的结果表明，蜗牛使用 VI 型胶原蛋白作为主要结构成分，并在粘液分泌过程中添加无定形碳酸钙 (ACC)。 ACC 在湿粘液类型中充当离子源，最有可能用于交联，或在干燥粘液类型中充当矿物质前体。这些发现揭示了这些粘弹性材料的多功能性，它们能够在非常不同的之间切换……

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2026-08-06

Decadal doubling of Siberian methane emissions due to warming-induced fires and methanogenesis

由于变暖引起的火灾和产甲烷作用，西伯利亚甲烷排放量在十年间翻了一番

Sihong Zhu, Yi Liu, Paul I. Palmer, Liang Feng, Dongxu Yang, Shangfeng Chen, Motoki Sasakawa, Robert J. Parker, Hartmut Boesch, Junji Cao, Ove Hermansen, Stephen M. Platt

北部永久冻土地区的大气碳含量是其两倍，很容易受到加速变暖的影响。永久冻土融化产生的甲烷排放最终可能会导致气候-碳反馈。我们对大气甲烷数据的分析表明，2010 年至 2023 年期间，西伯利亚生长季甲烷排放量增加了 12.0 ± 1.9 太克甲烷 (TgCH 4 )（每年 5%）。我们揭示了与高压系统和独特的海陆相互作用相关的西伯利亚水文趋势的对比。西伯利亚东部较温暖、较干燥的条件增加了与火灾相关的排放（0.7 ± 0.1 TgCH 4 年−2 ），西西伯利亚西部较湿润的条件增加了与湿地相关的排放（0.4 ± 0.1 TgCH 4 年−2 ）。温度之间的弱非线性关系……

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2026-08-06

Generative design of bacteriophages with genome language models

使用基因组语言模型的噬菌体生成设计

Samuel H. King, Claudia L. Driscoll, David B. Li, Daniel Guo, Aditi T. Merchant, Garyk Brixi, Max E. Wilkinson, Brian L. Hie

许多重要的生物学功能不是由单个基因产生，而是由整个基因组编码的复杂相互作用产生。我们报告了使用基因组语言模型的完整噬菌体基因组的首次生成设计。我们使用噬菌体 ΦX174 作为我们的设计模板，生成了具有目标宿主向性的可行噬菌体。实验测试产生了 16 个在实验室条件下具有不同适应度的噬菌体。冷冻电子显微镜证实，生成的噬菌体在其衣壳中利用了进化上遥远的 DNA 包装蛋白。生成的噬菌体混合物迅速克服了 ΦX174 耐药大肠杆菌菌株，展示了一条针对快速进化的细菌病原体的人工智能生成噬菌体疗法的道路。这项工作提供了一个蓝图……

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2026-08-06

Fossil evidence favors a role for vision in the modular evolution of the primate neocortex

化石证据支持视觉在灵长类新皮质模块化进化中的作用

Richard F. Kay, Chris L. Organ, Paul E. Morse, Kari L. Allen, E. Christopher Kirk

新皮质扩张是冠灵长类动物的一项关键创新，尽管新皮质如何进化的化石证据仍然难以捉摸。我们使用现存灵长类动物和始新世-中新世化石灵长类动物的虚拟脑内铸件研究了新皮质的进化。我们发现，冠灵长类进化枝的新皮质尺寸平行增加，眼镜猴和类人猿迅速增加。尽管灵长类动物的额叶通常被描述为不成比例地扩张，但我们表明它是逐渐进化的，遵循异速生长的常见模式。相比之下，单鼻动物的非额叶新皮质区域相对于大脑大小而言经历了快速增加。新皮质扩张与视神经孔面积的增加同时发生，表明视觉感觉输入起作用……

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2026-08-06

Paleogenomic insight into the collapse, recovery, and management of American bison

对美洲野牛崩溃、恢复和管理的古基因组学见解

Jonas Oppenheimer, Joshua D. Kapp, Molly Cassatt-Johnstone, Samuel Sacco, William E. Seligmann, Holland C. Conwell, Sarah Ford, Cassandra Gunn, Lael D. Barlow, Amy Phillips, Kenneth P. Cannon, Lawrence C. Todd, Spencer R. Pelton, Glen MacKay, Kyle Forsythe, Mark A. Edwards, Mark C. Ball, David R. W. Bruinsma, Jessica Z. Metcalfe, John W. Ives, Robert J. Losey, Tatiana Nomokonova, Tomasin Playford, Chris Widga, Craig M. Lee, Karsten Heuer, Wes Olson, Paul Stothard, John Southon, Donalee M. Deck, Christopher N. Jass, Richard E. Green, Lee C. Jones, Gregg P. Adams, Todd K. Shury, Gregory A. Wilson, Beth Shapiro

美洲野牛（Bison bison）到20世纪几乎被猎杀至灭绝。这种快速下降和残余种群的分散性给它们的恢复和恢复能力带来了挑战，人类促成的野牛亚种和牛（Bos taurus）之间的混合也是如此。为了了解当前的多样性，我们对过去约 20,000 年的 115 个古代野牛和 45 个现代野牛基因组进行了测序。我们的研究结果表明，与结构化的现代牛群相比，过去的野牛种群是相互联系的。现代林野牛 (B. b. athabascae) 是分布于北方的亚种，携带着 20 年代易位的平原野牛 (B. b. bison) 祖先，而且许多野牛样本缺乏牛的祖先。我们的研究结果揭示了人类对野牛的影响，并强调了古代的适用性……

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2026-08-06

Vicinal disubstitution of alkyl C–X synthons via alkene radical cation generation

通过烯烃自由基阳离子生成进行烷基 C-X 合成子的邻位取代

Yufei Zhang, Tamal Das, Zi Xuan, Mrinmoy Das, Hammed O. Bisiriyu, Alon Nudler, Ben D. Parasch, Matthew D. Resmini, Aubrey E. Graham, David F. Watson, Jennifer S. Hirschi, Patricia Z. Musacchio

在有机化学中，两个相邻碳的官能化通常从烯烃或已经二取代的前体开始。在这里，我们报告了一种放能激活模式，通过光氧化还原触发的氢原子抽象（HAT）和自旋中心转移（SCS）过程，从单功能C（sp 3 ）–X手柄直接生成烯烃自由基阳离子中间体。计算表明，电子离域和氢键溶剂分子网络促进了协调一致的 [HAT+SCS] 机制。该催化平台用于设计亲电反应性（C-X）从一种碳转移到另一种碳，我们将其称为亲电穿梭。因此，两种亲核试剂可用于从同型苄基 C-X 合成子构建 1,2-双官能化加合物，de…

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2026-08-06

Adaptive modulation of theta sweeps in the brain’s navigation circuit

大脑导航回路中 θ 扫描的自适应调制

Abraham Z. Vollan, Michael F. Schellenberger, Richard J. Gardner, May-Britt Moser, Edvard I. Moser

高效的导航需要优先考虑来自行为相关位置的信息。在大鼠中，这种选择性采样可能源于网格和位置细胞群中的θ节奏扫描，这些细胞群以左右交替的模式扫描附近的空间，并由旁轴方向信号协调。这种交替促进了探索过程中均匀的空间覆盖，但扫描是否可以灵活地调整以满足即时需求仍然未知。通过对自由行为的老鼠进行大规模神经像素记录，我们发现扫描和方向信号是快速动态调节的：它们在追逐过程中跟踪移动目标，在静止过程中先于定向反应，并在向后运动过程中反向——所有这些都不需要事先对目标位置进行空间学习。比较…

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2026-08-06

Heavily doped, highly compensated epitaxial ScN thin films exceed Boltzmann thermopower limits

重掺杂、高补偿外延 ScN 薄膜超出玻尔兹曼热电势极限

Renuka Karanje, Dheemahi Rao, Diksha Dadhich, Sourav Rudra, Ashalatha Indiradevi Kamalasanan Pillai, Magnus Garbrecht, Subroto Mukerjee, Bivas Saha

塞贝克效应将温度梯度转换为电压。然而，传统的传输理论将晶体材料中的热电势限制在每开尔文几毫伏。我们提供的实验证据表明，在重掺杂、高补偿 (HDHC) 外延氮化钪 (ScN) 薄膜中，接近室温的塞贝克系数超过 –124 毫伏/开尔文。 HDHC ScN 中带电掺杂剂的随机分布已知会产生电势波动，从而扭曲电子能带并引起渗流输运，我们的结果进一步揭示了热电势和电导率之间的幂律缩放。在超薄膜中，库仑势的 Rytova-Keldysh 修正进一步放大了势波动……

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2026-08-06

A molecular switch for coordinating kinesin and dynein transport of mitochondrial cargo

协调线粒体货物的驱动蛋白和动力蛋白运输的分子开关

Christina Gladkova, Maria G. Paez-Segala, William P. Grant, Mark Kittisopikul, Samuel A. Myers, Yuxiao Wang, Ronald D. Vale

线粒体响应压力和局部能量需求的细胞分布由基于微管的分子马达驱动蛋白和动力蛋白的相对活动控制。这两个相反极性的微管马达之间的切换机制仍然未知。在这项研究中，我们将细胞合成货物运输测定与 AlphaFold2 引导的诱变结合起来，以确定线粒体接头蛋白 [运输驱动蛋白结合蛋白 (TRAK)] 中的调节螺旋，该螺旋介导驱动蛋白和动力蛋白驱动的运输之间的切换。螺旋序列的差异解释了为什么两种几乎相同的 TRAK 亚型主要以相反的方向运输线粒体。应激激活激酶对调节螺旋的磷酸化导致了……

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Nature

6 篇

Nature Climate Change

2 篇

Nature Geoscience

2 篇

Nature Nanotechnology

3 篇
2026-08-06

Spectral biophysical cytometry with nanosensors reveals remodelling of immune cells in atherosclerosis

使用纳米传感器的光谱生物物理细胞术揭示了动脉粥样硬化中免疫细胞的重塑

Erdinc Sezgin

摘要 细胞的生物物理特性决定了细胞的生理学。利用这些特性进行生物医学应用需要能够同时测量数百万个细胞和不同细胞类型的多个参数。然而，当前的技术受到吞吐量和低维度的限制。在这里，我们介绍光谱生物物理细胞术（SBC），这是一个高通量平台，它将环境敏感纳米传感器与光谱流式细胞术相结合，以单细胞分辨率解析免疫细胞的多参数生物物理特性。通过使用报告膜顺序、线粒体电位和膜电位的荧光纳米传感器，SBC 能够同时量化不同免疫细胞群中的关键细胞物理状态……

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Nature Sustainability

1 篇