Ecohydro Daily Digest

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2026年8月21日

共 29 篇，分为 4 组

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星期五 8月21日
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本期目录

Science 15 Nature 12 Nature Climate Change 1 Nature Sustainability 1

Science

15 篇
2026-08-20

Genomes of Poaceae relatives reveal key metabolic innovations preceding the evolution of grasses

禾本科近缘种的基因组揭示了草类进化之前的关键代谢创新

Yuri Takeda-Kimura, Bethany Moore, Samuel Holden, Jae S. Morris, Sontosh K. Deb, Carly Sanders, Jorge El-Azaz, Matt Barrett, David Lorence, Marcos V. V. de Oliveira, Wynne Havranek, Jane Grimwood, Melissa Williams, Lori Beth Boston, Jerry Jenkins, Christopher Plott, Shengqiang Shu, Kerrie Barry, David M. Goodstein, Jeremy Schmutz, Joseph M. Jez, Matthew J. Moscou, Michael R. McKain, James H. Leebens-Mack, Hiroshi A. Maeda

草科（禾本科）具有巨大的经济和生态重要性，并表现出独特的代谢特征，包括淀粉和木质素的双重生物合成途径。我们对 Pharus 、 Joinvillea 、 Ecdeiocolea 和 Typha 物种的基因组进行了测序，以研究这些代谢创新相对于草科起源的时间和方式。谱系中的 rho 全基因组复制 (ρWGD) 导致了所有草类的最后一个共同祖先，从而促进了胞质淀粉生物合成基础基因家族的扩展，而苯丙氨酸氨裂合酶 (PAL) 的早期串联复制产生了苯丙氨酸/酪氨酸氨裂合酶 (PTAL)，它负责双木质素生物合成。综合生化、功能和结构……

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2026-08-20

TGW1a locus simultaneously shortens growth duration and boosts grain yield in rice

TGW1a 基因座同时缩短水稻生长周期并提高水稻产量

Zhiyong Li, Guan Li, Zhichao Liu, Zhen Cheng, Yibo Wu, Xixi Liu, Xinyong Liu, Xin Ai, Wanning Liu, Guanghao Li, Longxue Chang, Man Yin, Yichen Cheng, Yu Cheng, Yifeng Wang, Xiaohong Tong, Jie Huang, Guoming Zhang, Yuxuan Hou, Jiezheng Ying, Jian Zhang

协调短生长周期和高粮食产量之间的权衡对于提高水稻年产量至关重要。我们发现，编码开花位点 T 样蛋白的 qTGW1a 控制抽穗和氮利用效率 (NUE)，从而支撑水稻的粒重和产量。 TGW1a 与 Ghd7 和 Hd1 相互作用并稳定 Ghd7 和 Hd1，以提高 NUE 和谷物产量。启动子的自然变异使祖先等位基因 TGW1a JZ 能够维持 TGW1a 转录的中间水平。通过解耦其与弱粒数调节剂 Gn1a JZ 的联系，TGW1a JZ 使五个现代品种和衍生的 F 1 杂交种的生长持续时间缩短了 3.67 至 8.67 天，籽粒产量提高了 4.22 至 11.00%。这项研究揭示了培育生长较短的水稻品种的基因座……

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2026-08-20

Tracing the origins of de novo coronary collateral formation in cardiac repair

追踪心脏修复中冠状动脉侧支循环形成的起源

Mingjun Zhang, Maoying Han, Yangfeng Hou, Zixin Liu, Yilian Wang, Xiuzhen Huang, Cheng Kiu Ho, Hang Qu, Qing-Dong Wang, Xin Ma, Kathy O. Lui, Bin Zhou

冠状侧支动脉被认为是通过动脉重组从头形成的，在这个过程中，动脉内皮细胞（EC）从先前存在的动脉迁移并重新组装成新的动脉。使用追踪动脉 EC 的遗传工具，我们发现它们对侧支循环的贡献不大。双基因谱系追踪表明，毛细血管内皮细胞，而不是动脉内皮细胞，是新生侧支循环的主要组成部分。毛细血管向侧支循环的转化对于心脏修复在功能上至关重要。此外，通过修饰的信使RNA瞬时Vegfa表达显着促进了侧枝循环的形成。从机制上讲，血管内皮生长因子 (VEGF) 通过 YY1/SETD1A 介导的调节 HES1 转录来驱动动脉化……

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2026-08-20

Laser Mössbauer spectroscopy of 229 Th in CaF 2

CaF 2 中 229 Th 的激光穆斯堡尔光谱

Takahiro Hiraki, Takahiko Masuda, Sayuri Takatori, Fabian Schaden, Michael Bartokos, Kjeld Beeks, Yuta Fukunaga, Andreas Grüneis, Ming Guan, Georgy Kazakov, Thomas LaGrange, Adrian Leitner, Ira Morawetz, Ryoichiro Ogake, Koichi Okai, Martin Pimon, Martin Pressler, Thomas Riebner, Noboru Sasao, Felix Schneider, Thorsten Schumm, Kotaro Shimizu, Luca Toscani de Col, Tomas Sikorsky, Akihiro Yoshimi, Koji Yoshimura

穆斯堡尔谱广泛应用于化学、地质学和固体物理学领域，用于探测材料中原子核的局部物理和化学环境。在这里，我们将这项技术扩展到光学范围，使用真空紫外激光来探测氟化钙 (CaF 2 ) 晶体中掺杂的钍 229 ( 229 Th) 的低能核跃迁。我们发现了钍离子的四个不同的掺杂位点，确定了与主体晶体相互作用产生的特征电场梯度，并确定了两种主要配置的微观结构。位点选择性激光激发能够研究所有位点的异构态寿命和激光诱导淬火。该技术为核环境提供了强大的探测……

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2026-08-20

Modality-specific neurovascular coupling via layer-segregated arteriole networks

通过层分离的小动脉网络进行模态特异性神经血管耦合

Antoine Malescot, Milene R. Malheiros-Lima, Laurianne Zana, Michael C. Bennett, Éric Martineau, Franca Schmid, Ravi L. Rungta

大脑的血管系统通过神经血管耦合动态调节能量供应。在这项研究中，我们表明，在小鼠中，神经血管耦合是模态依赖性的：不同的感觉输入招募特定的小动脉类型，产生不同的层流血流模式。使用多尺度光学成像，我们比较了神经元和血管对触摸、伤害感受、运动感觉反馈和自发活动的反应。浅层小动脉扩张随着表层活动的增加而出现，而深层小动脉则广泛地整合输入条件下的信号。小动脉类型特异性扩张将局部神经元活动的强度与毛细血管血流反应解耦，血流模式由血管拓扑形成并在计算机中重现。一起…

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2026-08-20

Virome-wide ubiquitin ligase discovery reveals diverse mechanisms of immune evasion

全病毒组泛素连接酶的发现揭示了免疫逃避的多种机制

Caleb R. Glassman, Kheewoong Baek, Gaopeng Hou, Qiru Zeng, Christopher Nardone, Kate B. Juergens, Eric Fujimura, Colin N. O’Leary, Mamie Z. Li, Joao A. Paulo, Eric S. Fischer, Siyuan Ding, J. Wade Harper, Stephen J. Elledge

病毒是细胞内寄生虫，可以重新编程宿主蛋白质组以促进复制并逃避免疫识别。我们应用约 10,000 个开放阅读框的病毒组文库来发现病毒泛素连接酶，并使用靶向 CRISPR 筛选和蛋白质组学绘制其降解机制和宿主底物。这些病毒效应子可分为模仿宿主 E3 的规范连接酶、重定向宿主 E3 的劫持者以及重新连接 cullin-RING 连接酶机制的非规范连接酶。这些病毒介导的降解的不同策略集中在免疫相关底物上，包括 JAK1 和 CUL1 β−TrCP ，强调了免疫逃避是病毒泛素连接酶进化的主要驱动力。我们的研究结果阐明了利用泛素蛋白的病毒策略……

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2026-08-20

RAD51 stabilizes neutrophil extracellular traps to compartmentalize inflammation

RAD51 稳定中性粒细胞胞外陷阱以区分炎症

Lorenza Iolanda Tsansizi, Sophie Yihan Guan, Iker Valle Aramburu, Rajvee Shah Punatar, Thomas J. Williams, Yihe E. Qiao, Anna Reed, Darius Armstrong-James, Stephen C. West, Venizelos Papayannopoulos

中性粒细胞胞外陷阱（NET）具有分支染色质结构，其起源和功能仍然未知。我们发现 NET 分支是由 RAD51 介导的，RAD51 是一种在 DNA 重组修复过程中产生 DNA 连接的蛋白质。药理学抑制、RAD51 敲低或 GEN1 和 RuvC 分解酶处理可减少分支和不稳定的 NET，而不同刺激下的 RAD51 上调会产生稳定性不同的 NET。小鼠肺部烟曲霉感染期间的 RAD51 抑制可消除 NET 并减少肺细胞因子。然而，循环中 NET 成分积累的增加导致循环单核细胞中白细胞介素 6 (IL-6) 的诱导，从而加剧 2 型炎症和哮喘。细胞外血浆 DNA 与 IL-6 相关……

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2026-08-20

Ultralong sheathed single-metal-atom chains synthesized under high pressure

高压合成超长鞘单金属原子链

Jie Zhang, Xiao Dong, Shengchao Qiu, Xin Yang, Chengyu Li, Hongfei Ma, Yunfan Fei, Qingchao Zeng, Fang Li, Yi Xie, Yan Duan, Xudong Jiang, Jingqin Xu, Puyi Lang, Jiarui Yuan, Hao Luo, Yuan Fang, Zilin Zhao, Yikun Bao, Yajie Wang, Yongjin Chen, Junliang Sun, Shangda Jiang, Ho-kwang Mao, Haiyan Zheng, Kuo Li

单金属原子链（SMAC）代表了一维纳米结构的极限。它们作为凝聚态物理的原型模型系统，并构成下一代纳米电子学的基本构建模块。然而，合成适合实际应用的 SMAC 仍然具有挑战性。在这项工作中，我们通过将 β-铜酞菁压缩至 21 吉帕以上，制造出毫克级的微米长碳鞘铜 SMAC。 SMAC 具有原子级有序性，可通过酸辅助剥离进行分离，并表现出卓越的稳定性，Cu-Cu 距离限制在 2.57 埃。实验和计算结果表明各向异性电导和反铁磁相互作用。这项工作建立了一个宇宙……

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2026-08-20

Redirecting wet–interfacial redox pathways for efficient inverted perovskite solar cells

重定向湿界面氧化还原途径，实现高效倒置钙钛矿太阳能电池

Zheng Liang, Boyuan Liu, Yuelong Li, Yalan Zhang, Yi Yang, Shengbin Cheng, Linchuan Ma, Bao Tu, Hua-Chao Liu, Huifen Xu, Yuqi Bao, Minghui Fan, Peide Zhu, Xianfu Zhang, Congqi Li, Hui Zhang, Xinyuan Zhang, Yuheng Li, Guodong Chen, Cheng Liu, Chen Zhu, Chuying Ouyang, Nam-Gyu Park, Yong Zhang

咔唑基膦酸自组装单层 (SAM) 对于高效 p-i-n 钙钛矿太阳能电池至关重要。然而，在加工过程中，这些 SAM 不可避免地会接触钙钛矿墨水，其酸性会触发二甲亚砜 (DMSO) 介导的碘化物氧化还原反应，从而影响器件性能，这是倒置器件的普遍瓶颈。我们解决了 SAM 触发的氧化还原机制，并引入化学匹配的酰肼添加剂来减轻降解。这些添加剂消除了 DMSO 的活化作用，并将不需要的副产物重新导向良性的酰肼-甲脒加合物。因此，我们在小面积 (0.06 cm 2 ) 电池中实现了 27.7% 的功率转换效率 (PCE)（认证为 27.4%），在 2.0 m 2 模块中实现了 20.1% 的功率转换效率 (PCE)，以及 T9…

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2026-07-16

Preferred synthesis of armchair transition metal dichalcogenide nanotubes

扶手椅过渡金属二硫属化物纳米管的优选合成

Abid, Luneng Zhao, Ju Huang, Yongjia Zheng, Yuta Sato, Tianyu Wang, Dmitry Levshov, Lingfeng Wang, Haiming Sun, Qingyun Lin, Zhen Han, Chunxia Yang, Bill Herve Nduwarugira, Yicheng Ma, Yige Zheng, Hang Wang, Salman Ullah, Afzal Khan, Qi Zhang, Wenbin Li, Junfeng Gao, Bingfeng Ju, Feng Ding, Yan Li, Wouter Herrebout, Kazu Suenaga, Shigeo Maruyama, Huayong Yang, Rong Xiang

纳米管代表了一类重要的晶体材料，但控制其结构，特别是手性，仍然是一个基本挑战。在这项工作中，我们报告了一种合成具有优选扶手椅手性的过渡金属二硫族化物纳米管的策略。在氮化硼纳米管通道内以高产率和结构纯度形成二硫化锡、二硫化钼和二硫化钨纳米管。原子分辨率成像、电子衍射和圆二色性显示，扶手椅偏好高达 83%。密度泛函理论排除了结构稳定性是这种偏好的根源，但证实了锯齿形纳米带在能量上更稳定。机器学习潜在的分子动力学模拟了锯齿形纳米带……

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2026-07-16

De novo design of orthogonal far-red, orange, and green fluorophore-binding proteins for multiplexed imaging

用于多重成像的正交远红、橙色和绿色荧光团结合蛋白的从头设计

Long Tran, Steffen Klein, David Juergens, Shajesh Sharma, Justin Decarreau, Gyu Rie Lee, Yujia Wang, Wei Chen, Asim K. Bera, Alex Kang, Jon Woods, Emily Joyce, Dionne K. Vafeados, Nicole Roullier, Xinting Li, Bingxu Liu, Yang Bo, Edin Muratspahić, Tim A. Brown, Jonathan B. Grimm, Ronak Patel, Luke D. Lavis, Julia Mahamid, Linna An, David Baker

荧光蛋白和小分子染料为生物成像提供了互补的优势：蛋白质适合基因标记，而染料则提供卓越的亮度和光稳定性。为了结合这些优势，我们使用从头蛋白质设计来生成小型、纳摩尔亲和力、高选择性结合物 (NovoTags)，用于跨越可见光谱的三种细胞渗透性染料。我们证明了 NovoTag 荧光寿命可以调整，并展示了它们在基于寿命和波长的多重荧光成像中的应用。我们还设计了一个双链版本 (NovoSplit)，其功能是在活细胞中作为具有荧光读数的化学诱导二聚化系统，或在固定细胞中作为最小扰动的邻近探针。我们的方法结合了先进...

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2026-08-20

China’s solar expansion policy reduces bird diversity

中国的太阳能扩张政策减少了鸟类的多样性

Huiming Zhang, Aixin Zhang, Kai Wu, Yinyin Cai, Shanjun Li, Shouyang Wang, Yueming (Lucy) Qiu, Shoujun Huang, Thi Thuc Anh Phan

全球向可再生能源的过渡是否会造成绿色困境，使碳减排与生物多样性保护相矛盾？本研究使用2014年至2023年覆盖中国2344个县的面板数据集检验了促进太阳能光伏发电的政策对当地鸟类生物多样性的影响。有利于光伏发电扩张的政策导致鸟类多样性减少，对较富裕和非沙漠地区以及广泛分布的物种造成了不成比例的影响。该机制主要通过土地转化来运作：农田和草地被转化为发达地区，减少了植被的多样性。矛盾的是，叶面积指数增加了，这种模式我们称之为“劣质绿化”，多样化的自然景观被密集但生态的景观所取代……

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2026-08-20

Autonomous biomedical research with an artificial intelligence agent

使用人工智能代理进行自主生物医学研究

Kexin Huang, Serena Zhang, Hanchen Wang, Yuanhao Qu, Yingzhou Lu, Ryan Li, Yusuf Roohani, Lin Qiu, Shiyi Cao, Gavin Li, Junze Zhang, Di Yin, Rick Wierenga, Deniz Kavi, Sherry Liu, Tianwei She, Shruti Marwaha, Jennefer N. Carter, Xin Zhou, Matthew T. Wheeler, Jonathan A. Bernstein, Mengdi Wang, Peng He, Jingtian Zhou, Michael P. Snyder, Le Cong, Aviv Regev, Jure Leskovec

生物医学研究越来越受到重复、分散的工作流程的限制，从而减慢了发现速度。我们介绍 Biomni，这是一种通用生物医学人工智能代理，可以自主执行各种研究任务。为了绘制生物医学行动空间，Biomni 的行动发现代理从 25 个领域的数千种出版物中挖掘工具、数据库和协议，构建统一的代理环境。其通用架构将大型语言模型推理与检索增强规划和基于代码的执行相集成，无需预定义模板即可动态组合工作流程。系统基准测试显示了跨异构任务的强大概括性——因果基因优先级排序、药物再利用、罕见疾病诊断、微生物组分析……

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Nature

12 篇

Nature Climate Change

1 篇

Nature Sustainability

1 篇
2026-08-20

Diversity of circular economies from Global South evidence

来自全球南方的证据显示循环经济的多样性

Julian Kirchherr

摘要 循环经济（CE）被广泛视为全球可持续资源利用的关键杠杆。然而，循环经济概念主要关注北半球的高资源利用，很大程度上忽视了南半球社会经济背景下循环的驱动因素、解决方案和推动因素。在这里，我们根据对 183 篇同行评审文章的系统回顾，评估了 CE 在南半球的表现。我们发现循环解决方案更加自下而上，以社区层面和通常非正式的实践为中心，而不是自上而下、政策和工业驱动的活动，这些活动在全球北方知情的CE文献中占主导地位。 CE 动机同样不同，主要植根于社会经济需求和文化习俗，而不是环境……

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