编译｜未玖  Science,12 MAR 2026,VOL 391, ISSUE 6790 《科学》，2026年3月12日，第391卷，6790期 材料科学Materials Science Strong and brittle lithium dendrites 强而脆的锂枝晶 ▲ 作者：QING AI, BOYU ZHANG, XING LIU, BONGKI SHIN, WENHUA GUO, GUANHUI GAO, ET AL. ▲链接： https://www.science.org/doi/10.1126/science.adu9988 ▲摘要： 锂枝晶在电解质和隔膜中的生长及渗透仍是实现高能量密度锂金属电池的关键难题。 基于学界普遍认为的锂金属的质地柔软性，采用机械强度高的电解质和隔膜一直被视为一种很有前景的策略。然而，在刚性固态电解质中，枝晶形成依然存在，这表明其具有不同的机械特性。 研究组采用无空气方案测量了单个锂枝晶的机械性能。结果意外发现，锂枝晶具有高强度和高脆性，其断裂应力超过150兆帕，这与具有延展性的块体锂金属截然不同。 低温透射电子显微镜观察和力学模型分析表明，这种行为源于固态电解质界面约束以及纳米级强化作用。这些发现为枝晶穿透和死锂形成提供了新的替代机制，并为锂金属电池的设计策略提供了指导。 ▲ Abstract： The growth and penetration of lithium dendrites through electrolytes and separators remain key challenges to realizing high–energy density lithium-metal batteries. Using mechanically strong electrolytes and separators has been considered a promising strategy based on the commonly believed softness of lithium. However, dendrite formation persists in stiff solid electrolytes, suggesting distinct mechanical behaviors. We measured the mechanical properties of individual lithium dendrites using an air-free protocol. We found that lithium dendrites are unexpectedly strong and brittle, with fracture stress greater than ~150 megapascals, unlike the ductile bulk metal. Cryo–transmission electron microscopy and mechanical modeling showed that this behavior arises from solid electrolyte interface constraints and nanoscale strengthening. These findings provide alternative mechanisms for dendrite penetration and dead lithium formation as well as guidance for design strategies for lithium-metal batteries. 环境科学Environmental Science Rapid evolution predicts demographic recovery after extreme drought 快速进化可预测极端干旱后的种群数量复苏 ▲ 作者：DANIEL N. ANSTETT, JULIA ANSTETT, SEEMA N. SHETH, DYLAN R. MOXLEY, HALEY A. BRANCH, MOJTABA JAHANI, ET AL. ▲链接： https://www.science.org/doi/10.1126/science.adu0995 ▲摘要： 由于气候变化而出现数量减少的物种可能需要进化来维持存续。尽管进化拯救已在理论和实验室研究中得到证明，但其对于面临气候变化的自然种群的适用性仍然未知。 研究组分析了在极端干旱条件下，猩红色猴面花（Mimulus cardinalis）的快速进化及其种群动态之间的联系。对55个种群进行全基因组测序，以确定与气候相关的基因座，同时还追踪了干旱期间种群结构和等位基因频率的变化。 结果发现，在干旱期间，整个种群数量大范围下降，种群进化速度存在地理差异，种群数量的恢复情况也各不相同，而这些情况都可通过与气候相关基因座上的遗传变异程度以及该位点的快速进化来预测。 这些研究结果表明，在野外环境中存在进化拯救的可能性，即在适应性位点而非中性位点上的基因变异能够预测种群的恢复情况。 ▲ Abstract： Populations that are declining as a result of climate change may need to evolve to persist. Although evolutionary rescue has been demonstrated in theory and in the laboratory, its relevance to natural populations facing climate change remains unknown. Here we link rapid evolution and population dynamics in scarlet monkeyflower, Mimulus cardinalis, during exceptional drought. We leverage whole-genome sequencing across 55 populations to identify climate-associated loci. Simultaneously we track demography and allele frequency change throughout the drought. We establish range-wide population decline during the drought, geographically variable rapid evolution, and variable population recovery that is predictable by standing genetic variation in, and rapid evolution at, climate-associated loci. These findings demonstrate the possibility of evolutionary rescue in the wild, showing that genetic variation at adaptive, but not neutral, loci predicts population recovery. Evolutionary adaptation to global change reduces sustainable fisheries yields 对全球变化的进化适应性降低了可持续渔业的捕捞产量 ▲ 作者：TAN Koz?owski , DUSTIN J. MARSHALL AND CRAIG R. WHITE ▲链接： https://www.science.org/doi/10.1126/science.aea1341 ▲摘要： 全球变暖正在改变支撑粮食安全的渔业资源，然而对这些影响的预测通常排除了进化过程。 研究组建立了一个模型，用于预测鱼类将如何适应未来的气候状况，以及这种进化对渔业产量的影响。 他们预测，在水温较高的环境中，鱼类的生长速度虽然会加快，但其性成熟时间会提早，从而导致其最大体型变小。同时还预测，进化过程能够减缓气候变化对鱼类适应能力的影响，但会加剧其对渔业产量的负面影响——使损失加剧约50%。 排除进化因素高估了所有排放情景下的未来渔业产量，但进化的影响在最极端的情景下最为明显。所有生物的生命周期都可能因全球变化而发生相应变化——在预测生态系统及其服务功能时，应当将这种演变因素考虑在内。 ▲ Abstract： Global warming is altering the fisheries that underpin food security, but projections of these impacts generally exclude evolutionary processes. We describe a model that forecasts how fish will adapt to future climates and the consequences of that evolution for fisheries yields. We predict that fish in warmer waters will grow faster but evolve earlier maturation, decreasing their maximum size. We predict that evolution ameliorates the impacts of climate change on fish fitness but exacerbates its impacts on fisheries yields—worsening losses by ~50%. Excluding evolution overestimates future yields under all emissions scenarios, but evolution’s impacts are greatest under the most extreme scenarios. All life histories may evolve in response to global change—this evolution should be considered in projections of ecosystems and their services. 动物学Zoology Seal and sea lion brains have evolved to support volitional control of vocal behavior and learning 海豹和海狮的大脑已进化出支持自主发声控制以及发声学习的能力 ▲ 作者：PETER F. COOK, ANDREW A. ROUSE, EVA SAWYER, KARLA MILLER AND GREGORY BERNS ▲链接： https://www.science.org/doi/10.1126/science.adx9367 ▲摘要： 海豹和海狮具有高度发达的自主呼吸控制能力，而海豹科还在此基础上进化出包括模仿在内的发声学习。 在这项工作中，研究组通过组织学分析和体外扩散磁共振成像追踪技术，为支持鳍足动物自主发声控制方面的累积神经适应的系统发育谱提供了证据。海狮科和海豹科动物（并非郊狼）的发声运动皮层与发声脑干核团之间存在直接联系。 海豹的丘脑前腹外侧与发声前运动皮层之间存在增生性连接——这是与鸟类发声学习以及人类和鹦鹉模仿能力相关的前脑回路的一部分。研究组证明，海豹科具有与发育阶段的发声学习相关的听觉-前运动通路。 ▲ Abstract： Seals and sea lions have highly developed volitional breathing control, to which the phocid seals add vocal production learning, including mimicry. In this work, using histology and ex vivo diffusion magnetic resonance imaging tractography, we provide evidence for a phylogenetic spectrum of accumulative neural adaptations supporting aspects of volitional vocal control across pinnipeds. Otariids and phocid seals, but not coyotes, have a direct connection between the vocal motor cortex and phonatory brainstem nuclei. Harbor seals showed hypertrophic connectivity between the anterior ventrolateral thalamus and the vocal premotor cortex—part of a forebrain circuit related to vocal learning in birds and mimicry in humans and parrots. We demonstrate that phocid seals have auditory-premotor pathways potentially related to developmental call learning. Ravens anticipate wolf kill sites across broad scales 乌鸦预测大规模的狼群捕杀地点 ▲ 作者：MATTHIAS-CLAUDIO LORETTO, KRISTINA B. BECK, DOUGLAS W. SMITH, DANIEL R. STAHLER, LAUREN E. WALKER, MARTIN WIKELSKI, ET AL. ▲链接： https://www.science.org/doi/10.1126/science.adz9467 ▲摘要： 食腐动物通常依赖分布零散且难以预测的腐肉为食。长期以来有一种假设认为，食腐乌鸦通过直接追踪大型食肉动物前往其捕猎点来可靠地定位这些食物。 然而，通过对黄石国家公园内69只乌鸦、20只狼和11只美洲狮进行卫星追踪，研究组发现乌鸦很少会远距离跟随捕食者。相反，乌鸦通常会再次重访狼群经常捕杀猎物的地点，它们会从远至155千米外返回来寻找腐肉。 就像导航至永久性的人为补给站一样，乌鸦似乎能够记住先前与狼或其猎物接触所形成的潜在腐肉来源。这些发现表明，在寻找短暂性资源的过程中，空间记忆和导航能力在食腐动物（以及可能在其他广泛物种中）的发挥作用要远大于此前假设。 ▲ Abstract： Scavengers generally rely on patchily distributed, unpredictable carrion. A long-standing hypothesis suggests scavenging ravens reliably locate such food by directly following large carnivores to their kills. However, by satellite tracking 69 ravens, 20 wolves, and 11 cougars in Yellowstone National Park, we found that following of predators over large distances rarely occurred. Instead, ravens routinely revisited sites where wolf kills were common—returning from distances of up to 155 kilometers to find carrion. Much like navigating to permanent anthropogenic subsidies, ravens appear to remember potential sources of carrion shaped by previous encounters with wolves or their kills. These findings suggest that spatial memory and navigation play a considerably greater role than previously assumed among scavengers, and possibly other wide-ranging species, in search of ephemeral resources. 公共卫生Public Health Polymerase trapping as the mechanism of H5 highly pathogenic avian influenza virus genesis 聚合酶捕获导致H5高致病性禽流感病毒产生 ▲ 作者：MATHIS FUNK, MONIQUE I. SPRONKEN , ROY M. HUTCHINSON, BENOIT ARRAGAIN, PAULINE JUYOUX, THEO M. BESTEBROER, ET AL. ▲链接： https://www.science.org/doi/10.1126/science.adr6632 ▲摘要： 高致病性禽流感病毒（HPAIV）源于H5和H7型低致病性禽流感病毒（LPAIV）。尽管几十年前学界就已确定，在血凝素基因中插入可被蛋白酶切割的多碱基切割位点（MBCS）是LPAIV向HPAIV转变的遗传基础，但这种插入事件的机制尚不清楚。 研究组展示了瞬时H5 RNA结构，预测将流感病毒聚合酶捕获在富含嘌呤的序列上，驱动核苷酸插入，为RNA结构参与MBCS获取提供了经验证据。将H5样序列和结构引入H6血凝素中，导致MBCS生成插入突变。 该研究结果表明，H5 HPAIV出现的核苷酸插入源于RNA结构驱动的多样性生成机制，该机制也可能发生在其他RNA病毒中。 ▲ Abstract： Highly pathogenic avian influenza viruses (HPAIVs) derive from H5 and H7 low pathogenic avian influenza viruses (LPAIVs). Although insertion of a furin-cleavable multibasic cleavage site (MBCS) in the hemagglutinin gene was identified decades ago as the genetic basis for the LPAIV-to-HPAIV transition, the mechanisms underlying the occurrence of insertion are unknown. Here, we show that transient H5 RNA structures, predicted to trap the influenza virus polymerase on purine-rich sequences, drive nucleotide insertions, providing empirical evidence of RNA structure involvement in MBCS acquisition. Introduction of H5-like sequences and structures into an H6 hemagglutinin resulted in MBCS-yielding insertions. Our results show that nucleotide insertions that underlie H5 HPAIV emergence result from an RNA structure–driven diversity-generating mechanism, which could also occur in other RNA viruses. 特别声明：本文转载仅仅是出于传播信息的需要，并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性；如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用，须保留本网站注明的“来源”，并自负版权等法律责任；作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜，请与我们接洽。">《科学》（20260312出版）一周论文导读—新闻—科学网 再次出征世界杯预选赛 中国男篮能否夺回出线主动权 | 作者：倪思洁 韩扬眉 来源：中国科学报 发布时间：2026/3/13 8:35:37 选择字号：小 中 大 |  周向宇向《中国科学报》记者演示筹算。倪思洁/摄 最近，央视开年大剧《太平年》热播，“跟着《太平年》去旅行”“跟着《太平年》学历史”活动层出不穷。如今，这股热风吹到了全国两会的会场。 当公众为剧作精致而感叹、浙江为文旅火热而惊喜时，作为数学家的全国政协委员、中国科学院数学与系统科学研究院研究员周向宇院士，注意到了电视剧里的一个细节——主角钱弘俶经常摆弄一种小棍。 这种看起来不起眼的小棍，让周向宇看到了做中国古代数学科普的机会。毕竟除了做数学研究之外，他最看重的事就是数学“考古”并为中国古代数学发声。 数学家爱上“考古” 电视剧《太平年》播出时，每当钱弘俶摆弄小棍的镜头出现，弹幕里就有人留言“这是什么”。 “这种小棍是‘算筹’，他在做的事叫‘筹算’。”周向宇告诉《中国科学报》，“筹算是我国古代数学一个重要组成部分，‘筹’是用竹、木、铁、玉、兽骨、象牙等材质制成的小棍，古人会用算筹袋或算子筒装它们。” 当记者拿着一盒小学生学数学用的小棍走进全国政协委员驻地，并把它塞进周向宇手里时，周向宇接过小棍，立马在简陋的茶几上，认真演示起古代筹算。 “《孙子算经》对算筹计数方式的记载非常明确，‘凡算之法，先识其位，一纵十横，百立千僵，千十相望，万百相当’。也就是说，计数的方法，首先要判断数字的位置，个位用纵式，十位是横式，百位再用纵式，千位又是横式，这样交叉来计数。”周向宇低着头，一边演算一边说，“这里的一个要点是引进数位。” 他介绍，最早古人用结绳或垒石来计数，后来捕获的猎物多了，人口也多了，这种方法已经不适应生产力发展的需求，所以在我国才逐渐发展出了十进制、十进位值制。 聊天时，记者发现，这位数学家的心里藏着很多古籍。“‘筹’和‘算’经常出现在东周时期的文献里，如《仪礼》《老子》《孙子》《荀子》《管子》，而且‘数’是西周六艺‘礼、乐、射、御、书、数’教育的主要内容之一，这在《礼记·内则》有记载。”周向宇说。 他还曾在《数学学报》上发表过一篇论文《中国古代数学的贡献》。这篇论文很有趣，说它是一篇历史类的论文，文章里却有许多公式、图形；说它是一篇数学论文，里面却有很多文言文。论文里，周向宇从筹算讲起，论证了中国古代数学的贡献，还复原了西周初期数学家商高对勾股定理的证明。 纠偏之路任重道远 近年来，周向宇时常出现在数学科普的场合。精通中国古代数学史的他发现，公众和学生对中国古代数学存在不少偏差，比如不知道中国古代数学的贡献，认为古代数学没有理论性或思想性，认为古代数学没有证明过程。 周向宇还受邀担任北京出版社编写出版的小学和初中数学新教材主编。通过调研，他发现教材里关于中国古代数学的表述甚至出现了错误。 例如，勾股定理是八年级数学的核心知识之一，它揭示了直角三角形三边之间的关系，即斜边的平方等于其他两条直角边平方的和。在西方，最早的书面证明记载于古希腊数学家欧几里得的《几何原本》中，也就是著名的“毕达哥拉斯定理”。在教材里，“勾股定理”一章写着，商高知道“勾三股四弦五”这一勾股定理的特例。 “这种认识是错误的。其实，商高证明了一般性的勾股定理，不是只知道特例。”周向宇说。 中国古代数学著作《周髀算经》中记录了公元前11世纪商高与周公对话时，对“勾股定理”的论证：“数之法出于圆方，圆出于方，方出于矩，矩出于九九八十一。故折矩以为勾广三，股修四，径隅五。既方之，外半其一矩，环而共盘，得成三四五。两矩共长二十有五，是谓积矩。” 这让周向宇感慨：“以前人们以为古人只知道‘勾三股四弦五’，其实古人已经完整论证了勾股定理。这里‘折矩’‘既方之’‘半其一矩’‘环而共盘’‘积矩’适用于一般情形，起核心作用；具体数字起辅助作用。证明环环相扣，字字珠玑。” 周向宇向教材编撰专家反馈后，最新版的教材已经改过来了，但周向宇觉得“纠偏纠错之路任重道远”。 将中国古代数学与数学教育紧密结合 对中国古代数学的了解越深入，周向宇越认同数学家华罗庚当年对我国数学的评价——“数学是我国人民所擅长的科学”。“这句话经得起时间和历史的考验。”周向宇感慨。 如今，他在努力扭转中国古人不擅长做数学的认知。“中国古代数学言约旨远。”周向宇说，“这与中华文化的特点一脉相承，即具象与抽象的融合。” “就拿算筹来说，一个‘筹’字与国学文化密切关联，比如‘运筹帷幄’‘略胜一筹’‘一筹莫展’，还有‘筹办’‘筹备’‘筹措’等。”周向宇说。 今年全国两会上，周向宇呼吁，将中国古代数学与数学教育、数学普及紧密结合起来。 “中国古代数学源远流长、博大精深，不是我们想象得那么简单。这些年，我试着把中国古代数学跟数学教育结合起来，将中国古代数学更准确地传递给公众。”在周向宇看来，这种做法不仅可以让数学教育获得一个完整的讲授框架，也能帮助公众重拾对数学的兴趣。 不仅如此，他还发现，中国古代数学史中蕴含的“科学家精神”，也是珍贵的数学教育素材。 “东吴数学家赵爽曾为《周髀算经》作序和注解。在序里，赵爽说《周髀算经》是从历代传承下来的，内容非常深刻。他担心如果不注释、不解释，以后大家可能就不明白了，甚至可能失传。他这样做，完全不是为了个人名利。赵爽到现在都没啥名气，但他真的是在‘为往圣继绝学’。”周向宇说。 如今，周向宇在全国各地或通过线上平台作科普报告，讲述中国古代数学的解题思路和故事。对于他来说，这是数学家的责任，就如同千年前赵爽注解《周髀算经》一般。 特别声明：本文转载仅仅是出于传播信息的需要，并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性；如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用，须保留本网站注明的“来源”，并自负版权等法律责任；作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜，请与我们接洽。">这位院士委员多年不懈，为数学“考古”—新闻—科学网 |
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