無(wú)序硅中結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變和電子躍遷的起源

Nature封面：原子洞察力。Nature雜志第7840期封面文章報(bào)道了無(wú)序硅中結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變和電子躍遷研究進(jìn)展。非晶硅在高壓下的豐富相行為已經(jīng)得到了廣泛研究，以期更好地從整體上理解結(jié)構(gòu)無(wú)序材料。但是，研究人員一直難以理解這些行為的機(jī)制。Volker Deringer及其同事們研究發(fā)現(xiàn)，用于模擬加壓非晶硅的原子機(jī)器學(xué)習(xí)模型能幫助闡明這些行為機(jī)制，該研究模型能夠覆蓋實(shí)驗(yàn)中遇到的所有結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。文章稱此類計(jì)算方法有望為涉及高難度實(shí)驗(yàn)條件的預(yù)測(cè)性材料建模開(kāi)辟應(yīng)用前景。

光子雪崩納米粒子可產(chǎn)生巨大的非線性光學(xué)響應(yīng)

Nature封面：光子雪崩。Nature雜志第7841期封面文章報(bào)道了一種非線性光學(xué)效應(yīng)光子雪崩。當(dāng)某種材料受光照超過(guò)一定的閾值光強(qiáng)時(shí)，材料就會(huì)發(fā)出不成比例的大量光子，也就是光子“雪崩”。迄今為止，這種現(xiàn)象只在塊體材料和聚集體中觀察到過(guò)。研究表明，銩離子摻雜的納米晶體可以單獨(dú)形成光子雪崩。研究人員在單光束、超分辨率成像中使用了他們的納米晶體，達(dá)到了70納米以下的空間分辨率。研究團(tuán)隊(duì)指出，他們的雪崩納米粒子或在亞波長(zhǎng)成像、光學(xué)與環(huán)境傳感、神經(jīng)形態(tài)計(jì)算方面具有應(yīng)用前景。

藍(lán)色噴流進(jìn)入平流層的觀測(cè)研究

Nature封面：從國(guó)際空間站看到的藍(lán)色噴流（blue jet）藝術(shù)示意圖。Nature雜志第7842期封面文章報(bào)道了國(guó)際空間站上一設(shè)備對(duì)藍(lán)色噴流的觀測(cè)結(jié)果。藍(lán)色噴流是一類閃電，能從雷暴云頂部向上進(jìn)入平流層。這些噴流的持續(xù)時(shí)間不到一秒，尚未得到充分表征，形成過(guò)程也仍有爭(zhēng)議。研究人員利用該設(shè)備對(duì)這類事件的無(wú)遮擋觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)從一道云頂明亮藍(lán)色閃光開(kāi)始的藍(lán)色噴流，持續(xù)時(shí)間約10微秒。根據(jù)研究團(tuán)隊(duì)的分析，這道閃光可能與啟動(dòng)云內(nèi)閃電的無(wú)線電波的負(fù)窄雙極性脈沖是光學(xué)等效的。

利用在線求職平臺(tái)監(jiān)測(cè)招聘中的歧視現(xiàn)象

Nature封面：招聘中的種族歧視。Nature雜志第7843期封面文章報(bào)道了一種量化招聘歧視的方法，該方法能追蹤招聘單位在求職網(wǎng)站上的搜索行為，并用機(jī)器學(xué)習(xí)控制招聘單位能看到的求職者特征。研究人員在瑞士的一個(gè)求職平臺(tái)上測(cè)試了這項(xiàng)技術(shù)，發(fā)現(xiàn)移民和少數(shù)族裔候選人比來(lái)自主體族裔的同等候選人被聯(lián)系次數(shù)要少4%～19%。研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，在男性占主導(dǎo)的職業(yè)中，女性被聯(lián)系次數(shù)要少7%，在女性占主導(dǎo)職業(yè)中也發(fā)現(xiàn)了與此相反的趨勢(shì)。文章認(rèn)為，此項(xiàng)工具能以高成本效益、非侵入的方式持續(xù)監(jiān)測(cè)并減少招聘中的歧視現(xiàn)象。

阿雷西博望遠(yuǎn)鏡的設(shè)備平臺(tái)倒塌

Science封面：20世紀(jì)80年代后期俯視波多黎各阿雷西博天文臺(tái)305米寬的無(wú)線電天線。Science雜志第6526期封面文章報(bào)道了阿雷西博望遠(yuǎn)鏡倒塌的故事。2020年8月10日，一根支撐著900噸重儀表平臺(tái)的鋼索在碟形盤(pán)上方斷裂并墜毀。第二條支撐電纜在11月6日斷裂。11月19日，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)宣布阿雷西博望遠(yuǎn)鏡將退役，并以可控方式拆除。但拆除計(jì)劃尚在進(jìn)行中，12月1日，望遠(yuǎn)鏡設(shè)備平臺(tái)就已倒塌。阿雷西博望遠(yuǎn)鏡是科幻片《超時(shí)空接觸》以及007電影《黃金眼》取景地。隨后，研究人員宣布了在同一地點(diǎn)建造一個(gè)耗資4億美元的望遠(yuǎn)鏡的計(jì)劃。

噴毒眼鏡蛇致痛防御毒液成分的趨同進(jìn)化

Science封面：一些眼鏡蛇，如莫桑比克噴毒眼鏡蛇（Naja mossambica），利用吐毒液作為一種有效的遠(yuǎn)程防御機(jī)制。Science雜志第6527期封面文章報(bào)道了在防御選擇驅(qū)動(dòng)下發(fā)生跨多種表型水平的趨同演化。蛇的毒液主要用來(lái)制服或殺死獵物，大多數(shù)毒液都有明顯的作用，例如導(dǎo)致死亡或癱瘓。然而，有一種蛇的毒液已經(jīng)進(jìn)化，從捕食變成了保護(hù)。具體來(lái)說(shuō)，在“吐痰”（噴毒）蛇的3個(gè)不同譜系中，毒液用于威懾捕食者。Kazandjian等人的研究表明，在這些譜系中也發(fā)生了類似的變化，將細(xì)胞毒性成分轉(zhuǎn)化為作用于哺乳動(dòng)物感覺(jué)神經(jīng)元并引起疼痛的混合物。

裸鼴鼠群落特有的方言

Science封面：裸鼴鼠（Heterocephalus glaber）。Science雜志第6528期封面文章報(bào)道了聲音方言在裸鼴鼠群體中的文化傳播。裸鼴鼠的問(wèn)候叫聲、柔和的啁啾聲，可以用來(lái)交流社會(huì)成員身份，這一發(fā)現(xiàn)可能有助于闡明社會(huì)交流機(jī)制。Barker等人的研究顯示，與其他嚙齒類動(dòng)物不同的是，裸鼴鼠幾乎失明，高度社交化，但又排外。它們有一種群體特有的打招呼聲，一種柔和的唧唧聲。這是裸鼴鼠在生命早期習(xí)得的，有助于識(shí)別群體成員，從而有助于保持群體的凝聚力。這種柔和的啁啾信號(hào)似乎是由女族長(zhǎng)或“女王”調(diào)制的。

20歲的人類基因組

Science封面：人類基因組序列發(fā)表20年。Science雜志第6529期特刊報(bào)道了兩個(gè)研究小組在《科學(xué)》和《自然》雜志上發(fā)表了人類基因組的第一份草圖20年后，人類染色體中嵌入的復(fù)雜代碼已經(jīng)改變了研究、醫(yī)學(xué)和我們對(duì)自己的概念。人類基因組計(jì)劃（HGP）是一個(gè)國(guó)際支持的公共項(xiàng)目，它于1990年啟動(dòng)。DNA測(cè)序的高通量技術(shù)對(duì)該項(xiàng)目的成功至關(guān)重要。不斷增加的序列數(shù)據(jù)推動(dòng)了相關(guān)學(xué)科和計(jì)算工具的發(fā)展。Lara Choksey在她的新書(shū)《基因組時(shí)代的敘事》中寫(xiě)道：“如果雙螺旋是現(xiàn)代時(shí)代的標(biāo)志，那么基因組就是現(xiàn)代最后的宏大敘事之一”。