Fundamental Research 2025年第1期正式在线出版

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Signal acquisition of brain–computer interfaces: A medical-engineering crossover perspective review

如何“阅读”你的大脑？脑-机接口的信号采集技术综述

这篇综述论文详细介绍了脑机接口（BCI）信号采集技术的最新进展。论文首先介绍了BCI的发展历程和分类，然后从手术和检测两个维度对BCI信号采集技术进行了分类和详细介绍。手术维度主要考虑手术的侵入性，检测维度主要考虑传感器的位置和信号类型。接着，论文对每个分类中的代表性技术进行了详细介绍，包括其工作原理、优缺点和应用场景。最后，论文讨论了BCI信号采集技术的潜在可行技术和未来发展方向，包括无创植入技术、微创植入技术、微创非植入技术和有创介入技术等。

Yike Sun, Xiaogang Chen, Bingchuan Liu, Liyan Liang, Yijun Wang, Shangkai Gao, Xiaorong Gao

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Materials and devices for high‐density, high‐throughput micro‐electrocorticography arrays

助力探索大脑奥秘！微型皮层脑电器件创新发展

为推动亚毫米分辨率的微型皮层脑电图（ECoG）器件的持续发展，精确记录大规模的脑皮层神经活动，本文系统性地梳理并归纳了高密度、高通量ECoG器件的研究现状、发展方向及潜在创新与应用。 本文首先以无源阵列和有源阵列两种技术路径为切入点，概述了现有ECoG器件在提高密度和通量方面面临的各种挑战。随后，聚焦被动多电极阵列的前沿进展，深入剖析了优化阻抗、机械柔性和生物相容性的有效策略。同时，着重指出硅、金属氧化物和溶液门晶体管等有源晶体管阵列对提升高密度、高通量ECoG器件性能的重要意义。

Yang Xie, Yanxiu Peng, Jinhong Guo, Muyang Liu, Bozhen Zhang, Lan Yin, He Ding, Xing Sheng

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Recent advances in bio-integrated electrochemical sensors for neuroengineering

近期生物集成电化学传感器在神经工程中的进展

在本篇综述论文中，作者总结了生物集成的电化学传感器在神经科学和神经工程领域的研究进展。如何在活体中连续、实时、精准的检测神经疾病相关的生化标记物，是本领域的重大需求和挑战。本论文介绍了神经系统中的常见生化标记物和相应的检测方法现状，并总结了相关的传感器设计工艺和系统集成策略的研究进展。最后，作者对未来的在体电化学传感的发展方向进行了展望。

Shulin Chen, Tzu-Li Liu, Yizhen Jia, Jinghua Li

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Mechanisms of nucleus accumbens deep brain stimulation in treating mental disorders

解密伏隔核脑深部电刺激：探索精神疾病治疗新机制

近年来，研究表明脑深部电刺激（DBS）在治疗多种精神疾病中效果显著，尤其是对抑郁症、强迫症和成瘾等。伏隔核（NAc）是常见的DBS目标，通过高频电刺激选择性作用于脑区，展现出巨大潜力。 本文综述了NAc DBS在人类和动物研究中的疗效，并探讨其潜在机制。文章介绍了NAc的解剖特性，重点分析壳区和核区刺激的差异性影响，同时梳理了NAc的细胞类型、神经递质系统及相关通路。 此外，文章还关注NAc DBS对神经网络和回路的调节作用，并总结相关研究，旨在加深对其机制的理解，为未来优化DBS靶点选择提供参考。

Hanyang Ruan, Geya Tong, Minghui Jin, Kathrin Koch, Zhen Wang

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Neuromodulation with chemicals: Opportunities and challenges

基于化学信号的神经调控策略与方法

化学信号在神经生理和病理过程中发挥着关键作用。通过调控特定化学物质的浓度，可以激活或抑制神经元细胞膜上的受体，进而影响离子通道功能，实现对神经活动的调控。本文介绍了几种化学神经调控技术，包括微注射、电极涂层释放、纳米粒子释放、原位电化学合成和化学遗传学。相比传统物理调控方法，化学调控具备更高的专一性、更多的物质选择，以及精准定量和可编程释放的优势。本文综述了化学神经调控技术的机遇与挑战，并展望了其未来发展方向。

Yifei Pan, Cong Pan, Lanqun Mao, Ping Yu

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Advances in synaptic PET imaging and intervention with synapse-targeted small-molecular drugs for dementia diagnosis and therapy

用于痴呆诊断和治疗的突触PET成像探针及突触功能干预小分子药物的研究进展

本综述深入全面地阐述了突触密度成像领域的研究进展，涵盖了临床前示踪剂的研发历程，以及正电子发射计算机断层扫描（PET-CT）突触成像探针的临床应用。同时，还探讨了在临床研究阶段，突触密度示踪剂与经典痴呆生物标志物相结合的多模态成像研究成果。值得一提的是，本文首次对治疗痴呆的突触靶向小分子药物进行了综述，并对未来发展进行了展望，期待针对突触密度和功能的诊疗药物为阿尔茨海默病（AD）的诊治发挥关键作用。

Xiuhong Lu, Bin Ji, Gang Huang, Hong Ding

Research Article

Multi-channel microelectrode arrays for detection of single-cell level neural information in the hippocampus CA1 under general anesthesia induced by low-dose isoflurane

用深脑脑机接口探测低剂量全麻下单细胞水平神经信息活动的新方法

手术期间及时监测麻醉状态对于防止异氟烷麻醉过量非常重要，有必要对低剂量全麻下的脑内神经机制进行深入研究，但目前缺乏精确检测脑深部核团的高时空分辨脑机接口技术。该论文研制了纳米材料修饰的四柄32通道可植入微电极阵列，记录了不同麻醉深度下大鼠脑内海马CA1区的电生理信号，发现异氟烷可抑制海马CA1神经元的尖峰放电频率，同时诱导CA1的低频振荡，从而增强局部场电位的低频功率。该结果可为麻醉状态下脑内神经机制研究提供技术工具，并为临床实践中监测麻醉剂麻醉深度提供了研究方法。

Ruilin Hu, Penghui Fan, Yiding Wang, Jin Shan, Luyi Jing, Wei Xu, Fan Mo, Mixia Wang, Yan Luo, Ying Wang, Xinxia Cai, Jinping Luo

Research Article

Modeling the modulation of beta oscillations in the basal ganglia by dual-target optogenetic stimulation

动力学助力帕金森调控策略新探索

本研究致力于使用能够实现精确调控的光遗传学刺激技术，挖掘神经元多样性在治疗帕金森等神经系统疾病中的潜力。研究基于基底节-丘脑环路动力学模型，探索了光遗传学刺激基底节内不同靶点对帕金森异常振荡的控制效果，并从环路角度揭示了其精确调控作用的内在机制。为了降低刺激策略的能量消耗，提出了靶向基底节的双靶点光遗传学刺激策略，并剖析了双靶点刺激策略中靶点选择的原则。研究为不同神经调控技术的靶点选择提供理论参考。

Xiaomin Wang, Ying Yu, Qingyun Wang

Research Article

Simultaneous recording of neuronal discharge and calcium activity reveals claustrum-cortex neurosynchrony under anesthesia

脑深部与皮层神经信息高分辨光电同步探测发现麻醉-觉醒转换神经活动规律

麻醉-觉醒转换是临床外科手术精确麻醉的基础，这一过程涉及脑深部核团与皮层的共同参与，但目前尚缺乏高时空分辨、多脑区同步的神经活动记录手段。该论文工作通过将微电极阵列神经探针与宽视场显微镜结合，突破了脑深部屏状核（CLA）与皮层钙成像神经信息的大范围、高分辨同步探测技术，发现小鼠麻醉-觉醒转换过程中CLA与皮层神经信息的同步变化规律。且在深度麻醉阶段，个别神经细胞产生簇状放电，与场电位麻醉爆发抑制波中的爆发阶段具有良好对应关系，该结果可为麻醉爆发抑制现象的微观细胞机制提供证据。

Penghui Fan, Rujin Zhang, Guihua Xiao, Yilin Song, Chaowei Zhuang, Lekang Yuan, Fan Mo, Botao Lu, Zhaojie Xu, Yiding Wang, Jinping Luo, Mixia Wang, Weidong Mi, Jiangbei Cao, Qionghai Dai, Xinxia Cai

Research Article

Critical biomarkers for responsive deep brain stimulation and responsive focal cortex stimulation in epilepsy field

闭环癫痫刺激的电路与算法实现

提出并解释了闭环癫痫刺激的简化电路，按照刺激电极的位置对闭环癫痫刺激的种类作出了进一步的划分。类比化学反应的过渡状态理论，提出了癫痫发作的临界状态假说，并通过DFA指数侧面证明了癫痫病灶位置的电势能变化。结合DFA指数简化了发作识别算法的复杂度，从而有利于改进电刺激器的散热和内存问题。概括来说，我们首次向科研界、工业界和社会公众系统地解释了如何制造一台癫痫刺激器并配套闭环算法，而癫痫发作的临界状态假说将成为本文作者通过一系列理论彻底解释癫痫发病原因和传播机制的开篇之作。

Zhikai Yu, Binghao Yang, Penghu Wei, Hang Xu, Yongzhi Shan, Xiaotong Fan, Huaqiang Zhang, Changming Wang, Jingjing Wang, Shan Yu, Guoguang Zhao

Research Article

Cognitive reappraisal improves the social decision-making performance of suicide attempters

认知重评如何助力社会决策改善：新视角破解自杀风险

自杀尝试者（suicide attempters, SA）在社会决策中常表现出情绪调节障碍，从而影响其社会决策。本研究从行为学和神经活动层面研究了认知重评（Cognitive Reappraisal, CR）策略对SA社会决策表现的改善作用。通过经典的“最后通牒游戏”结合头皮脑电（Electroencephalogram, EEG），发现CR策略能够有效提升SA对不公平条件的接受率，并显著降低其负面情绪体验。同时研究发现，SA认知重评后尽管行为表现显著改善，但神经指标仍显示其情绪调节能力低于健康人群，说明其情绪调节能力在神经基础上仍存在缺陷。研究结果为自杀行为早期干预提供了新的神经生理学依据。

Tong Wang, Xiaoya Liu, Moxin Duan, Bo Zhang, Li An, Shuang Liu, Dong Ming

Research Article

Polarization variable terahertz metasurface along the propagation path

空间电磁波偏振转换“多面手”——在传播路径上操控电磁偏振态的超构器件

传统电磁偏振转换器件在沿着传播路径的每一输出平面上具有不变的偏振态，而本文提出一种与传播距离相关的电磁偏振操控超构器件，它可以连续修改传播路径上每一个输出平面的电磁偏振态。所设计的超构器件可控制入射太赫兹线偏振波中左旋和右旋圆偏振分量的相位差，该相位差随着传播距离改变，最终输出沿着传播路径旋转的线偏振波，该偏振旋转角度可覆盖0至 。这种器件可能在可变介质激发、太赫兹通信、太赫兹雷达测距等领域产生潜在应用。

Jitao Li, Jingyu Liu, Zhen Yue, Jie Li, Chenglong Zheng, Fan Yang, Hui Li, Yating Zhang, Yan Zhang, Jianquan Yao

Research Article

Compact source for quadripartite deterministically entangled optical fields

如何利用单个量子光源高效制备多用户量子纠缠

多用户量子纠缠是实现量子网络的重要资源，然而高效的多用户量子光源是实用化发展的一项挑战。我们提出了一种结构紧凑的多用户量子纠缠光源，仅利用单个非简并光学参量放大器确定性地制备四个空间分离的纠缠态光场。将非简并光学参量放大器的双端输出光场在分束器网络上耦合可以按需获得GHZ和Cluster纠缠态光场。该方案利用最小消耗的量子资源，获得了多组份纠缠态光场。

Yanhong Liu, Yaoyao Zhou, Liang Wu, Jiliang Qin, Zhihui Yan, Xiaojun Jia

Research Article

Flat-band based high-temperature ferromagnetic semiconducting state in the graphitic C ₄ N ₃ monolayer

石墨相单层C ₄ N ₃ 新基态：零能平带格子，铁磁半导体和多铁性

本文利用紧束缚方法研究了缺陷六角格子HL-D-1/8的色散关系，发现其具有两套kagome平带和一条孤立的零能平带；该格子存在于真实的材料体系中，可视为二维石墨相C ₃ N ₄ 和C ₄ N ₃ 的格子模型；结合RG2软件和第一性原理方法发现二维石墨相C ₄ N ₃ 的新基态为起伏的Pca21相，并确认其为具有多铁性的磁性半导体，而非前人给出的磁性半金属。该研究不仅预测了一个具有孤立零能平带的全新格子，并为这一格子找到了真实的对应材料；此外，该还纠正了人们对二维 C ₄ N ₃ 晶体结构和电子性质的认知。

Chaoyu He, Yujie Liao, Tao Ouyang, Huimin Zhang, Hongjun Xiang, Jianxin Zhong

Research Article

Giant phonon anomaly in topological nodal-line semimetals

节线半金属中拓扑电子态诱导的反常声子输运

本工作通过高精度第一性原理计算研究了拓扑节线半金属ZrSiSe中奇异的拓扑电子态对声子输运性质的影响机制。该体系费米面附近存在费米波矢连续变化的拓扑电子态，使大量动量连续变化的声子发生强烈的电声散射，从而对晶格热导率产生巨大影响。该研究为理解拓扑半金属材料中的热传导机制提供了新的视角，为开发新型热管理拓扑材料提供了可能。

Zizhen Zhou, Xiaolong Yang, Honghui Wang, Guang Han, Xu Lu, Guoyu Wang, Rui Wang, Xiaoyuan Zhou

Research Article

Accurate measurements of the bond dissociation energies of ¹⁴ N ₂ , ¹⁴ N ¹⁵ N and ¹⁵ N ₂

精确测量 ¹⁴ N ₂ , ¹⁴ N ¹⁵ N和 ¹⁵ N ₂ 分子的键解离能

在本工作中，氮气分子被高分辨可调谐真空紫外激光激发至解离阈值以上特定的振动和转动量子态并发生解离，解离产生的氮原子动能被高分辨离子速度成像装置精确测量，由此分别获得了 ¹⁴ N ₂ 、 ¹⁴ N ¹⁵ N和 ¹⁵ N ₂ 三个同位素氮气分子的键解离能。考虑零点能校正以后，我们测量的氮气三个同位素分子的解离能数值高度一致，表明我们的实验方法和测得的解离能数值具有很高的可靠性。我们由此发展了一种可靠的精确测量双原子分子键解离能的新方法。

Liya Lu, Pan Jiang, Hong Gao

Research Article

Loosening metal nodes in metal-organic frameworks to facilitate the regulation of valence

通过“松动”MOFs金属位点调控微环境促进价态转变

MOFs金属位点的价态调控对吸附/催化性能具有显著影响，如何实现价态的高效调控具有挑战性。本文介绍了一种MOFs金属位点价态调控策略，即“松动”金属位点，调变微环境，促进价态转变。以HKUST-1为例，通过低温热处理改变金属位点的配位环境，再利用蒸汽诱导还原法，制备获得了收率高达69%的Cu ⁺ 活性位点，高于目前报道的MOFs金属位点价态调控收率（≤30%）。丰富的Cu ⁺ 位点使得所制备的吸附剂对燃料油中典型有机硫化物噻吩的吸附容量是没有“松动”金属位点直接还原的吸附剂的2.5倍。本研究为金属配位材料的价态调控提供了新思路。

Yu-Xia Li, Jia-Xin Shen, Ze-Jiu Diao, Shi-Chao Qi, Xiao-Qin Liu, Lin-Bing Sun

Research Article

Boosting singlet oxygen generation for salinity wastewater treatment through co-activation of oxygen and peroxymonosulfate in photoelectrochemical process

光电同步活化氧气和过硫酸单盐深度处理高盐废水

本研究提出了一种光电同步活化氧气（O ₂ ）和过硫酸单盐（PMS）产生单线态氧（ ¹ O ₂ ）的新策略，为含盐废水的高效处理提供了新方法。利用Fe-N桥结构调控电子从PMS向O ₂ 的定向转移，协同活化O ₂ 和PMS高效产生 ¹ O ₂ ，生成速率比传统方法提高了15.7-945倍，实现对酚类污染物的选择性去除。实验结果表明对实际焦化废水和工业废水的化学需氧量（COD）去除率可达90%-96%，该方法为高效降解含盐废水中的富电子污染物提供了一个新思路。

Qianqian Yang,  Zhiyuan Feng, Yanbo Zhou, Hongying Zhao, Guohua Zhao

Research Article

Adsorbate-driven dynamic active sites in stannosilicate zeolites

锡硅分子筛的动态活性位

锡硅分子筛因在生物质转化中表现出优异的催化性能而被广泛关注。尽管人们开展了大量研究工作，反应条件下活性位的结构特性及演化机制仍不明确。本工作利用固体核磁共振确定了锡硅分子筛的骨架Sn-O-Si能够在水合条件下形成Sn-OH/Si-OH羟基对，强碱分子能够进一步诱导该羟基对表现出Brønsted酸性。据此，提出锡硅分子筛中存在吸附诱导的“动态”活性位，反应条件不同，活性位也不同。这种由于与不同吸附分子之间微妙相互作用差异而导致的活性位动态演化对于深入理解催化反应过程至关重要。

Xianfeng Yi, Yao Xiao, Changjiu Xia, Fengqing Liu, Yujia Liu, Yu Hui, Xin Yu, Yucai Qin, Wei Chen, Zhiqiang Liu, Lijuan Song, Anmin Zheng

Research Article

Mannan-decorated STING-activating vaccine carrier for spatial coordinative stimulating antigen-specific immune responses

空间协同递送——疫苗载体发挥抗原特异性免疫的关键

目前的纳米疫苗载体受限于抗原系统空间协同递送问题，极大地阻碍了纳米疫苗的免疫应答效果，我们设计了一种甘露聚糖修饰的干扰素基因刺激蛋白（STING）活化疫苗载体，用于空间协同性刺激抗原特异性免疫应答，激发强大的抗肿瘤免疫。甘露聚糖修饰显著提高了纳米粒子的淋巴结回流能力，同时提高了纳米粒子在专职抗原交叉呈递的CD8 ⁺ DC细胞中的分布，具有先天刺激活性的含氮杂环封端的聚乳酸-聚乙烯亚胺（PLA-PEI-4BImi）内核实现良好协调激活免疫细胞与促进抗原交叉呈递的功能。在体内治疗实验中，单次使用该纳米疫苗在 B16-OVA 肿瘤模型中的抑瘤率达到 93%，显著优于商品化的铝佐剂疫苗，表明通过疫苗载体的合理设计，解决空间协同递送问题，可以大大提高肿瘤疫苗的免疫效力。

Liping Liu, Jiayu Zhao, Zichao Huang, Yudi Xu, Hongyu Chen, Ruirui Qiao, Wantong Song, Zhaohui Tang, Thomas P. Davis, Xuesi Chen

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Current AAV-mediated gene therapy in sensorineural hearing loss

AAV介导的感音神经性听力损失基因疗法

随着先天性异常、老年退化和后天损伤等因素的增加，听力损失患者的数量不断上升，这对患者的生活质量造成了严重影响。内耳的病变主要表现为耳蜗感觉上皮细胞、血管纹和螺旋神经节神经元的不同程度的损伤。小分子药物和基因治疗技术为治疗感音神经性耳聋开辟了新的途径，尤其是重组腺相关病毒基因治疗技术，已从基础研究阶段转向对安全性和疗效的深入探索。本文综合评述了重组腺相关病毒介导的基因治疗在耳聋治疗领域的概念、策略及其应用情况。

Jieyu Qi, Xiaolong Fu, Liyan Zhang, Fangzhi Tan, Nianci Li, Qiuhan Sun, Xiaojie Hu, Zuhong He, Ming Xia, Renjie Chai

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Development of the inner ear and regeneration of hair cells after hearing impairment

听力损失可以逆转？毛细胞再生有望治疗听力损失

听力损失是人类最常见的感官障碍之一，越来越受到社会重视，它主要由内耳毛细胞的损伤或螺旋神经节神经元的变性引起。然而，哺乳动物的耳蜗毛细胞不能自然再生会导致不可逆的听力损失，因此毛细胞对于听力的保护至关重要。近年来，对于药物相关耳毒性的保护、内耳干细胞、基因治疗、新型材料和自噬以及相关信号通路调节已成为开发毛细胞再生策略的重要途径。研究听力障碍的发生和发展诱因，听力损失再生对有效预防、发现和治疗耳聋具有重要意义。本文主要回顾了内耳的发生发育，综述了导致毛细胞损伤的相关因素及损伤后的再生相关研究进展。

Xin Bing, Chengcheng Liu, Xue Cao, Chengzhilin Li, Xiaochen Gao, Fangyuan Zhu, Xinhao Wu, Na Guo, Houyang Hu, Ming Xia, Miaoqing Zhao

Research Article

Disease prediction by network information gain on a single sample basis

单样本网络信息增益实现疾病临界点检测

复杂疾病的进展过程中存在着关键的临界转折现象。这些临界转折通常伴随着灾难性的疾病恶化，因此预测这些临界转折对于疾病预防和治疗具有重要意义。目前，仅基于单个样本来预测疾病恶化是一个困难的问题。本研究提出了一种网络信息增益（NIG）方法，用于基于个体的组学数据中的网络流熵（NFE）预测关键过渡或疾病状态。NIG不仅能够有效预测疾病恶化，还能在个体基础上检测动态网络生物标志物（DNBs），并进一步识别潜在的治疗靶点。数值模拟证明了NIG的有效性。此外，该方法成功地预测到四个不同疾病恶化的临界信号，包括一个流感感染过程和三个癌症，并识别到了潜在的治疗靶点。

Jinling Yan, Peiluan Li, Ying Li, Rong Gao, Cheng Bi, Luonan Chen

Research Article

The comprehensive assessment of epigenetics changes during skin development

皮肤发育过程中表观遗传修饰变化的全景评估

本研究主要通过转录组学评估DNA甲基化、各类组蛋白修饰、染色质重塑、基因组印记、m6A修饰等在皮肤发育过程中的潜在作用，并探索紫外线对这些表观遗传修饰方式的影响。研究结果发现多种组蛋白修饰、基因组印记和m6A修饰在皮肤发育过程中发挥着重要作用，而大剂量紫外线暴露可以显著改变老年人皮肤中多种表观遗传修饰调控分子的表达。本研究从表观遗传修饰角度为皮肤发育及衰老的机制探索提供了思路。

Li Lei, Ling Jiang, Yibo Hu, Menglu Chen, Jinhua Huang, Jing Chen, Qinghai Zeng

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Out-of-phase relationship of Holocene moisture variations between the northeastern and southeastern Tibetan plateau and its societal impacts

气候变化如何影响青藏高原东缘的史前社会？

通过系统梳理青藏高原东缘来自多种地质载体的全新世气候干湿变化记录，揭示出湿度变化时空格局；利用考古遗址中基于人和动物骨骼、农作物遗存测试的 ¹⁴ C年代数据概率密度分析，构建人类活动强度变化。研究揭示了全新世中−晚期青藏高原东北部增加的湿度通过提供适宜环境促进了农牧业社会发展；而云南地区全新世中−晚期湿度的逐渐降低促使形成更加开放的景观，助力该区农业发展。气候干湿变化通过不同方式影响了青藏高原东缘北部和南部地区的史前农业社会。

Duo Wu, Minmin Ma, Yongxiu Lu, Shilong Guo, Tao Wang, Xuyi Ma, Guanghui Dong

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Ozone exposure and cardiovascular disease: A narrative review of epidemiology evidence and underlying mechanisms

臭氧暴露与心血管疾病：从流行病学研究到机制探索

随着臭氧（O₃）污染问题日益严峻，其对人类健康的危害引起了广泛关注。本文综述了臭氧暴露与心血管疾病关联的相关研究，概述了现有的流行病学证据、易感人群以及潜在的生物学机制。研究发现，臭氧暴露显著增加了心血管疾病的风险，特别对儿童、老年人和有基础疾病的人群风险更高。文章还探讨了臭氧引发的炎症、氧化应激等机制，并强调了个体暴露评估和控制混杂的重要性，为公共卫生政策的制定提供了参考。

Qiaoyi Hua, Xin Meng, Jicheng Gong, Xinghua Qiu, Jing Shang, Tao Xue, Tong Zhu

Research Article

Shear softening of earth's inner core as indicated by its high poisson ratio and elastic anisotropy

地球内核的反常波速特性有了统一解释

我们用第一性原理计算研究了具有体心立方结构的不同铁合金的弹性特性，揭示在其剪切软化失稳前都能达到地球内核反常高的泊松比和强的波速各向异性，因此内核这些反常波速特性表明地球内核处于剪切软化的状态。什么样的轻元素浓度可以让铁在内核温压条件下处于剪切软化的状态？我们工作提供了确定内核轻元素含量的新途径。研究工作对理解地核的结构和演化具有重要意义。

Zhongqing Wu, Wenzhong Wang

Research Article

Profiles and natural drivers of antibiotic resistome in multiple environmental media in penguin-colonized area in Antarctica

企鹅活动对南极湖水抗生素抗性组的影响

极地抗生素抗性组特征和驱动机制对于探索抗生素抗性基因的自然进化过程具有重要意义。本研究鉴定了南极多重介质中抗生素抗性组特征及其来源。研究表明，自1983年来，难言岛阿德利企鹅输入的抗生素抗性基因量逐年增加。企鹅是环境抗生素抗性组的重要驱动因子，与水和土壤中风险抗生素抗性基因有关。研究强调了自然驱动因素的重要作用，表明企鹅活动促进了南极水体和土壤抗生素抗性基因的发生，深化了对环境微生物组演化机制的认识。

Yongpeng Zhang, Bo Zhang, Imtiaz Ahmed, Hanshu Zhang, Yiliang He

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Research progress of steel slag-based carbon sequestration

钢铁行业减排降碳一体化解决方案——利用钢渣捕集二氧化碳

钢渣和CO ₂ 均是钢铁冶炼过程中产生的废弃物，排放量大，治理困难。利用碱性钢渣捕集酸性CO ₂ 并进行材料化制备，是钢铁企业就地开展污染物协同治理与资源综合利用的理想方案。文章分别综述了钢渣直接固碳和间接捕碳理论与技术的研究进展，分析了当前产业化应用的关键瓶颈与解决方法，并对技术未来发展趋势进行了展望。

Qing Zhao, Chengjun Liu, Xiaohui Mei, Henrik Saxén, Ron Zevenhoven

Research Article

Logarithmic sensitivity ratio elucidates thermal transport physics in multivariate thermoreflectance experiments

对数灵敏度比在多变量的热反射实验中的应用

我们提出了一种基于灵敏度的对数灵敏度比（LSR）分析方法，用于识别频域热反射（FDTR）实验中的热传输物理规律和适合多变量非线性拟合的参数。该方法解决了异质纳米层热学性质表征中因参数相关性导致结果不可靠的问题。通过蒙特卡罗模拟和FDTR实验验证，该方法在拟合多个未知参数时具有高效性和可靠性，并可扩展至其他需要多变量拟合的技术。

Jing Tu, Md Azimul Haque, Derya Baran, Wee-Liat Ong

Research Article

Epigenetics disruptions enabled by porphyrin-derived metal-organic frameworks disarm resistances to sonocatalytic ROS anti-tumor actions

表观遗传调节联合声动力治疗，助力肿瘤治疗更上一层楼

本文探讨了一种通过卟啉衍生的金属有机框架（MOF）纳米平台负载去泛素化抑制剂（如Auranofin）来增强声动力治疗（SDT）效率的方法。 通过超声触发Auranofin释放，阻断去泛素化过程，促进蛋白酶体介导的靶蛋白降解，从而提高ROS产生和抗肿瘤效果。 这种去泛素化工程化的干扰策略不仅增强了MOF介导的SDT效果，还用一种新型的表观遗传学途径来解除肿瘤细胞对ROS抗肿瘤手段的抵抗，具有广泛的应用前景。

Yan Zhang, Dou Du, Chao Fang, Xin Yu, Yujia Fang, Xinyu Liu, Di Ou, Haohao Yin, Hui Liu, Taixia Wang, Lu Lu, Xiaolong Li, Kun Zhang

Research Article

Strong absorption in ultra-wide band by surface nano engineering of metallic glass

构建纳米“森林”助力金属表面实现高效光热转换

本研究提出了一种高效且简便的热塑成型策略，用于在金属玻璃表面制备大面积纳米线阵列，从而实现超强的宽带光吸收。研究结果表明，这些纳米线阵列在可见光和近红外区域的反射率极低（约0.6%），在中红外区域的反射率也保持较低水平（约15%），并展现出卓越的光热转换性能。该策略为高性能光吸收器的制造提供了全新的途径，同时拓展了此类材料在光热驱动、海水淡化和光热成像等领域的应用潜力。

Jianan Fu, Xin Li, Zhen Li, Fei Sun, Wenxin Wen, Jinlai Zhao, Wenqing Ruan, Shuai Ren, Zhenxuan Zhang, Xiong Liang, Jiang Ma

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A review of G aN RF devices and power amplifiers for 5G communication applicatio ns

革命性GaN技术，如何改变无线通信行业的未来？

随着5G通信技术的迅猛发展，氮化镓（GaN）作为一种高效、可靠的半导体材料，正逐渐成为移动通信行业的核心技术。随着后5G时代对部署需求的增长，市场对于高频、高线性的GaN功率放大器的需求不断攀升。本文系统回顾了GaN技术在射频应用中的最新进展，深入分析了GaN射频功放器件的关键问题与技术路线演进，重点关注GaN器件的高频特性、线性度和模型，并对未来5G/6G的低成本Si基GaN技术作出回顾与展望，旨在为GaN 器件在5G通信中的应用提供有价值的技术指导。

Hao Lu, Meng Zhang, Ling Yang, Bin Hou, Rafael Perez Martinez, Minhan Mi, Jiale Du, Longge Deng, Mei Wu, Srabanti Chowdhury, Xiaohua Ma, Yue Hao