近年来，利用光子构建容错量子计算机取得了显著进展。研究人员通过各种方法，例如利用光子数态叠加生成“薛定谔猫态”和“格点态”，并结合量子纠错编码（如Gottesman-Kitaev-Preskill码），成功地创建了更强大的光子量子比特，为构建可扩展的容错量子计算机奠定了坚实基础。这些突破性的研究成果发表在《科学》、《自然》等顶级期刊上，标志着光子量子计算技术迈向了新的里程碑。
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一项大型研究利用古代DNA技术，深入探究了古埃及文明的遗传历史。研究人员分析了从新石器时代到后罗马时期的古埃及人基因组，揭示了古埃及人口的复杂构成，包括来自近东、撒哈拉以南非洲和地中海地区的基因流入。研究还追踪了古埃及人饮食、生活方式和疾病的变化，为我们理解古埃及文明的兴衰提供了新的视角。这项研究不仅丰富了我们对古埃及历史的认识，也为古代人口遗传学研究提供了宝贵的案例。
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科学家们对澳大利亚博贡蛾的夜间迁徙进行了深入研究，搭建了无磁场实验室，模拟真实的星空环境，并利用电生理技术记录蛾子大脑神经元的活动。研究发现，博贡蛾利用星空图案进行导航，其大脑中存在对星空旋转高度敏感的神经元。这项研究揭示了昆虫利用天体导航的精妙机制，以及其对环境变化的适应能力。
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美国卫生部长小罗伯特·F·肯尼迪上任以来，推行了一系列激进的医疗改革，引发了众多公共卫生专家的担忧。他大幅削减了卫生预算和人员，并更换了疫苗咨询委员会成员，其中一些人对疫苗持怀疑态度。肯尼迪的目标是“让美国再次健康”，但他忽视了车祸、吸毒过量和枪支暴力等其他主要死因。尽管美国慢性病发病率高，但肯尼迪的方案并未得到广泛支持，其对疫苗安全的质疑也饱受批评。文章分析了美国低寿命预期和高死亡率的多种成因，包括肥胖、缺乏全民医保和社会问题等，并指出肯尼迪的部分解决方案存在误导性。
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全球博士毕业生数量持续增长，尤其在中国和印度更是呈爆炸式增长。然而，学术界职位远远无法满足如此多的毕业生，许多大学的博士培养与实际就业脱节。这引发了对博士教育改革的呼声，需要使其更贴合社会和劳动力市场需求。尽管许多毕业生在科技等领域找到了与专业相关的职位并感到满意，但在人文社科等领域，许多人面临着就业难和专业错位的问题，博士学位的光环似乎正在褪去。
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这篇文献综述考察了打哈欠传染性背后的神经机制和社会意义。研究发现，打哈欠传染性可能与镜像神经元系统和移情能力有关，并广泛存在于灵长类动物和部分其他物种中，甚至在机器人研究中也得到体现。研究人员通过实验和观察，探讨了打哈欠传染性与亲缘关系、熟悉程度、社会互动等因素的关系，并对不同物种间的差异进行了比较分析。这些研究为理解人类和动物的社会认知，以及开发更具社会智能的机器人提供了新的视角。
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Nachtlichter 项目利用一款同名应用，动员公民科学家参与夜间灯光观测。参与者沿预设路线，使用应用记录不同类型光源的数量、大小、颜色等信息。研究人员对数据进行了校正，以消除夜间光源关闭的影响，并与卫星数据结合分析，揭示了不同类型光源与卫星观测到的辐射之间的关系。研究结果表明，该项目的数据比现有的公共照明数据库更完整，为城市灯光研究提供了新的视角。
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本文描述了一个庞大的全球城市人口数据集的构建过程，该数据集整合了Chandler和Modelski两位学者的研究成果，涵盖公元前3700年到公元2000年。由于原始数据以纸质书籍和不同格式的电子文本形式存在，研究人员面临着数字化和空间化（地理编码）的巨大挑战。他们尝试了OCR技术，但由于字体和页面质量问题而失败，最终选择人工转录数据。地理编码过程中，他们利用了CartoDB、GeoNames、Ancient Locations数据库和Getty Thesaurus等多种资源，并通过人工核查来提高精度。最终数据集包含1599个城市位置，涵盖了全球范围，时空分辨率较高，但仍存在一些局限性，例如数据稀疏性、城市定义的模糊性以及对古代城市位置的不确定性。尽管如此，该数据集的数字化和空间化使其易于访问和使用，为历史学家、地理学家和生态学家等研究人员提供了宝贵的资源，用于研究全球城市化进程。
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近年来，多氮化合物作为高能密度材料的研究取得了显著进展。科学家们成功合成了含有六氮环的化合物，并对其结构和稳定性进行了深入研究。然而，多氮化合物的合成和稳定性仍然面临巨大挑战，量子隧穿效应等因素对其稳定性有重要影响。未来研究将重点关注如何克服合成和稳定性难题，开发出更安全、更高效的多氮高能材料。
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一项新的研究表明，每个人的呼吸模式都可能像指纹一样独特，可以用来识别个人身份，甚至推断其身心健康状况。研究人员对97名健康人士进行了24小时的呼吸监测，发现仅凭呼吸模式就能以较高的准确率识别参与者。此外，呼吸模式还与BMI、抑郁和焦虑症状相关。这项研究表明，呼吸模式可能成为一种强大的诊断工具，通过鼻子解读大脑状态。
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《自然》杂志宣布从6月16日起，所有新发表的研究文章将自动公开同行评审报告和作者回复。此举旨在打破科学研究的“黑箱”，提高透明度，增强公众对科学过程的信任。这项改变源于对科研评价方式的反思以及对同行评审重要性的认识，也借鉴了疫情期间科研公开透明的经验。公开同行评审报告能让更多人了解科学研究的形成过程，促进科学交流，并为早期科研人员提供宝贵的学习机会。
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近年来，量子随机数生成器（QRNG）技术取得了显著进展，研究人员利用量子力学原理，克服了传统随机数生成器存在的偏倚问题，实现了真正意义上的随机性。从早期的理论探讨到如今基于贝尔定理的实验验证，QRNG已成为确保数据安全和密码学应用的关键技术。本文回顾了QRNG技术的发展历程，涵盖了各种实现方法，并探讨了其在不同领域的应用前景，例如量子计算和密码学。
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ChemBench是一个新的基准测试数据集，用于评估大型语言模型（LLM）在化学领域的性能。它包含各种类型的化学问题，涵盖多个化学子领域，并对问题难度进行了分级。测试结果显示，领先的LLM模型在整体性能上超过了人类专家，但在知识密集型问题和化学推理方面仍存在不足。ChemBench的创建旨在推动化学LLM的发展，并为更可靠的模型评估提供工具。
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中国科学家取得重大突破！他们首次成功培育出含有少量人类细胞的猪胚胎心脏，并在体外存活了21天，期间心脏开始跳动。这项研究为解决全球器官移植短缺问题提供了一种新的可能性。研究团队通过基因编辑技术，敲除了猪胚胎中两个与心脏发育相关的基因，然后注入人类干细胞。结果显示，人类细胞成功地参与了心脏的形成，并长到了相当于人类胚胎同发育阶段的心脏大小。虽然胚胎最终未能继续存活，但这项研究为未来利用动物培育人类器官移植提供了宝贵的经验。
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研究发现，纳米塑料（NP）通过复杂的宿主-微生物相互作用，扰乱肠道微环境。NP 进入肠道后，会积累在盲肠、肝脏、小肠和结肠中，并持续存在达48小时。长期摄入NP会导致小鼠体重增加，但并未引起明显的肝损伤。然而，NP会降低肠道紧密连接蛋白（ZO-1和occludins）的表达，增加肠道通透性，并改变肠道菌群组成。进一步研究发现，NP通过调节肠道微RNA，抑制粘蛋白MUC-13的表达，并影响特定细菌（例如Lachnospiraceae和Ruminococcaceae）的丰度。特别是，NP被Lachnospiraceae摄取后，其产生的胞外囊泡（EV）会抑制MUC-13的表达；同时，NP修饰的肠道杯状细胞来源的EV会促进Ruminococcaceae的增殖，最终导致肠道菌群失衡和肠道屏障功能受损。该研究揭示了NP对肠道健康的潜在长期风险，并强调了宿主-微生物相互作用在其中发挥的关键作用。
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近年来，对活性物质（如细胞和微生物）玻璃态转变的研究取得了显著进展。这些研究揭示了活性物质中独特的动力学行为，例如活性玻璃的出现和其与传统玻璃态物质的差异。研究人员通过模拟和实验，探究了活性物质的密度、相互作用以及自推进力对玻璃态转变的影响，并发现活性物质可以表现出与传统玻璃不同的屈服行为和老化现象。这些发现加深了我们对活性物质复杂动力学的理解，并为设计新型材料和理解生物系统提供了新的视角。
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耗资8.1亿美元的薇拉·鲁宾天文台即将全面运行，其配备的全球最大数字相机将拍摄3200兆像素的图像，展现前所未有的宇宙细节。该天文台将每三到四晚绘制整个南半球天空地图，十年内观测每个区域约800次，捕捉数百万个瞬变和变星事件。其数据将用于研究宇宙历史、暗物质以及潜在危险的太阳系天体。虽然其口径不如其他大型望远镜，但其超高的成像速度和广阔视野将带来革命性的天文发现。
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研究人员采用溶胶-凝胶法合成了一种新型MxNi1−x@SDC催化剂，用于高效的CO2电还原。该催化剂通过将不同金属盐与柠檬酸和乙二醇混合，经高温处理制备得到。研究还合成了Co0.5Ni0.5-SDC和LSCF材料，并构建了电解池。通过电化学测量、多种表征技术（包括XRD、SEM、TEM、XPS、XAS和拉曼光谱）以及DFT模拟，对催化剂的性能和结构进行了深入研究，揭示了其高效CO2电还原的机制。
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研究人员提出了一种新颖的视觉推理方法，它结合了对象中心化槽注意力机制和关系瓶颈方法。该方法首先使用卷积神经网络提取图像特征，然后利用槽注意力机制将图像分割成多个对象，并生成对象中心化的视觉特征表示。关系瓶颈方法则通过限制信息流，提取对象之间的抽象关系，从而实现对复杂视觉场景的理解。最后，通过序列到序列和代数机器推理框架，将视觉推理问题转化为代数问题，提高了推理效率和准确性。该方法在Raven's Progressive Matrices等视觉推理任务中表现出色。
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研究人员开发了一种新型脂质纳米颗粒（LNP X），能够高效地将mRNA递送至静息的CD4+ T细胞，无需预先刺激。这与现有的LNP制剂形成鲜明对比，后者需要激活T细胞才能有效递送mRNA。LNP X的改进在于其脂质成分，它包含SM-102和β-谷甾醇，从而提高了mRNA的胞质递送效率和蛋白质表达。研究还表明，LNP X能够递送编码HIV Tat蛋白的mRNA，有效逆转HIV潜伏感染，并能递送CRISPRa系统，激活HIV转录。这项研究为开发新型HIV疗法提供了新的可能性，有望显著改善患者预后。
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日本公司ispace的月球着陆器“HAKUTO-R Mission 2”在距离月球表面192米处坠毁，这是该公司第二次月球着陆尝试失败。此次失败的原因可能是着陆器未能及时测量到与月球表面的距离，导致下降速度过快，最终未能实现软着陆。尽管ispace公司已在软件和着陆策略上进行了改进，但此次事故再次凸显了月球着陆的挑战性。这次任务原本计划部署水电解设备、食品生产实验模块、深空辐射探测器和一个小型探测器。
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这项研究利用小鼠模型和人体样本，深入探究了胱硫醚酶（CTH）缺失对代谢的影响。研究人员通过基因编辑技术构建了CTH敲除小鼠模型，并对这些小鼠进行了多种代谢组学分析，包括RNA测序、代谢物分析和脂质组学分析。结果表明，CTH缺失会导致小鼠出现葡萄糖耐量异常、脂肪组织变化和能量代谢紊乱等代谢问题。同时，研究还对人类样本进行了分析，验证了CTH缺失与人类代谢疾病之间的关联。这项研究为理解CTH在代谢调控中的作用，以及开发治疗相关代谢疾病的新策略提供了重要的科学依据。
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从雅加达熙攘的贾蒂内加拉市场到越南的国家公园，野生动物贸易的暗流涌动，正威胁着全球公共卫生安全。文章指出，野生动物市场是病毒传播的温床，新冠疫情或许就是明证。尽管中国已禁止大部分野生动物交易，但该产业并未消失，反而转入地下。研究人员正试图追踪病毒在野生动物贸易网络中的传播途径，并分析人类行为如何加剧风险。例如，在越南，走私穿山甲中检出的冠状病毒比例沿供应链递增；在印尼，节日季的交易量激增，进一步增加了病毒传播的可能性。文章强调，深入研究贸易网络和人类行为至关重要，才能有效预测和预防未来疫情。
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近期，大量机器人流量涌入学术网站，导致DiscoverLife等网站不堪重负，甚至瘫痪。这些机器人主要来自匿名IP地址，被怀疑用于训练生成式AI模型。 这一现象并非个例，BMJ和Highwire Press等机构也遭受类似困扰。COAR调查显示，超过90%的成员网站遭遇AI机器人抓取内容，其中三分之二出现服务中断。虽然开放获取资源欢迎合理使用，但如此激进的抓取行为已造成严重问题。DeepSeek的出现降低了LLM训练门槛，加剧了这一问题。学术界呼吁解决这一问题，否则小型机构恐将面临生存危机。
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这项研究利用二维粒子模拟，揭示了一种名为微型喷嘴加速器（MNA）的新型质子加速机制。MNA利用微型喷嘴聚焦激光能量至氢棒，产生强大的电场，从而加速质子至GeV能级。研究发现，MNA的质子加速过程分为三个阶段：预加速、主驱动和后燃阶段。后燃阶段是MNA的关键特征，即使在激光照射停止后，质子仍能继续加速，这归因于等离子体自由膨胀过程中热电子能量向质子的有效转移。研究还探讨了激光强度和脉冲宽度对质子加速的影响，以及MNA与传统靶标的性能比较，结果显示MNA具有更高的能量转换效率和更低的角发散度。
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研究人员开发了一种新型硅碳复合负极材料（SSC），通过两步化学气相沉积法制备。SSC材料具有独特的筛孔结构，其亚纳米级孔径可以有效筛选电解液，抑制有机富集的SEI膜形成，促进无机富集SEI膜的生成。这种无机富集SEI膜不仅能稳定界面，还能提供快速的锂离子传输通道。同时，SSC材料的筛孔结构和无机富集SEI膜共同作用，对硅材料的体积膨胀进行机械限域，抑制了c-Li15Si4的形成，提高了电池循环稳定性。实验结果表明，SSC负极材料具有高可逆容量、优异的循环寿命和倍率性能，在高能量密度锂离子电池领域展现出巨大的应用潜力。
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一项新的研究发现，咖啡因会影响大脑的复杂性和临界性，这种影响与年龄相关。研究人员通过分析睡眠脑电图数据，发现咖啡因会导致年轻和中年人大脑活动中的复杂性和临界性增加，而老年人则没有这种效果。这项研究为理解咖啡因对大脑的影响以及年龄相关的神经退行性疾病提供了新的见解。
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这项研究探索了利用胞嘧啶碱基编辑器（CBE）和腺嘌呤碱基编辑器（ABE）治疗亨廷顿病（HD）和弗里德赖希共济失调（FRDA）等重复性疾病的潜力。研究人员设计了靶向CAG和GAA重复序列的编辑器，并在体外和体内实验中证明了其有效性。CBE能够有效减少HD小鼠模型中HTT基因CAG重复序列的扩张，甚至使其收缩。ABE则能增加FRDA小鼠模型中FXN基因GAA重复序列的稳定性，并提升FXN基因表达。虽然存在脱靶效应，但研究结果表明，这些碱基编辑器具有治疗重复性疾病的巨大潜力。
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CAR-T细胞疗法在血液癌症治疗中取得了显著成功，但其繁琐的体外生产和高昂的成本限制了其应用。为了解决这些问题，科学家们正在研发体内CAR-T疗法，通过直接在体内对T细胞进行基因编辑来生产CAR-T细胞。这种方法有望简化生产流程，降低治疗成本，并使更多患者受益。虽然体内方法也面临着一些挑战，例如如何精确靶向T细胞以及潜在的副作用，但其潜力巨大，有望彻底改变癌症免疫疗法。
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研究人员通过优化砂石混合物的堆积密度，显著提高了生物胶结材料的抗压强度。他们使用改良的Andreassen模型，设计了一种最佳的粒径分布曲线，并通过压实实验验证了其效果。最佳混合物在生物矿化过程中展现出更高的骨料堆积密度，从而降低了水泥浆液的消耗。随后，研究人员采用改进的停流压力注射法进行生物矿化实验，探索了不同水泥浆液压力和浓度对生物矿化深度和抗压强度的影响。实验结果表明，最佳的UACP含量、压力和浓度组合能够获得高强度、均匀的生物矿化试样，其抗压强度最高可达57.4 MPa，远高于以往研究结果。研究还发现，较低的流速和较高的骨料堆积密度更有利于获得更高的超声波速度和抗压强度。
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