整理 | 未玖
Science, 08 JANUARY 2021, VOL 371, ISSUE 6525
《科学》期刊，2021年1月8日发布，第371卷，第6525期
天文学领域Astronomy
碳质球粒陨石在近期百万年内曾经历流体渗透现象
碳质球粒陨石近期百万年内的流体渗透现象研究
▲ 探索者：Simon Turner, Lucy McGee, Munir Humayun, John Creech, Brigitte Zanda
▲ 相关链接：
https://science.sciencemag.org/content/371/6525/164
▲ 研究概述
碳质球粒陨石作为太阳系原始构成部分，同时也是地球水资源的输送载体。既往研究已揭示这些陨石母体上的流体活动主要发生在太阳系形成的早期阶段（初始时间小于400万年）。
该研究团队通过分析碳质球粒陨石中的短寿命铀同位素，发现234铀同位素含量超过238铀，而238铀又超过230钍。这一发现证实了流体流动过程中铀离子U6+在过去的10万年内发生了迁移过程。
在某些陨石样本中，这一时间尺度甚至小于宇宙射线暴露年龄，即这些陨石从母体喷射进入太空的时间。研究团队推测，流体活动发生在冰层融化之后，可能由撞击加热、太阳辐射加热或大气烧蚀等环境因素引发。研究团队更倾向于支持撞击加热的假说，这意味着陨石母体内部仍残留有冰层。
白矮星锂污染现象揭示了系外行星碎片的吸积过程
白矮星锂污染现象与系外行星碎片吸积研究
▲ 研究人员：B. C. Kaiser, J. C. Clemens, S. Blouin, P. Dufour, R. J. Hegedus, J. S. Reding, 等学者
▲ 相关链接：
https://science.sciencemag.org/content/371/6525/168
▲ 研究摘要
潮汐破裂事件和白矮星对星子碎片的吸积过程，能够揭示系外行星系统中岩石体的元素组成情况。这些元素组成数据为理解星系形成的星云成分提供了重要线索，类似于陨石元素组成如何帮助我们了解早期太阳系的构成。
研究团队报告称，在白矮星盖亚DR2 4353607450860305024的大气层中检测到了锂、钠、钾和钙元素，并将其归因于一个星子碎片的吸积事件。通过模型大气分析，研究团队确定了这些元素的丰度比例，除锂元素外，其他元素的丰度与太阳系中的陨石值保持一致。
研究团队还将测得的锂丰度与旧恒星的测量值以及大爆炸核合成理论预期值进行了对比分析。
地球科学领域Earth Science
海洋沉降颗粒物中的微生物硫酸盐还原与有机硫形成现象
海洋沉降颗粒物中微生物硫酸盐还原及有机硫形成研究
▲ 研究者：M. R. Raven, R. G. Keil, S. M. Webb
▲ 相关链接：
https://science.sciencemag.org/content/371/6525/178
▲ 研究概述
全球气候变化正在导致海洋缺氧区域的持续扩张，这一现象可能对碳、硫、氮和微量金属的全球循环产生深远影响。然而，目前我们对缺氧环境如何影响有机碳循环及埋藏过程的理解仍存在不足。
研究团队发现，在东热带北太平洋缺氧区域的沉降颗粒中，存在着一种隐秘的微生物硫酸盐还原过程，部分微生物产生的硫化物能够迅速反应形成耐酸水解的有机硫。
以颗粒为主导的硫化作用能够增强缺氧水柱下方沉积物中的碳保存能力，并在不断扩大的缺氧区域与大气二氧化碳之间形成稳定的反馈机制。类似的地质化学机制可能有助于解释地球历史记录中，与海洋缺氧相关的极端有机碳保存现象。
化学领域Chemistry
氢键向化学键转变的过渡现象研究
氢键向化学键转变过渡现象研究
▲ 研究人员：Bogdan Dereka, Qi Yu, Nicholas H. C. Lewis, William B. Carpenter, Joel M. Bowman, Andrei Tokmakoff, 等学者
▲ 相关链接：
https://science.sciencemag.org/content/371/6525/160
▲ 研究摘要
氢键（H键）通常被视为一种经典的静电相互作用形式，当相互作用强度足够大时，可以被理解为一种共价化学键。然而，对于短而强的氢键，由于其物理化学性质复杂多样，很难明确其应归类为哪种化学键类型，且缺乏有效的实验方法来界定这种分类界限。
[F-H-F]−离子代表一种裸露的短氢键，飞秒二维红外光谱技术展示了其在水溶液中的独特振动势能分布。该技术揭示了质子运动的超谐振行为，这种行为与供体-受体之间的拉伸强力耦合密切相关，并在氢键弯曲振动过程中逐渐消失。
通过结合高水平的量子化学计算方法，研究团队证实了从经典氢键到短强氢键，其光谱性质发生了显著转变，这一发现有助于确定氢键消失和化学键合形成的具体位点。
生态学领域Ecology
一种广泛存在的轮胎橡胶衍生物对银鲑鱼造成急性毒性影响
一种广泛存在的轮胎橡胶衍生物对银鲑鱼的急性毒性影响研究
▲ 研究人员：Zhenyu Tian, Haoqi Zhao, Katherine T. Peter, Melissa Gonzalez, Jill Wetzel, Christopher Wu, 等学者
▲ 相关链接：
https://science.sciencemag.org/content/371/6525/185
▲ 研究概述
在美国太平洋西北部地区，银鲑鱼（银大麻哈鱼）在每年成年鱼洄游至城市溪流进行繁殖的过程中，常常因暴雨引发无法解释的急性死亡事件。
通过对此现象的深入调查，研究团队发现了一种具有高毒性的醌转化产物N-(1,3-二甲基丁基)-N’-苯基对苯二胺（6PPD），这是一种在全球范围内广泛使用的轮胎橡胶抗氧化剂。
研究团队对美国西海岸具有代表性的道路径流和受暴雨影响的溪流进行了回顾性分析，结果表明，在有毒浓度（半致死浓度为0.8±0.16μg/L）下，普遍检测到6PPD-醌（<0.3-19μg/L）的存在。这些研究结果揭示了6PPD抗氧化剂对水生生物种群的意外毒性效应，并暗示了清除轮胎橡胶残留物的必要性和紧迫性。
微生物群与植物根内胚层之间的协同作用维持了植物矿物质营养的动态平衡
微生物群与植物根内胚层协同作用维持矿物质营养动态平衡研究
▲ 研究人员：Isai Salas-González, Guilhem Reyt, Paulina Flis, Valéria Custódio, David Gopaulchan, Niokhor Bakhoum, 等学者
▲ 相关链接：
https://science.sciencemag.org/content/371/6525/eabd0695
▲ 研究概述
植物根系和动物肠道均进化出专门的细胞层，用于调控矿物质营养的体内平衡。这些细胞层必须能够耐受常驻微生物群落的生态压力，同时保持体内平衡功能的完整性。
对于植物而言，维持矿质营养平衡至关重要的内胚层中的根系扩散障碍，其形成机制以及如何与微生物群协同作用，目前尚不清楚。
研究团队证实，控制模式植物拟南芥内胚层功能的基因，对植物微生物群的组装过程具有显著影响。他们详细描述了由微生物群驱动的内胚层分化调控机制，这一机制对营养平衡具有深远影响。
此外，研究团队还发现这种调控机制与微生物群抑制根中植物激素脱落酸反应的能力密切相关。这一发现将内胚层确立为协调微生物群组装和体内平衡机制的关键枢纽。