自然杂志

郑霁轩, 张国捷, 齐晓光

2023, 45(5): 321-328. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2023.05.001

摘要 ( 264 )

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灵长类动物的社会组织形式呈现出极高的多样性，但其演化历程，特别是几种最复杂的社会组织的起源尚未得到阐明。近百年来，为回答该问题，社会生态学和行为学领域已经积累了丰富的资料，提出了众多理论，但它们主要停留在宏观层面，缺乏对基因组等微观机制的阐述。近日发表于《科学》的一项工作中，由西北大学齐晓光教授等中外科学家组成的联合团队，聚焦于独特珍稀的亚洲叶猴类，综合了来自比较基因组学、生态学、古生物学、行为学、细胞生物学等多领域的证据，全面地还原了该类群的自然史，尝试回答什么是社会组织演化的驱动因素。结果显示，亚洲叶猴类的社会组织具有很强的系统发育信号，且受到历史上环境事件的深刻影响。其中，群体的复杂化可能与寒冷驱动的多巴胺通路和催产素通路的快速演化有关。该研究开创了“行为-生态-基因组”综合分析的范式，为灵长类社会演化研究领域开辟了新的道路。

低维量子材料的研究进展

李柯仁, 奚忆莲, 冯海凤, 杜轶

2023, 45(5): 329-339. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2023.05.002

摘要 ( 306 )

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许多新奇的量子效应可以在一些特殊的材料中被观察或者观测到，这一类材料是量子效应的载体，被称为量子材料。对量子材料的研究正在引领新的技术革命，是多个研究领域的前沿热点方向。由于低维材料中电子与电子之间的关联性和电子明显的限域效应，其中存在着丰富且奇妙的量子效应或者行为。文章主要从材料中的量子效应出发介绍了影响量子材料基本特性的几种机理，并着重介绍了几种低维量子材料(拓扑绝缘体、石墨烯、硅烯、锗烯)的发展历程、发展现状和目前所面临的挑战。

镓基液态金属的结构与物性

张春小, 崔丹丹, 杜轶, 徐迅, 钟建新, 任龙

2023, 45(5): 340-354. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2023.05.003

摘要 ( 445 )

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镓基液态金属由于其良好的流动性以及高导电导热性，在室温范围内展现出许多与固态金属材料不同的性质，也突破了固态金属无法实现的一些瓶颈，在柔性器件、软体机器人等方面展现巨大的应用前景。镓基液态金属的特殊物性与其原子结构、键价关系、电子性质等密切关联。深入理解镓基液态金属的基本结构与物性，对研究和应用液态金属材料有着重要意义。文章从液态金属的微观原子结构着手，综述了研究液态金属基本物性的常用理论和分析方法，并以此剖析了镓基液态金属最引人关注的一些性质，最后对液态金属物性研究及扩展其应用领域的可能方向进行了探讨。

二维半导体光催化材料研究进展

徐若航, 崔丹丹, 郝维昌

2023, 45(5): 355-362. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2023.05.00410.3969/j.issn.0253-9608.2023.05.004

摘要 ( 506 )

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光催化技术可以直接利用低能量密度的太阳光驱动化学反应，实现用太阳能-高密度化学能直接转化来生产清洁能源和工业原料，也可以驱动污染物和有毒物质降解来治理环境污染，具有巨大的应用潜力。尽管光催化材料的研究开发已有越来越多的报道，但在催化活性、选择性、稳定性等方面还远不能满足大规模应用的要求。近年来，在众多被报道的光催化剂中，二维半导体材料表现出优异的催化性能和应用潜力，文章系统性总结了二维半导体光催化材料的研究现状，并对未来的研究方向进行了展望。

拉曼光谱技术在二维半导体光催化剂异质结研究中的应用

吕子轩, 崔丹丹, 冯海凤, 郝维昌

2023, 45(5): 363-370. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2023.05.005

摘要 ( 139 )

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高活性光催化剂的设计是高效利用太阳能的有效手段，其中二维(2D)半导体光催化剂因其独特的物理化学性质，在光催化研究中有着较大优势。构筑异质结具有改变二维半导体能带结构、抑制光生载流子复合等作用，是一种高效的二维半导体光催化剂的设计方法。拉曼光谱技术因其探测时间短、可原位、无损检测以及样品制备简单等优点，在半导体材料研究中的应用逐渐增多。文章介绍了拉曼光谱技术的基本原理，并对近年来二维半导体光催化剂设计的有关研究进行整理，综述了拉曼光谱技术在二维半导体光催化剂异质结研究中的应用，为新型二维半导体光催化剂的设计奠定了技术基础。

中国化石讲述兔形类起源与演化

李茜

2023, 45(5): 371-381. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2023.03.008

摘要 ( 178 )

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兔形类是现生哺乳动物重要的组成部分，然而有关兔形类的起源、分类位置及其与其他哺乳动物之间的系统发育关系等问题，曾是学界长期争议的话题。20世纪70年代以来在中国发现的有关化石为解决以上争议发挥了重要作用。经研究，安徽潜山盆地发现的安徽模鼠兔代表了兔形类祖先的“态模”，在分支系统上是与兔形目最为接近的化石类群。发现于内蒙古二连盆地的远古道森兔是兔形目中已知最早的代表，因此被誉为“世界第一兔”，也表明了兔形目的亚洲起源。依据以安徽模鼠兔为代表的基干兔形类化石，通过形态解剖学和分子生物学的综合研究表明，兔与鼠系统关系最为密切，兔形类和啮齿类为啮型动物下的姐妹群。近年来，通过综合地层学的工作，在中国内蒙古始新世和渐新世地层中发现大量的兔形类化石，这些化石为探讨兔形目研究中尚未解决的热点问题带来新的可能。

神经丝轻链蛋白在自身免疫性脑炎中的研究

童晓岚, 潘雪, 高娟

2023, 45(5): 382-388. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2023.04.014

摘要 ( 97 )

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自身免疫性脑炎(autoimmune encephalitis, AE)是一类与神经元自身抗体或中枢神经系统(central nervous system, CNS)自身免疫生物标志物相关的炎症性中枢神经系统疾病的总称。神经丝轻链蛋白(neurofilament light chain, NfL)是神经元细胞骨架中选择性表达最多且最为重要的蛋白质，已有研究证实NfL水平升高可以作为多种神经退行性疾病发生或发展的重要标志物。最近的研究发现，NfL与AE的早期筛查与诊断、疾病发展与治疗以及预后检测与评估等有关，有望成为AE疾病治疗的潜在生物标志物。基于此，文章从NfL的基本结构功能、检测方法和AE疾病诊断等方面进行了综述，尤其是对NfL在AE的前期诊断筛查、疾病进展监测和预后治疗评估方面的作用进行了着重分析，表明NfL在AE临床治疗中的潜在应用前景。

三叉神经痛的分类及临床诊疗

赵琳琳, 汪煜楠, 张惊宇

2023, 45(5): 389-393. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2023.04.015

摘要 ( 98 )

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三叉神经痛是一种发生于头面部三叉神经分布区域内，症状表现为骤发、骤停、闪电样、刀割样、烧灼样、顽固性、难以忍受的剧烈疼痛的疾病。其发病机制尚不明确，可能与神经病变、免疫炎症机制及离子通道相关。目前，治疗三叉神经痛仍以药物治疗为主，药物治疗无效时可考虑电生理治疗或手术治疗，包括射频热凝术、微血管减压术以及球囊压迫术等。文章综述了三叉神经痛的分类及临床诊疗的研究进展，以期为其临床尽早确诊及治疗提供新的理论基础。

十年黄金发展的粲物理

于福升

2023, 45(5): 394-396. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2023.03.011

摘要 ( 171 )

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1974年丁肇中和Richter教授发现粲夸克被称为粒子物理学的革命，随即于1976年荣获诺贝尔奖。研究粲夸克弱衰变性质的粲物理在过去十年间取得巨大进展。首次探测到双粲重子被科技部评为“2017年度中国科学十大进展”，发现粲衰变的电荷-宇称对称性破坏被英国《物理世界》杂志评为“2019年十大突破”。中国理论与实验团队为这两项突破性进展做出了非常重要的贡献。

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20世纪初发展的量子力学和相对论改变了我们对世界的认识，而20世纪中期开始迅猛发展的半导体科技是我们改造世界的利器。半导体电路在每个家庭里都司空见惯，半导体改变了我们工作、交流、娱乐和思考的方式。半导体物理学是半导体科技的基础，是量子理论在固体材料中的应用，而半导体科技的未来发展也离不开量子理论和半导体物理学的进步。可是大家对半导体的了解还不太多，现在的一些教材也不太能够跟上时代的步伐。《半导体物理学》这本书有助于填补这个空白。

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