自然杂志

何编, 吴国雄, 刘屹岷, 包庆, 生宸, 何欣雨, 刘潇喻, 冯适健, 郭彤

2026, 48(1): 1-8. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2026.01.001

摘要 ( 30 )

PDF (7474KB) ( 19 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

亚洲夏季风异常导致的旱涝灾害对人类社会生活具有重大影响，青藏高原作为亚洲夏季风系统重要的地形强迫源，其动力和热力强迫对亚洲夏季风的环流和降水具有重要调节作用。然而，由于青藏高原地形和亚洲季风系统本身的复杂性，人们对高原热动力强迫作用如何影响亚洲夏季风机理的认识仍旧存在争议。本文从理论和数值模拟两个方面简要介绍青藏高原地形强迫作用对周边大气环流的影响机制，阐明包括青藏-伊朗高原在内的亚洲大地形抬升加热对等熵面的扰动是驱动季风环流的本质作用力，明确了目前国际气候系统模式对亚洲夏季风降水的模拟偏差与青藏高原热力强迫作用的联系，提出了青藏高原“地表位涡强迫”概念来理解青藏高原气候动力学效应。该指数可用来定量理解目前气候模式对青藏高原地表热力动力强迫模拟的作用。基于FGOALS-f气候系统模式，本文最后给出了青藏高原地表位涡强迫指数与亚洲夏季风降水的定量化关系。

中国化石见证的马类演化史

邓涛

2026, 48(1): 9-17. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2026.01.002

摘要 ( 115 )

PDF (14615KB) ( 30 )

相关文章 | 多维度评价

中国广袤的土地上保存了跨越5 600万年的马类化石序列，构建了从起源、辐射到现生类群崛起的完整全球演化链条，提供了无可替代的东方证据。湖南衡阳早始新世的丁氏曙马填补了亚洲早期马类化石记录的空白，这一发现将马类在亚洲的历史追溯到起源阶段，并揭示了其可能经过欧洲-北美-亚洲的早期洲际迁徙路径，修正了认为马类仅源于北美和欧洲的传统观点。文章重点阐述了中新世中国马类演化的独特图景，集中体现在中华马与三趾马的共生演化，二者在中国北方同一地层中共存，反映了森林-草原混合景观。通过碳氧同位素等方法，证实以长鼻三趾马为代表的三趾马才是最早、最适应开阔草原的马类，而非其后的真马。此外，青藏高原的三趾马化石成为重建古高度的关键证据。甘肃临夏盆地发现的埃氏马是东亚最早的真马，与三趾马的共生记录了演化的世代交替。随后，中国特有的三门马、庆阳马等展现了真马的快速辐射。尤其关键的是，周口店三门马和北京马作为北京猿人的伴生动物，其大量化石见证了早期人类对马类的狩猎活动，即人类活动开始介入马类演化的历史。

柔性生物电子材料在心脏疾病诊疗中的应用

汲广博, 赵国祥, 赵强

2026, 48(1): 18-24. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2026.01.006

摘要 ( 21 )

PDF (1632KB) ( 6 )

相关文章 | 多维度评价

柔性电子作为一类创新性技术，可在柔性或可延展基底上构建有机/无机电子器件，在疾病的诊断与治疗中展现出巨大的潜力。柔性生物电子材料与心脏表面无缝贴合时，能够通过电子器件实时监测心脏容积、压力及电生理信号等关键参数，这对于缺血性心脏病、心律失常及心力衰竭等心脏疾病的精准诊断至关重要。此外，通过在柔性生物电子材料中集成电刺激与光刺激单元，心脏电生理治疗效果有望得到进一步优化。本文系统总结了用于心脏病诊疗的柔性生物电子材料的最新研究进展，并重点探讨了该领域当前面临的技术挑战及未来发展方向。

重获新声：生物材料助力听觉重生

许宝莹, 於得红, 冯炜, 陈雨

2026, 48(1): 25-32. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2026.01.003

摘要 ( 338 )

PDF (4575KB) ( 31 )

相关文章 | 多维度评价

听觉系统通过耳蜗毛细胞、螺旋神经节神经元及其突触网络协同工作，实现外界声音的感知与传导。一旦这些关键结构受损，即会导致不可逆的感音神经性听力损失。尽管助听器和人工耳蜗在改善部分听力功能方面取得进展，但其对受损听觉感受器的修复作用仍十分有限。近年来，随着材料科学与生物医学工程的发展，生物医用材料在听觉系统再生领域展现出广阔前景。依托仿生结构构建、智能药物释放系统、生物催化性能及良好的组织相容性，该类材料有望实现对听觉细胞与神经结构的修复与重建，推动听觉功能的再生。本文围绕“失灵的声音接收器”，系统梳理当前生物医用材料在听觉修复中的研究进展与科学挑战，为感音神经性听力损伤的精准干预提供理论依据与新策略。

骨类器官：从仿生构建到精准医疗

张晨, 白龙, 苏佳灿

2026, 48(1): 33-40. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2026.01.005

摘要 ( 24 )

PDF (3481KB) ( 9 )

相关文章 | 多维度评价

伴随着全球人口老龄化进程加速，骨质疏松症、骨关节炎、骨肿瘤等骨相关疾病发病率显著攀升，对公众健康和生活质量构成严重威胁，骨健康问题已成为全球公共卫生领域的重大挑战。传统二维细胞培养模型虽然在细胞增殖、分化及分子机制研究中具有操作简便和可控性优势，但其缺乏三维结构与复杂生理微环境，难以真实模拟体内骨组织的结构与功能。动物模型虽能在一定程度上再现人类生理特征，却受限于物种差异性、临床转化潜力有限以及伦理问题。骨类器官(bone organoid)作为类器官研究领域前沿成果，能在体外三维环境中通过干细胞自组织形成，高度模拟骨组织的结构与功能。相较于传统模型，骨类器官不仅在形态和功能上更接近真实骨组织，还能重现骨形成、血管化及免疫调节等关键生理病理过程，为研究骨发育机制、疾病发生机理及治疗策略提供更为精准的研究平台。本文系统梳理骨类器官发展历程与构建策略，并重点探讨其在疾病机制解析、骨缺损修复、药物筛选及个性化医疗等领域的应用前景，同时展望其在精准医疗与临床转化中的潜在价值。

金属-多酚在糖尿病伤口修复中的应用及挑战

梁潇丹, 杜继远, 冼彩虹, 吴钧

2026, 48(1): 41-50. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2026.01.008

摘要 ( 18 )

PDF (2593KB) ( 10 )

相关文章 | 多维度评价

糖尿病是一种全球广泛流行的代谢性疾病，常伴随着微血管和大血管的并发症，其中糖尿病伤口是最为严重的并发症之一，显著影响患者的生活质量。目前，因临床使用的药物价格高昂、获取困难以及可能引发一系列副作用等问题，亟需寻找新型治疗方案。近年来，金属-多酚组装材料因其优良的生物相容性、抗氧化及抗炎的特性而受到越来越多的关注。本综述系统探讨金属-多酚在糖尿病伤口修复方面的研究进展。文章首先探讨糖尿病创面的异常微环境特征及其愈合障碍的机制，进而阐述不同金属-多酚体系的构建策略及其在改善创面微环境(如抗炎、抗氧化、促血管生成)中的具体应用，最后，深入分析该领域当前面临的技术挑战，并对其工程化设计与临床转化方向进行展望，旨在为新型糖尿病伤口修复材料的研发提供理论参考。

照亮微观战场的科学之光 ——用于可视化检测细菌的荧光探针

罗菲, 罗贤柱, 邢艳珑, 李高楠, 于法标

2026, 48(1): 51-63. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2026.01.004

摘要 ( 338 )

PDF (1790KB) ( 50 )

相关文章 | 多维度评价

细菌感染给公共卫生领域带来重大挑战，开发快速、精准的检测技术对疾病防控具有重要意义。传统的培养法、PCR (polymerase chain reaction)和ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay)等方法存在耗时长、灵敏度有限且无法实时监测等缺点。荧光探针技术凭借其高特异性与高灵敏度，通过识别细菌靶标并产生荧光信号，实现对细菌的快速、可视化检测。本文系统综述了荧光探针的分子设计策略、发光机制及分类方法，重点分析了其在医疗诊断、食品安全和环境监测等领域的应用现状，并指出该技术在检测限、特异性及临床转化等方面仍面临的挑战。展望未来，多模态探针集成、人工智能辅助分析等创新方向将推动该技术向更智能、实用的方向发展。荧光探针技术为细菌相关问题的研究与防控提供了强有力的工具。

磁性斯格明子材料及其研究进展

刘加琪, 奚忆莲, 张靖伟, 石含清, 杜轶

2026, 48(1): 64-78. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2026.01.009

摘要 ( 22 )

PDF (8862KB) ( 15 )

相关文章 | 多维度评价

对高存储密度的迫切需求促使人们对新型自旋电子器件进行了广泛的研究。磁性斯格明子是一种具有涡旋的磁结构，具有准粒子特性并且受到拓扑保护。因其具有小尺寸、拓扑稳定性，以及低电流阈值驱动等优势，有望应用于自旋电子学等相关领域。本文结合该领域最新研究，对磁性斯格明子的种类与性质、产生机制、材料体系和诱导调控方法等内容进行了较为详细的综述，并总结了斯格明子应用于赛道存储所面临的挑战与前景。

当期目录