科学网—自然要览

  最近有人提出,作为量子场理论一部分的“宇称时间对称性”这一抽象思想,有可能为具有天然材料所没有的独特性能的新型人造光学材料的设计提供灵感。这一提法被认为是概念上的一个重要飞跃。在实践中,这意味着对光学增益和损耗之间的相互作用的聪明利用这些参数连同更容易操纵的折射率是一个光学体系的基本要素。此前,这一领域的实验工作一直局限于“二组分”要素排列,但在这项研究中,Ulf Peschel及其同事通过将这一概念转移到“时间域”,演示了大尺度“宇称时间”合成晶格中的光传输。

  小鼠丘脑下部中AGRP神经元的刺激,会激发对饥饿的行为反应急于寻找食物和暴饮暴食。这项研究利用这些饥饿敏感型神经元可以进行遗传操控这个事实,借助光遗传学和药物遗传学来对饥饿的一个神经回路进行“反向工程”。AGRP神经元被发现抑制“释放后叶催产素的神经元”,它们是在Prader Willi综合征中失去的一类数量较少的神经元。涉及后叶催产素神经元的抑制回路是由AGRP神经元激发的进食的一个先决条件,这个发现确定了这一以前人们不知道的神经回路在调控饥饿状态中所起的作用。

  现在人们认识到,人小肠微生物群落对健康非常重要,而且它们的组成变化也被与肥胖症、炎症和糖尿病联系起来。成年人的小肠微生物群落一般是稳定的,在健康的个体之间是差不多的,但在生命的两个极端婴儿期和老年期,肠道微生物群落却在不断变化中。对平均年龄为78岁的178个老年人所作的这项研究显示,饮食是与肠道微生物群落变化和健康都有关联性的主要因素。这项工作表明,通过用能够促进肠道微生物群落中特定成分的添加剂来调整饮食,也许有可能使人的衰老过程更健康。

  自由空间信道(光在其中可以穿过开放空间自由传播的信道)对量子通信来说较光纤有优势,因为它们遭受的光子损失较少、脱散较小。Juan Yin等人报告了独立量子位在一个具有多光子纠缠的97公里长的one-link自由空间信道上的量子远程传输。利用一个two-link信道,他们还演示了在101.8公里距离上的纠缠分布。这些结果代表着向建立一个全球量子网络的目标所迈出的重要一步。

  在对晶体管进行改进和微型化的不断努力中,微电子行业最近采用了三维电子门结构。改进晶体管的另一方式是,采用比硅材料具有更高电子迁移率的半导体材料,尽管这一方式存在较大的制造方面的挑战。Katsuhiro Tomioka等人将两种方式综合了起来:他们在一种硅基质上以高精度生长出具有一个环绕门的垂直的、六面“核多壳”砷化铟镓纳米线。实验显示,这种纳米线的晶体管性能极好,具有优异的开/关行为和快速操作性能。