Nature

采用離子推進(jìn)系統(tǒng)的飛機

Nature封面：采用離子推進(jìn)系統(tǒng)的飛機。Nature雜志第7732期封面文章報道了一架由近乎無聲、沒有活動部件的發(fā)動機驅(qū)動的飛機。該系統(tǒng)通過電場電離空氣中的分子，讓其與中性分子碰撞，從而形成能產(chǎn)生推力的離子風(fēng)，實現(xiàn)了電空氣動力推進(jìn)。100多年來，飛機飛行依靠的是基于發(fā)動機的推進(jìn)器和渦輪，并主要由化石燃料驅(qū)動。新飛機重2.45千克，翼展5米，搭載一個電池組和可以輸出約500瓦功率的功率變換器。試飛中，飛機的推功比幾乎與噴氣式發(fā)動機相當(dāng)，但總體效率偏低。未來有望開發(fā)出噪音更小、排放更低的飛機。

物理網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)相變

Nature封面：基于研究團隊的數(shù)學(xué)框架，由3D打印機打印形成的兩個三維網(wǎng)絡(luò)。左邊為Barabási-Albert模型生成的無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)，右邊為Erd?s-Rényi模型生成的隨機網(wǎng)絡(luò)。Nature雜志第7733期封面文章報道了一種能解釋這種物理約束的理論框架，讓研究人員能探索不交叉條件如何在密集程度增加的情況下，影響網(wǎng)絡(luò)幾何，改變?nèi)S架構(gòu)。許多物理網(wǎng)絡(luò)無法互相交叉或重疊。用來描述這類網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)框架很少注意到這些組分占用的實際空間，通常忽略了這種“不交叉”準(zhǔn)則。這一影響的重要性會隨網(wǎng)絡(luò)密集程度的增加而增加。

VCAM-1+巨噬細(xì)胞引導(dǎo)造血干祖細(xì)胞歸巢至血管微環(huán)境

Nature封面：斑馬魚。Nature雜志第7734期封面文章報道了造血干細(xì)胞和祖細(xì)胞（HSPC）的歸巢機制，即細(xì)胞引導(dǎo)者VCAM-1+巨噬細(xì)胞引導(dǎo)造血干祖細(xì)胞歸巢至血管微環(huán)境。造血干細(xì)胞和祖細(xì)胞（HSPC）是脊椎動物生命中所需血細(xì)胞的全部來源。HSPC最初來自發(fā)育胚胎背主動脈的內(nèi)皮細(xì)胞，隨后遷移至專門的微環(huán)境中，并進(jìn)一步生成血細(xì)胞。研究人員利用斑馬魚胚胎作為實驗對象，發(fā)現(xiàn)巨噬細(xì)胞樣細(xì)胞起著“先導(dǎo)細(xì)胞”的作用，能引導(dǎo)HSPC歸巢并幫助其在微環(huán)境中停留。

基于量子糾纏的波分復(fù)用量子通信網(wǎng)絡(luò)

Nature封面：量子網(wǎng)絡(luò)。Nature雜志第7735期封面文章報道了一種全通型量子網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其一個糾纏光子源可向4個不同用戶分發(fā)量子態(tài)，且每個用戶都能生成一個保證安全通信的量子密鑰。使用量子密鑰為通信加密的技術(shù)已經(jīng)足夠成熟，可在現(xiàn)實世界中應(yīng)用。但是截止到文章發(fā)表，這種量子密鑰分發(fā)僅限于兩方之間的通信。研究人員表示該網(wǎng)絡(luò)可輕松擴展至容納更大數(shù)量的用戶，因為添加用戶無需糾纏源適應(yīng)。此外，該網(wǎng)絡(luò)可在通信頻段上運行，無需主動開關(guān)元素，這意味著該網(wǎng)絡(luò)能夠以較高的量子通信速度運行。