高閾值低開銷的容錯量子存儲

《自然》

高閾值低開銷的容錯量子存儲

《自然》封面：新方案所需量子比特連接的藝術(shù)想象圖，其中每個(gè)量子比特需要與其他6個(gè)相互作用。這些量子比特就像放在環(huán)面上一樣彼此連接?！蹲匀弧冯s志第8005期封面文章報(bào)道了IBM研究團(tuán)隊(duì)提出的一個(gè)量子計(jì)算機(jī)低開銷糾錯方案。錯誤積累阻礙了量子計(jì)算機(jī)的使用；盡管可以通過設(shè)計(jì)線路來檢測和糾正錯誤，但這通常需要大量額外的量子比特。研究團(tuán)隊(duì)使用了低密度奇偶校驗(yàn)碼，通過檢測多個(gè)對稱性來糾錯，每個(gè)對稱性只需一小部分量子比特支持。這種碼只需要十分之一的量子比特，這可以讓糾錯量子計(jì)算機(jī)的大小遠(yuǎn)小于此前設(shè)想。

宿主-微生物群相互作用組揭示廣泛的跨界連接

《自然》封面：一種細(xì)菌和一個(gè)酵母細(xì)胞間某種相互作用的藝術(shù)再現(xiàn)圖?！蹲匀弧冯s志第8006期封面文章報(bào)道了人體組織與微生物群之間相互作用的圖譜。人體生理機(jī)能受到構(gòu)成微生物組的大量微生物的影響，但這些影響的分子基礎(chǔ)基本未知。因此，研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了名為BASEHIT（中文擬譯“壘打”）的系統(tǒng)，能夠用酵母克隆表現(xiàn)人體細(xì)胞外蛋白和分泌蛋白（統(tǒng)稱為“外蛋白”）；再篩選這些蛋白與已知居于人體內(nèi)不同組織的數(shù)百種共生菌的相互作用；最后得到的相互作用組揭示了數(shù)千種之前未知的分子水平的宿主-微生物相互作用。

昆蟲生存危機(jī)

《自然》封面：大青葉蟬?！蹲匀弧冯s志第8007期封面5篇文章集中報(bào)道了昆蟲種群面對的環(huán)境挑戰(zhàn)，以及氣候變化可能是一個(gè)被低估的關(guān)鍵影響因子。第一篇論文分析了27年的昆蟲生物量數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)和氣候變化有關(guān)的氣候異?？赡軙绊憸貛Юハx的生物量。第二篇論文指出氣候變化導(dǎo)致的變暖可能會威脅美國的蜜蜂多樣性。第三篇論文預(yù)測由于人為導(dǎo)致的環(huán)境變化（包括氣候變化），適合歐洲熊蜂物種的棲息地將嚴(yán)重減少。第四篇論文分析了歐洲殺蟲劑的使用對熊蜂的負(fù)面影響。第五篇論文研究了昔日豐富物種的衰退如何導(dǎo)致昆蟲喪失。

采伐管理保護(hù)大型瀕危哺乳動物

《自然》封面：非洲森林象、西部低地大猩猩和黑猩猩。《自然》雜志第8008期封面文章報(bào)道了森林管理委員認(rèn)證對西赤道非洲哺乳動物種群的影響。商業(yè)性采伐影響全球超過1/4的熱帶林，森林管理委員會為推動可持續(xù)實(shí)踐，通過森林管理認(rèn)證體系保護(hù)生態(tài)多樣性。研究團(tuán)隊(duì)從14個(gè)采伐特許區(qū)的474個(gè)觸發(fā)相機(jī)點(diǎn)采集了近130萬張照片。他們在森林管理委員認(rèn)證林發(fā)現(xiàn)了比非森林管理委員認(rèn)證林更多的哺乳動物。這種影響在大型且易危的哺乳動物中尤其顯著。這些結(jié)果表明，對于有采伐的熱帶林，較大型、更瀕危的哺乳動物可從認(rèn)證中獲益。

（本頁期刊封面圖來自《自然》官網(wǎng)）

《科學(xué)》

海藻中的固氮細(xì)胞器

《科學(xué)》封面：越來越多的固氮細(xì)胞器證據(jù)?！犊茖W(xué)》雜志第6692期封面文章報(bào)道了一種能在真核生物中固定氮?dú)獾男滦图?xì)胞器。真核細(xì)胞非常復(fù)雜，例如它們有各種各樣的細(xì)胞器，這些細(xì)胞器是具有特定功能的膜結(jié)合結(jié)構(gòu)。其中兩種細(xì)胞器——線粒體和葉綠體，在呼吸和光合作用中起作用。學(xué)家發(fā)現(xiàn)了第一種固氮真核生物，通過一種新型細(xì)胞器來固定氮?dú)?。這一細(xì)胞器從貝氏布拉藻細(xì)胞中獲得生長所需的蛋白質(zhì)，并占據(jù)這一藻類細(xì)胞體積的8%以上。它缺乏光合作用和制造遺傳物質(zhì)所需的關(guān)鍵蛋白質(zhì)，因此必須依賴于藻類產(chǎn)生的許多蛋白質(zhì)。

預(yù)測共價(jià)修飾、小分子的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)

《科學(xué)》封面：氨基酸和短肽的背景云聚集?！犊茖W(xué)》雜志第6693期封面文章報(bào)道了一種突破性的計(jì)算工具。這種工具通過學(xué)習(xí)生成具有針對非蛋白質(zhì)靶標(biāo)的優(yōu)化相互作用譜的蛋白質(zhì)，從而克服了早期技術(shù)的局限性。它能夠超越多肽鏈限制，涵蓋整個(gè)生物分子系統(tǒng)的復(fù)雜性和多樣性，包括蛋白質(zhì)、核酸、小分子、金屬離子和各種共價(jià)修飾。一系列的實(shí)驗(yàn)表征強(qiáng)調(diào)了新型計(jì)算工具在生物分子相互作用方面的實(shí)用性，可能為合理設(shè)計(jì)新的治療方法和生物傳感器鋪平道路。雖然預(yù)測精度仍有進(jìn)一步提高的空間，但這項(xiàng)工作標(biāo)志著生物分子建模和設(shè)計(jì)領(lǐng)域的重大飛躍。

慈鯛魚類適應(yīng)性輻射中特定生態(tài)位行為傾向的遺傳學(xué)

《科學(xué)》封面：非洲中部坦噶尼喀湖一只雄性帝王慈鯛進(jìn)入繁殖情緒。《科學(xué)》雜志第6694期封面文章報(bào)道了非洲坦噶尼喀湖在不到1000萬年的時(shí)間里進(jìn)化出了大約250種慈鯛魚，研究人員將這些魚的探索行為與生態(tài)位適應(yīng)聯(lián)系起來，并確定了一種對這一物種的探索行為有強(qiáng)烈影響的遺傳變異。探索性行為在不同慈鯛魚物種之間差異顯著，且具有高度的遺傳一致性。這意味著探索性行為受遺傳因素控制，并可能存在特定的遺傳機(jī)制。探索性行為與宏觀生境適應(yīng)相關(guān)。更傾向于底棲和體形較大的物種，其探索性行為更強(qiáng)。

在孤立村莊中進(jìn)行結(jié)構(gòu)化實(shí)驗(yàn)誘導(dǎo)不同結(jié)果的社交濡染

《科學(xué)》封面：展示一個(gè)社交濡染的過程?！犊茖W(xué)》雜志第6695期封面文章報(bào)道了研究人員在位于洪都拉斯偏遠(yuǎn)村莊內(nèi)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中，評估了一種用于確認(rèn)可作為有效信息傳播目標(biāo)者的新策略。了解人類社交網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和功能已經(jīng)產(chǎn)生了利用社交濡染的見解。社交濡染是指某些行為、態(tài)度和做法在群體成員中的傳播。這種方法或可用于散布重要信息，其中包括有關(guān)公共衛(wèi)生干預(yù)措施的信息。然而，在面對面的社交網(wǎng)絡(luò)中刻意助長社交濡染需要找出具有影響網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能力的個(gè)人或“種子”，這樣才能將信息外溢的效應(yīng)最大化。

（本頁期刊封面圖來自《科學(xué)》官網(wǎng)）

量子技術(shù)

基于固態(tài)量子存儲實(shí)現(xiàn)跨越7公里的分布式光量子計(jì)算

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)郭光燦院士團(tuán)隊(duì)在量子網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域取得重要進(jìn)展——基于多模式固態(tài)量子存儲和量子門隱形傳送協(xié)議在合肥市區(qū)實(shí)現(xiàn)了跨越7千米的非局域量子門。相關(guān)成果發(fā)表于《自然·通訊》（Nature Communications）。分布式量子計(jì)算是解決量子計(jì)算可擴(kuò)展性難題的一條可行路徑，它通過非局域量子門連接獨(dú)立的量子計(jì)算節(jié)點(diǎn)，從而整合量子網(wǎng)絡(luò)中的算力資源來實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算規(guī)模的提升。然而，非局域量子門目前僅在數(shù)十米的尺度下實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)演示，無法滿足在大尺度量子網(wǎng)絡(luò)中整合算力資源的需求。這項(xiàng)工作首次在城市距離上實(shí)現(xiàn)分布式光量子計(jì)算的演示，展示了基于量子存儲和通信光纜構(gòu)建分布式量子計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的可行性。

電池內(nèi)微區(qū)電化學(xué)演化的原位量子傳感

中國科學(xué)院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國家研究中心的索鎏敏研究員團(tuán)隊(duì)與劉剛欽研究員、鄭慧婕副研究員團(tuán)隊(duì)合作，提出了一種基于金剛石量子傳感的電池內(nèi)原位監(jiān)測、無損表征方法。相關(guān)成果發(fā)表于《設(shè)備》（Device）。研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了原位納米微區(qū)量子探測-電池一體化方案，利用金剛石NV色心亞微米級空間分辨率及其對磁場變化的高敏感性，實(shí)現(xiàn)了對電池活性物質(zhì)物性納米微區(qū)的原位探測；還基于多線程傳感實(shí)現(xiàn)了高分辨電極內(nèi)磁場的分布探測；基于多線程測量方式，實(shí)現(xiàn)了極片尺度磁場和溫度分布的測試。研究結(jié)果展示了金剛石量子傳感在微區(qū)電化學(xué)研究方面的獨(dú)特優(yōu)勢。

經(jīng)典模擬變分量子算法的多項(xiàng)式新途徑

清華大學(xué)丘成桐數(shù)學(xué)科學(xué)中心教授劉正偉、邵鈺菓、魏付川，與北京雁棲湖應(yīng)用數(shù)學(xué)研究院助理研究員程嵩等人合作，提出了一種計(jì)算含噪聲量子線路期望值的高效方法：“泡利基上的算符反向傳播”，這一變分量子算法在精度和速度上均優(yōu)于量子硬件，并可應(yīng)用于更廣泛類別的量子電路中。相關(guān)成果發(fā)表于《物理評論快報(bào)》（Physical Review Letters）。這項(xiàng)工作在數(shù)值上通過對IBM相關(guān)量子比特處理器的經(jīng)典模擬，驗(yàn)證了這一方法在精度和運(yùn)行速度上均優(yōu)于量子硬件，能夠準(zhǔn)確模擬還原噪聲影響下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。此外，研究還揭示了噪聲與經(jīng)典可模擬性的關(guān)系，展示了方法在更廣泛類別的量子電路中的適用性。

散粒噪聲極限的量子態(tài)層析新方法

合肥工業(yè)大學(xué)物理學(xué)院量子精密測量實(shí)驗(yàn)室章如建、朱百強(qiáng)、錢鵬、陳冰等人提出一種基于時(shí)間分辨熒光的有效且穩(wěn)健的電子-核自旋量子態(tài)層析方法，這一方法可以將測量過程中的噪聲降低到散粒噪聲極限且是免校準(zhǔn)的。相關(guān)成果發(fā)表于《應(yīng)用物理快報(bào)》（Applied Physics Letters）。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與光子計(jì)數(shù)方法相比，基于時(shí)間分辨熒光的量子態(tài)斷層掃描方法能夠?qū)⑿旁氡忍嵘?.1%到29.6%。這個(gè)方法能夠在一次測量中直接獲得4個(gè)基態(tài)的布居，極大地加快了量子態(tài)斷層掃描的過程。此外，通過歸一化操作，這個(gè)方法可以將熒光光子計(jì)數(shù)的噪聲降低到標(biāo)準(zhǔn)量子極限，無須校準(zhǔn)，進(jìn)一步簡化和加速了量子態(tài)斷層掃描過程。

分布式量子計(jì)算算法的演示（圖片來源于中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)網(wǎng)站）

臨床醫(yī)學(xué)

“笑的訓(xùn)練”對干眼的治療證實(shí)有效

中山大學(xué)中山眼科中心梁凌毅、劉奕志教授團(tuán)隊(duì)和廈門大學(xué)眼科研究所劉祖國教授團(tuán)隊(duì)開展一項(xiàng)非劣效隨機(jī)對照試驗(yàn)，即“笑的訓(xùn)練”對比0.1%玻璃酸鈉對干眼的影響。相關(guān)成果發(fā)表于《英國醫(yī)學(xué)雜志》（The BMJ）。研究團(tuán)隊(duì)根據(jù)面部及眼部肌肉運(yùn)動設(shè)計(jì)出“笑的訓(xùn)練”口令：“hihihi（拼音拼讀），哈哈哈，茄子茄子茄子，七喜七喜七喜，哈哈哈哈哈哈。”30遍口令為1次訓(xùn)練，一天進(jìn)行4次訓(xùn)練。在干預(yù)8周后，“笑的訓(xùn)練”組和0.1%玻璃酸鈉組患者的癥狀及體征均有所改善，且在主要結(jié)局指標(biāo)眼表疾病指數(shù)評分（一種衡量干眼主觀嚴(yán)重程度的指標(biāo)）中，“笑的訓(xùn)練”組不亞于0.1%玻璃酸鈉，甚至在一些體征改善更為優(yōu)越。

主動脈瘤的發(fā)病機(jī)制研究

哈爾濱醫(yī)科大學(xué)季勇教授、韓藝教授聯(lián)合南京醫(yī)科大學(xué)謝利平教授團(tuán)隊(duì)在主動脈瘤/夾層的發(fā)病機(jī)制研究方面取得進(jìn)展。相關(guān)成果發(fā)表于《臨床研究雜志》（The Journal of Clinical Investigation）。主動脈瘤是一類嚴(yán)重威脅人民生命健康的血管疾病，臨床上缺乏能夠有效抑制或延緩主動脈瘤進(jìn)展的藥物。因此，闡明主動脈瘤形成的機(jī)制對于開發(fā)新的治療方案十分重要。研究團(tuán)隊(duì)通過分析多個(gè)主動脈瘤數(shù)據(jù)庫，結(jié)合主動脈瘤臨床樣本和動物模型，發(fā)現(xiàn)主動脈瘤的平滑肌細(xì)胞中溶質(zhì)載體家族44A2的表達(dá)水平明顯升高，并且在動物和細(xì)胞水平證明其在主動脈瘤發(fā)病過程中發(fā)揮代償性保護(hù)作用。

秋水仙堿治療急性冠狀動脈綜合征研究

華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院程翔教授團(tuán)隊(duì)通過光學(xué)相干斷層掃描評估秋水仙堿對急性冠狀動脈綜合征患者冠狀動脈斑塊穩(wěn)定性的影響。相關(guān)成果發(fā)表于《循環(huán)》（Circulation）。秋水仙堿是一種生物堿，最初從百合科植物秋水仙中提取出來。早在20世紀(jì)，秋水仙堿就被陸續(xù)證明可用于痛風(fēng)、家族性地中海熱和復(fù)發(fā)性心包炎的治療。近年來，秋水仙堿已被批準(zhǔn)用于降低冠心病患者的心血管事件風(fēng)險(xiǎn)。然而，關(guān)于秋水仙堿對冠狀動脈斑塊穩(wěn)定性的研究有限。此項(xiàng)工作提示秋水仙堿作為一種抗炎藥物能穩(wěn)定急性冠狀動脈綜合征患者的冠狀動脈斑塊，可能有助于改善患者的預(yù)后。

骨折損傷修復(fù)骨骼干細(xì)胞研究

中國科學(xué)院分子細(xì)胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心、海南醫(yī)科大學(xué)鄒衛(wèi)國團(tuán)隊(duì)與中國科學(xué)院分子細(xì)胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心周波團(tuán)隊(duì)合作，在骨折損傷修復(fù)機(jī)制研究方面取得進(jìn)展。相關(guān)成果發(fā)表于《臨床研究雜志》（Journal of Clinical Investigation）。隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與人口老齡化的不斷加劇，骨折的發(fā)生率也日益攀升。臨床5％～10％的骨折患者無法正常愈合。骨膜來源的骨骼干細(xì)胞對骨折損傷修復(fù)起重要作用。研究鑒定了骨外膜干細(xì)胞膜蛋白標(biāo)志物，為臨床上應(yīng)用骨膜來源干細(xì)胞治療骨折愈合不良提供了前期研究基礎(chǔ)，模型小鼠的構(gòu)建也為骨膜干細(xì)胞的相關(guān)研究提供了良好的動物模型。

“笑的訓(xùn)練”對干眼癥狀的改善效果不亞于0.1%玻璃酸鈉（圖片來源于中山大學(xué)網(wǎng)站）

大氣科學(xué)

熱力學(xué)調(diào)制臺風(fēng)邊界層非平衡過程及其影響雙眼墻形成機(jī)理

南京信息工程大學(xué)葛旭陽團(tuán)隊(duì)針對云微物理過程中雨滴末端速度開展一系列敏感性試驗(yàn)，探討了熱力學(xué)過程誘發(fā)邊界層非平衡過程及其影響雙眼墻形成的可能機(jī)理。相關(guān)成果發(fā)表于《大氣研究》（Atmospheric Research）。雙眼墻是臺風(fēng)研究中的熱點(diǎn)和難點(diǎn)之一，盡管學(xué)術(shù)界提出了許多臺風(fēng)雙眼墻形成的可能機(jī)制，但一直未達(dá)成共識。研究表明，熱帶氣旋外雨帶引發(fā)的強(qiáng)烈下沉氣流引起的絕熱增溫改變了溫度場和徑向壓力梯度場，可進(jìn)一步調(diào)制熱力學(xué)過程誘發(fā)邊界層的不平衡。臺風(fēng)眼區(qū)外側(cè)下沉氣流相關(guān)的熱力過程對局地超梯度風(fēng)區(qū)的產(chǎn)生及臺風(fēng)雙眼墻形成具有重要影響。這一發(fā)現(xiàn)為理解熱帶氣旋內(nèi)部結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度變化的機(jī)制提供新視角。

解耦鈉離子層狀氧化物空氣敏感性

中國科學(xué)院物理研究所胡勇勝研究團(tuán)隊(duì)開展了鈉離子層狀氧化物空氣穩(wěn)定性研究。相關(guān)成果發(fā)表于《科學(xué)》（Science）。研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種基于滴定氣相色譜技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化空氣穩(wěn)定性測試方法，可用以定量評價(jià)不同劣化路徑的貢獻(xiàn)和比較不同材料的空氣穩(wěn)定性。通過對30余種氧化物材料進(jìn)行空氣劣化后的鈉損失量進(jìn)行定量分析，并受團(tuán)隊(duì)前期工作啟發(fā)，研究發(fā)現(xiàn)酸性降解是主導(dǎo)整體劣化過程的關(guān)鍵因素；降低陽離子競爭系數(shù)和增加顆粒尺寸可以有效地提升材料抵抗酸性劣化的能力；選擇高電位的氧化還原對可以有效地增強(qiáng)材料的抗氧化劣化的能力。文章明確了影響材料空氣穩(wěn)定性的本征因素。

霧霾化學(xué)中界面過程對大氣氧化能力的貢獻(xiàn)

中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心賀泓院士團(tuán)隊(duì)總結(jié)了國內(nèi)外大氣界面過程的最新研究進(jìn)展，提出需要深入揭示界面過程對霾化學(xué)污染中大氣氧化性的增強(qiáng)作用，才能實(shí)現(xiàn)對大氣復(fù)合污染條件下二次污染形成過程的準(zhǔn)確刻畫。相關(guān)成果發(fā)表于《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》（Environmental Science amp; Technology）。顆粒物界面過程對大氣氧化性的增強(qiáng)和二次顆粒物形成的促進(jìn)作用及其正反饋機(jī)制，是“大氣霾化學(xué)”污染區(qū)別于以往典型污染事件的重要特征，也是“大氣霾化學(xué)”研究的核心內(nèi)容。傳統(tǒng)氣相氧化機(jī)制無法準(zhǔn)確描述我國復(fù)合污染條件下二次污染的形成。大氣中高濃度的顆粒物為大氣污染的轉(zhuǎn)化提供了反應(yīng)界面，可以極大降低反應(yīng)能壘。

百公里級開放大氣的雙光梳光譜技術(shù)

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)薛向輝教授、張強(qiáng)教授、潘建偉院士等科研團(tuán)隊(duì)，在國際上首次實(shí)現(xiàn)了百公里級的開放大氣雙光梳光譜測量。相關(guān)成果發(fā)表于《自然·光子學(xué)》（Nature Photonics）。大氣光譜學(xué)是研究大氣化學(xué)和物理性質(zhì)的關(guān)鍵技術(shù)。目前大氣光譜遙感使用的光柵光譜儀、外差光譜幅度計(jì)和傅里葉變換光譜儀等技術(shù)存在無法在夜間進(jìn)行測量、無法同時(shí)測量多種組分等限制，而開放大氣雙光梳光譜技術(shù)不受湍流散斑和背景噪聲的影響，在原理上能夠在不校準(zhǔn)的情況下測量更長的距離，被認(rèn)為是用于大氣遙感的理想精密光譜工具。研究團(tuán)隊(duì)成功測量得到113公里水平開放大氣中水汽和二氧化碳的強(qiáng)度譜和相位譜。

臺風(fēng)雙眼墻形成期間相關(guān)研究示意圖（圖片來源于氣象災(zāi)害教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)站）

水科學(xué)

水體流動和冰水相變的耦合動力學(xué)

清華大學(xué)孫超、杜易鴻與國內(nèi)外合作者系統(tǒng)梳理了復(fù)雜流動條件下的典型冰水相變動力學(xué)。相關(guān)成果發(fā)表于《自然評論·物理學(xué)》（Nature Reviews Physics）。自然環(huán)境中的水體凝固和冰體融化過程通常伴隨著周圍水體的復(fù)雜流動，進(jìn)而產(chǎn)生了豐富的多尺度冰水相變動力學(xué)行為。在淡水體系中，水的密度反常特性會導(dǎo)致水體的分層流動，使得體系的相變動力學(xué)和冰水界面形貌呈現(xiàn)復(fù)雜的非線性和非單調(diào)特征。在咸水體系中，溫鹽雙擴(kuò)散對流決定了水體中熱量、質(zhì)量和動量的輸運(yùn)，影響著冰層的融化速率及冰水界面形貌。研究成果對于理解全球水循環(huán)、碳循環(huán)、生物多樣性變化、地質(zhì)變化等地球物理過程具有重要意義。

底棲魚類在富營養(yǎng)水體中的雙重作用

中國科學(xué)院水生生物研究所呂超超、丑慶川、曹特等人揭示在水生態(tài)修復(fù)過程中，需要考慮沉水植物和魚類群落的綜合調(diào)控，以實(shí)現(xiàn)湖泊生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)管理。相關(guān)成果發(fā)表于《水研究》（Water Research）。了解沉水植物與底棲魚類之間的交互作用對于清水態(tài)的恢復(fù)與維持至關(guān)重要。因此，研究團(tuán)隊(duì)在云南省大理市洱海高原湖泊生態(tài)系統(tǒng)試驗(yàn)站的大型原位圍隔系統(tǒng)中開展相關(guān)工作。研究結(jié)果表明，沉水植物覆蓋度的增加可以顯著改善水質(zhì)，若無外源營養(yǎng)輸入和魚類的干擾，40%及以上覆蓋度的沉水植物可以維持淺水湖泊的清水穩(wěn)態(tài)，然而底棲魚類的存在會嚴(yán)重削弱沉水植物的清水效應(yīng)。

早期地球是個(gè)“大水球”

北京大學(xué)唐銘課題組與國內(nèi)外合作者從深部地殼巖石相變的視角開展研究工作。相關(guān)成果發(fā)表于《科學(xué)進(jìn)展》（Science Advances）。地球區(qū)別于太陽系其他巖石行星的一個(gè)重要特征是表面的海陸二分。海陸格局控制著地表的物質(zhì)循環(huán)，是形成動態(tài)、多樣的地表環(huán)境的關(guān)鍵因素，對支撐復(fù)雜生命系統(tǒng)至關(guān)重要。目前越來越多的證據(jù)顯示，在地球的早期（25億～30億年前），陸地面積非常有限，地球可能是個(gè)“大水球”。早期地球的固體表面可能很難形成超過3000～5000米的高程變化，這個(gè)值在今天是8000米以上。早期地球的地表也要比今天扁平，這便為大陸出露，形成海陸二分帶來了巨大的困難。早期地球的表面，不可避免是一片汪洋。

西南喀斯特區(qū)植被生長的降水敏感性閾值識別

中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所王克林研究員團(tuán)隊(duì)在我國西南喀斯特地區(qū)植被生長對降水的敏感性差異研究上取得進(jìn)展，明確了不同地質(zhì)背景下植被生長的降水敏感性閾值。相關(guān)成果發(fā)表于《水文學(xué)雜志》（Journal of Hydrology）。研究人員探討了西南八省中喀斯特地區(qū)與非喀斯特地區(qū)植被生長對降水的區(qū)域響應(yīng)差異。研究發(fā)現(xiàn)，喀斯特地區(qū)的植被生長對降水量及其季節(jié)性變化更為敏感，而非喀斯特地區(qū)植被生長更多受到溫度的控制。研究結(jié)果強(qiáng)調(diào)了在制定氣候變化適應(yīng)策略和森林管理措施時(shí)，須考慮地質(zhì)背景的重要性。特別是在喀斯特地區(qū)，在實(shí)現(xiàn)初步“變綠”基礎(chǔ)上，采取提升生態(tài)恢復(fù)持續(xù)性和穩(wěn)定性的適應(yīng)性管理措施至關(guān)重要。

理解復(fù)雜流動和固液相變的耦合物理機(jī)制（圖片來源于清華大學(xué)）