鳄梨/牛油果树是雌雄同株，它的花既能作为雌蕊接收花粉，也能作为雄蕊释放花粉。鳄梨树会在一天中数次切换性别。为了避免自花授粉，半数鳄梨树（被称为A 型）被设定为早上开雌蕊，下午开雄蕊，B 型树则与之相反。根据发表在 PNAS 期刊上的一项研究，科学家分析了数百棵鳄梨树的基因组，发现名为 SDMYB 的基因与 A/B 型树开花模式密切相关。该基因有两个等位基因，一个显性一个隐性，A 型树有一个显性一个隐性，B 型树有两个隐性。这种遗传机制并非鳄梨树所独有，其它 26 种相近树种也有相同的两个版本基因。

为弄清动物进入冬眠时大脑的变化，研究人员首先在实验室中诱导叙利亚仓鼠冬眠。两个月里，他们把动物笼舍中开灯的时间缩短，以模拟秋季。然后在接下来的两个月中，将温度降至约4摄氏度，以模拟冬季。 在人造冬季中，动物开始冬眠——体温下降，“在窝里缩成一团”。冬眠持续2到8周，其间仓鼠睡眠状态在微觉醒和深度蛰伏之间循环。团队收集了刚进入深度蛰伏的仓鼠的大脑，并将其与刚从蛰伏中短暂醒来或完全未冬眠的仓鼠的大脑进行比较。结果发现，一种名为Fos的蛋白质高水平表达，表明下丘脑视前区存在活动。该区域参与调节体温、睡眠和其他重要功能。研究人员发现，仓鼠冬眠中活跃的POA神经元特定亚群，似乎与小鼠蛰伏状态中鉴定出的神经元相同。抑制这些神经元会延迟仓鼠重新进入蛰伏，而激活这些神经元则引发仓鼠筑巢行为并使其体温下降。这是体温虽不如自然冬眠时那么低，但也远低于平时，仅13摄氏度。在小鼠中激活这些细胞也能使体温降低，但幅度较小。这组POA细胞可能是进化遗留下来的“关闭键”，使早期温血哺乳动物能够降低维持体温的高能量成本。

德国科学家研究显示，作为一种自然发生的现象，带电雨滴能分解经过保护性涂层处理的表面。这一此前被忽视的腐蚀机制有助于寻找新方法保护如汽车、船舶、建筑和文化遗址等金属物体。腐蚀是户外金属制品和结构面临的一个经济和安全问题。之前认为，雨水造成的腐蚀主要是因为雨滴具有物理腐蚀性或带有来自污染物的酸性。虽然既往研究已证明水滴在滑过植物叶子和窗玻璃这类常见表面时会带电，但这种电荷对金属表面的腐蚀作用却被忽视了。马普学会高分子研究所的研究人员分析了电中性水滴如何带电并腐蚀不同材料。他们将水滴到四种常见表面——植物叶子、PVC（聚氯乙烯）泡沫板、聚苯乙烯玻璃，和常用疏水涂层PFOTS（全氟辛基三乙氧基硅烷）。这些水滴随后会滑到有聚四氟乙烯涂层的铜上。研究者发现，水滴带上了很微弱的电荷（0.2-2纳库仑）。在3000个水滴从这些表面滴到有聚四氟乙烯涂层的铜上后，观察发现这一涂层会分解，导致底下的金属被腐蚀。如果水滴不带电，就不会观察到表面损伤。

科学家早就知道，植物叶片表面分布着许多微小的气孔。当温度升高时，这些微小的孔隙会“张嘴”，让水分蒸发，从而带走热量，就像人出汗能降温一样，但气孔这一植物“散热器”背后的分子调控机制，一直是个未解之谜。该通路的核心是一种名为“泛素特异性蛋白酶24”（UBP24）的蛋白质。他们发现，当高温来袭，植物体内的激酶会“唤醒”UBP24，导致其分子电荷发生变化，使其变得更加稳定。在更稳定的状态下，UBP24 有助于“保护”并激活其他参与维持气孔开口的蛋白质，使植物的蒸发冷却系统在热应激时保持活跃。通俗来说，UBP24 就像“空调”上灵敏的温控开关。类似的故事并非只在植物身上上演。科学家还发现，啤酒酵母中的一种相关蛋白质也依靠相似原理应对热应激。酵母与植物分属不同物种，生活方式大相径庭，且两者之间存在数亿年的进化差距，却在细胞层面使用了相似的“散热逻辑”。

研究人员借助基因组证据，还原了数千年来人类食用昆虫的模式。研究表明，在欧洲、中亚与东亚地区，吃昆虫可能只是偶然行为；而在热带地区以及尼安德特人中，食虫则更为普遍。研究人员检测了 745 份来自现代人的牙结石样本，其年代最早可追溯至 3.3 万年前。牙结石能保存食物的 DNA，为研究人员提供了远古饮食的记录。研究结果显示，生活在欧亚大陆北部的现代人并不会经常食用昆虫。研究团队还检测了与分解几丁质相关的基因，几丁质是昆虫外骨骼的主要成分。在欧亚大陆北部人群中，几丁质酶基因发生了突变，导致人体消化昆虫外骨骼的能力下降。这种基因模式已延续了约 9000 年，可追溯至农业兴起之时。尼安德特人的情况则截然不同，他们的牙结石中所含的昆虫 DNA 要多得多。尼安德特人牙结石中最常见的基因痕迹来自双翅目昆虫，包含苍蝇和蚊子，其中蚊子的 DNA 含量尤其丰富。该结果佐证了近期的一个假说——尼安德特人可能经常食用带有蝇蛆的动物尸体。而蚊子遗骸的大量存在也支持了另一种观点——猎物的尸体有时可能被存放在池塘或沼泽环境中，而蚊子会在这些地方产卵。

一次性纸杯虽然主要是纸做的，但并非没有使用塑料，为提高防水性和结构完整性，纸杯内有一层薄塑料内衬，使用的材料可能是聚乙烯或可生物降解的聚乳酸。昆士兰大学的研究人员发现，一次性纸杯在接触热水时会释放大量的微米级和纳米级塑料物质。测量发现，聚乳酸内衬纸杯每毫升含有约 430 万个纳米颗粒，而聚乙烯内衬纸杯每毫升含有约 270 万个纳米颗粒。聚乳酸纸杯释放的塑料颗粒总数是聚乙烯纸杯的 12 倍。研究进一步证实，用于食品储存和制备的新塑料制品是人类通过摄入途径接触塑料的重要来源。

发表在《科学》期刊上的一项研究分析了加拉帕戈斯群岛（Galápagos）珊瑚长达千年的记录，发现随着地球变暖，厄尔尼诺现象正在加剧，东太平洋的厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）变率比工业化前时代高出了约 36.5%。这些发现表明，气候变化已经在放大全球最重要的极端天气来源之一，并可能对生态系统、基础设施和人类社会带来日益增长的风险。ENSO 是导致年际气候极端事件的主要原因，它与干旱、洪水、野火、珊瑚白化事件以及对农业和人类健康的影响相关。该现象源于热带太平洋与大气之间的复杂相互作用。近几十年来发生了数次异常强烈的厄尔尼诺事件，其变暖范围覆盖了热带太平洋的大部分区域。

三个狩猎采集者社会——坦桑尼亚的哈扎人、纳米比亚的桑人、玻利维亚的齐曼内人——他们的睡眠时间并不比生活在工业社会的现代人长。他们每夜睡 6.4-7.1小时。但生活在工业社会的现代人推迟了睡眠时间，不再日复一日的规律性睡眠，与自然光的同步减弱了，可诊断的睡眠障碍也变多了。睡眠的总时长恰恰是变动最小的。研究人员认为，区分现代睡眠与祖先睡眠的关键在于时相与规律性，而非睡眠时长。

数百万棵垂柳和白杨树将北京装缀成一个绿色的大都市。然而根据《Science Advances》上发表的一项研究，柳树和杨树释放出的化合物是城市空气污染的重要来源。广州暨南大学的研究人员最初想要了解人类活动对臭氧污染的影响，结果意外发现城市植被是臭氧的重要来源。植物会释放出挥发性有机化合物，作为植物光合作用的副产品，被广泛种植的柳树和杨树会释放出大量的异戊二烯。研究团队发现，北京 35% 的树木会释放异戊二烯。研究人员在北京各地采集空气样本，测量挥发性有机化合物浓度，在城市各监测站收集臭氧数据。研究发现，在 2021 年 5 月至 7 月期间，植物排放的化合物约占北京总排放量的 10%，其余来自人类活动如汽车尾气和工业化学品。植物释放出的挥发性有机化合物与大气中的羟基反应生成过氧自由基，过氧自由基再与空气中的氮氧化物（NOx）反应生成化合物，这些化合物在阳光照射下会转化为臭氧。研究发现，植物排放的有机化合物占最终生成臭氧的化学物质的 52%，其中异戊二烯是主要贡献者。人类活动产生的挥发性有机化合物总排放量高于植物排放，但对生成臭氧的贡献远小于植物。研究人员还调查了 24 个特大城市种植的树种，发现澳大利亚悉尼和墨尔本所种植树的异戊二烯排放量预计会高于北京，悉尼有 65% 的树木会排放异戊二烯。

3 分钟冲刺跑产生的分子反应与 90 分钟中等强度运动截然不同。洛克菲勒大学的研究人员比较了人体对不同强度运动的反应。他们发现，六次 30 秒全力冲刺跑后，血液中近四分之一的蛋白质发生了变化。相比之下，90 分钟持续中等强度骑行仅改变了不到 0.25% 的蛋白质。中等强度的跑步机运动对蛋白质的影响比骑行更大，但仍然远小于短暂的冲刺跑。冲刺跑还改变了逾 200 种代谢物，迅速提升了参与血管生长、组织重塑和激素信号传导的蛋白质水平。部分蛋白质是通过一种名为胞外域脱落（ectodomain shedding）的快速细胞信号传导过程进入血液的——蛋白质并非新产生并释放，而是细胞表面已有的蛋白质片段被切除并迅速进入血液循环。33 种与降低心血管和代谢疾病风险相关的蛋白质有 32 种会因短暂的冲刺跑发生改变，只有 3 种会受到中等强度运动的影响。逾四分之一蛋白质还与延缓生物衰老相关。研究结果表明，运动强度可能会强烈影响释放到血液中的蛋白质和代谢物，进而影响全身组织的反应方式。

当代人类的平均寿命约为 71 岁，有少数人能迎来百岁生日，而能活过 110 岁的人则更稀有，他们被称为“超级百岁老人”。根据发表在《Cell Reports》期刊上的一项研究，日本大阪大学研究团队发现，一种罕见的免疫细胞会随着极端高龄而显著增加。这类细胞兼具识别威胁和杀伤危险细胞的能力，或有助于超级百岁老人应对随着年龄增长而增加的持续性健康威胁。随着年龄增长，一些疾病的患病风险会增加，人体抵御感染的免疫能力也会逐渐减弱。T细胞是人体免疫系统的一类重要细胞，主要分为两类：辅助性T细胞负责协调免疫反应，杀伤性T细胞则负责清除受感染或癌变细胞。研究人员发现，超级百岁老人会积累一种不同寻常的“混合型”T细胞，即CD4细胞毒性T淋巴细胞（CD4 CTL）。这类罕见细胞同时具备识别威胁和摧毁危险细胞的能力。研究人员分析了不同年龄组人群的免疫细胞，包括70—90岁人群、百岁老人以及超级百岁老人。结果发现，在生命的大部分阶段，这类细胞始终十分少见，但在接近100岁时开始显著增加。在超级百岁老人中，CD4 CTL占血液中全部T细胞的比例接近1/5，而在较年轻的研究参与者中，这一比例仅约4%。进一步分析发现，部分CD4 CTL发生了明显的克隆扩增，即少数细胞不断复制，形成了数量庞大的同源细胞群。这一现象提示，这些细胞可能长期受到某些特定抗原的反复刺激，并在持续的免疫应答过程中不断增殖。研究人员还发现，超级百岁老人这类细胞所携带的部分T细胞受体，与癌症患者肿瘤组织中的T细胞受体高度相似，但这些超级百岁老人均无癌症病史。研究人员表示，这一发现提示，这些免疫细胞可能具有识别肿瘤细胞的能力，甚至可能在肿瘤尚未发展到临床可检测阶段时，就已对其产生免疫反应。这些发现意味着，极端高龄时期的免疫变化可能并非免疫系统单纯“衰老”和“耗竭”，而更像是免疫系统为适应长期健康生存而进行的一种重新组织。

南京信息工程大学的研究人员在《科学》上发表研究报告，称全球对太阳能发展的推动可能带来隐性的损害生物多样性的代价。可再生能源的扩张有助于应对气候变化，但大规模太阳能开发也可能因栖息地改变或破碎化而导致生物多样性丧失，从而引发新的环境得失权衡。研究人员汇编了一个大型数据集，它涵盖了 2014 年至 2023 年中国的 2344 个县。他们的数据集整合了鸟类观测数据、太阳能政策、环境条件和社会经济信息。他们还考察了土地利用、植被状况和农业生产力变化所带来的影响。研究结果表明，太阳能扩张政策的力度加大与鸟类多样性的显著下降有关：政策强度每增加一个标准差，鸟类生物多样性指数便会下降 2.10%。这些影响在较富裕地区和非沙漠地区最为显著，且对地理分布广泛的物种影响尤为严重。这主要应归因于土地的迅速转化，特别是将农田和草地转化为开发区，后者降低了植被的多样性。

在量子电动力学世界中，真空并非空无一物，而是伴随虚粒子的不断产生与湮灭。然而自由空间中的真空涨落通常较弱，难以对宏观凝聚态体系产生可观测影响。如何将其转化为调控量子物态的资源，是凝聚态物理与腔量子电动力学交叉领域的重要课题。研究团队探索利用真空涨落，实现对宏观量子物态的可控调节。研究团队为此引入太赫兹分裂环谐振器构成的“暗腔”，通过重塑电磁环境显著增强真空涨落。研究团队将超导体二硒化铌嵌入暗腔，发现暗腔中二硒化铌的超导临界温度获得实质性提高。在六层二硒化铌器件中临界温度最高提升 5.4%。同时，超导体的临界电流和临界磁场在超导转变附近也显著增强。这是国际上首次实验观测到真空涨落增强超导。

当一只老鼠闯入上海动物园白颊长臂猿馆时，猴子没有试图吃掉它，或者驱赶它。一只雌性长臂猿迅速抓起了它，温柔地捧着它，抚摸着它。看到这一幕的牛津大学演化生物学家 Cyril Grueter 感到十分困惑。他随后与一个国际团队合作，发现了更多灵长类动物与其它物种亲密互动的例子。一只年轻雄性倭黑猩猩小心翼翼地抱着一只獴崽。一些猴子爬到猪背上；另一些猴子骑在鹿背上。一只灰叶猴抚摸着一只松鼠。一群短尾猕猴一起为一只流浪狗梳毛。研究团队共收集了 427 个案例，数据来源包括科学论文、媒体报道以及一项针对 37 位灵长类动物学家的全球调查。互动多数涉及玩耍或梳毛，发生在野外和圈养环境中。涉及的物种包括 88 种灵长类动物和 127 种其它物种。不是所有的动物互动记录是友好的，有 26 起事件被认定是虐待。研究发现，灵长类动物与其它物种的互动模式与其年龄和性别有关。幼年灵长类动物更倾向于玩耍，雌性灵长类动物则更倾向于梳毛。大多数互动都由灵长类动物主动发起。研究结果表明，饲养宠物的行为不是突然出现在人类身上的，而是源远流长。

童年时期创伤经历可能会导致成年后缺乏动力，从奖赏中获得的快乐减少——即快感缺失（anhedonia）。人类的童年创伤与大脑奖赏相关通路活动的改变有关，这些通路来自海马体区域。动物临床前研究表明，海马体的改变可能会导致快感缺失。但与童年创伤相关的海马体改变是否会使人更容易发展出快感缺失呢？研究人员让一群参与者填写了童年创伤和体验快乐能力的问卷，然后使用 fMRI 检查海马体与动机相关脑区的相互作用。结果发现，童年时期经历过创伤且海马体通路受损的人，比童年创伤但海马体通路未受损的人表现出更多的快感缺失。

中国科技大学等单位在远距离量子中继研究中取得重要突破，成功实现了两个冷原子量子存储器间跨越 420 公里光纤的量子纠缠，并在 230 公里以上距离突破无中继量子纠缠分发的理论极限。这一成果大幅提升了物质量子比特间的纠缠距离，为城际尺度量子网络构建奠定了基础。量子存储器间的远距离纠缠是构建量子互联网的技术基础，有望应用于基于量子中继的远程量子通信、分布式量子计算、分布式量子传感等方向。中国科大团队近年来在该研究方向持续取得突破。2020 年，团队成功实现经由 50 公里光纤的双节点量子存储器间纠缠；2024 年，在此基础上，于合肥市构建了国际首个城域三节点量子存储网络；2026 年，进一步实现了百公里高保真双节点纠缠和器件无关量子密码分发。

IEEE Spectrum 发表了一篇文章纪念了今年五月去世的数字信号处理先驱刘必治。刘被广泛认为是现代数字信号处理领域的奠基人之一，其研究推动了声音、图像和视频处理从模拟到数字的转变。尽管在工程界之外鲜为人知，但全世界数十亿人使用的技术都包含了他的研究成果，让手机通话、流媒体视频和互联网通信成为可能的低功耗数字信号处理器，其技术基础可追溯到他在 1970 年代和 1980 年代开展的研究。刘于 1934 年出生于上海，后随家人迁往台湾，他的父亲 Henry Liu Sr. 是一名电机工程师。他于 1954 年在国立台湾大学获得电机工程学士学位，毕业后随家人迁往美国，他与父亲一起就读于布鲁克林理工学院（现纽约大学 Tandon 工程学院），两人在 1956 年一起获得电机工程硕士学位。刘之后继续深造，四年后获得电机工程博士学位。他在 1962 年加入普林斯顿大学。他与其前研究生 Abe Peled 在 1976 年出版了教科书《Digital Signal Processing: Theory, Design, and Implementation》，该书是工程师的标准参考书，定义了数字信号处理这一专业。

二次大战结束后，英国实施了数年的糖供应配额制，这一限制于 1953 年 9 月结束，居民的糖摄入量随即大幅增长，糖消耗量几乎翻了一番。这一历史提供了罕见的机会了解糖摄入量对未来健康的影响。研究人员分析了 1951-1956 年间出生于英国的逾 64,000 人数据。较早出生者在出生后前 1000 天内受制于更长的糖摄入量限制，而较晚出生者受到限制的时间较短。研究人员利用英国生物银行的数据跟踪了参与者数十年的健康信息。研究人员发现，出生前 1000 天内经历较长时间糖摄入量限制的人群罹患五种癌症的几率较低：乳腺癌、前列腺癌、肝癌、直肠癌和肺癌。其中肝癌的降低最为显著，发病率降低了约 69%；乳腺癌的降低幅度最小，但也降低了 36%。他们还发现糖分限制与生物衰老相关，研究人员通过端粒长度衡量生物衰老，在出生前 1000 天内经历更长时间糖摄入量限制的人的端粒更长，这种差异相当于生物衰老速度减缓了约 2.2 年。出生后很少摄入糖的人在成年后也会延续这一趋势，他们的总糖摄入量更少，饮食也更健康、更多样化。研究人员强调，这一结果并不意味着儿童完全不应该吃糖。

Mass General Brigham 医院的一项研究发现，每天至少饮用一杯含糖饮料会使胃癌风险增加两倍以上，很少饮用含糖饮料的人风险较低。研究分析了 112,284 名参与者的数据，收集了参与者数十年的饮食、生活方式和健康信息。在长达数十年的随访期间，共有 278 名参与者罹患胃癌。在考虑了其他潜在风险因素后，相比每月饮用不到一份含糖饮料的人，每天至少饮用一份含糖饮料的人患胃癌的风险高 2.45 倍。这种关联性在男性和女性中均观察到。较高的总果糖摄入量也与更高的胃癌发病率相关，果糖是含糖饮料使用的主要甜味剂。胃癌是全球第五大癌症死因。

发表在 PLOS Medicine 期刊上的一项研究显示，穷人比富人更早出现身体上的老化迹象，其中英国贫困人群出现身体机能下降的迹象比同龄富裕人群早 15 年，加拿大则是早 9 年。这项研究涉及了 8500 多名英国参与者以及 22600 多名加拿大参与者的数据，他们的年龄在 50-85 岁之间，参与了 2012-2023 年间的一项老龄化纵向研究。研究期间参与者多次完成了一系列身体功能测试，包括步速、握力、从椅子上站起的速度和肺功能测量。研究人员比较了研究开始时家庭财富处于最低 25% 的参与者和处于最高 25% 的参与者的身体功能评分。他们发现，在所有身体功能评估中，财富最少的老年人的表现都不如财富最多的老年人。平均而言，英国最贫困的 60 岁人群的步速与最富裕的 75 岁人群的步速相同。75 岁时英国同龄人中最贫困和最富裕人群的功能年龄（functional age）相差 12 岁，而加拿大这一差距为 6 岁。