《高能物理杂志》

科学家揭示超边缘碰撞中轻子和重夸克成对产生的方位不对称性

荷兰格罗宁根大学的Luca Maxia团队揭示了超边缘碰撞（UPC）中轻子和重夸克成对产生的方位不对称性。相关研究成果近日发表于《高能物理杂志》。

研究关注高电荷离子UPC中轻子和重夸克成对产生过程中的方位角调制现象。这种调制体现在末态粒子对的横动量之和与差以及横向碰撞参数的方位角上，该现象起源于非极化和极化光子的碰撞。该研究给出了基于光子广义横动量依赖部分子分布的截面完整描述，并仔细考虑了影响参数空间的傅里叶变换。

值得一提的是，这引起了一种不同阶次谐波之间的馈入机制，该机制原则上能生成所有（偶数）阶次的谐波。在可比的情况下，研究人员关于方位角调制的分析结果与其他相关论文一致。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1007/JHEP01(2025)076

《自然》

人工分子马达催化转化化学能

英国曼彻斯特大学的David A.Leigh团队报道了人工分子马达能够催化转化化学能。相关研究成果近日发表于《自然》。

细胞显示出一系列由催化驱动的运动蛋白产生的机械活动。这就提出了一个基本问题，即化学反应的加速如何使该反应释放的能量被分子催化剂转化从而完成做功。

研究展示了化学能在分子水平上以交联聚合物凝胶的动力收缩和动力再膨胀形式转化为机械力，这是由人工催化剂驱动分子马达的定向旋转完成的。转子围绕凝胶聚合物框架中的催化驱动马达分子的定子连续360°旋转，使交联网络的聚合物链相互缠绕。这会逐渐增加扭动并收紧缠结，引起凝胶宏观收缩至其原始体积的约70%。

随后加入相反的对映体燃料系统，使马达分子反向旋转解开缠结，凝胶重新膨胀。在新方向上继续用力扭转会引起凝胶重新收缩。除了致动，凝胶中的运动分子旋转还会产生其他化学和物理结果，包括杨氏模量和储能模量的变化，后者与运动旋转引起的股线交叉增加成正比。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-024-08288-x

《自然-方法学》

新技术量化单个细胞5300种蛋白质并揭示细胞异质性

奥地利分子病理研究所的Manuel Matzinger等研究人员，在前所未有的准确度下量化了单个细胞中的5300种蛋白质并揭示了细胞异质性。研究成果近日在线发表于《自然-方法学》。

研究人员展示了在蛋白质组覆盖深度、定量准确性和精度方面的显著提升。通过定制的库，研究人员从仅250pg的HeLa细胞肽段中识别出最多7400个蛋白质，且日处理量可达50个样本。使用双蛋白质组混合物，研究人员检查了定量的最佳参数，在单细胞水平输入下，两倍的折叠变化差异仍能成功确定。

最终，研究人员将该工作流程应用于A549细胞，根据细胞大小和使用的搜索策略，得到从单个细胞中提取的蛋白质组覆盖范围，从1801个到5300多个蛋白质组不等，这使研究人员得以研究细胞大小与细胞周期阶段之间的依赖关系。

此外，该工作流程使研究人员能够区分两种人类囊胚谱系的体外类比：初始人类多能干细胞（外胚层）和类滋养层细胞。这些数据与转录组数据对齐，表明单细胞蛋白质组学具有识别囊胚内生物学相关差异的能力。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41592-024-02559-1

《自然-化学》

振动弱耦合和强耦合改变化学反应

美国加利福尼亚大学欧文分校Matthew Sheldon团队报道了振动弱耦合和强耦合可通过腔体介导的辐射能量传递改变化学反应。相关研究成果近日发表于《自然-化学》。

通过外部影响控制反应结果是化学的核心目标。与传统的热化学和光化学方法相比，分子振动和腔模之间的振动耦合正迅速成为一种独特的策略。然而，研究人员对基本机制的了解仍然有限。

科学家研究了等离子体纳米腔中的振动弱耦合和强耦合如何改变五水合硫酸铜的热脱水。研究证明，光-物质耦合将脱水的起始温度降低了14℃，研究人员将这种效应归因于共振电磁模式介导的增强辐射能量传输，消除了耦合系统中的温度梯度。这一研究提供了直接证据，证明局部能量转移引起高光密度态特定区域的化学行为发生改变。

这项工作建立了一种使用光学腔修改热驱动化学过程的机制，对开发利用这些量身定制的相互作用，实现目标反应控制的催化系统具有重要意义。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41557-024-01723-6