“小柯”秀

《自然》

地幔上升流中熔化概念获揭示

瑞士苏黎世理工学院的Max W. Schmidt团队研究了地幔上升流中熔化的普遍概念。近日，相关研究成果发表于《自然》。

深部地幔熔融标志着地球分异作用的开始，但对于浮力驱动的地幔上涌流如何触发熔融，以及这些初始熔体在软流圈内的演化过程，目前仍缺乏统一的理论框架。研究团队发现，任何固态地幔上涌过程中产生的首批熔体，均为富含二氧化碳的金伯利质硅酸盐熔体，它们形成于约250公里深处，通过元素碳氧化为二氧化碳的过程产生。该实验将源自地幔柱或广泛上涌流（包括金伯利岩、洋岛玄武岩及洋中脊玄武岩）的一系列地表熔体，置于7吉帕压力下的绝热与超绝热条件中并与肥沃地幔达到平衡。

研究结果构建了一个理论框架：深部的氧化还原熔融普遍产生金伯利质熔体，这些熔体通过反应性多孔流动在软流圈中上升时，演化出更高程度的熔融、更少的挥发分与不相容元素，但二氧化硅含量增加。随后，岩石圈中的通道化流动可能直接提取这些熔体，从而形成金伯利岩、碱性硅不饱和板内岩浆以及拉斑玄武岩。这一框架与大洋中脊下方约250公里处的广泛地震低速带相一致，并且与大洋岛和大洋中脊玄武岩相吻合，这些玄武岩以不同的熔融程度和比例对各种地球化学地幔成分进行采样。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-025-10065-3

《自然-生物技术》

通过用户定义的肽库实现癌症抗原敏感检测

美国布罗德研究所的Catherine J. Wu团队通过用户定义的肽库实现了对癌症抗原的敏感检测。2月9日，相关研究成果发表于《自然-生物技术》。

人类白细胞抗原（HLA） 结合的肿瘤肽段可常规地从癌症样本中分离，并使用质谱（MS） 进行鉴定。然而，MS方法可能具有随机性或依赖于谱库，而谱库通常不适用于个体特异性肽段，从而限制了新肽段的发现。

研究人员引入一种名为Pepyrus 的软件。该软件可在大肠杆菌中生成用户自定义的、个体特异性或疾病特异性肽段库，从而提高MS肽段鉴定的灵敏度和置信度，包括有效识别低丰度的新抗原。利用 Pepyrus生成的肽段库，结合HLA特异性数据非依赖性采集策略，研究人员能够在单次进样中回收超过75% 的预期序列（肽段数量超过1万个），并在复杂的背景中鉴定出0.1飞摩尔的添加肽段。研究团队使用Pepyrus创建个性化文库，促进临床相关HLA肽的鉴定，包括从黑色素瘤和肾细胞癌患者的细胞系中提取的几种新肽。Pepyrus能够识别罕见的HLA结合肽，并具有生成大型训练数据集的能力，以改进光谱，保留时间和离子迁移率预测工具。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41587-026-03003-9

《自然-地球科学》

地球上地幔的柔性-野生可塑性

英国剑桥大学的David Wallis团队对地球上地幔的柔性-野生可塑性进行了研究。2月9日，相关研究成果发表于《自然-地球科学》。

新一代的高分辨率实验揭示，从金属到冰等多种材料都表现出一种被称为“柔性-野生可塑性”的行为谱系，其范围涵盖从温和的连续流动到塑性应变率的间歇性剧烈波动。

研究团队通过纳米压痕实验证明，即使在预期其行为相对温和的条件下，橄榄石仍表现出可测量的“野生性”。具体来说，在室温下对橄榄石单晶进行的实验中，连续的塑性流动被间歇性的位移爆发所打断，这些位移爆发呈现对数正态分布的幅度，表明存在相关位错运动的雪崩现象。

“柔性-野生可塑性”理论框架预测，在地球内部的“野生性”会随深度增加而增强，软流圈的流动几乎完全由颗粒尺度上变形的剧烈波动所主导。这一地质材料中的间歇性塑性行为，为位错介导流动的模型提供了新的约束条件，并引发了关于原本具有韧性的区域中瞬态不稳定性机制的问题。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41561-026-01920-7

《自然-物理学》

非马尔可夫量子点的非平衡熵产生和信息耗散

美国斯坦福大学的Aaron M. Lindenberg团队研究了非马尔可夫量子点的非平衡熵产生和信息耗散。2月9日，相关研究成果发表于《自然-物理学》。

驱动系统从一种状态跃迁到另一种状态所需的能量，包括平衡自由能差和与不可逆性相关的耗散。随着物理过程接近速度极限，计算这种额外的耗散变得日益重要。然而，在强驱动、时变且真实的纳米尺度系统中，精确量化耗散仍是一个巨大挑战。因此，以往的研究大多局限于时变驱动下的理想化马尔可夫系统，或恒定驱动下的非马尔可夫稳态系统。

研究团队测量了由时变驱动引起的非稳态非马尔可夫材料中轨迹级熵产生的完整动力学。研究人员利用机器学习提取了在逐步控制协议下随机闪烁的量子点所产生的熵——这种熵对应于载流子分布演化过程中材料记忆的损失。这项研究展示了一种直观有效的方法，为优化真实材料与器件控制中的能量成本铺平了道路。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41567-026-03177-8