NSR本周上线 | 质子嵌入机制、量子直接通信、林下灌木、纤毛微管、电解液设计、仿珍珠母材料、嫦娥6号、洋中脊、有机闪烁体

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2025年3月14日-3月20日，NSR上线 9 篇文章，欢迎关注！

2 篇 Perspective

5 篇 Research Article

2 篇 Research Highlight

PERSPECTIVE

Elucidating proton intercalation chemistries阐明质子嵌入化学的原理机制通讯作者：赵川（新南威尔士大学）

离子的"嵌入-脱出"反应是可充电电池的核心过程，而新兴的质子嵌入化学则展现出不同于传统金属阳离子的独特行为。本研究从嵌入反应的三个关键阶段——电解液中的离子输运、界面电荷转移反应以及电极材料中的固态扩散——系统阐释了质子嵌入反应的机理特征与电化学行为。此文将收录于“后锂离子电池”专题。

PERSPECTIVE

Quantum secure direct communication: whispering with photons量子安全直接通信：用光子说悄悄话作者：王敏、龙桂鲁（北京量子信息科学研究院）量子安全直接通信利用量子态直接安全传输信息，无需预先建立密钥，是一种全新的安全通信范式。本文回顾了量子安全直接通信领域的最新理论和实验进展，相关成果为大规模量子安全通信网络的建设奠定了坚实基础。未来将构建与经典通信和密码学融合的城域、城际、天地一体化量子安全直接通信网络。

RESEARCH ARTICLE

通讯作者：刘晓娟（中国科学院植物研究所）https://doi.org/10.1093/nsr/nwaf093本研究通过对大型亚热带森林乔木-灌木多样性人工控制实验（BEF-China）长达12年的连续监测，揭示了林下灌木多样性对于森林生产力的关键作用：灌木物种多样性对木本植物群落生产力的提升效应可达乔木多样性效应的79.4%。乔木和灌木的多样性效应通过功能多样性介导，并随林龄增长逐渐增强。研究阐明了林下层植物在森林生态系统中的不可替代的调控功能，为多层级生物多样性协同修复提供了科学依据。

通讯作者：卫青（山西大学）、朱学良（中国科学院分子细胞科学卓越创新中心）、鄢秀敏（上海交通大学医学院附属新华医院）本研究首次揭示Ccdc13在进化上保守地调控纤毛中央微管的形成。利用果蝇模型，研究团队发现Ccdc13敲除导致精子鞭毛中央微管缺失，引发鞭毛运动异常，进而导致雄性不育。机制研究表明，Ccdc13通过与微管结合蛋白Spef1相互作用，调控中央微管的形成。更重要的是，研究团队证实这一调控机制在哺乳动物中同样存在：小鼠Ccdc13敲除造成脑室管膜纤毛中央微管缺失，导致纤毛运动障碍并引发脑积水。这些研究发现为深入理解纤毛中央微管的形成机制及相关纤毛病的致病机理提供了重要理论基础。

RESEARCH ARTICLE

通讯作者：杨慧聪、李峰（中国科学院金属研究所），成会明（中国科学院深圳先进技术研究院）https://doi.org/10.1093/nsr/nwaf100基于电解液是热力学平衡体系的认知，本研究阐明了电解液溶剂化结构设计与演变遵循的热力学本质：（1）溶剂化结构中氧配位键能量与离子键能量的竞争决定溶剂化结构演变的方向；（2）电解液中焓变与熵变的竞争实现了溶剂化结构的新平衡。本研究根据能量判据建立了热力学竞争平衡理论，可为高性能电解液的设计提供理论指导。

A nacre-inspired structural material with thermochromic properties and mechanical robustness by atomic-level design通过原子级设计制备具有热致变色性能与机械鲁棒性的仿珍珠母结构材料https://doi.org/10.1093/nsr/nwaf098本研究针对仿生结构材料功能单一化瓶颈，构建铬掺杂氧化铝-氰酸酯仿珍珠母结构材料（NAC）。可控原子掺杂策略，结合仿生"砖-泥"结构设计，赋予NAC高强度、高韧性、基于热致变色的主动火灾预警以及被动阻燃功能。该研究通过跨尺度调控，实现仿生材料结构-功能一体化设计，为智能防护材料提供新策略。

South Pole–Aitken massive impact 4.25 billion years ago revealed by Chang’e-6 samples嫦娥六号样品揭示月球南极-艾特肯大型撞击发生于42.5亿年前通讯作者：陈意（中国科学院地质与地球物理研究所）https://doi.org/10.1093/nsr/nwaf103月球背面的南极-艾特肯盆地（SPA）是月球上最大、最古老的撞击盆地，限制其形成时间对了解月球演化历史和太阳系早期撞击动力学过程至关重要。本研究在嫦娥六号返回样品中识别出一类新型撞击成因的苏长岩（SPANs），通过矿物学、岩石学、地球化学和年代学研究，揭示SPA大型撞击发生于42.5亿年前，为太阳系早期大型撞击提供初始锚点。RESEARCH HIGHLIGHT

Ultraslow mid-ocean ridges: Ultra focused magma supply

超慢扩张洋中脊：高度的岩浆聚集通讯作者：张帆（中国科学院南海海洋研究所）https://doi.org/10.1093/nsr/nwaf101本文是对发表在NSR的研究论文Magnetotelluric evidence for highly focused mantle melting along the ultraslow-spreading Gakkel Ridge, Arctic Ocean（https://doi.org/10.1093/nsr/nwaf077）的点评。点评文章认为，该论文报道了北冰洋超慢速扩张的加克洋中脊的首次海底大地电磁探测结果，通过分析洋中脊下方电阻率变化,认为岩石圈底界面的变化导致了岩浆的沿轴高度集中。

Charge-separated state trap: A new strategy for constructing high-performance organic scintillators电荷分离态陷阱：构建高性能有机闪烁体的新策略作者：唐智勇（国家纳米科学中心）https://doi.org/10.1093/nsr/nwaf104本文点评了郑州大学臧双全教授团队最近在NSR发表的研究论文Charge separation state carrier storage-triggered thermally activated delayed phosphorescence in an organic scintillator。该研究提出了一种在有机闪烁体中构建高稳定电荷分离态陷阱的方法，实现了高能载流子的有效捕获与转化，显著提升了有机闪烁体的辐射发光效率。

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