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2025年3月29日，中国科学院上海营养与健康研究所李虹研究团队在国际学术期刊Genome Biology在线发表了题为“SOAPy: a Python Package to Dissect Spatial Architecture, Dynamics and Communication”的研究论文。该研究推出了一款基于Python的空间组学集成分析工具包SOAPy，为解析空间微环境提供了多样化的...
中国科学院研究解析半荷包紫堇伪装色彩进化的遗传和生态适应机制（图）
解析 遗传 生态
2025/3/27
伪装是动物惯用的防御手段，在进化生物学领域中备受关注。动物通过改变体色和图案，避免自身被发现或识别，以袭击猎物或躲避天敌。在我国青藏高原及周边地区，超过40种高山植物也具有典型的伪装色彩。此前，中国科学院昆明植物研究所科研人员对伪装植物的进化开展了研究。近日，该团队利用半荷包紫堇的叶色二态性和群体间的叶色分化，揭示了伪装叶色的遗传决定机制。
心理所合作研究揭示人类与猕猴识别跨物种生物运动的共同性和特异性脑区（图）
识别 分析
2025/4/12
无论是人类还是动物，都具备快速识别外界环境中同类或其他物种运动模式的能力。这种本能不仅帮助人类在复杂的环境中迅速察觉潜在的威胁，例如辨别森林中猛兽的行动轨迹，还使人们能够轻松区分同伴的行走、奔跑或跳跃等动作，在社交互动和合作中发挥至关重要的作用。对于动物而言，这种能力更是直接关乎生存——无论是在捕食、躲避天敌，还是与同伴进行社交互动，快速解读生物运动模式往往意味着更高的生存概率。尽管大量研究已经证...
国家自然科学基金委员会中国学者在机械超材料结构设计上取得突破（图）
机械 材料 结构 拓扑
2025/4/1
在国家自然科学基金项目（批准号：52322505、52241103）等资助下，国防科技大学方鑫研究员团队在机械超材料结构领域取得新进展，相关研究成果以“手性扭曲超结构中的超大可恢复弹性储能（Large Recoverable Elastic Energy in Chiral Metamaterials via Twist-Buckling）”为题，于2025年3月13日在《自然》（Nature）杂...
中国科学院成都分院干热河谷植被恢复对切沟侵蚀的影响机制研究取得新进展（图）
动力学 机理 模型
2025/4/16
植被通过地上冠层截持降雨、地表覆被（如茎秆、枯落物）阻缓径流以及地下根系固土促渗等作用，能够发挥增阻减蚀的功能，进而有效控制切沟侵蚀。金沙江干热河谷是我国西南生态脆弱区，严重的切沟侵蚀是其突出的生态环境问题。深入研究植被恢复对切沟侵蚀的影响，对于明确植被影响切沟侵蚀的动力学机理、阐明植被恢复驱动切沟侵蚀泥沙锐减机制及干热河谷区水土流失治理具有重要意义。然而，以往研究多集中于植被恢复对切沟侵蚀的综合...
中国科学院兰州化物所润滑油黏度指数改进剂分子模拟工程研究获新进展（图）
润滑 分子 模拟工程
2025/4/1
传统材料研发依赖试错法，效率低。材料基因组计划（MGI）提出通过高通量计算和大数据加速创新，但材料科学中数据稀缺与机器学习（ML）模型可解释性差成为关键瓶颈。
中国科学院科研人员通过“庄子”号观测到量子泵浦中拓扑与无序的相互影响（图）
观测 量子 拓扑
2025/3/24
泵浦是周期性改变状态来输运物质的机械设备。1983年，英国物理学家David J. Thouless提出量子泵浦概念。随后，他提出的量子泵浦现象被称为Thouless泵浦。近年来，由于Thouless泵浦与整数量子霍尔效应具有相同的拓扑性质，引起了实验和理论物理学家的关注。即使在引入无序情况下，Thouless泵浦会受到拓扑保护，具有一定的鲁棒性。2025年3月12日，拓扑安德森绝缘体被提出。该物...
中国科学院大广州地化所通过原位控制实验解耦光温对萜烯排放影响（图）
活性 气候 解析
2025/4/7
准确估算陆地植物排放的高活性萜烯化合物（单萜烯和倍半萜烯）排放量是探讨其空气质量和气候效应的重要前提。温度和光照是影响萜烯排放最重要的两个环境因子，明确萜烯排放的光、温响应机制对准确估算至关重要。自然条件下，温度和光照的变化具有协同性，这可能导致前期基于动态箱及冠层通量法等非控制实验结果不能解析光温响应机制。
Researchers Successfully Prove the Solution to Dudeney's 120-Year-Old Dissection Puzzle（图）
Dudeney Dissection Puzzle optimal solution
2025/3/24
Using a novel approach, researchers have proved that the original solution to Dudeney's famous dissection problem is the optimal solution.
中国科学院大学遗传发育所团队合作完成中国春小麦基因组近完整组装（图）
遗传发育 基因 解析
2025/4/7
小麦（Triticum aestivum L.）是全球最重要的粮食作物之一。由于其基因组庞大、高度重复且为异源六倍体，导致其完整组装长期面临挑战。2018年，国际小麦基因组测序联盟（IWGSC）发布了中国春小麦参考基因组，成为世界范围内小麦研究应用最为广泛的参考基因组，为小麦基因组学研究的深入开展以及育种改良工作提供了关键支撑，极大地推动了相关领域的进步。然而，当下该基因组组装中仍存在大量未解析的...
中国科学院成都分院重庆研究院在同态密文矩阵计算研究中取得进展（图）
计算 数据 应用
2025/4/16
同态加密允许在加密数据上直接进行计算，而解密后的结果与在原始数据上进行的计算结果相同，这为保护用户数据隐私提供了强有力的保障。尽管已有的同态加密方案能够支持单指令多数据操作，从而提高密文计算的均摊效率，但是在实际的矩阵运算中，由于密文结构的复杂性，密文矩阵计算的复杂度仍然很高，已成为阻碍同态加密大规模应用的瓶颈之一。
国家自然科学基金委员会人大刘畅课题组在反铁磁量子反常霍尔效应研究方面取得进展（图）
刘畅 量子 拓扑
2025/2/24
量子反常霍尔效应是过去十年凝聚态物理研究的重要前沿，对于探索新型宏观量子效应以及推动低能耗晶体管器件发展具有重要的科学意义。2025年来，随着各种新型二维反铁磁材料的发现，量子反常霍尔效应的研究进入了全新阶段。反铁磁材料凭借其抵抗外磁场扰动强、没有杂散场和超快自旋响应的特性，在量子反常霍尔效应及其应用方面展现出巨大潜力，成为凝聚态物理新的研究前沿。二维本征磁性拓扑绝缘体MnBi2Te4作为实验上发...
对一类线性梯度型系统，通过引入升维函数，构造了新型的保持系统守恒规律的数值方法。把线性梯度系统嵌入到一个高维空间中，我们因此得到了一个与原始问题等价的扩展系统。通过扩展系统，我们构造了一类高效的保持守恒量的格式。 这类格式包含经典数值方法，更重要的是它可以保持原问题的守恒量。在构造过程中，我们还提出一个理论：就是为了保证高维空间构造的数值方法可以保持原始问题的守恒量，升维函数需要保持Casimir...
中国科学院研究揭示人类大脑皮层的复杂布局（图）
神经 遗传 拓扑
2025/2/22
人类大脑皮层在功能和结构上表现出空间异质性，其形成过程受到遗传因素和神经连接模式的共同调控。遗传因素通过调控神经发育过程中信号分子和转录因子的梯度，推动皮层区域分化。同时，皮层不同区域之间的连接模式反映脑区在功能和结构上的差异，成为识别脑区边界的依据。脑连接模式可应用于脑网络组图谱绘制，为探讨皮层区域化提供线索。目前，尚不清楚基因表达梯度如何影响皮层下白质纤维的连接布线及其与脑区空间分布的内在关系...
中国科学院静态摩擦性能标准计算模型研究获进展
摩擦性能 模型 分析
2025/2/22
计算摩擦学是研究与调控摩擦行为的新途径。然而，若使用不精确的计算模型，所得结论或无法为摩擦学发展增添助力，甚至可能增加对摩擦现象基础物理机制理解的困惑。为更准确地描绘摩擦现象全貌，探索摩擦现象的物理本质，亟需建立科学、标准的静态摩擦性能计算模型。