自然（20230316出版）一周论文导读

　　编译李言
　　Nature，16March2023，Volume615Issue7952
　　《自然》，2023年3月16日，第615卷，7952期
　　材料科学Materialscience
　　Photonicallyactivebowtienanoassemblieswithchiralitycontinuum
　　具有手性连续体的光子活性领结形纳米组件
　　作者：PrashantKumar，ThiVo，MinjeongChaetal。
　　链接：
　　https：www。nature。comarticless41586023057331
　　摘要：
　　在此，我们展示了具有各向异性领结形状的纳米结构微粒可展示手性连续体，并且可以调整其角度、间距、宽度、厚度和长度。领结形的自限制组装使其在不同条件下呈现的几何形状具有较高的合成再现性、尺寸单分散性和计算可预测性。
　　领结形纳米组件在吸收和散射现象下，显示出一些强圆二色性峰。与经典的手性分子不同，这些粒子表现出连续的手性测量，与圆二色性峰的光谱位置呈指数相关。
　　具有可变极化旋转的领结形粒子可打印具有光谱可调正负极化特征的光子活性超表面，用于激光探测及测距设备。
　　Abstract：
　　Hereweshowthatnanostructuredmicroparticleswithananisotropicbowtieshapedisplaychiralitycontinuumandcanbemadewithwidelytuneabletwistangle，pitch，width，thicknessandlength。Theselflimitedassemblyofthebowtiesenableshighsyntheticreproducibility，sizemonodispersityandcomputationalpredictabilityoftheirgeometriesfordifferentassemblyconditions。Thebowtienanoassembliesshowseveralstrongcirculardichroismpeaksoriginatingfromabsorptiveandscatteringphenomena。Unlikeclassicalchiralmolecules，theseparticlesshowacontinuumofchiralitymeasuresthatcorrelateexponentiallywiththespectralpositionsofthecirculardichroismpeaks。Bowtieparticleswithvariablepolarizationrotationwereusedtoprintphotonicallyactivemetasurfaceswithspectrallytuneablepositiveornegativepolarizationsignaturesforlightdetectionandranging（LIDAR）devices。
　　化学Chemistry
　　Controlofstereogenicoxygeninahelicallychiraloxoniumion
　　螺旋手性氧鎓离子中立体异构氧的控制
　　作者：OwenSmith，MihaiV。Popescu，MadeleineJ。Hindsonetal。
　　链接：
　　https：www。nature。comarticless4158602305719z
　　摘要：
　　在此，我们描述了一个螺旋手性三芳氧鎓离子的设计、合成和表征，通过几何限制可防止氧孤对的转化，使其能够作为构型的行列式发挥作用。
　　我们使用组合合成和量子计算的方法标明其设计原则，使结构稳定和室温隔离盐能够产生。据我们所知，这构成了手性非外消旋和构型稳定的分子中氧原子是单一立体异构中心的唯一案例。
　　Abstract：
　　Herewedescribethedesign，synthesisandcharacterizationofahelicallychiraltriaryloxoniumioninwhichinversionoftheoxygenlonepairispreventedthroughgeometricrestrictiontoenableittofunctionasadeterminantofconfiguration。Acombinedsynthesisandquantumcalculationapproachdelineatesdesignprinciplesthatenableconfigurationallystableandroomtemperatureisolablesaltstobegenerated。Weshowthatthebarriertoinversionisgreaterthan110？kJ？mol？1andoutlineprocessesforresolution。Thisconstitutes，toourknowledge，theonlyexampleofachiralnonracemicandconfigurationallystablemoleculeinwhichtheoxygenatomisthesolestereogeniccentre。
　　地理学Geography
　　Thecarbonsinkofsecondaryanddegradedhumidtropicalforests
　　次生和退化的潮湿热带森林碳汇
　　作者：ViolaH。A。Heinrich，ChristelleVancutsem，RicardoDalagnoletal。
　　链接：
　　https：www。nature。comarticless4158602205679w
　　摘要：
　　在此，我们量化了三个主要热带湿润地区（亚马逊、婆罗洲和中非）中正在恢复的森林地上碳汇。在卫星数据的基础上，我们的分析涵盖了退化森林和次生林受关键环境和人为驱动因素影响的异质时空生长模式。在森林恢复期的头20年里，婆罗洲的再生率分别比中非和亚马逊高出45和58。
　　这是由于温度、水分亏缺和扰动等变量造成的。我们发现，在1984年至2018年期间，再生退化森林和次生林累积了107百万吨每年，抵消了潮湿热带森林在同期损失的碳排放的26。
　　因此，保护原始森林是优先要务。此外，我们估计在主要热带地区，保护正在恢复的退化森林和次生林未来的碳汇潜力可能为53百万吨每年。
　　Abstract：
　　Herewequantifytheabovegroundcarbon（AGC）sinkofrecoveringforestsacrossthreemaincontinuoustropicalhumidregions：theAmazon，BorneoandCentralAfrica。Onthebasisofsatellitedataproducts，ouranalysisencompassestheheterogeneousspatialandtemporalpatternsofgrowthindegradedandsecondaryforests，influencedbykeyenvironmentalandanthropogenicdrivers。Inthefirst20？yearsofrecovery，regrowthratesinBorneowereupto45and58higherthaninCentralAfricaandtheAmazon，respectively。Thisisduetovariablessuchastemperature，waterdeficitanddisturbanceregimes。Wefindthatregrowingdegradedandsecondaryforestsaccumulated107TgCyear1（90130TgCyear1）between1984and2018，counterbalancing26（2134）ofcarbonemissionsfromhumidtropicalforestlossduringthesameperiod。Protectingoldgrowthforestsisthereforeapriority。Furthermore，weestimatethatconservingrecoveringdegradedandsecondaryforestscanhaveafeasiblefuturecarbonsinkpotentialof53TgCyear1（4462TgCyear1）acrossthemaintropicalregionsstudied。
　　RegimeshiftinArcticOceanseaicethickness
　　北冰洋海冰厚度的变化
　　作者：HiroshiSumata，LauradeSteur，DmitryV。Divine，MatsA。GranskogSebastianGerland
　　链接：
　　https：www。nature。comarticless4158602205686x
　　摘要：
　　在此，我们展示了北极海冰冰盖在2007年从更厚和形态不规则到更薄和形态更一致的变化。过去三十年来，在弗拉姆海峡持续进行的海冰监测揭示了这种变化。
　　变化之后，厚冰和不规则冰的比例下降了一半，至今仍未恢复。在这一转变之前，北极盆地海冰留存时间曾有两次缩短，第一次始于2005年，第二次是2007年。
　　我们证明了一个描述动态海冰增厚随机过程的简单模型解释了由于留存时间减少而观测到的冰盖厚度变化。我们的研究强调了，在冰盖留存时间减少的情况下，气候变化对北极海冰的长期影响，以及它与相邻边缘海和大陆架中海洋海冰耦合过程的联系。
　　Abstract：
　　HereweshowthattheArcticseaiceregimeshiftedin2007fromthickeranddeformedtothinnerandmoreuniformicecover。ContinuousseaicemonitoringintheFramStraitoverthelastthreedecadesrevealedtheshift。Aftertheshift，thefractionofthickanddeformedicedroppedbyhalfandhasnotrecoveredtodate。ThetimingoftheshiftwasprecededbyatwostepreductioninresidencetimeofseaiceintheArcticBasin，initiatedfirstin2005andfollowedby2007。Wedemonstratethatasimplemodeldescribingthestochasticprocessofdynamicseaicethickeningexplainstheobservedicethicknesschangesasaresultofthereducedresidencetime。OurstudyhighlightsthelonglastingimpactofclimatechangeontheArcticseaicethroughreducedresidencetimeanditsconnectiontothecoupledoceanseaiceprocessesintheadjacentmarginalseasandshelvesoftheArcticOcean。
　　地质学Geology
　　Deep，ultrahotmeltingresiduesascradlesofmantlediamond
　　深层超热熔残体是地幔金刚石的摇篮
　　作者：CarlWalsh，BalzS。KamberEmmaL。Tomlinson
　　链接：
　　https：www。nature。comarticless41586022056901
　　摘要：
　　在此，我们展示了在足够高的温度下熔化产生克拉通根的镁质橄榄石的热力学和地球化学模拟的结果。通过极深（约200公里）和极高温热熔（1800C）消除了浅层熔化和堆积的需要，新的封闭系统和开放系统模型再现了观测到的克拉通地幔矿物组成。
　　就像在克拉通化石表面的绿岩带中观察到的那样，模拟中的富镁液体（科马提岩）发展成富铝和缺少钛的形式。缺钛的科马提岩意味着先进封闭系统等化学熔化（1825C）远不如深层液体和现有难熔地幔之间的开放系统相互作用常见。
　　Abstract：
　　Herewepresentresultsfromthermodynamicandgeochemicalmodellingofmeltingatsufficientlyhightemperaturestoproducetheverymagnesianolivineofcratonicroots。Thenewclosedsystemandopensystemmodellingreproducestheobservedcratonicmantlemineralcompositionsbydeep（about200？km）andveryhotmelting（1，800C），obviatingtheneedforshallowmeltingandstacking。Themodelledhighlymagnesianliquids（komatiites）evolvetoAlenrichedandTidepletedforms，asobservedinthegreenstonebeltsatthefossilsurfaceofcratons。ThepaucityofTidepletedkomatiiteimpliesthatadvancedclosedsystemisochemicalmelting（1，825C）wasmuchlesscommonthanopensysteminteractionbetweendeeperliquidsandmeltingofexistingrefractorymantle。
　　Weakuppermantlebaserevealedbypostseismicdeformationofadeepearthquake
　　深源地震后形变所揭示的上地幔基底薄弱
　　作者：SunyoungPark，JeanPhilippeAvouac，ZhongwenZhanAdrianoGualandi
　　链接：
　　https：www。nature。comarticless41586022056898
　　摘要：
　　在此，我们利用位于上地幔底部附近的深源地震（约560km）导致的震后变形来研究地幔粘度结构。我们成功地探测和了解了2018年斐济8。2级地震引起的震后变形情况。为了寻找可以解释检测到的信号的粘度结构，我们使用一系列粘度结构进行正向粘弹性松弛建模。
　　我们发现，我们的观测需要在地幔过渡带底部有一个相对较薄（约100km）、低粘性（1017到1018Pas）的层。这样的弱带可以解释在许多俯冲带中观察到的平板扁平化和孤立现象，这些很难放到整个地幔对流体系中去研究。低粘性层可能是尖晶石后转变、弱硅酸钙矿、高含水量或脱水熔融诱导的超塑性形成的结果。
　　Abstract：
　　Here，westudythemantleviscositystructurebyusingthepostseismicdeformationfollowingadeep（approximately560km）earthquakelocatednearthebottomoftheuppermantle。Weapplyindependentcomponentanalysistogeodetictimeseriestosuccessfullydetectandextractthepostseismicdeformationinducedbythemomentmagnitude8。2，2018Fijiearthquake。Tosearchfortheviscositystructurethatcanexplainthedetectedsignal，weperformforwardviscoelasticrelaxationmodellingwitharangeofviscositystructures。Wefindthatourobservationrequiresarelativelythin（approximately100km），lowviscosity（1017to1018Pas）layeratthebottomofthemantletransitionzone。Suchaweakzonecouldexplaintheslabflatteningandorphaningobservedinnumeroussubductionzones，whichareotherwisechallengingtoexplaininthewholemantleconvectionregime。Thelowviscositylayermayresultfromsuperplasticityinducedbythepostspineltransition，weakCaSiO3perovskite，highwatercontentordehydrationmelting。