《细胞-干细胞》
干细胞功能多样性决定人类骨骼发育和再生
美国斯坦福大学医学院的Charles K.F. Chan团队报道了人类骨骼的发育和再生是由跨越骨骼部位的干细胞功能多样性所决定的。相关研究成果3月20日发表于《细胞-干细胞》。
骨骼是人体结构和组成最多样化的器官系统之一，依赖于独特的细胞动力学。研究人员对人类骨骼干细胞（hSSCs）进行前瞻性分离，通过功能分析和单细胞RNA测序（scRNA-seq）分析，鉴定发育过程中hSSCs的软骨、成骨、间质和纤维化亚型及其与骨骼表型的联系。研究人员绘制了hSSCs亚型在多个骨骼部位的不同组成，并展示了它们独特的体内克隆动态。研究发现，与年龄相关的骨形成和再生障碍的变化源于hSSCs中病理性成纤维细胞转移。通过布尔算法，研究人员揭示了决定hSSCs产生特定骨组织能力差异的基因调控网络。重要的是，hSSCs谱系动力学具有药理学可塑性，为治疗与衰老和骨骼疾病相关的hSSCs多样性异常提供了新策略。
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10.1016/j.stem.2025.02.013
《科学》
海豹不会被淹死缘于对循环氧气的认知感知
英国圣安德鲁斯大学的Joanna L. Kershaw研究组发现，海豹对循环氧气的认知感知是它们不会被淹死的原因。3月21日，相关研究成果发表于《科学》。
研究人员认为，任何基于对氧气的直接感知而改变潜水行为的能力都应该是经过强烈选择的。研究人员将海豹暴露在吸入的混合气体中，实验改变了这些混合气体，以影响其氧气和二氧化碳的循环水平。结果显示，潜水时间与循环氧气水平正相关，但不受二氧化碳水平和pH值的影响。这些结果表明，海豹确实在认知上感知到循环中的氧气，并以此改变潜水行为。
海洋哺乳动物在潜水时依靠维持足够的血氧水平来防止溺水。一般来说，哺乳动物无法直接感知氧气水平，相反，它们将二氧化碳的上升视为低氧的代表。然而，对潜水哺乳动物来说，感知不到氧气是有风险的。
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10.1126/science.adq4921
最近全球陆地碳储量的增加大多储存在无生命池中
美国加州理工学院的Yinon M. Bar-On团队揭示了最近全球陆地碳储量的增加大多储存在无生命池中。3月21日，相关研究成果发表于《科学》。
陆地碳固存减少了约30%的人为碳排放。然而，其在不同池——活体或死亡生物量、土壤和沉积有机碳中的分布仍然不确定。通过分析陆地碳库变化的全球观测数据集，研究组发现1992年至2019年间，陆地上封存了约35±14十亿吨碳（GtC），而活体生物量变化了约1±7GtC。
相反，全球植被模型表明，封存主要存在于活体生物量中。研究组确定了大多数模型中未包含的关键过程，这些过程可以解释这种差异。大多数陆地碳收益被封存为非生命物质，因此比以前认识到的更持久，其中很大一部分与人类活动有关，如筑坝、伐木和垃圾填埋场的垃圾处理。
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10.1126/science.adk1637
《自然-物理学》
分数量子霍尔态的高分辨率隧穿光谱
美国普林斯顿大学的Ali Yazdani团队研究了分数量子霍尔态的高分辨率隧穿光谱。3月20日，相关研究成果发表于《自然-物理学》。
在高磁场作用下，二维系统中电子之间的强相互作用产生分数量子霍尔态，包含具有分数电荷和分数交换统计的准粒子。研究人员展示了超清洁伯纳尔堆叠双层石墨烯器件中分数量子霍尔态的高分辨率扫描隧道显微镜和光谱学。光谱测量显示，当电子分数转化成准粒子的束缚态时，预计会出现剧烈的激发。
研究人员发现，候选非阿贝尔分数态的能隙比其他相关系统（例如半导体异质结构）中的能隙大5倍，这表明双层石墨烯是操纵这些准粒子和创建拓扑量子比特的理想平台。他们还在非常干净的石墨烯样品中发现了以前未观察到的分数态。
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10.1038/s41567-025-02830-y
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