42000年前的全球环境危机丨《科学》（20210219出版）一周论文导读
编译 | 未玖
Science, 19 FEBRUARY 2021, VOL 371, ISSUE 6531
《科学》2021年2月19日，第371卷，6531期
物理学Physics
High-entropy-stabilized chalcogenides with high thermoelectric performance
高热电性能的高熵稳定硫系化合物
▲ 作者：Binbin Jiang, Yong Yu, Juan Cui, Xixi Liu, Lin Xie, Jincheng Liao, et al.
▲ 链接：
https://science.sciencemag.org/content/371/6531/830
▲ 摘要
热电技术利用废热发电，但热电材料的性能是制约其广泛应用的瓶颈之一。通过引入不同的原子种类来操纵材料的构型熵，可以调整相组成，扩展性能优化空间。
研究组将熵驱动结构稳定形成的n型PbSe基高熵材料在900开尔文时的热电优值（zT）提高到1.8。在这个高熵系统中，大量扭曲的晶格引起了不寻常的剪切应变，提供了强声子散射，大大降低了晶格的热导率。
基于这种n型高熵材料制作的分段模块，在温差ΔT=507开尔文的条件下，热电转换效率为12.3%。该研究为通过熵工程改善高熵热电材料的热电性能提供了一个范例。
Determining structural and chemical heterogeneities of surface species at the single-bond limit
在单键极限下确定表面物质的结构和化学异质性
▲ 作者：Jiayu Xu, Xiang Zhu, Shijing Tan, Yao Zhang, Bin Li, Yunzhe Tian, et al.
▲ 链接：
https://science.sciencemag.org/content/371/6531/818
▲ 摘要
由于丰富的化学异质性，表面物质的结构确定一直是个重大挑战。现代基于尖端的显微技术可以在单分子水平上从它们独特的电子、几何和振动特性来解析异质性，但每种技术的解释都很有限。
研究组结合扫描隧道显微镜（STM）、非接触原子力显微镜（AFM）和尖端增强拉曼散射（TERS）来表征假设的非活性体系，即Ag（110）表面上的并五苯。这使研究组能够通过特定的碳氢键断裂，将三种并五苯衍生物的结构和化学异质性明确关联。
STM-AFM-TERS联合策略为确定广泛存在于表面催化、表面合成和二维材料中的化学结构提供了一个全面的解决方案。
地球科学Earth Science
A global environmental crisis 42,000 years ago
42000年前的全球环境危机
▲ 作者：Alan Cooper, Chris S. M. Turney, Jonathan Palmer, Alan Hogg, Matt McGlone, Janet Wilmshurst, et al.
▲ 链接：
https://science.sciencemag.org/content/371/6531/811
▲ 摘要
地质档案记录了地球磁极的多次逆转，但这些事件的全球影响，如果有的话，尚不明确。不确定的放射性碳校正限制了对最近一次重大地磁逆转（即4.1万到4.2万年前的拉尚漂移）的潜在影响研究。
研究组利用古老的新西兰贝壳杉来详细记录拉尚漂移期间的大气放射性碳水平。他们精确地描述了地磁逆转的特征，并进行全球化学-气候模拟和详细的古环境记录放射性碳定年法，以研究其影响。
研究组发现，地磁极小值~42ka，结合大太阳极小值，引起大气臭氧浓度和环流发生重大变化，并推动全球气候的同步变化，造成重大环境改变、灭绝事件和考古记录的转变。
生态学Ecology
Human impacts on global freshwater fish biodiversity
人类活动对全球淡水鱼类多样性的影响
▲ 作者：Guohuan Su, Maxime Logez, Jun Xu, Shengli Tao, Sébastien Villéger, Sébastien Brosse
▲ 链接：
https://science.sciencemag.org/content/371/6531/835
▲ 摘要
淡水鱼占世界脊椎动物的四分之一，提供不可替代的商品和服务，但越来越受到人类活动的影响。
生物多样性方面的累积变化指数显示，世界上超过50%的河流生物多样性发生了显著变化，覆盖了超过40%的陆地表面和超过37%的河流长度，而世界地表和河流长度仅有不到14%受影响最小。
现在的河流彼此更加相似，鱼类种类更多，形态更为多样，进化遗产更长。在影响最大的温带河流中，生物多样性的变化主要是由于河流破碎化和外来物种的引入。
Plant evolution driven by interactions with symbiotic and pathogenic microbes
由共生微生物和病原微生物相互作用驱动的植物进化
▲ 作者：Pierre-Marc Delaux, Sebastian Schornack
▲ 链接：
https://science.sciencemag.org/content/371/6531/eaba6605
▲ 摘要
在4.5亿年的土地多样化过程中，植物和微生物一起进化。这反映在今天从寄生到互利共生的连续联系中。
通过系统发育学、细胞生物学和反向遗传学，科学家们从开花植物延伸到苔藓植物，已逐步揭示植物-微生物联系的遗传基础和进化轨迹。
对病原体的保护和对有益共生微生物的支持，是由保守和进化枝混合的特异性植物机制来维持的，并以不同的速度进化。
研究组认为共生关系由保护机制和一般细胞生物学原理共同选择而不断产生。探索和利用非开花植物-微生物相互作用中分子机制的多样性，有望扩大培育具有工程共生能力和抗病原菌能力的作物。
公共卫生Public Health
Inferring the effectiveness of government interventions against COVID-19
多国政府干预抗击新冠肺炎的有效性评估
▲ 作者：Jan M. Brauner, Sören Mindermann, Mrinank Sharma, David Johnston, John Salvatier, Tomáš Gavenčiak, et al.
▲ 链接：
https://science.sciencemag.org/content/371/6531/eabd9338
▲ 摘要
各国政府正试图通过非药物干预措施（NPIs）来控制COVID-19大流行。然而，人们对不同NPIs在减少传播方面的有效性知之甚少。
研究组收集了一些欧洲和非欧洲国家在2020年1月至5月底实施NPI的时间顺序数据，对这些NPIs的有效性进行评估，包括限制聚会规模、关闭企业或教育机构，以及禁止外出。
研究组使用分层贝叶斯模型，将NPIs实施日期与全国病例和死亡人数联系起来，并通过广泛的实证验证来支持结果。关闭所有教育机构，将集会人数限制在10人及以下，以及关闭面对面的业务，这些措施都大大减少了传播。但禁止外出的额外影响相对较小。
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