《科学》
亚砜基硝基烯介导氮原子插入
美国俄克拉荷马大学的Indrajeet Sharma团队发现，亚砜基硝基烯介导的氮原子插入可用于N-杂环的后期骨架编辑。相关研究成果近日发表于《科学》。
含氮杂环化合物的使用在商业药物中越发普遍。而选择性掺入单个氮原子是一种有前景的支架跳跃方法，可以增加药物发现库的化学多样性。
研究人员利用亚砜基硝基的独特反应性，插入一个氮原子，将现成的吡咯、吲哚和咪唑分别转化为具有合成挑战性的嘧啶、喹唑啉和三嗪。该无添加剂骨架编辑方法采用易于获取的在宽温度范围（30°C至150°C）内稳定的亚砜基硝胺前体。
研究发现，这种方法与多种官能团兼容，包括酚和硫醚等氧化敏感官能团，并已应用于各种天然产物、氨基酸和药物的生产。此外，研究人员还进行了机理研究，通过密度泛函理论计算探索了区域选择性结果。
相关论文信息：
https://doi.org/10.1126/science.adp0974
核桃的性别特异性开花
美国加利福尼亚大学戴维斯分校的Graham Coop等研究人员发现，古老的结构变异控制了核桃等的性别特异性开花。相关研究成果近日发表于《科学》。
开花植物采用各种策略避免自花授粉。某些物种，如核桃树、山核桃树和胡桃树，采取了一种动态的方法，在同一季节交替开雄花和雌花。值得注意的是，每棵核桃树始终遵循两种模式中的一种：要么在季节开始时开雄花（雄花先开），要么开雌花（雌花先开）。
研究人员将两种不同的孟德尔遗传机制与古老（超过3700万年）的全属结构DNA多态性进行了映射，在核桃中发现了与雌花先开或雄花先开有关的一种基因的两个变体。这种DNA多态性至少出现在9种核桃中，并且已经稳定了近4000万年。此外，研究人员发现，山核桃也有决定开花顺序的平衡基因多态性，但与核桃的基因组不同。山核桃的多态性似乎比核桃更古老，已有5000多万年的历史。
相关论文信息：
https://doi.org/10.1126/science.ado5578
《国家科学院院刊》
科学家揭示监测量子动力学的重启不确定关系
以色列巴伊兰大学的Eli Barkai研究团队揭示了监测量子动力学的重启不确定关系。相关研究成果近日发表于美国《国家科学院院刊》。
研究团队在受监测的量子动力学的重启背景下，引入了一种时间-能量不确定性关系。先前的研究已经证实，表示返回到初始状态所需时间的平均复发时间被量化为采样时间的整数倍，并在共振点处展现出点态不连续跃迁状态。
这项研究发现，实验中由有限数据收集时间跨度驱动的重启机制的自然运用，会导致平均复发时间跃迁的展宽效应。研究人员提出的不确定性关系捕捉到了这些现象的本质，将共振点附近平均到达时间的展宽与量子系统的本征能量以及复发时间的波动联系起来。这一不确定性关系还在国际商业机器公司（IBM）的量子计算机上得到了远程实验验证。
上述研究成果不仅增进了研究人员对量子测量和动力学相关基本方面的理解，还为设计包含中途测量的高效量子算法提供了实用见解。
相关论文信息：
https://doi.org/10.1073/pnas.2402912121
《自然-地球科学》
风驱动过程塑造赤道大西洋季节性生产力
德国亥姆霍兹海洋研究中心的Brandt Peter研究团队揭示了赤道大西洋的季节性生产力由独特的风驱动过程形成。相关研究成果近日发表于《自然-地球科学》。
东赤道大西洋拥有一个依赖于硝酸盐向上供应的多产的海洋生态系统，而硝酸盐是该地区主要的限制性营养物质。地表叶绿素水平的升高表明，年生产力峰值出现在北半球的夏季，大致与东风增强的时间一致。为了提高赤道大西洋的生产力，富含硝酸盐的水会上升到赤道暗流上方的湍流层。
研究人员对两次跨大西洋赤道调查的数据以及赤道系泊的延长时间序列进行分析，进而探究3个独立的风驱动过程如何塑造赤道大西洋的季节性生产力：硝酸盐化浅滩对增强的东风的响应；赤道暗流核心深度由最大东向速度所定义，受海盆尺度赤道驻波的年振荡控制；赤道暗流核心上方剪切带的混合强度受局地和瞬时风的控制。
研究结果显示，这3种风驱动机制的相互作用塑造了赤道大西洋营养供应和生产力的独特季节性循环，受赤道暗流影响，4月的生产力最低，因浅层硝酸盐加上增强的混合，7月份的生产力最高。
相关论文信息：
https://doi.org/10.1038/s41561-024-01609-9