肿瘤微环境中细胞程序化营养分配
癌细胞通过瓦博格代谢消耗葡萄糖,这一过程是正电子发射断层扫描(PET)肿瘤成像的基础。作者使用PET示踪剂来测量肿瘤微环境中特定细胞亚群对葡萄糖和谷氨酰胺的获取和摄取。
值得注意的是,在一系列癌症模型中,髓细胞吸收瘤内葡萄糖的能力最强,其次是T细胞和癌细胞。相比之下,癌细胞对谷氨酰胺的吸收最高。这种不同的营养分配是通过mTORC1信号和与葡萄糖和谷氨酰胺代谢相关的基因的表达以细胞固有的方式编程的。
相关论文信息:https://www.nature.com/articles/s41586-021-03442-1
硅量子电路低温控制
作者报告了一个在3开尔文温度下运行的低温互补金属氧化物半导体(CMOS)控制芯片,它输出定制的微波脉冲来驱动硅量子比特冷却到20毫开。
他们首先对控制芯片进行基准测试,在假设理想的量子位的情况下,找到与保真度为99.99%的量子位操作相一致的电气性能。然后用其连贯地控制在硅量子点中约束的单电子自旋中编码的实际量子位,并发现低温控制芯片在室温下达到了与商业仪器相同的保真度。
此外,作者通过在一个双量子位量子处理器上编写一系列基准协议以及算法来演示控制芯片的功能。他们表示,这些结果为完全集成、可扩展的硅基量子计算机开辟了道路。
相关论文信息:https://www.nature.com/articles/s41586-021-03469-4
末次盛冰期陆地普遍冷却6摄氏度
末次盛冰期(最后一个冰期中最冷的几千年)期间的全球降温幅度是评估地球气候敏感性的一个重要制约因素。
作者使用地下水中的稀有气体研究表明,在末次盛冰期期间,低海拔、低纬到中纬的陆地表面(南纬45度到北纬35度)冷却了5.8±0.6摄氏度(平均±95%置信区间)。
该分析包括六大洲40年来的地下水稀有气体数据,以及来自热带地区的新记录,所有这些数据都使用相同的物理框架进行解释。作者表示,基于陆地的结果广泛支持最近基于海洋代理数据同化的重建结果,该结果表明,气候敏感性比以前的估计更高。
相关论文信息:https://www.nature.com/articles/s41586-021-03467-6
半金属和单层半导体之间超低接触电阻
先进的超硅电子技术既需要通道材料,也需要超低电阻触点。像原子一样薄的二维半导体具有实现高性能电子器件的巨大潜力。作者报道了半金属铋和半导体单层过渡金属二卤族化合物(TMDs)之间的欧姆接触,其中金属感应间隙态(MIS)被充分抑制,TMD中的简并态在与铋接触时自发形成。
通过这种方法,他们在单层二硫化钼(MoS2)上实现了零肖特基势垒高度、123欧姆微米的接触电阻和每微米1135微安的通态电流密度。这两个值分别是有记录以来的最低值和最高值。
作者表示,其报道的接触电阻对于二维半导体来说是一个实质性的改进,并且接近量子极限。这项技术揭示了高性能单层晶体管的潜力,可以与最先进的三维半导体相媲美,进一步缩小设备规模并扩展摩尔定律。
相关论文信息:https://www.nature.com/articles/s41586-021-03472-9
(冯维维编译)
《中国科学报》 (2021-05-17 第2版 国际)
