《自然》（20250724出版）一周论文导读

　　▲ 摘要：年轻的系外行星为理解行星形成与大气演化提供了重要桥梁。YSES-1系统拥有两颗围绕类太阳恒星运行的行星，是研究系外行星这一早期演化阶段的理想实验室。

　　研究者报道了通过其9-11微米吸收特征，直接观测到系外行星YSES-1 c大气中的硅酸盐云；并首次在其伴星行星YSES-1 b周围探测到来自环行星盘的硅酸盐发射谱。

　　YSES-1 c的云层由非晶态富铁辉石组成，或是非晶态硅酸镁与镁橄榄石的混合物，在1毫巴压力层处，其颗粒尺寸≤0.1微米。研究者将YSES-1 b周围盘状结构发出的辐射归因于亚微米级橄榄石尘埃颗粒，这些颗粒可能是由行星形成物质在盘中的碰撞所产生。

　　▲ 摘要：固体中的光学活性自旋缺陷是量子传感和量子网络的主要候选者。最近，在层状范德华（vdW）材料六方氮化硼（hBN）中发现了单自旋缺陷。由于其二维结构，hBN允许自旋缺陷比在三维晶体中更靠近目标样品，这使其成为原子尺度量子传感的理想平台。然而，这些缺陷的化学结构仍然未知，并且利用hBN自旋缺陷检测单个核自旋一直难以实现。

　　研究者报告了使用C13离子注入在hBN中创建单自旋缺陷，并基于超精细相互作用识别出三种不同的缺陷类型。他们在同一类六方氮化硼自旋缺陷中观测到了S =1/2和S=1两种自旋态，展示了在范德华材料中进行原子尺度核磁共振以及对单个核自旋的相干控制，其π门保线%。

　　通过将实验结果与密度泛函理论（DFT）计算进行比较，他们提出了这些自旋缺陷可能的化学结构。该工作增进了对hBN中单自旋缺陷的理解，并为利用具有核自旋（作为量子存储器）的hBN自旋缺陷来增强量子传感提供了一条途径。

　　▲摘要：防止数学领域的性别差异是全球关注的问题。在婴儿期和幼儿期，男孩和女孩在数与空间的核心认知能力上表现相似。因此，数学中的性别差异通常被认为主要反映了“女孩数学差”这一社会文化刻板印象的内化。然而，这种刻板印象在何时、何地以及多广泛的人群中根深蒂固，目前仍不明确。

　　研究者报告了一项为期4年的纵向评估结果，该评估涵盖了法国所有一、二年级学生（2653082名儿童）的语言和数学表现。入学时，男孩和女孩的数学成绩非常接近。但入学仅4个月后，偏向男孩的数学性别差异已变得高度显著，并在1年后达到了约0.20的效应量。这些发现每年都重复出现，并且在不同家庭、班级或学校类型以及社会经济水平下仅有轻微变化。

　　尽管学校教育与年龄相关，但利用近乎正交的变异性进行分析表明，性别差异的扩大主要与接受学校教育的时间相关，而非单纯与年龄增长相关。这些发现指出，小学一年级是数学性别差距（偏向男孩）形成的时间和场所，从而有助于聚焦解决方案与干预措施的探索方向。

　　▲摘要：每年春季，数十亿只布冈夜蛾为了躲避澳大利亚东南部的炎热气候，会迁徙长达1000公里，前往一个它们从未涉足之地——澳大利亚阿尔卑斯山脉中数量有限的凉爽洞穴（历史上用于夏眠）。初秋时节，这些相同的个体会进行返程迁徙，飞回它们的繁殖地繁衍后代并死亡。

　　研究者揭示了布冈夜蛾利用繁星点点的夜空作为罗盘来辨别特定的地理方向，从而沿着它们遗传的迁徙方向导航，飞向遥远的目的地。通过将春季和秋季迁徙的蛾子固定在飞行模拟器中，他们发现，在无月的自然夜空下以及抵消地磁场的环境中（使其已知的磁感能力失效），飞蛾仍能朝着季节性适宜的迁徙方向飞行。

　　飞蛾大脑不同区域的视觉中间神经元对夜空的旋转表现出特异性响应，并且这些神经元被调谐到一个共同的天空朝向：当飞蛾头部朝向南方时，其放电活动达到峰值。研究结果表明，布冈夜蛾利用天体线索（恒星）和地球磁场构建了一个稳健的罗盘系统，用于在夜间进行长距离导航，飞向特定的目的地。

　　▲ 摘要：对民用航空的气候影响评估一直主要量化三个主导性的气候强迫组分：（1）CO2排放；（2）NOx(NO+NO2)排放；以及（3）持续性航迹云。这三组分均产生正辐射强迫（RF），并导致量级相近的气候变暖。航空界正积极寻求通过先进发动机技术、更可持续的航空燃料和优化飞行路径来减少其气候足迹。

　　这些方法通常涉及CO2与非CO2（NOx或航迹云）之间的权衡，例如，多燃烧1%的燃料以减少4%的航迹云辐射强迫。研究表明，基于辐射强迫组分的不确定性推导出的气候权衡风险曲线，能够给出特定权衡比产生气候效益的概率。

　　对于每种组分，研究者计算了一年飞行活动产生的综合有效辐射强迫：即每项活动的全球变暖当量（GWA）。非CO2GWA与CO2GWA比值的互补累积概率分布生成了一条气候权衡风险曲线，该曲线给出了气候正效益发生的可能性，作为CO2权衡增量与非CO2权衡减量之比（即权衡比）的函数。这是因为两者的GWA×权衡量应该相等。

　　他们发现，对于上述建议的1：4（CO2：非CO2）权衡比，在100年时间尺度上实现气候减缓的可能性为 67%（很可能）。这支持了那些权衡比小于1：4的非CO2减排方案。

　　▲摘要：变化中的大气环流会改变全球天气模式及其极端事件，深刻影响人类社会和生态系统。基于大气再分析和气候模型数据的研究表明，近几十年来环流呈现出多种变化，但它们在变化幅度乃至方向上均存在差异，这凸显了利用独立、气候级质量观测进行验证的迫切需求。

　　研究者利用多角度成像光谱辐射计（MISR）卫星观测的、具有高度分辨率的云运动矢量，展示了过去二十年中对流层环流发生的统计显著变化。中纬度地区的上对流层云运动速度已加快，增幅达约4米/秒每十年。这种加速主要源于经向流的增强，可能预示着风暴路径向极地偏移或温带气旋强度增大。

　　北半球和南半球热带区域分别以0.42±0.22和0.02±0.14°纬度/每十年（95%置信区间）的速率向极地移动；而相应的极锋则以0.37±0.31和0.31±0.21°纬度/每十年的速率移动。

　　研究还表明，将广泛使用的ERA5再分析风场数据降采样至MISR分辨率后，其气候平均值和变化趋势与MISR数据高度吻合，但也揭示出ERA5数据可能在上对流层存在偏差。

　　这些基于MISR的观测结果为改进再分析数据和气候模型提供了关键基准，有助于推动人们理解气候变化对云和大气环流的影响。