生命起源中的各種閾值 | iScience一周編輯精選

2021-01-07 澎湃新聞
生命起源中的各種閾值 | iScience一周編輯精選

2020-12-08 15:41 來源：澎湃新聞·澎湃號·湃客

原創 Cell Press CellPress細胞科學 

交叉學科

Interdisciplinary

iScience（《交叉科學》）

是Cell Press細胞出版社旗下

交叉學科開放獲取期刊，

iScience中國編輯李健與張甜甜

每周都會為大家推薦優秀論文，

敬請持續關注！

人們在共用同一AR虛擬人物形象時與獨立操縱相比更在意其運動伸直度，以及抓取動作

網絡空間使我們能夠「共用」同一個身體，這一「共用身體」的運動是由多人的動作合成的。但是，這種「共用」身體的過程是否會影響人們本身的運動行為以及如何影響，目前仍不清楚。日本豐橋技術大學北崎充晃教授、萩原隆義，法國蒙彼利埃大學Gowrishankar Ganesh及團隊成員發表最新研究。研究者通過兩人共用同一AR虛擬人物形象進行抓取實驗。共用的AR虛擬人物形象的動作由兩受試者的動作決定。研究者觀察到和每人獨立操縱一個AR虛擬人物形象相比，受試者在共用虛擬人物形象時動作反應時間更短。共用虛擬人物形象的手臂伸展軌跡比兩位受試者的實際伸展軌跡都要直，並和各自的獨立虛擬人物形象動作相關。無論是共用還是分別獨立操縱，虛擬人物形象手部動作的力度都比受試者實際手部力量要小。運動伸直度，以及抓取動作是公認的人類抓取動作的主要特徵，本研究認為，與獨立操縱虛擬人物形象相比，在共用虛擬身體時，人們會優先考慮這兩個動作特徵。

集體風險困境中的時間不確定性鼓勵了群體互惠和兩極分化

社會困境往往是由涉及不確定性回報的行動形成的，這些行動只有在未來才會確定，例如氣候行動或自願接種疫苗。在這種情況下，不確定性可能會產生非常大的影響。比利時布魯塞爾自由大學Francisco C. Santos、Tom Lenaerts及合作者通過過集體風險困境實驗性地評估了不確定性的影響，即達到目標所需時間的不確定性如何影響參與者的行為。他們發現，時間的不確定性不僅會促使早期慷慨，還會導致兩極分化，此時參與者的總貢獻並非公平分配。此外，分析參與者在不確定性下的行為可以發現互惠策略的增加。數據驅動的博弈論模型捕捉到了支撐這些行為模式的自組織動態。因此，不確定性給未來蒙上了一層陰影，導致參與者提前做出反應，而互惠策略似乎對團隊成功很重要。然而，同樣的不確定性也導致了不平等和兩極分化，需要納入新的激勵措施來處理這些社會問題。

生命起源中的各種閾值

閾值在生命起源場景中廣泛存在，從手性的出現，到囊泡、自催化的出現，一直到達爾文進化。加拿大魁北克大學蒙特婁分校Christophe Malaterre、法國巴黎文理研究大學Philippe Nghe發表最新研究，對「錯誤閾值」進行了分析。「錯誤閾值」為維持聚合物複製提供了條件，並將閾值方法推廣到前生物系統的其他特性。閾值能提供理論預測，規定實驗性測試，並整合跨學科知識。系統和環境之間的耦合決定了如何跨越閾值，從而產生不同類別的前生物轉變。對多個閾值的闡釋揭示了前生物場景中的進化特性。總體而言，閾值可以預示如何評估、修改和比較生命起源場景。

通過原位表徵來彌補電催化機理理解上的差距

電催化技術提供了一種很有前途的策略，可以利用越來越多的可用和可負擔的可再生能源來可持續生產燃料和化學品。要實現這一目標，需要對電化學界面進行分子水平的研究，以實現電催化劑的選擇性調控。實現催化劑的選擇性調控仍然是現代電催化研究中最具有挑戰的領域之一。在這篇文章中，美國德拉瓦大學、北京大學徐冰君課題組著重於使用原位技術來彌補電催化過程基本理解的差距。他們首先簡要討論了傳統的電化學技術、非原位測量和計算機模擬分析。隨後討論了原位方法的有效性和局限性，並著重討論了振動光譜。最後展望了原位技術應用的新前景和對現有方法的改進。

陰離子調控鉑製備高性能多功能HER、HOR、ORR電催化劑

高效的氫/氧化反應(HER/HOR)和氧還原反應(ORR)電催化劑是理想的裂解水、燃料電池等所需。武漢理工大學木士春教授課題組展示了一種先進的鉑磷化材料(PtP2)，該材料只有3.5 wt %的Pt負載，嵌入在磷氮雙摻雜碳(PNC)層(PtP2@PNC)中。所得催化劑表現出良好的HER、HOR和ORR性能。對於HER來說，與Pt/C (22 mV)相比，只需要很低的8 mV的過電位就可以達到10 mA cm-2的電流密度。對於HOR來說，其在過電位為40 mV時的質量活性(MA)是Pt/C催化劑的2.3倍。有趣的是，PtP2@PNC也顯示出異常的ORR MA，是Pt/C的2.6倍，並且在鹼性溶液中具有很強的穩定性。毫無疑問，這項工作揭示了PtP2@PNC可以作為一種具有極高的催化活性和穩定性的納米催化劑，在電催化領域有廣泛的應用。

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