赵帅在《自然》上发表论文

编译 | 未玖

Nature , 14 April 2022, VOL 604, ISSUE 7905

《自然》 2022年4月14日，第604卷，7905期

天文学 Astronomy

A dusty compact object bridging galaxies and quasars at cosmic dawn

在宇宙黎明时分，星系由尘埃致密体过渡到类星体

作者：S. Fujimoto, G. B. Brammer, D. Watson, G. E. Magdis, V. Kokorev, T. R. Greve, et al.

链接：

摘要：

自从发现发光类星体在宇宙大爆炸后仅存在7亿年以来，了解超大质量黑洞在早期宇宙中如何形成和生长已成为一个重大难题。

理论模拟显示了一种进化序列，尘埃红移的类星体从严重尘埃遮蔽的星暴星系中出现，然后通过释放气体和尘埃过渡到无遮蔽的发光类星体。尽管最后一个阶段的红移已被确定为7.6，但由于它们在光学和近红外波长上的微弱性，目前尚未发现具有类似红移的过渡类星体。

研究组报道了一个紫外致密天体GNz7q的观测结果，它与一个红移为7.1899 0.0005、尘埃掩蔽的星暴有关。

在该时期，宿主星系的尘埃辐射比任何其他已知物体都要明亮，在480秒差距的中心半径范围内，每年形成1600个太阳质量的恒星。在深部、高分辨率成像和无狭缝光谱中，可识别出一个远紫外的红点源。

GNz7q在X射线中非常微弱，这表明在尘埃星暴核心出现了一个独特的紫外致密恒星形成区或一个康普顿厚、超过爱丁顿极限的黑洞吸积盘。在后一种情况下，观测到的性质与宇宙学模拟的预测一致，并表明GNz7q是晚期无遮蔽发光类星体的祖先。

Abstract：

Understanding how super-massive black holes form and grow in the early Universe has become a major challenge since it was discovered that luminous quasars existed only 700 million years after the Big Bang. Simulations indicate an evolutionary sequence of dust-reddened quasars emerging from heavily dust-obscured starbursts that then transition to unobscured luminous quasars by expelling gas and dust. Although the last phase has been identified out to a redshift of 7.6, a transitioning quasar has not been found at similar redshifts owing to their faintness at optical and near-infrared wavelengths. Here we report observations of an ultraviolet compact object, GNz7q, associated with a dust-enshrouded starburst at a redshift of 7.1899 0.0005. The host galaxy is more luminous in dust emission than any other known object at this epoch, forming 1,600 solar masses of stars per year within a central radius of 480 parsec. A red point source in the far-ultraviolet is identified in deep, high-resolution imaging and slitless spectroscopy. GNz7q is extremely faint in X-rays, which indicates the emergence of a uniquely ultraviolet compact star-forming region or a Compton-thick super-Eddington black-hole accretion disk at the dusty starburst core. In the latter case, the observed properties are consistent with predictions from cosmological simulations and suggest that GNz7q is an antecedent to unobscured luminous quasars at later epochs.

物理学 Physics

Intelligent infrared sensing enabled by tunable moiré quantum geometry

可调谐莫尔量子几何实现智能红外传感

作者：Chao Ma, Shaofan Yuan, Patrick Cheung, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Fan Zhang, et al.

链接：

摘要：

众所周知，固体中布洛赫波函数的量子几何性质，即贝里曲率和量子度量，显著影响着电子的基态和激发态行为。

体光伏效应（BPVE）是一种依赖于激发光偏振的非线性现象，在很大程度上取决于光学跃迁中的量子几何特性。红外BPVE尚未在石墨烯或莫尔体系等新兴平台中观察到，尽管这些平台已报道过与量子几何有关的激发强关联现象。

研究组报道了在扭曲双双层石墨烯（TDBG）中观察到5 µm和7.7 µm处可调谐中红外BPVE，由莫尔诱导的强对称性破缺和量子几何贡献产生。光响应在很大程度上取决于激发光的偏振态，且可通过外部电场进行高度调谐。

这种量子几何特性的广泛可调性使研究组能够使用卷积神经网络同时实现全斯托克斯偏振测量和波长检测，仅使用一个亚波长足迹仅为3 3 µm2的TDBG器件。

该研究工作不仅揭示了莫尔工程量子几何在可调谐非线性光-物质相互作用中的独特作用，还以极其紧凑的芯片方式为未来智能传感技术开辟了新途径。

Abstract：

Quantum geometric properties of Bloch wave functions in solids, that is, Berry curvature and the quantum metric, are known to significantly influence the ground- and excited-state behaviour of electrons. The bulk photovoltaic effect (BPVE), a nonlinear phenomenon depending on the polarization of excitation light, is largely governed by the quantum geometric properties in optical transitions. Infrared BPVE has yet to be observed in graphene or moiré systems, although exciting strongly correlated phenomena related to quantum geometry have been reported in this emergent platform. Here we report the observation of tunable mid-infrared BPVE at 5 µm and 7.7 µm in twisted double bilayer graphene (TDBG), arising from the moiré-induced strong symmetry breaking and quantum geometric contribution. The photoresponse depends substantially on the polarization state of the excitation light and is highly tunable by external electric fields. This wide tunability in quantum geometric properties enables us to use a convolutional neural network to achieve full-Stokes polarimetry together with wavelength detection simultaneously, using only one single TDBG device with a subwavelength footprint of merely 3 3 µm2. Our work not only reveals the unique role of moiré engineered quantum geometry in tunable nonlinear light–matter interactions but also identifies a pathway for future intelligent sensing technologies in an extremely compact, on-chip manner.

材料科学 Materials Science

Uniting tensile ductility with ultrahigh strength via composition undulation

通过成分起伏同时实现拉伸塑性与超高强度

作者：Heng Li, Hongxiang Zong, Suzhi Li, Shenbao Jin, Yan Chen, Matthew J. Cabral, et al.

链接：

摘要：

具有纳米晶粒的金属有接近2 GPa的超高强度。然而，这种极端的晶界强化导致几乎所有拉伸塑性的丧失，即使当金属具有面心立方结构（所有晶体结构中塑性最强的结构）时亦如此。

研究组证明了纳米晶镍-钴固溶体虽仍是面心立方单相，但其拉伸强度约为2.3 GPa，塑性断裂伸长率约为16 %。

这种不寻常的拉伸强度和塑性的结合是通过高浓度固溶体中的成分起伏实现的。这种起伏使得层错能和晶格应变在1-10纳米的尺度范围内发生空间变化，从而显著影响了位错运动。

尽管纳米晶粒内部空间非常有限，但位错运动变得缓慢，促进了它们的交互作用、联锁和增殖。因此，流动应力增加，同时位错储存增加，从而提升了应变硬化能力，提高了塑性。

同时，沿位错线的分段脱捕需要较小的激活体积，因此应变速率敏感性增加，这也稳定了拉伸流动。因此，抗位错传播的起伏结构提供了一种强化机制，可在高流动应力下保持拉伸塑性。

Abstract：

Metals with nanocrystalline grains have ultrahigh strengths approaching two gigapascals. However, such extreme grain-boundary strengthening results in the loss of almost all tensile ductility, even when the metal has a face-centred-cubic structure—the most ductile of all crystal structures. Here we demonstrate that nanocrystalline nickel–cobalt solid solutions, although still a face-centred-cubic single phase, show tensile strengths of about 2.3 gigapascals with a respectable ductility of about 16 per cent elongation to failure. This unusual combination of tensile strength and ductility is achieved by compositional undulation in a highly concentrated solid solution. The undulation renders the stacking fault energy and the lattice strains spatially varying over length scales in the range of one to ten nanometres, such that the motion of dislocations is thus significantly affected. The motion of dislocations becomes sluggish, promoting their interaction, interlocking and accumulation, despite the severely limited space inside the nanocrystalline grains. As a result, the flow stress is increased, and the dislocation storage is promoted at the same time, which increases the strain hardening and hence the ductility. Meanwhile, the segment detrapping along the dislocation line entails a small activation volume and hence an increased strain-rate sensitivity, which also stabilizes the tensile flow. As such, an undulating landscape resisting dislocation propagation provides a strengthening mechanism that preserves tensile ductility at high flow stresses.

Perovskite–organic tandem solar cells with indium oxide interconnect

钙钛矿-氧化铟互连有机串联太阳能电池

作者：K. O. Brinkmann, T. Becker, F. Zimmermann, C. Kreusel, T. Gahlmann, M. Theisen, et al.

链接：

摘要：

多结太阳能电池可以克服单结器件的基本效率限制。金属卤化物钙钛矿型太阳能电池的带隙可调性使其在多结结构中具有吸引力。硅和铜铟硒化镓（CIGS）以及全钙钛矿串联电池的组合已有报道。与此同时，窄间隙非富勒烯受体为有机太阳能电池带来了快速提升的效率。

有机和钙钛矿半导体是一种很有吸引力的组合，具有相似的加工技术。目前，钙钛矿-有机串联电池的效率低于标准，并且受到宽间隙钙钛矿电池的低开路电压（Voc）和子电池之间互连引入损耗的限制。

研究组展示了钙钛矿-有机串联电池的效率为24.0%（认证为23.1%），Voc高达2.15 伏特。优化的电荷提取层使钙钛矿子电池具有高Voc和填充因子的出色组合。

该串联电池的有机子电池在近红外下提供了高外部量子效率，与对非富勒烯电池有限光稳定性的典型担忧相反，如果激子主要在非富勒烯受体上产生，则表现出出色的操作稳定性。子电池由一层超薄（约1.5纳米）类金属氧化铟层连接，具有前所未有的低光/电损耗。

这项工作为钙钛矿-有机串联电池竖了一座里程碑，它优于最好的p–i–n钙钛矿单结，并与钙钛矿-CIGS和所有钙钛矿多结相媲美。

Abstract：

Multijunction solar cells can overcome the fundamental efficiency limits of single-junction devices. The bandgap tunability of metal halide perovskite solar cells renders them attractive for multijunction architectures. Combinations with silicon and copper indium gallium selenide (CIGS), as well as all-perovskite tandem cells, have been reported. Meanwhile, narrow-gap non-fullerene acceptors have unlocked skyrocketing efficiencies for organic solar cells. Organic and perovskite semiconductors are an attractive combination, sharing similar processing technologies. Currently, perovskite–organic tandems show subpar efficiencies and are limited by the low open-circuit voltage (Voc) of wide-gap perovskite cells and losses introduced by the interconnect between the subcells. Here we demonstrate perovskite–organic tandem cells with an efficiency of 24.0 per cent (certified 23.1 per cent) and a high Voc of 2.15 volts. Optimized charge extraction layers afford perovskite subcells with an outstanding combination of high Voc and fill factor. The organic subcells provide a high external quantum efficiency in the near-infrared and, in contrast to paradigmatic concerns about limited photostability of non-fullerene cells, show an outstanding operational stability if excitons are predominantly generated on the non-fullerene acceptor, which is the case in our tandems. The subcells are connected by an ultrathin (approximately 1.5 nanometres) metal-like indium oxide layer with unprecedented low optical/electrical losses. This work sets a milestone for perovskite–organic tandems, which outperform the best p–i–n perovskite single junctions and are on a par with perovskite–CIGS and all-perovskite multijunctions.

机械工程 Mechanical Engineering

Thermophotovoltaic efficiency of 40%

科学家实现40%的热光伏效率

作者：Alina LaPotin, Kevin L. Schulte, Myles A. Steiner, Kyle Buznitsky, Colin C. Kelsall, Daniel J. Friedman, et al.

链接：

摘要：

热光伏（TPV）主要通过光伏效应将红外波长的光转换为电能，可使用比目前普遍存在于电力生产中的涡轮机更高温度的热源进行能量存储和转换。

自从在2000 下使用集成背表面反射器和钨发射极首次展示29%的高效TPV以来，TPV的制造和性能得到了改善。然而，尽管预测TPV的效率可能超过50%，但在温度低于1300 下，实际效率仍仅为32%。

研究组报道了效率超过40%的TPV电池的制造和测量，并通过实验证明了高带隙串联TPV电池的效率。TPV电池是由带隙在1.0-1.4 eV的III–V材料组成的双结器件，针对1900-2400 的发射极温度进行了优化。

电池利用带边光谱滤波的概念来获得高效率，使用高反射背表面反射器来拒绝不可用的子带隙辐射返回发射极。在功率密度为2.39 W cm –2 ，发射极温度为2400 的条件下，1.4/1.2 eV器件的最大效率为（41.1 1）%。在功率密度为1.8 W cm–2，发射极温度为2127 的条件下，1.2/1.0 eV器件的最大效率为（39.3 1）%。

这些电池可以集成到一个TPV系统中，用于热能电网存储，以实现可调度的可再生能源。这为热能电网存储创造了一条途径，以达到足够高的效率和足够低的成本，从而实现电网脱碳。

Abstract：

Thermophotovoltaics (TPVs) convert predominantly infrared wavelength light to electricity via the photovoltaic effect, and can enable approaches to energy storage and conversion that use higher temperature heat sources than the turbines that are ubiquitous in electricity production today. Since the first demonstration of 29% efficient TPVs using an integrated back surface reflector and a tungsten emitter at 2,000 C, TPV fabrication and performance have improved. However, despite predictions that TPV efficiencies can exceed 50%, the demonstrated efficiencies are still only as high as 32%, albeit at much lower temperatures below 1,300 C. Here we report the fabrication and measurement of TPV cells with efficiencies of more than 40% and experimentally demonstrate the efficiency of high-bandgap tandem TPV cells. The TPV cells are two-junction devices comprising III–V materials with bandgaps between 1.0 and 1.4 eV that are optimized for emitter temperatures of 1,900–2,400 C. The cells exploit the concept of band-edge spectral filtering to obtain high efficiency, using highly reflective back surface reflectors to reject unusable sub-bandgap radiation back to the emitter. A 1.4/1.2 eV device reached a maximum efficiency of (41.1 1)% operating at a power density of 2.39 W cm–2 and an emitter temperature of 2,400 C. A 1.2/1.0 eV device reached a maximum efficiency of (39.3 1)% operating at a power density of 1.8 W cm –2 and an emitter temperature of 2,127 C. These cells can be integrated into a TPV system for thermal energy grid storage to enable dispatchable renewable energy. This creates a pathway for thermal energy grid storage to reach sufficiently high efficiency and sufficiently low cost to enable decarbonization of the electricity grid.

地球科学 Earth Science

Realization of Paris Agreement pledges may limit warming just below 2

实现《巴黎协定》的承诺有望将全球变暖控制在2 以下

作者：Malte Meinshausen, Jared Lewis, Christophe McGlade, Johannes Gütschow, Zebedee Nicholls, Rebecca Burdon, et al.

链接：

摘要：

在《格拉斯哥气候公约》签署前的过去五年中，154个缔约方在其国家自主贡献中提交了新的或更新的2030年减缓目标，76个缔约方提出了长期承诺。对2021联合国气候变化大会（COP26）之前承诺的量化表明，将升温控制在2 以下的可能性低于50 %。

研究组证明，如果所有有条件和无条件的承诺都得到充分和及时的执行，全球变暖可以控制在2 以下。根据政府间气候变化专门委员会（IPCC）第六次评估报告中第一工作组对地球系统不确定性进行的概率表征，在全面执行的情况下，峰值升温可被限制在1.9-2.0 之间。

研究组回顾性地预测了21世纪的气候变暖，以显示2015-2021年雄心勃勃的总体目标水平如何变化。研究结果依赖于对2030年或2050年之后的限时目标外推、IPCC 1.5 特别报告（SR1.5）情景数据库的特征和承诺的全面实施情况。

对这些因素更悲观的假设将导致更高的升温预测。另一个独立的排放模型框架预测，全球升温峰值为1.8 ，这支持了该研究发现，即各国兑现承诺可能会将全球变暖限制在略低于2 的范围内。

若不仅要将升温控制在“略低于”，还要控制在“远低于”2 或1.5 ，则迫切需要制定政策和采取行动，以在本世纪中叶实现全球C O2 净零排放。

Abstract：

Over the last five years prior to the Glasgow Climate Pact, 154 Parties have submitted new or updated 2030 mitigation goals in their nationally determined contributions and 76 have put forward longer-term pledges. Quantifications of the pledges before the 2021 United Nations Climate Change Conference (COP26) suggested a less than 50 per cent chance of keeping warming below 2 degrees Celsius. Here we show that warming can be kept just below 2 degrees Celsius if all conditional and unconditional pledges are implemented in full and on time. Peak warming could be limited to 1.9–2.0 degrees Celsius in the full implementation case—building on a probabilistic characterization of Earth system uncertainties in line with the Working Group I contribution to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). We retrospectively project twenty-first-century warming to show how the aggregate level of ambition changed from 2015 to 2021. Our results rely on the extrapolation of time-limited targets beyond 2030 or 2050, characteristics of the IPCC 1.5 C Special Report (SR1.5) scenario database and the full implementation of pledges. More pessimistic assumptions on these factors would lead to higher temperature projections. A second, independent emissions modelling framework projected peak warming of 1.8 degrees Celsius, supporting the finding that realized pledges could limit warming to just below 2 degrees Celsius. Limiting warming not only to ‘just below’ but to ‘well below’ 2 degrees Celsius or 1.5 degrees Celsius urgently requires policies and actions to bring about steep emission reductions this decade, aligned with mid-century global net-zero C O2 emissions

编译 | 冯维维

Nature, 21 May 2020, Volume 581 Issue 7808

《自然》2020年5月21日，第581卷，7808期

物理学Physics

A cold, massive, rotating disk galaxy 1.5 billion years after the Big Bang

早期盘状星系挑战传统的星系形成模型

▲ 作者：Marcel Neeleman, J. Xavier Prochaska, Nissim Kanekar,Marc Rafelski, etc.

▲ 链接：

▲ 摘要

在传统的星系形成模型中，像银河系这样的大质量盘状星系预计会在晚期形成，最近的数值模拟表明，这样的星系可能早在大爆炸后10亿年就通过冷物质的吸积和合并形成了。

通过检测其类星体光的吸收识别，作者报告了一个红移为4.2603的星系。这些观测结果表明，辐射来自于一个旋转速度约为每秒272公里的冰冷、多尘的旋转圆盘内的气体。研究者探测到星系中一氧化碳的排放，得到的分子质量与估计的约720亿太阳质量的电离碳排放相一致。

当宇宙只有15亿岁的时候，这样一个巨大的、旋转支撑的冷盘星系的存在有利于通过冷模式的吸积或合并形成，尽管它的大旋转速度和大冷气体含量仍然很难用大多数的数值模拟重现。

▲ Abstract

Massive disk galaxies like the Milky Way are expected to form at late times in traditional models of galaxy formation, but recent numerical simulations suggest that such galaxies could form as early as a billion years after the Big Bang through the accretion of cold material and mergers. Here we report imaging, with a resolution of about 1.3 kiloparsecs, of the 158-micrometre emission line from singly ionized carbon, the far-infrared dust continuum and the near-ultraviolet continuum emission from a galaxy at a redshift of 4.2603, identified by detecting its absorption of quasar light. These observations show that the emission arises from gas inside a cold, dusty, rotating disk with a rotational velocity of about 272 kilometres per second. The detection of emission from carbon monoxide in the galaxy yields a molecular mass that is consistent with the estimate from the ionized carbon emission of about 72 billion solar masses. The existence of such a massive, rotationally supported, cold disk galaxy when the Universe was only 1.5 billion years old favours formation through either cold-mode accretion or mergers, although its large rotational velocity and large content of cold gas remain challenging to reproduce with most numerical simulations.

Quantum entanglement between an atom and a molecule

原子和分子之间的量子纠缠

▲ 作者：Yiheng Lin, David R. Leibrandt, Dietrich Leibfried,Chin-wen Chou, etc.

▲ 链接：

▲ 摘要

传统的信息处理器将信息在不同的物理载体之间进行转换、处理、存储和传输。

作者证明了40CaH+分子离子的旋转态和40Ca+原子离子的内部态之间的纠缠。他们扩展了量子逻辑光谱学中用于分子离子的纯态初始化、激光操作和状态读出的方法。

原子和分子离子之间库仑耦合运动的量子相干性，使后续的纠缠操作成为可能。该分子中的量子位具有13.4千赫兹或855千兆赫的频率，突出了分子量子位的多功能性。

作者演示了分子如何在不同频率的量子位元之间传递量子信息，从而实现混合量子系统。他们期望这一分子量子控制和测量方法在量子信息科学、量子传感器、基础和应用物理以及受控量子化学中得到应用。

▲ Abstract

Conventional information processors convert information between different physical carriers for processing, storage and transmission. Here we demonstrate entanglement between the rotational states of a 40CaH+molecular ion and the internal states of a 40Ca+ atomic ion. We extend methods used in quantum logic spectroscopy for pure-state initialization, laser manipulation and state readout of the molecular ion. The quantum coherence of the Coulomb coupled motion between the atomic and molecular ions enables subsequent entangling manipulations. The qubit addressed in the molecule has a frequency of either 13.4 kilohertz1 or 855 gigahertz, highlighting the versatility of molecular qubits. Our work demonstrates how molecules can transduce quantum information between qubits with different frequencies to enable hybrid quantum systems. We anticipate that our method of quantum control and measurement of molecules will find applications in quantum information science, quantum sensors, fundamental and applied physics, and controlled quantum chemistry.

仿生学Bionics

A biomimetic eye with a hemispherical perovskite nanowire array retina

机器仿生眼

▲ 作者：Leilei Gu, Swapnadeep Poddar, Yuanjing Lin, Zhenghao Long, Ali Javey, Zhiyong Fan, etc.

▲ 链接：

▲ 摘要

人眼具有极宽视场、高分辨率、低像差等特殊的图像传感特性。

作者描述了一个电化学眼睛与半球形视网膜组成的高密度纳米线阵列模拟的人类视网膜上的光感受器。该设备的设计与人眼的结构高度相似，当单个纳米线在进行电处理时，有可能实现高成像分辨率。

此外，作者通过重建投射到该仿生装置上的光学模式，展示了其图像传感功能。作者表示，研究将推动仿生光敏器件的广泛应用。

▲ Abstract

Human eyes possess exceptional image-sensing characteristics such as an extremely wide field of view, high resolution and sensitivity with low aberration. Here we present an electrochemical eye with a hemispherical retina made of a high-density array of nanowires mimicking the photoreceptors on a human retina. The device design has a high degree of structural similarity to a human eye with the potential to achieve high imaging resolution when inpidual nanowires are electrically addressed. Additionally, we demonstrate the image-sensing function of our biomimetic device by reconstructing the optical patterns projected onto the device. This work may lead to biomimetic photosensing devices that could find use in a wide spectrum of technological applications.

物理化学

Physical Chemistry

Short-range order and its impact on the CrCoNi medium-entropy alloy

短程有序结构影响CrCoNi中熵合金性能

▲ 作者：Ruopeng Zhang, Shiteng Zhao, Jun Ding, Yan Chong, Tao Jia, Andrew M. Minor, etc.

▲ 链接：

▲ 摘要

传统的金属合金是元素的混合物，其中少数种类的原子在低于其溶解度限制时倾向于随机分布，在高于溶解度限制时则形成第二相。

作者报告了利用能量过滤透射电子显微镜观察到的中熵合金中可归结为短程排列的结构特征。这种顺序的增加会导致更高的叠加故障能量和硬度。

这些结果表明，纳米尺度的局部有序度可以通过热机械加工来调整，为调整中、高熵合金的力学性能提供了新的途径。

▲ Abstract

Traditional metallic alloys are mixtures of elements in which the atoms of minority species tend to be distributed randomly if they are below their solubility limit, or to form secondary phases if they are above it. Here we report the observation, using energy-filtered transmission electron microscopy, of structural features attributable to short-range order in the CrCoNi medium-entropy alloy. Increasing amounts of such order give rise to both higher stacking-fault energy and hardness. These findings suggest that the degree of local ordering at the nanometre scale can be tailored through thermomechanical processing, providing a new avenue for tuning the mechanical properties of medium- and high-entropy alloys.

地球科学Geoscience

Patterns and trends of Northern Hemisphere snow mass from 1980 to 2018

1980年至2018年北半球积雪的态势

▲ 作者：Jouni Pulliainen, Kari Luojus, Chris Derksen, Lawrence Mudryk, Johannes Norberg, etc.

▲ 链接：

▲ 摘要

全球变暖导致北半球冰雪覆盖范围和持续时间显著减少。作者使用新的GlobSnow 3.0数据集显示，1980-2018年北半球年最大积雪量平均为3062±350亿吨。

作者对3月份的数据进行了量化（与积雪量峰值最接近)，覆盖了40°N以上的非高山地区，最重要的是，还包括了基于现场积雪观测的偏差校正。

作者将GlobSnow 3.0估计数与三个独立的积雪量估计数进行比较，每个估计数都有或没有偏差校正。在四个数据集中，偏差校正将范围从2433亿2~3380亿吨减少到2846 - 3062亿吨——不确定度从33%减少到7.4%。

作者发现在39年的卫星记录中，不同的大陆趋势有所不同。例如，北美地区的积雪量每10年减少460亿吨，而欧亚地区的趋势可以忽略不计；两大洲都表现出高度的区域差异。研究有助于更好地估计季节性积雪在地球能源、水和碳预算中的作用。

▲ Abstract

Warming surface temperatures have driven a substantial reduction in the extent and duration of Northern Hemisphere snow cover. Here we use the new GlobSnow 3.0 dataset to show that the 1980–2018 annual maximum snow mass in the Northern Hemisphere was, on average, 3,062 ± 35 billion tonnes (gigatonnes). Our quantification is for March (the month that most closely corresponds to peak snow mass), covers non-alpine regions above 40° N and, crucially, includes a bias correction based on in-field snow observations. We compare our GlobSnow 3.0 estimates with three independent estimates of snow mass, each with and without the bias correction. Across the four datasets, the bias correction decreased the range from 2,433–3,380 gigatonnes (mean 2,867) to 2,846–3,062 gigatonnes (mean 2,938)—a reduction in uncertainty from 33% to 7.4%. On the basis of our bias-corrected GlobSnow 3.0 estimates, we find different continental trends over the 39-year satellite record. For example, snow mass decreased by 46 gigatonnes per decade across North America but had a negligible trend across Eurasia; both continents exhibit high regional variability. Our results enable a better estimation of the role of seasonal snow mass in Earth’s energy, water and carbon budgets.

古人类学

Paleoanthropology

Initial Upper Palaeolithic Homo sapiens from Bacho Kiro Cave, Bulgaria

最早的旧石器时代晚期智人或来自保加利亚

▲ 作者：Jean-Jacques Hublin, Nikolay Sirakov, Tsenka Tsanova, etc.

▲ 链接：

▲ 摘要

在欧洲旧石器时代中期至晚期的过渡时期，非洲的智人取代了当地的尼安德特人，并在一定程度上吸收了尼安德特人。

作者报告了人类遗骸的发现和直接年代测定，这些遗骸与早期旧石器时代晚期的文物有关，来自保加利亚巴乔基罗洞穴。

作者通过对蛋白质组学筛选鉴定的一颗牙齿和几块古人类骨骼碎片的线粒体DNA进行的形态学分析，将这些发现认定为智人，并将早期旧石器时代晚期科技的扩张与智人在4.5万年前向欧亚大陆中纬度地区的传播联系起来。

这次挖掘出土了大量的骨制品，包括用洞穴熊的牙齿制作的吊坠，让人想起后来由西欧最后的尼安德特人制作的东西。这些发现与之前的模型是一致的，这些模型是基于智人与尼安德特人不断减少的人口之间的多次迁徙。

▲ Abstract

The Middle to Upper Palaeolithic transition in Europe witnessed the replacement and partial absorption of local Neanderthal populations by Homo sapiens populations of African origin. Here we report the discovery and direct dating of human remains found in association with Initial Upper Palaeolithic artefacts, from excavations at Bacho Kiro Cave (Bulgaria). Morphological analysis of a tooth and mitochondrial DNA from several hominin bone fragments, identified through proteomic screening, assign these finds to H. sapiens and link the expansion of Initial Upper Palaeolithic technologies with the spread of H. sapiens into the mid-latitudes of Eurasia before 45 thousand years ago. The excavations yielded a wealth of bone artefacts, including pendants manufactured from cave bear teeth that are reminiscent of those later produced by the last Neanderthals of western Europe. These finds are consistent with models based on the arrival of multiple waves of H. sapiens into Europe coming into contact with declining Neanderthal populations.

在《自然》上发表论文

nature一作，优青起步，最高院士

在《Nature》上发表一篇论文并没有相应的称号，不过也基本上属于大学教授级别（水平）。

《Nature》和《Science》属于顶尖科学杂志，按SCI影响因子算两杂志都有30多分，像中国博士毕业的要求只要在3分以上的杂志上发表一篇研究型文章就行。对比可知道这两本杂志的高度。

介绍

在《自然》上发表文章是非常光荣的，《自然》上的文章会经常被引用。这有助于晋升、获得资助和获得其它主流媒体的注意。因此科学家们在《自然》或《科学》上发表文章的竞争很激烈。

与其它专业的科学杂志一样，在《自然》上发表的文章需要经过严格的同行评审。在发表前编辑选择其他在同一领域有威望的、但与作者无关的科学家来检查和评判文章的内容。作者要对评审做出的批评给予反应，比如更改文章内容，提供更多的试验结果，否则的话编辑可能拒绝该文章。

在自然上发表论文

国际顶级期刊，影响因子位列全球杂志前列，能在这两本杂志发表文章代表学术水平非常高！

nature和science与cell一起被称作学术界三大刊物，可见其全球影响力之高。在nature上发表一篇文章，那绝对是能够深刻影响世界或者刷新人类认知的科研成果，普通的研究结果根本不可能发在这种期刊上。

图片

nature 自然杂志是自然科学领域的顶尖杂志。能发一两篇在国内的普通本科学校混一个教授就没有问题了。如果说是发了八篇，那应该是世界的顶尖教授，是某一个领域的权威人物了。中国有位大神（曹元）就是发过8篇，这已经是轰动学术圈了，

nature，science杂志是世界上最出名的两个综合性学术期刊，这两个杂志基本上代表了学术上最高的水平，在上面发表论文，需要你做出非常好的实验成果，非常惊人的原创性的发现。国内外众多教授终其一生都无法在该杂志上发表论文，可想而知含金量有多高

图片

在《Nature》上发表一篇论文基本上属于大学教授级别(水平）。

《Nature》和《Science》属于顶尖科学杂志,按SCI影响因子算两杂志都有30多分。

《Nature》是世界上历史悠久的、最有名望的科学杂志之一，首版于1869年11月4日。与当今大多数科学论文杂志专一于一个特殊的领域不同，其是少数依然发表来自很多科学领域的一手研究论文的杂志（其它类似的杂志有《科学》和《美国科学院学报》等）。在许多科学研究领域中，很多最重要、最前沿的研究结果都是以短讯的形式发表在《自然》上。

【详细介绍】

《自然》是科学界普遍关注的、国际性、跨学科的周刊类科学杂志。2014年它的影响因子为41.456。

1869年约瑟夫·诺尔曼·洛克耶爵士建立了《自然》，洛克耶是一位天文学家和氦的发现者之一，他也是《自然》的第一位主编，直到1919年卸任。

《自然》每周刊载科学技术各个领域中具有独创性，重要性，以及跨学科的研究，同时也提供快速、权威、有见地的新闻，还有科学界和大众对于科技发展趋势的见解的专题。

《自然》的主要读者是从事研究工作的科学家，但杂志前部的文章概括使得一般公众也能理解杂志内最重要的文章。杂志开始部分的社论、新闻、专题文章报道科学家一般关心的事物，包括最新消息、研究资助、商业情况、科学道德和研究突破等栏目。杂志也介绍与科学研究有关的书籍和艺术。杂志的其余部分主要是研究论文，这些论文往往非常新颖，有很高的科技价值。

在《自然》上发表文章是非常光荣的，《自然》上的文章会经常被引用。这有助于晋升、获得资助和获得其它主流媒体的注意。因此科学家们在《自然》或《科学》上发表文章的竞争很激烈。与其它专业的科学杂志一样，在《自然》上发表的文章需要经过严格的同行评审。在发表前编辑选择其他在同一领域有威望的、但与作者无关的科学家来检查和评判文章的内容。作者要对评审做出的批评给予反应，比如更改文章内容，提供更多的试验结果，否则的话编辑可能拒绝该文章。

《自然》是一份在英国发表的周刊，其出版商为自然出版集团，这个集团属于麦克米伦出版有限公司，而它则属于格奥尔格·冯·霍茨布林克出版集团。《自然》在伦敦、纽约、旧金山、华盛顿哥伦比亚特区、东京、巴黎、慕尼黑和贝辛斯托克设有办公室。自然出版集团还出版其它专业杂志如《自然神经科学》、《自然生物学技术》、《自然方法》、《自然临床实践》、《自然结构和分子生物学》和《自然评论》系列等。

论文在自然上发表

Nature 是科学领域内具有重要影响力的期刊之一，以其高水平、严谨的科学论文而著名。发表 Nature 论文的难度较大，以下几点具体阐述：

看自己合适哪类的

你自己也说了，通过、邮箱、或是网站等。

文章准备好了就找合适自己的平台大致就是这样了。

在《Nature》上发表一篇论文基本上属于大学教授级别(水平）。

《Nature》和《Science》属于顶尖科学杂志,按SCI影响因子算两杂志都有30多分。

【详细介绍】

《自然》是科学界普遍关注的、国际性、跨学科的周刊类科学杂志。2014年它的影响因子为41.456。

1869年约瑟夫·诺尔曼·洛克耶爵士建立了《自然》，洛克耶是一位天文学家和氦的发现者之一，他也是《自然》的第一位主编，直到1919年卸任。

发表在自然上的论文

应该说是特别难的吧，因为这上面对于文章的审核是非常严格的，很少有论文能够通过。

挺难的，本身这个平台并不是任何人都可以随随便便的，一定要是对整个科学研究有了重大贡献才可以。

天才曹原发了五篇nature。2018年3月5日，《自然》连刊两文报道石墨烯超导重大发现。值得关注的是，本次两篇Nature论文的第一作者、麻省理工学院博士生曹原来自中国。这名中科大少年班的毕业生、美国麻省理工学院的博士生发现：当两层平行石墨烯堆成约1.1°的微妙角度，就会产生神奇的超导效应。这一发现轰动国际学界，直接开辟了凝聚态物理的一块的新领域。有无数学者试图重复、拓展他的研究。2020年5月6日，曹原再次背靠背连发两篇Nature，在魔角石墨烯取得系列新进展。其中一篇Nature，曹原是第一作者兼共同通讯作者；另一篇Nature，曹原为共同第一作者。2021年2月1日，曹原又发《Nature》，这是他发在这家全球顶尖学术期刊上的第5篇论文。

在《自然》上发表文章是非常光荣的，《自然》上的文章会经常会被引用。这有助于晋升、获得资助和获得其它主流媒体的关注。所以科学家们在《自然》或《科学》上发表文章的竞争非常激烈。与其它专业的科学杂志一样，在《自然》上发表的文章需要经过严格的同行评审。在发表前编辑选择其他在同一领域有威望的、与作者无关的科学家来检查和评判文章的内容是否正确有效。作者要对评审做出的提问与质疑给予处理，如更改文章内容，提供更多的试验结果，否则的话编辑可能拒绝该文章，从而不能发表。

而现代科学的发展，基本发端于西方，几百年来西方科学在全球也一直占据着主导地位。像《科学》、《自然》、《细胞》、《柳叶刀》等，全球有影响力的杂志期刊都在西方，而全球一流的科学家也都在西方，包括评判科学发展的评价体系也是由西方提出并打造出来的。科学是同行评价体系，如果一个顶尖的研究脱离了同行的评价体系，其成果和地位就很难在业界认可。

所以说，如果你能在nature上面发表文章的话，说明你在这一领域有非常深的认识，研究和了解，并且能够在这个领域创造属于自己的价值，推动这一领域的研究和发展。

这是因为Nature上面要求的专业性比较高，而且一旦在上面发表过文章之后，就说明自己非常的有成就，同时这个专栏主要针对的就是一些西方的国家。