科学 | Science PDF 2026.05.28 新研究为动物如何感知地球磁场这一生物学谜题提供了新的答案

刊名：Science 科学

出版日期：2026年5月28日

杂志定位：全球顶尖科学期刊，涵盖生命科学、物理学、地球科学、材料科学、人工智能等前沿领域，致力于发表最具原创性和广泛影响力的研究成果。

本期《Science》杂志汇集了多项突破性研究，揭示了从动物导航机制到新能源技术的广泛进展。封面专题报道了美国针对中国博士后研究人员的逮捕与驱逐事件，引发对学术合作与国家安全的深刻反思。在生命科学领域，两项研究分别阐明了鸽子利用肝脏中的超顺磁巨噬细胞在阴天导航的机制，以及大象作为“基石物种”对蜣螂生物多样性和生态系统功能的关键作用。此外，本期还介绍了一种低温、低废弃的锂硬岩提取新工艺，有望降低电池原材料成本；同时，关于蝙蝠迁徙受电磁噪声干扰、脓毒症中免疫血栓形成的动态过程，以及植物通过选择性自噬抵抗病毒等研究，均展示了前沿科学在解决实际问题和理解生命现象方面的巨大潜力。

 选文导读 

1. Hom ing pigeon navigation relies on superparamagnetic macrophages under overcast conditions

阴天条件下，原鸽的导航依赖于超顺磁性巨噬细胞

一项新研究为动物如何感知地球磁场这一生物学谜题提供了新的答案。研究人员在鸽子肝脏中发现了一种对磁场有反应的超顺磁性巨噬细胞。通过消耗这些细胞，鸽子在阴天会完全失去导航能力，而在晴朗天气下则不受影响。这表明，这些免疫细胞在视觉线索（如太阳和偏振光）缺失时，是鸽子感知地磁方向的关键。该发现不仅揭示了免疫细胞在感觉感知中的意外作用，也可能从根本上改变我们对动物导航机制的理解，并为其他动物（如蝙蝠和盲鼹鼠）的磁感受研究提供新思路。

2. Valorization of lithium hardrock concentrates into battery raw materials and commodity products

将锂硬岩精矿转化为电池原料和工业商品

随着全球对锂需求的激增，开发更可持续、更经济的锂提取工艺变得至关重要。传统从锂辉石（一种主要锂硬岩矿石）中提锂的方法通常需要高温焙烧和强酸浸出，能耗高、废弃物多。本期介绍的一项研究展示了一种全新的水性氟化铵工艺，能在低于100°C的温和条件下，将α-锂辉石完全溶解，并转化为电池级碳酸锂、可作水泥补充胶凝材料的无定形二氧化硅，以及适合冶金用途的氧化铝。该闭环工艺还能回收大部分试剂，技术经济分析表明其生产成本比传统方法降低超过40%，有望实现与盐湖提锂的成本持平，为锂产业的绿色转型开辟了新路径。

3. Selective autophagy fine-tunes plant immunity to promote cell survival during viral infection

选择性自噬通过微调植物免疫促进病毒感染期间的细胞存活

植物病毒通过劫持宿主内膜系统形成复制复合体，这会破坏细胞器并引发免疫反应。本研究揭示了拟南芥如何利用选择性自噬来应对分别攻击线粒体、叶绿体等不同细胞器的三种RNA病毒。与预期不同，自噬并未直接降解病毒成分，而是通过代谢酶NIT1和IMPDH1作为条件性自噬受体，特异性地降解免疫调节因子EDS1，从而防止过度的免疫反应和细胞死亡。这种“免疫煞车”机制促进了宿主在病毒感染下的生存。该研究发现了一种新的植物免疫耐受机制，并提出了代谢酶可作为“细胞健康感受器”的新模型，监控细胞器完整性以调节免疫输出。

4. Mechanical resonator-based quantum computing

基于机械谐振器的量子计算

混合量子系统旨在结合不同物理平台的优点以实现更强大的信息处理。本研究展示了一种基于机械谐振器的量子计算新架构。该平台利用一个超导量子比特作为中央处理器，操控一个高次谐波体声波谐振器中的多个机械模式作为量子存储器。研究团队演示了由单量子比特门和受控任意相位门组成的通用门集，并将其成功应用于量子傅里叶变换和周期查找算法。该工作证明了利用机械系统构建量子技术关键组件（如量子随机存取存储器）的巨大潜力，为解决超导电路在系统连接性和存储单元分离方面的挑战提供了新途径。