从隐藏自由度中提取功

The extraction of work from hidden degrees of freedom

Nature Physics · 第一作者：Lokesh Muruga

光阱布朗粒子实验用延迟双测量获取隐藏环境自由度回流的信息，区分其与初态效应，并通过反馈增强功提取。部分条件下提取功超过仅观测自由度储存的能量，说明平衡浴的记忆关联可作为信息引擎资源，而非无偿产功。

推荐理由： 环境记忆、信息回流与实验功提取直接切中随机热力学主线，需区分平衡初态和测量反馈过程。

缔合键拥挤水凝胶中动力学驱动的微相分离与玻璃化

Kinetic-driven microphase separation and vitrification of crowded hydrogels with associative bonds

Science Advances · 第一作者：Dong Shi

缔合键密集水凝胶沿准静态等压路径均匀收缩后整体玻璃化，快速近等容路径则先形成受限微相再局部玻璃化。研究将相分离压力与永久网络剪切模量的线性标度联系起来，并指出局部水含量控制另一硬化温度，揭示可编程路径依赖。

推荐理由： 直接分离热力学、弹性及扩散动力学对软材料命运的控制，非平衡机制明确。

死亡与趋化：细菌趋化使群体逃离噬菌体捕食

Death and chemotaxis: Bacterial chemotaxis enables collective escape from phage predation

Science Advances · 第一作者：Victoria G. Muir

透明颗粒水凝胶实验直接观察细菌遭遇噬菌体后仍形成远程迁移的趋化前沿。高噬菌体浓度延迟前沿形成却不改变稳态速度和形状；实验结合模型以逃逸参数描述集体趋化与感染扩散的竞争，说明快速迁移可使群体摆脱捕食。

推荐理由： 运动前沿、捕食与空间传播的竞争提供直接集体生物物理机制，且实验与模型相互连接。

软球堆积的吸引盆并非分形

The basins of attraction of soft-sphere packings are not fractal

Proceedings of the National Academy of Sciences · 第一作者：Praharsh Suryadevara

软球堵塞能景研究比较数值积分与常见优化器，发现后者会严重扭曲吸引盆几何。用误差更可控的 ODE 方法及多种几何指标，作者将此前分形证据归于映射方法误差，显示所研究软球吸引盆是有明确长度尺度的光滑结构。

推荐理由： 对堵塞与玻璃能景的核心几何结论提出数值纠正，直接影响广泛使用的计算方法。

游泳鱼类速度控制的物理起源

Physical origins of speed control in swimming fishes

Proceedings of the National Academy of Sciences · 第一作者：Jung-Hee Seo

研究以尾鳍前缘涡推力与身体边界层阻力平衡导出游速关系，将最大步长联系到波长及尾拍相位差，而非仅体长，并预测无需最低拍频才能前进。模型重现玻璃鲶和已有数据，未重校准也可预测多种独立形态及运动模拟。

推荐理由： 将长期经验频率—速度关系纳入可检验力学框架，直接推进游动与仿生推进物理。

后口动物保守 SPRIZ 蛋白是局部设定线粒体膜间体积的刚性内外膜系链

SPRIZ (CCDC127) protein conserved in deuterostome animals is a rigid OMM–IMM tether that locally sets mitochondrial IMS volume

Science Advances · 第一作者：Raman Shulinski

研究识别约 18 纳米刚性 SPRIZ 系链局部连接线粒体内外膜。原位成像及长度工程显示膜间体积可被调节，并伴随分子可及性和钙摄取变化；敲除仅轻度扩张且整体超微结构保留，提示其是局部几何约束而非唯一结构支架。

推荐理由： 分子尺度间隔装置将膜几何与输运功能联系起来，对细胞器膜物理有明确贡献。

应变增强导电的力学自适应纳米线黏塑复合物用于可再加工生物电子界面

Mechanoadaptive nanowire viscoplastic composites with strain-enhanced conductivity for reprocessable bioelectronic interfaces

Science Advances · 第一作者：Ran Huo

银纳米线与动态交联黏塑基体组成复合物，变形可使纳米线重排并增强电导，同时提供快速应力松弛、可控屈服及塑性贴合。材料可修复重加工，并在皮肤干电极中展示稳定低阻抗与肌电记录，联系网络重构和界面适应。

推荐理由： 动态网络流变与反常应变导电的耦合机制明确，对软材料与生物界面设计直接相关。

可编程群体导航的治疗剂量 CAR-NK 微机器人用于靶向实体瘤治疗

Therapeutic-scale CAR-NK microrobots with programmable swarm navigation for targeted solid tumor therapy

Science Advances · 第一作者：Zhiguang Wu

研究将 CAR-NK 细胞载入磁性颗粒，构建可编程群体导航的生物混合微机器人。磁场切换涡旋与带状模式以兼顾密集迁移和广域分散，并在小鼠及非人灵长类解剖环境展示长距离引导可行性，后者不等于已确证临床疗效。

推荐理由： 人工驱动细胞群的重构、导航和模式切换直接贴合机械群体与生物流动，且有体内验证。

超声驱动的电子可编程微气泡

Ultrasound-driven electronically programmable microbubbles

Science Advances · 第一作者：Zhiyuan Zhang

芯片电极阵列通过电解按需生成并配置微气泡，超声激励使单泡产生声流、多泡相互作用产生破缺对称的定向流。局部升压可脱离气泡以重构阵列，还出现由超声频率选择方向的气泡喷射流，为可编程微流动提供实验平台。

推荐理由： 可重构微尺度驱动单元的相互作用与定向流直接关联人工微机械和声流控制。

光诱导电场驱动铁电向列液晶重取向

Realignment of ferroelectric nematic by photoinduced electric field

Science Advances · 第一作者：Sathyanarayana Paladugu

研究发现 ITO 电极与铁电向列液晶组合中，低功率光可生成足以重排分子的内禀电场，而同场不足以影响顺电向列相。实验展示铁电极化的高灵敏光控，说明电极界面与极性有序耦合为软材料取向控制提供新路线。

推荐理由： 直接研究铁电向列的外场响应与分子取向控制，不将光驱动自动等同自推进活性物质。

在大肠杆菌中建立基于滴定的 DNA 复制控制

Establishment of titration-based control of DNA replication in <i>Escherichia coli</i>

Science Advances · 第一作者：Belén Adiego-Pérez

实验通过调节组成型活性 DnaA，在不同生长条件下将复制控制简化为染色体位点滴定。慢生长时可保持稳定细胞周期，快生长及复制叉重叠时则出现起始失稳和复制应激，界定仅靠滴定耦合细胞尺寸与复制的适用范围。

推荐理由： 通过可控简化检验细胞周期调控的物理原则，对合成细胞及生长—复制耦合有直接价值。

遗传编码局部学习规则使工程细菌实现物理学习

A genetically encoded local learning rule enables physical learning in engineered bacteria

Nature Communications · 第一作者：Satya Prakash

工程大肠杆菌以两种耦合质粒的相对丰度存储模拟权重，环境启动子与共享亚致死信号把局部活性转换为权重负更新。测量追踪权重分布及混合群体选择性重写，展示外部路由监督任务，但复杂分类器部分仍依赖模拟。

推荐理由： 把记忆与局部更新嵌入活体物质，直接关联物理学习、群体计算和耗散驱动信息处理。

用于数据驱动物理系统稳定性与感受性发现的神经算子框架

A neural operator framework for data-driven discovery of stability and receptivity in physical systems

Proceedings of the National Academy of Sciences · 第一作者：Chengyun Wang

研究从观测训练动力学神经算子，再由自动微分提取 Jacobian，识别平衡点及周期轨道的稳定性与最敏感受迫响应。经典模型、流动及气候数据展示其在未知方程下提取失稳模态的能力，所得分析仍依赖代理模型准确性。

推荐理由： 无方程稳定性与响应分析对复杂非平衡体系有直接方法价值，兼顾非线性表征及局部动力学诊断。

从观测数据重构细胞前缘肌动蛋白动力学

Reconstructing actin dynamics of the leading edge from observational data

Proceedings of the National Academy of Sciences · 第一作者：Wenzheng Shi

研究从未扰动细胞前缘的肌动蛋白、Arp2/ 3 密度及边缘速度涨落重构线性动力学，再以简约机制建立非线性模型。所得模型估计反应和输运速率，提出逆向流是主导非线性项，突出 Arp2/ 3 正反馈与肌动蛋白密度负反馈构成的阻尼振荡。

推荐理由： 直接从自然涨落推断主动迁移网络的力学与动力学，贡献在可检验模型而非仅相关分析。

非对称循环相互作用产生稳定平均场平衡，而人口噪声诱发持续振荡

Asymmetric cyclic interactions lead to stable mean-field equilibria while demographic noise induces sustained oscillations

Physical Review E · 第一作者：A. L. L. Middleton

非对称循环竞争模型的平均场必收敛平衡、不能产生周期轨道，但有限群体的随机相互作用仍形成具有主导正频率的内源涨落。研究比较确定性极限与人口噪声并分析竞争切换稳健性，揭示观测振荡不必来自平均场极限环。

推荐理由： 区分噪声维持的相干振荡与确定性周期行为，是集体非平衡动力学的直接机制问题。

聚合物添加剂显著增强二维受剪对流传热

Significant heat-transfer enhancement via polymer additives in two-dimensional sheared convection

Journal of Fluid Mechanics · 第一作者：Guanhan Li

二维受剪对流的稳定性和直接模拟显示，聚合物中心模态对传热改善很弱，而浮力对流模态可大幅增强热通量。钩状聚合物应力形成“聚合物壁”，贴壁时重组反向旋涡并增强传热，但付出较大流阻代价，揭示弹性与浮力协同机制。

推荐理由： 区分不同失稳模态并把应力结构联系到输运效率，直接推进黏弹流体非平衡物理。

吸气关闭吸引子支持呼吸的稳健灵活控制

An inspiration-off attractor supports the robust and flexible control of breathing

Science Advances · 第一作者：Nicholas E. Bush

高密度神经记录结合光遗传与生理扰动显示，抑制输入可提前或延后呼吸。生成动力学模型提出抑制暂时稳定低维流形中的呼气吸引区，以控制节律，为经典吸气关闭开关赋予网络动力学解释。

推荐理由： 扰动实验与吸引子模型连接节律控制，对生物振荡与反馈网络有具体物理价值。

甲基转移酶 RsmB 通过协调核糖体蛋白招募伴护大肠杆菌核糖体组装

Methyltransferase RsmB chaperones <i>E. coli</i> ribosome assembly by orchestrating the recruitment of ribosomal proteins

Science Advances · 第一作者：Qilan Wei

实时单分子组装实验发现，RsmB 本身而非其甲基化产物调节核糖体蛋白的加入次序：先稳定招募 uS7、暂阻 uS19，甲基转移循环完成后释放。足迹分析显示 rRNA 连接区重构，支持通过暂时改变共转录折叠能景控制装配的机制。

推荐理由： 动态能景与有序分子装配的实验因果证据具有明确物理交叉价值。

高岭石诱导冰成核：形貌塑造尘粒活性位点的尺寸依赖性

Ice nucleation by kaolinite: Morphology shapes the size dependence of ice nucleation active sites on dust particles

Science Advances · 第一作者：Yuhang Song

分粒径高岭石实验发现，低温下单位表面积冰核活性近似不依赖粒径，较暖温度则 6–12 微米颗粒显著更活跃。形貌分析将其联系于对齐多层片边缘提供的连续羟基表面，提示仅按表面积参数化存在局限。

推荐理由： 异质成核、颗粒形貌与尺度效应有明确软物质物理交叉。

无细胞重构揭示 PACRG 与 FAP20 协同稳定微管双联体

Cell-free reconstitution reveals synergistic stabilization of microtubule doublets by PACRG and FAP20

Nature Communications · 第一作者：Daria Khuntsariya

无细胞重构结合 TIRF 及冷冻电镜显示，PACRG 与 FAP20 共同在微管双联体形成高密斑块，降低 B 管解聚速率、提高挽救频率。重构结构的曲率涨落减小、排列更刚直，支持局部蛋白协同稳定纤毛骨架的机制。

推荐理由： 从分子斑块到管状骨架刚度和动态稳定性有明确物理联系，对纤毛力学提供实证。

黑色素生成调节鸟类虹彩

Modulation of avian iridescence via melanogenesis

Proceedings of the National Academy of Sciences · 第一作者：Soraia Barbosa

遗传、细胞及光学分析显示黑色素生成变化改变羽毛纳米多层架构，包括层周期、黑素体形状及沉积时序，因而调节鸟类虹彩。单点遗传变化可在已有层状组装能力背景下改变虹彩，揭示生物光子材料的发育可塑性。

推荐理由： 分子调控如何塑造有序纳米结构和光学功能有明确软材料交叉价值。

可控纤维素纳米晶功能化引导聚合物特异蛋白冠及免疫细胞相互作用

Controlled functionalization of cellulose nanocrystals directs polymer-specific protein coronas and immune cell interactions

Proceedings of the National Academy of Sciences · 第一作者：Richard Fuku

在共同纤维素纳米晶表面系统调控聚合物接枝密度及构象，发现致密刷在单蛋白条件下抗吸附，却无法阻止血清中动态蛋白冠。不同聚合物选择富集不同蛋白并改变免疫细胞作用，说明简单抗污测量不能充分预测复杂环境行为。

推荐理由： 聚合物刷、吸附竞争与纳米生物界面的系统比较有清晰软物质价值。

纤毛排列异质性使草履虫实现多种流动功能

Heterogeneity in cilia patterning enables multiple flow functions in Paramecium

bioRxiv · 第一作者：Laan, D. M. · 通讯作者：Guillermina R Ramirez-San-Juan

膨胀显微与高速成像测量草履虫纤毛排列、拍动及后生波，同时记录流场。表面分为高密高频摄食域与较稀慢拍游泳域，选择性移除分别损伤对应功能，显示固定阵列中的时空异质性可使单细胞同时生成不同功能流。

推荐理由： 多纤毛协调、流场与功能分区的因果实验高度贴合生物流体和活性阵列研究。

预印本，尚未经同行评议。

表面诱导 tau 凝聚在微管周围形成选择性微环境

Surface-induced tau condensation generates a selective microenvironment around microtubules

bioRxiv · 第一作者：Lanska, E. · 通讯作者：Marcus Braun

实验与理论表明 tau 在生理浓度下经类预润湿转变于微管上形成多层凝聚体。最内层结合受微管晶格间距及双重相互作用控制，外层由 tau 吸引形成且离开表面不稳定；各层分别限制表面可及性或招募 RNA、游离微管蛋白。

推荐理由： 表面诱导凝聚及层间功能差异提供明确软物质机制，不需无依据引入非平衡或活性解释。

预印本，尚未经同行评议。

肌球蛋白 Va 适配蛋白 melanophilin 的磷酸化状态调节骨架交叉口脂质体上的马达拔河

The Phosphorylation State of Melanophilin, a Myosin Va Adapter Protein, Biases the Tug-of-War Between Myosin Va and Kinesin-1 on Liposomes at Actin-Microtubule Intersections In Vitro

bioRxiv · 第一作者：Bensel, B. M. · 通讯作者：David M Warshaw

体外脂质体同时负载肌球蛋白 Va、驱动蛋白 1 及适配蛋白 melanophilin，磷酸化状态改变其在肌动蛋白—微管交叉口的出路。磷酸化态偏向肌动蛋白并起锚定作用，去磷酸化态偏向微管并延长运输，揭示可调的马达竞争机制。

推荐理由： 直接重构双马达运输与轨道选择，对活性分子机器及骨架网络交叉运输高度相关。

预印本，尚未经同行评议。

放手以抓牢：CCM2 缺失扰乱脑海绵状血管畸形中的内皮力平衡

Letting go to hold on: loss of CCM2 disrupts endothelial force balance in cerebral cavernous malformations

bioRxiv · 第一作者：vorsselmans, S. · 通讯作者：Susana Rocha

分子张力 FRET 传感与黏附成像显示，CCM2 缺失使内皮单层力学接合从细胞间连接转向细胞—基质界面，部分涉及 ROCK 收缩。基质变硬进一步放大不平衡，提示环境重塑与力传递可形成前馈，但该循环仍是基于结果提出的解释。

推荐理由： 跨黏附系统的力分配及刚度反馈有直接组织力学价值，实验提供分子力而非仅表达关联。

预印本，尚未经同行评议。

守恒移动边界多物理框架揭示渗透流与肌动蛋白驱动迁移的非线性耦合

A conservative moving-boundary multiphysics framework reveals nonlinear coupling between osmotic flow and actin-driven cell migration

bioRxiv · 第一作者：Zhou, H. · 通讯作者：Yizeng Li

保守移动边界模型耦合膜渗透、胞内流动及肌动蛋白周转，严格转移单体与纤维池通量。计算发现泵驱动胞质流优先重分布 G -actin，重排膜聚合和应力；联合迁移超过校正后的单独响应之和，提出对流介导非线性协同的机制。

推荐理由： 直接将膜输运与主动骨架发力连接起来，且以守恒和匹配对照支持模型中的协同结论。

预印本，尚未经同行评议。

混合还是分相：阳离子—π 作用抑制异型凝聚体局部结构及动力学异质性

To mix or to de-mix?: Cation-π suppresses heterogeneity in local structure and dynamics of heterotypic Condensates

bioRxiv · 第一作者：Roy, S. · 通讯作者：MILAN KUMAR HAZRA

系统粗粒化模拟改变二元肽序列、配比及阳离子—π 作用强度，预测额外交叉吸引可由核壳分区转向混合，提高凝聚稳定性并降低空间、动态异质性。更强内聚同时减慢扩散和均化链重构，连接相稳定与内部材料动态。

推荐理由： 对异型生物凝聚的混合、相分区与动力学给出可控相互作用机制，直接贴合软物质主线。

预印本，尚未经同行评议。

从粗粒化分子动力学模拟到生物分子凝聚的连续模型

From coarse-grained molecular dynamics simulations to continuum models of biomolecular condensation

bioRxiv · 第一作者：Hubman, A. · 通讯作者：Franci Merzel

以 FUS 低复杂度结构域的粗粒化分子模拟反演 Cahn–Hilliard 模型自由能与迁移率，连续描述重现旋节涨落及粗化形貌。自由能跨阶段可迁移，迁移率却分成两个动力学区，即使用浓度依赖形式也不能消除，界定分子到连续建模的局限。

推荐理由： 生物凝聚跨尺度动力学的参数可迁移性是直接软物质问题，明确区分热力学与输运贡献。

预印本，尚未经同行评议。

增加鞭毛数量增强细菌逆流及横向迁移

Increased flagellation enhances bacterial migration against and across flow

bioRxiv · 第一作者：Javi, F. · 通讯作者：Navish Wadhwa

可调鞭毛表达的大肠杆菌在微流控表面流中被追踪，更多鞭毛提高无流速度，减少顺流输运并增加、更持久地逆流游动，也增强横向迁移。近壁模型通过速度与倾角变化重现趋势，连接推进、逆流对齐和手性转向。

推荐理由： 可控鞭毛数实验与近壁模型直接揭示生物游动如何抵抗及跨越背景流，主线高度相关。

预印本，尚未经同行评议。