见解和成果：微生物城市、渗漏膜和爱因斯坦环

本月，Insights & Outcomes卷起袖子进行一些新的研究，研究如何堵塞泄漏的核膜上的孔洞，提高农业土壤的碳储存能力，在微生物城市的表面下挖掘，并找到一个宇宙“环”。还有学生和教师的荣誉可以分享。

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微生物城市范围

一项新的研究表明，细菌生物膜 – 微小的微生物城市，细菌在其中合作并竞争以建立附着在非生物表面的群落 – 在很大程度上是由其基础的坚固性塑造的。

在这项研究中，来自耶鲁大学，宾夕法尼亚州立大学和麻省理工学院的研究人员测试了霍 乱弧菌（大流行性霍乱的病原体）产生的细菌生物膜的一些边界限制。 霍乱弧 菌细胞呈弯曲的棒状，密集堆积在生物膜中，类似于液晶显示器中的分子。

研究人员发现，表面积的缺陷阻止了 霍乱弧菌 细胞形成其典型的高度有序的平行结构。与非生物表面的相互作用也限制了细胞生长的轨迹。

“这篇论文可能有助于我们理解生物体如何生长为活性物质，这是凝聚态物理学界使用的一个术语，并可能带来设计细胞集体的新方法，“耶鲁大学艺术与科学学院分子，细胞和发育生物学助理教授 Jing Yan说。

除了Yan之外，耶鲁大学的研究作者还包括共同第一作者 Japinder Nijjer，Qiuting Zhang和 Jung-Shen B. Tai。

yAISES获得国家分会奖

美国印第安人科学与工程学会（yAISES）耶鲁大学分会于10月在华盛顿州斯波坎市举行的为期三天的AISES全国会议上获得了国家荣誉。

作为全国 400 多个分会之一，yAISES 因在促进 AISES 的原则和目标方面取得的全面成就而获得了 Stelvio J. Zanin 年度杰出分会奖。这个全国性的非营利组织促进北美和太平洋岛屿原住民在科学、技术、工程和数学 （STEM） 以及与 STEM 相关的研究和职业中的代表性增加。

“作为两年前刚刚起步的分会，看到我们的成员在如此短的时间内激发的影响、智慧和社区力量真是太棒了，“yAISES的联合主席兼联合创始人 Madeline Gupta ‘ 25说，该机构于2022年春季学期恢复，隶属于耶鲁大学美洲原住民文化中心。“我期待继续在耶鲁大学和原住民在STEM领域保持长期合作关系。

耶鲁大学分会向任何STEM或STEM相关专业的原住民学生开放。成员定期开会，在耶鲁内外寻求STEM和职业发展机会，并提高对与STEM相关的原住民政治或文化问题的认识。

在上面戴上戒指

迄今为止发现的最遥远的透镜星系带有一些宇宙金光闪闪的星系 – 被称为“爱因斯坦环”。

当两个星系以完美的直线与地球对齐时，就会形成爱因斯坦环，导致来自背景星系的折射星光围绕前景星系溢出一圈。它是引力透镜的一种形式，是阿尔伯特·爱因斯坦的相对论所预言的一种现象。

在耶鲁大学天文学家 彼得·范·多库姆（Pieter van Dokkum）领导的一项新的自然天文学研究中，研究人员展示了詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）发现的爱因斯坦环的细节。在这种情况下，来自背景星系的阳光经过103亿光年到达地球，使其成为迄今为止发现的最遥远的透镜星系。

“这是一张非常引人注目的图像，也是JWST发现的第一个爱因斯坦环，“耶鲁大学艺术与科学学院Sol Goldman家族天文学教授兼物理学教授van Dokkum说。

这个环 – 现在被称为JWST-ER1 – 还为研究人员提供了有关环半径内所有物质的封闭质量的重要数据，研究人员说这是一个“教科书”的例子，一个巨大的星系已经停止或几乎停止产生新的恒星。

该研究的合著者是哥本哈根大学的 Gabriel Brammer ，宾夕法尼亚州立大学的 Bingjie Wang 和 Joel Leja ，以及哈佛 – 史密森尼天体物理中心的 Charlie Conroy 。

Demers， Xia 当选美国物理学会会士

耶鲁大学的两名教职员工是 2023 届美国物理学会 （APS） 研究员之一。

耶鲁大学艺术与科学学院物理学教授莎拉·德默斯（Sarah Demers）和耶鲁大学工程与应用科学学院电气工程教授夏凤年（Fengnian Xia）上个月被宣布为新的APS研究员。他们是今年当选的153名新研究员之一。自1921年以来，耶鲁大学已经选出了60名研究员。

不超过百分之一的一半 APS的50,000多名成员每年被选为研究员。被提名的候选人必须是通过在原创研究、教学或物理学应用于科学技术方面取得重大成就而推动该领域发展的个人。

德默斯因“对tau轻子触发和识别以及在希格斯产生和衰变研究中使用tau特征的重要贡献，以及在ATLAS合作和更广泛的物理学界的重要领导地位”而受到表彰。

夏先生因“对二维材料光学性质研究及其在光电子学和纳米光子学中的应用以及对硅光子集成电路发展的贡献”而获奖。

这是一个显微的贴片套件

生命的所有功能都是通过每个细胞的细胞质和细胞核之间的通信来协调的，细胞核包含含有DNA的染色体，这是所有生物体的遗传指导手册。

这种基本通信的成功取决于细胞质和细胞核之间通过包裹DNA的核膜上调节孔的信息传递的精确流动。如果核膜泄漏，遗传信息可能会被破坏，细胞质中的分子会泄漏到核室中，从而破坏细胞正常运作的能力。

耶鲁大学医学院帕特里克·卢斯克（Patrick Lusk）和梅根·金（LumKing Lab）的细胞生物学实验室（LusKing实验室）的博士后研究员尼克·阿德（Nick Ader）领导的耶鲁大学团队使用电子显微镜发现了核膜上一类新的长寿命孔，这些孔也需要堵塞。这些核孔没有像预期的那样被一种称为ESCRT的机器迅速密封，而是被第二组蛋白质堵塞，这些蛋白质是所谓的纺锤体复合体的一部分。研究人员发现，虽然ESCRT蛋白确实可以防止这些孔变得太大，但与此同时，纺锤体复合体会产生一个临时补丁，防止细胞质淹没细胞核。

最终，核膜在ESCRT的帮助下形成更持久的密封。“这就像在汽车轮胎上塞上一个插头，直到你可以买一个新的，”金说。Lusk和King认为，这一过程的故障可能在ALS等神经退行性疾病中起作用。该论文发表在《自然细胞生物学》杂志上。

采取我们最好的能量地球奋斗

美国能源部（DOE）最近宣布为一系列能源为地球奋斗研究中心（EERCs）提供资金，以加速突破，以应对限制全球变暖影响所需的困难技术挑战。

其中一个名为“地球化土壤”的中心将设在加利福尼亚州的劳伦斯利弗莫尔国家实验室，其主要研究人员包括耶鲁大学科学家 埃里克·斯莱萨列夫 和 诺亚·普拉纳夫斯基 。Slessarev 是艺术与科学学院 （FAS） 生态学和进化生物学助理教授，Planavsky 是 FAS 地球与行星科学教授;两人都是耶鲁大学自然碳捕获中心科学领导团队的成员。

Terraforming Soil 将着眼于扭转由于耕种和侵蚀而大量储存的二氧化碳离开美国 1.66 亿公顷农业土壤的趋势。

“EERC的一个主要目标是改进我们用来模拟土壤碳循环的数学模型，“Slessarev说。“我将帮助劳伦斯利弗莫尔的合作者调整和改进一个名为Ecosys的模型，以便我们可以使用它来更好地了解植物，矿物风化和土壤中有机碳积聚之间的相互作用。我还将帮助开发高分辨率的土壤化学特性图，我们可以用这些图谱来确定气候友好型农业实践和基于土壤的二氧化碳去除技术的最佳位置。

Planavsky将专注于在特定研究地点通过增强硅酸盐风化来量化二氧化碳去除。

耶鲁大学的另一个研究团队正在探索碳捕获技术的新前沿，也获得了美国能源部“能源为地球奋斗”计划的资助。

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