一项新的研究表明，在地球大气弥漫氧气之前，地球上的细菌可能就已经适应了有氧环境。研究人员通过机器学习等方法追溯了历时数十亿年的微生物演化过程；结果发现，微生物耐氧能力的演化要早于大氧化事件（the Great Oxidation Event，或 GOE）；这种能力不仅对蓝藻（Cyanobacteria）产氧光合作用的起源不可或缺，也可能对地球大气的演变至关重要。这些发现凸显了生物演化与地球地质史之间的动态关系。微生物形式存在的生命至少主宰了地球历史中的 37 亿年。然而，鉴于地球上最早生命形式在化石记录中的稀缺性（尤其是那些处于深远地质时段中的记录），因此人们对其演化知之甚少。在缺乏化石证据的情况下，研究人员利用微生物生物活动的地球化学记录来估测关键细菌谱系及其代谢新机制出现的时间。约 24 亿年前发生的大氧化事件（GOE）是大气氧气积累的标志性事件。这一变革性事件被认为源自产氧光合作用的驱动——这一演化创新归功于约 32.2 亿年前出现的蓝藻。尽管这一创新出现的时间早于 GOE，但人们认为，在大气氧含量开始上升之前，大多数早于 GOE 的生命存在形式仍保持厌氧状态。有关 GOE 之前有氧生命存在的程度仍有争议，适应氧气的细菌谱系的演化时间线也无明确界定。 为填补这一空白，Adrián Davín 和同事利用涵盖细菌分类的 1007 个基因组构建了一棵细菌系统发育树。Davín 等人接着利用机器学习和系统发育协调确定了细菌基因组中氧气适应的独特演化特征，预测了从厌氧到有氧生活方式转变的祖先谱系。这使得作者能够追踪深远时期细菌对氧气利用的演变过程。研究发现，早期需氧细菌出现于 GOE 之前（约 32.2-32.5 亿年前），表明某些谱系（可能是蓝藻的祖先）在产氧光合作用出现之前就已演化出了有氧代谢能力。在 GOE 之后，有氧代谢的多样化愈演愈烈，导致需氧谱系比厌氧谱系的多样化速度更快。

一项新的研究表明，我们现存的近亲——野生倭黑猩猩——可通过具有复杂组合语义结构的声音进行交流；这种结构反映了人类语言的关键特征。这些发现挑战了由来已久的人类具有独一无二语言特性的假设，并为了解交流的演化方式开辟了新的途径。人类语言的一个标志性特征是其能够将离散元素组合成更复杂且更有意义的结构。这一原则被称为组合性；它能让词素（即具有意义的最小语言单位）组合成单词，再将单词组合成句子；其整体含义则由各个组分及其排列方式决定。组合性可有两种形式：平凡及非平凡组合性。在平凡组合性中，每个单词都保持其独立含义。非平凡组合性则涉及更复杂且细腻的关系，其含义并非仅为所涉单词的直接总和。组合性可能并非人类语言所独有；对鸟类和灵长类的研究表明，它们中的某些物种能将有意义的声音结合成平凡组合结构。然而，到目前为止，还没有直接证据表明动物会在交流中运用非平凡组合性。 Mélissa Berthet 和同事在此报告了强有力的实证证据：野生倭黑猩猩（Pan paniscus）在其声音交流中运用了非平凡组合性。Berthet 等人分析了 700 个录制的倭黑猩猩叫声和叫声组合，记录了与每一发声相关的 300 多个语境特征。作者采用源自分布式语义学方法（一种衡量单词间含义相似性的语言学框架）分析了这些语境特征，旨在推断单次倭黑猩猩发声的含义并量化它们之间的关系。接着，为评估倭黑猩猩叫声组合是否遵循组合原则，他们采用了先前用于识别人类交流中组合性的多步骤法。Berthet 等人发现，倭黑猩猩的叫声类型可整合成四种组合结构，其中三种展现了非平凡组合性，表明倭黑猩猩的交流与人类语言的结构上的相似性比之前认定的要多。

西北工业大学张富利教授与白旭东副教授合作设计了一款毫米波十字共形自激励可编程超表面，相关研究成果以 “Conformal Radiation-type Programmable Metasurface for Agile Millimeter-Wave OAM Generation” 为题发表在Research上。