High-energy cosmic-ray electrons and positrons (CREs), which lose energy quickly during their propagation, provide a probe of Galactic high-energy processes and may enable the observation of phenomena such as dark-matter particle annihilation or decay. The CRE spectrum has been measured directly up to approximately 2 teraelectronvolts in previous balloon- or space-borne experiments, and indirectly up to approximately 5 teraelectronvolts using ground-based Cherenkov γ-ray telescope arrays. Evidence for a spectral break in the teraelectronvolt energy range has been provided by indirect measurements, although the results were qualified by sizeable systematic uncertainties. Here we report a direct measurement of CREs in the energy range 25 gigaelectronvolts to 4.6 teraelectronvolts by the Dark Matter Particle Explorer (DAMPE) with unprecedentedly high energy resolution and low background. The largest part of the spectrum can be well fitted by a 'smoothly broken power-law' model rather than a single power-law model. The direct detection of a spectral break at about 0.9 teraelectronvolts confirms the evidence found by previous indirect measurements, clarifies the behaviour of the CRE spectrum at energies above 1 teraelectronvolt and sheds light on the physical origin of the sub-teraelectronvolt CREs.

Variation of electrical resistance in single-crystalline Ni50Mn50−xInx alloys (x=14–16) upon martensitic transformation was investigated. In Ni50Mn35In15 with Tm∼295K, a negative magnetoresistance (MR) over 60% is attainable at moderate field strengths; in Ni50Mn34In16 with Tm∼190K, the MR can exceed 70% over a temperature of approximately 100K. The significant change in electric resistance upon martensitic transformation originates primarily from the altered electronic structure, while the large effect of a magnetic field follows its ability to manipulate the transformation in materials of low Tm and large ΔM∕ΔS. The extremely large MR promises more innovative applications for these important alloys.

We study the electronic structures and magnetic properties of ${\mathrm{Mn}}_{2}\mathrm{Co}Z$ $(Z=\mathrm{Al},\mathrm{Ga},\mathrm{In},\mathrm{Si},\mathrm{Ge},\mathrm{Sn},\mathrm{Sb})$ compounds with ${\mathrm{Hg}}_{2}\mathrm{Cu}\mathrm{Ti}$-type structure using first-principles full-potential linearized-augmented plane-wave calculations. It is found that the compounds with $Z=\mathrm{Al}$, Si, Ge, Sn, and Sb are half-metallic ferrimagnet. Experimentally, we successfully synthesized the ${\mathrm{Mn}}_{2}\mathrm{Co}Z$ $(Z=\mathrm{Al},\mathrm{Ga},\mathrm{In},\mathrm{Ge},\mathrm{Sn},\mathrm{Sb})$ compounds. Using the x-ray diffraction method and Rietveld refinement, we confirm that these compounds form ${\mathrm{Hg}}_{2}\mathrm{Cu}\mathrm{Ti}$-type structure instead of the conventional $L{2}_{1}$ structure. Based on the analysis on the electronic structures, we find that there are two mechanisms to induce the minority-spin band gap near the Fermi level, but only the $d\text{\ensuremath{-}}d$ band gap determines the final width of the band gap. The magnetic interaction is quite complex in these alloys. It is the hybridization between the $\mathrm{Mn}(C)$ and Co atom that dominates the magnitude of magnetic moment of the Co atom and the sign of the $\mathrm{Mn}(B)\text{\ensuremath{-}}\mathrm{Co}$ exchange interaction. The ${\mathrm{Mn}}_{2}\mathrm{Co}Z$ alloys follow the Slater-Pauling rule ${M}_{H}={N}_{V}\ensuremath{-}24$ with varying $Z$ atom. It was further elucidated that the molecular magnetic moment ${M}_{H}$ increases with increasing valence concentration only by decreasing the antiparallel magnetic moment of $\mathrm{Mn}(C)$, while the magnetic moments of $\mathrm{Mn}(B)$ and Co are unaffected.

The precise measurement of the spectrum of protons, the most abundant component of the cosmic radiation, is necessary to understand the source and acceleration of cosmic rays in the Milky Way. This work reports the measurement of the cosmic ray proton fluxes with kinetic energies from 40 GeV to 100 TeV, with two and a half years of data recorded by the DArk Matter Particle Explorer (DAMPE). This is the first time an experiment directly measures the cosmic ray protons up to ~100 TeV with a high statistics. The measured spectrum confirms the spectral hardening found by previous experiments and reveals a softening at ~13.6 TeV, with the spectral index changing from ~2.60 to ~2.85. Our result suggests the existence of a new spectral feature of cosmic rays at energies lower than the so-called knee, and sheds new light on the origin of Galactic cosmic rays.

Abstract Fractional tree cover facilitates the depiction of forest density and its changes. However, it remains challenging to estimate tree cover from satellite data, leading to substantial uncertainties in forest cover changes analysis. This paper generated a global annual fractional tree cover dataset from 2000 to 2021 with 250 m resolution (GLOBMAP FTC). MODIS annual observations were realigned at the pixel level to a common phenology and used to extract twelve features that can differentiate between trees and herbaceous vegetation, which greatly reduced feature dimensionality. A massive training data, consisting of 465.88 million sample points from four high-resolution global forest cover products, was collected to train a feedforward neural network model to predict tree cover. Compared with the validation datasets derived from the USGS circa 2010 global land cover reference dataset, the R 2 value, MAE, and RMSE were 0.73, 10.55%, and 17.98%, respectively. This dataset can be applied for assessment of forest cover changes, including both abrupt forest loss and gradual forest gain.

Inflammatory bowel disease (IBD) is a chronic and relapsing immune-mediated disorder characterized by intestinal inflammation and epithelial injury. The underlying causes of IBD are not fully understood, but genetic factors have implicated in genome-wide association studies, including CTLA-4, an essential negative regulator of T cell activation. However, establishing a direct link between CTLA-4 and IBD has been challenging due to the early lethality of CTLA-4 knockout mice. In this study, we identified zebrafish Ctla-4 homolog and investigated its role in maintaining intestinal immune homeostasis by generating a Ctla-4-deficient ( ctla-4 -/- ) zebrafish line. These mutant zebrafish exhibit reduced weight, along with impaired epithelial barrier integrity and lymphocytic infiltration in their intestines. Transcriptomics analysis revealed upregulation of inflammation-related genes, disturbing immune system homeostasis. Moreover, single-cell RNA-sequencing analysis indicated increased Th2 cells and interleukin 13 expression, along with decreased innate lymphoid cells and upregulated proinflammatory cytokines. Additionally, Ctla-4-deficient zebrafish exhibited reduced diversity and an altered composition of the intestinal microbiota. All these phenotypes closely resemble those found in mammalian IBD. Lastly, supplementation with Ctla-4-Ig successfully alleviated intestinal inflammation in these mutants. Altogether, our findings demonstrate the pivotal role of Ctla-4 in maintaining intestinal homeostasis. Additionally, they offer substantial evidence linking CTLA-4 to IBD and establish a novel zebrafish model for investigating both the pathogenesis and potential treatments.

Precise direct cosmic-ray (CR) measurements provide an important probe to study the energetic particle sources in our Galaxy, and the interstellar environment through which these particles propagate. Uncertainties on hadronic models, ion-nucleon cross sections in particular, are currently the limiting factor toward obtaining more accurate CR ion flux measurements with calorimetric space-based experiments. We present an energy-dependent measurement of the inelastic cross section of protons and helium-4 nuclei (alpha particles) on a Bi4Ge3O12 target, using 88 months of data collected by the DAMPE space mission. The kinetic energy range per nucleon of the measurement points ranges from 18 GeV to 9 TeV for protons, and from 5 GeV/n to 3  TeV/n for helium-4 nuclei. Our results lead to a significant improvement of the CR flux normalization. In the case of helium-4, these results correspond to the first cross section measurements on a heavy target material at energies above 10 GeV/n. Published by the American Physical Society 2025

To understand the epidemiological characteristics and spatiotemporal distribution of viral encephalitis in children and adolescents in Henan Province from 2012 to 2023.