多形体

将纳米尺度结构单元集成为同质异相（多形体）结构不仅能表现优于纯物相的性能，还可以带来奇特的物理化学特性，从而为优化半导体材料的光电化学转化性能提供一种新策略。在过去的几十年里，纳米合成化学的发展促使了一系列组分形貌各异的多形体结构的出现。然而，这类多形体结构受结晶生长规则限制，其材料种类非常有限。近日，中国科学技术大学俞书宏院士团队设计了一种胶体化学合成法，实现了铜基四元硫属多形体纳米晶的可控制备，这类多形体表现出优于纯物相的光催化产氢性能。相关成果以“A library of polytypic copper-basedquaternary sulfide nanocrystals enablesefficient solar-to-hydrogen conversion”为题于9月15日发表在《自然‧通讯》上（Nature Communications2022, 13 (1), 5414）。论文的共同第一作者是特任副研究员伍亮博士和硕士生王茜。铜基四元硫化物半导体（由地球丰富的元素组成，具有合适的带隙和高的光吸收系数）是一种极具发展前景的光催化材料。然而，单个铜基四元硫化物纳米晶中光生电子与空穴的超快复合速率限制了其光催化析氢应用。由化学性质相同但物相结构不同的材料组成的多形体纳米结构（在界面处匹配良好）能有效避免异质界面处的成分变化和应力带来的不利因素，促进光生载流子分离，进而提高光催化产氢性能。图1. (a-c)单同质结CZTS多形体的HAADF-STEM图、球差校正高分辨率HAADF-STEM图和XRD图； (d-g)双同质结CZTS多形体的HAADF-STEM图、球差校正高分辨率HAADF-STEM图和XRD图；(h)双同质结CZTS多形体的示意图。图a和e中的比例尺代表20 nm，图b和f中的比例尺代表5 nm，图d中的比例尺代表50 nm。研究团队发展了一种通用的胶体化学合成法，通过在纤锌矿（WZ）结构上的外延生长硫铜锡锌矿/闪锌矿（KS/ZB）结构，实现了一系列的铜基四元硫属多形体纳米晶的精准合成，包括Cu2ZnSnS4(CZTS)、Cu2CdSnS4(CCdTS)、Cu2CoSnS4(CCoTS)、Cu2MnSnS4(CMnTS)、Cu2FeSnS4(CFeTS)、Cu3InSnS5(CInTS)和Cu3GaSnS5(CGaTS)。以CZTS多形体纳米晶为例，通过调控KS物相的生长选择性制备出子弹形单同质结多形体（SHP）和橄榄球形双同质结多形体（DHP）（图1）。光催化析氢性能研究表明，CZTS多形体纳米晶的光催化活性高于相同成分的纯物相纳米晶（图2b）。进一步利用密度泛函理论（DFT）计算，研究了CZTS的WZ相和KS相的能带结构。研究表明CZTS多形体中的同质结具有II型半导体的能带排列结构（图2d-e）。因此，光生电子和空穴将分别积累在KS和WZ中，实现电荷的跨同质结分离，从而提高光催化性能（图2f）。此外，双同质结CZTS多形体中两个同质结的协同作用使其光催化性能优于单同质结纳米晶。图2. CZTS纳米晶的光学和光催化性能。(a)紫外-可见-近红外吸收光谱；(b)CZTS纳米晶在可见光下的光催化析氢性能；(c) CZTS多形体的循环光催化产氢性能；(d)多形体结构中WZ和KS相的态密度图；(e)多形体中WZ和KS相带隙排列；(f) 杂化组合的模拟电荷分布。该工作实现了四元铜基多硫化物多形体纳米晶的精准可控合成。这种物相结构的集成为优化光催化剂性能提供了一种新策略，通过构筑同质异相结促进光生载流子的分离，进而提高光催化产氢性能。该项研究受到国家重点研发计划、国家自然科学基金重点项目、安徽省高校协同创新计划、安徽省科技重大专项等项目资助。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-33065-7#citeas

基因转录产生的mRNA前体可以通过可变剪接产生不同的mRNA剪接异构体，这些mRNA可以翻译成序列不同的蛋白质，即蛋白质异形体。蛋白质异形体与许多疾病的病理机制密切相关，如癌症、多发性硬化症、心肌肥大、自身免疫病、糖尿病等，蛋白质异形体还被用作生物标志物和疾病治疗的靶标1，因此，开展针对蛋白质异形体的研究有着重要意义。蛋白质异形体的发现、注释与验证是其功能研究的基础，得益于高通量转录组深度测序技术以及可变剪接分析技术的迅速发展，人类基因组编码的蛋白质异形体已经得到了较充分的注释，但由于大多数基因都有一个主要的编码产物，而与疾病发生和蛋白功能调节密切相关蛋白质异形体往往表达量较低，所以，一部分低丰度的蛋白质异形体仍然可能没有被注释。　　近日，北京大学医学部精准医疗多组学研究中心黄超兰团队针对蛋白质新异形体的鉴定开发了整合新连接肽段鉴定策略的蛋白质基因组学分析流程，并应用于深度覆盖的人蛋白质组质谱数据集的分析，成功发现并验证了分别来自2个功能重要的基因NHSL1(编码NHS样蛋白1)和EEF1B2(编码真核翻译延伸因子eEF1B的亚基eEF1β)的3个新蛋白质异形体。该研究以“Proteogenomics integrating novel junction peptide identification strategy discovers three novel protein isoformsof human NHSL1 and EEF1B2”为题于2021年8月21日线上发表在Journal of Proteome Research期刊上。　　本研究首先聚焦了“新连接肽段”这一概念，即被内含子分隔开的新外显子和已注释外显子共同编码的肽段，新连接肽段可提供关于新可变剪接位点的信息，对于鉴定新蛋白质异形体至关重要。目前从质谱数据中挖掘新蛋白质异形体，主要是通过搜索转录组数据的三框翻译库。由于漏注释的蛋白质异形体往往缺少已知转录本和同源蛋白，传统的基于全基因组六框翻译库的蛋白质基因组学策略不能鉴定到新连接肽段，无法获知新可变剪接位点。因此，研究者首先提出了一种鉴定新连接肽段的策略，基本思路为：①假设一个基因可以编码一个新的蛋白质异形体，那么就意味着该基因中存在一个新的蛋白质编码区(CDS)，这个CDS的具体位置是未知的，它可能出现在任意一个已注释CDS的5’端或3’端 ②通过理论酶切的方式枚举所有可能的由新CDS与已注释CDS共同编码的新连接肽段，对于枚举出来的新连接肽段，由新CDS编码的氨基酸序列是未知的，用“X”表示 ③对所有的人类已注释基因都做同样的处理，从而构建一个理论新连接肽段数据库 ④对质谱数据集，采用多参数下的从头测序获取每张二级谱图的所有候选肽段，用以与理论新连接肽段数据库进行匹配，如果候选肽段在理论新连接肽段数据库中存在，那么它就被认为是该谱图对应的可能的连接肽段 ⑤通过这种方式，可以将质谱数据中存在的所有可能的连接肽段枚举出来，然后可加入到已注释蛋白质组数据库中进行搜库，以进一步排除假阳性结果，鉴定高可信新连接肽段 ⑥新连接肽段的来源分析，溯源新可变剪接位点。作者已将上述策略写成自动化软件CJunction，并上传至GitHub (https://github.com/CProteomics/CJunction)，供广大读者直接使用。 　　图1. CJunction枚举质谱数据中可能存在的新连接肽段的原理图随后，研究者建立了针对新蛋白质异形体发现的整合新连接肽段鉴定策略的人蛋白质基因组学分析流程，并应用于一组深度覆盖的HeLa质谱数据集的分析，成功鉴定并验证了1个新连接肽段和2个由外显子单独表达的新肽段。通过生物信息学分析，最终发现并验证了分别来自2个基因NHSL1和EEF1B2的3个新的蛋白质异形体，依次命名为：NHS-like protein 1 isoform X15、NHS-like protein 1 isoform X16和elongation factor 1-beta isoform X2。值得注意的是，上述2个基因的新蛋白质异形体相较经典的编码产物分别有一个96个氨基酸和60个氨基酸长的新N端，这种序列差异暗示它们可能发挥着重要的不同功能，值得进一步探究。本文所提出的策略可应用于更多深度覆盖的蛋白质组质谱数据集中，未来有助于发现更多新的蛋白质异形体。　　图2.基因NHSL1表达的新蛋白质异形体的鉴定　　北京大学医学部精准医疗多组学研究中心、北大-清华生命科学联合中心黄超兰教授为本文的通讯作者，北大-清华生命科学联合中心博士研究生何崔同为本文的第一作者。　　原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jproteome.1c00373

经过多年的研发，几家供应商正在接近出货基于下一代宽带隙技术的功率半导体和其他产品。这些器件利用了新材料的特性，例如氮化铝、金刚石和氧化镓，它们还用于不同的结构，例如垂直氮化镓功率器件。但是，尽管其中许多技术拥有超过当今功率半导体器件的特性，但它们在从实验室转移到晶圆厂的过程中也将面临挑战。功率半导体通常是专用晶体管，在汽车、电源、太阳能和火车等高压应用中用作开关。这些设备允许电流在“开”状态下流动，并在“关”状态下停止。它们提高了效率并最大限度地减少了系统中的能量损失。多年来，功率半导体市场一直由使用传统硅材料的器件主导。硅基功率器件成熟且价格低廉，但它们也达到了理论极限。这就是为什么人们对使用宽带隙材料的设备产生浓厚兴趣的原因，这种材料可以超越当今硅基设备的性能。多年来，供应商一直在出货基于两种宽带隙技术——氮化镓 (GaN) 和碳化硅(SiC) 的功率半导体器件。使用 GaN 和 SiC 材料的功率器件比硅基器件更快、更高效。几家供应商一直在使用下一代宽带隙技术开发设备。这些材料，例如氮化铝、金刚石和氧化镓，都具有比 GaN 和 SiC 更大的带隙能量，这意味着它们可以在系统中承受更高的电压。今天，一些供应商正在运送使用氮化铝的专用 LED。其他人计划在 2022 年推出第一波围绕新材料制造的功率器件，但也存在一些挑战。所有这些技术都有各种缺点和制造问题。即使它们投入生产，这些设备也不会取代今天的功率半导体，无论是硅、GaN 还是 SiC。“它们提供了令人难以置信的高性能，但在晶圆尺寸方面非常有限，” Lam Research战略营销董事总经理 David Haynes 说。“它们在很大程度上更具学术性而不是商业利益，但随着技术的进步，这种情况正在发生变化。但基板尺寸小且与主流半导体制造技术缺乏兼容性意味着它们可能只会用于极高性能设备的小批量生产，尤其是智能电网基础设施、可再生能源和铁路等要求严苛的应用。”尽管如此，这里还是有一波活动，包括：NexGen、Odyssey Semiconductor 和其他公司正在准备第一个垂直 GaN 器件。Novel Crystal Technology (NCT) 将推出使用氧化镓的功率器件。Kyma 和 NCT 正在这里开发子状态。基于金刚石和氮化铝的产品正在发货。什么是功率半导体？功率半导体在电力电子设备中用于控制和转换系统中的电力。它们几乎可以在每个系统中找到，例如汽车、手机、电源、太阳能逆变器、火车、风力涡轮机等。功率半导体有多种类型，每一种都用带有“V”或电压的数字表示。“V”是器件中允许的最大工作电压。当今的功率半导体市场由基于硅的器件主导，其中包括功率 MOSFET、超结功率 MOSFET 和绝缘栅双极晶体管(IGBT)。功率 MOSFET 用于低压、10 至 500 伏的应用，例如适配器和电源。超结功率 MOSFET 用于 500 至 900 伏应用。同时，领先的中端功率半导体器件 IGBT 用于 1.2 千伏至 6.6 千伏应用，尤其是汽车应用。英飞凌销售、营销和分销高级副总裁 Shawn Slusser 表示：“IGBT 功率模型基本上正在取代汽车中的燃油喷射器。“它们从电池向电机供电。”IGBT 和 MOSFET 被广泛使用，但它们也达到了极限。这就是宽带隙技术的用武之地。“带隙是指半导体中价带顶部和导带底部之间的能量差异，”英飞凌表示。“更大的距离允许宽带隙半导体功率器件在更高的电压、温度和频率下运行。”硅基器件的带隙为 1.1 eV。相比之下，SiC 的带隙为 3.2 eV，而 GaN 的带隙为 3.4 eV。与硅相比，这两种材料使设备具有更高的效率和更小的外形尺寸，但它们也更昂贵。每种设备类型都不同。例如，有两种 SiC 器件类型——SiC MOSFET 和二极管。SiC MOSFET 是功率开关晶体管。碳化硅二极管在一个方向传递电流并在相反方向阻止电流。针对 600 伏至 10 千伏应用，碳化硅功率器件采用垂直结构。源极和栅极在器件的顶部，而漏极在底部。当施加正栅极电压时，电流在源极和漏极之间流动。碳化硅在 150 毫米晶圆厂制造。过去几年，碳化硅功率半导体已投入批量生产。Onto Innovation营销总监 Paul Knutrud 表示：“碳化硅具有高击穿场强、热导率和效率，是电动汽车功率转换芯片的理想选择。开发垂直 GaN几家供应商一直在开发基于下一代材料和结构的产品，例如氮化铝、金刚石、氧化镓和垂直 GaN。在多年的研发中，垂直 GaN 器件大有可为。GaN 是一种二元 III-V 族材料，用于生产 LED、功率开关晶体管和射频器件。GaN 的击穿场是硅的 10 倍。“高功率和高开关速度是 GaN 的主要优势，”Onto 的 Knutrud 说。今天的 GaN 功率开关器件在 150 毫米晶圆厂制造，基于高电子迁移率晶体管 (HEMT)。GaN 器件是横向结构。源极、栅极和漏极位于结构的顶部。横向 GaN 器件已投入量产。一些公司正在将 GaN 器件在 200 毫米晶圆厂投入生产。“对于 GaN，它是 GaN-on-silicon 技术在 200mm 和未来甚至 300mm 上改进的性能，这是技术发展的基础，”Lam 的 Haynes 说。今天的 GaN 器件使用硅或 SiC 衬底。衬底顶部是一层薄薄的氮化铝 (AlN)，然后是 AIGaN 缓冲层，然后是 GaN 层。然后，在 GaN 顶部沉积薄的 AlGaN 势垒层，形成应变层。如今，有几家公司参与了 GaN 功率半导体市场。今天的横向 GaN 功率半导体器件在 15 到 900 伏的电压范围内运行，但在这些电压之外运行这些器件存在若干技术挑战。一方面，不同层之间存在不匹配。“这真的只是因为当你在不同的衬底上生长 GaN 时，你最终会因两种晶格之间的不匹配而产生大量缺陷。每平方厘米的许多缺陷会导致过早击穿和可靠性问题，”Odyssey Semiconductor 的 CTO Rick Brown 说。解决这些问题的工作正在进行中，但横向 GaN 目前停留在 1,000 伏以下。这就是垂直 GaN 适合的地方。它承诺在 1,200 伏及以上电压下运行。与其他功率半导体器件一样，垂直 GaN 器件在器件顶部有一个源极和栅极，底部有一个漏极。此外，垂直 GaN 器件使用块状 GaN 衬底或 GaN-on-GaN。据 Odyssey 称，GaN 衬底允许垂直传导的 GaN 晶体管具有更少的缺陷。“如果你看硅基高压器件和碳化硅高压器件，它们都是垂直拓扑。出于多种原因，它是高压设备的首选拓扑。它占用的面积更小，从而降低了电容，并且将高压端子置于晶圆的另一侧而不是栅极端子具有固有的安全因素，”Brown说。目前，Kyma、NexGen、Odyssey、Sandia 和其他公司正在研究垂直 GaN 器件。Kyma 和 Odyssey 正在增加 100 毫米（4 英寸）体 GaN 衬底。“垂直 GaN 正在出现，我们正在向研究人员和实验室出售产品，”Kyma 的首席技术官 Jacob Leach 说。“该行业在制作外延片方面遇到了一些挑战。我们有不同的技术。我们能够以低廉的成本制造垂直 GaN 所需的薄膜。”GaN衬底已准备就绪，但垂直GaN器件本身很难开发。例如，制造这些器件需要一个离子注入步骤，在器件中注入掺杂剂。“人们没有对 GaN 使用垂直导电拓扑的唯一原因是没有一种很好的方法来进行杂质掺杂。Odyssey已经找到了解决办法，”该公司的Brown说。Odyssey 正在其自己的 4 英寸晶圆厂中开发垂直 GaN 功率开关器件。计划是在 2022 年初发货。其他人的目标是在同一时期。“我们有垂直导电的 GaN 器件。我们已经证明了 pn 结，”Odyssey 首席执行官 Alex Behfar 说。“我们的第一个产品是 1,200 伏，可能是 1,200 到 1,500 伏。但是我们的路线图将我们一直带到 10,000 伏。由于电容和其他一些问题，我们希望在碳化硅无法访问的频率和电压范围内做出贡献。近期，我们希望能够为工业电机和太阳能提供设备。我们希望给电动汽车制造商机会，进一步提高车辆的续航里程。那是通过减轻系统的重量并拥有性能更好的设备。从长远来看，我们希望实现移动充电等功能。”如果或当垂直 GaN 器件兴起时，这些产品不会取代今天的横向 GaN 或 SiC 功率半导体，也不会取代硅基功率器件。但如果该技术能够克服一些挑战，垂直 GaN 器件将占有一席之地。联电技术开发高级总监 Seanchy Chiu 表示：“Bulk GaN 衬底上的 GaN 垂直器件为可能的下一代电力电子设备带来了一些兴奋，但还有一些关键问题需要解决。” “基于物理学，垂直功率器件总能比横向器件驱动更高的功率输出。但是 GaN 体衬底仍然很昂贵，而且晶圆尺寸仅限于 4 英寸。纯代工厂正在使用 6 英寸和 8 英寸工艺制造具有竞争力的功率器件。由于其垂直载流子传输，需要控制衬底晶体的质量并尽量减少缺陷。”还有其他问题。“GaN衬底比SiC衬底更昂贵，GaN中垂直方向的电子传导仅与SiC大致相同，”横向GaN功率半导体供应商EPC的首席执行官Alex Lidow说。“与 SiC 相比，GaN 中的电子横向迁移率高 3 倍，但垂直方向的迁移率相同。此外，碳化硅的热传导效率高出三倍。这对垂直 GaN 器件几乎没有动力。”氧化镓半导体同时，几家公司、政府机构、研发组织和大学正在研究β-氧化镓 (β-Ga2O3)，这是一种有前途的超宽带隙技术，已经研发了好几年。Kyma 表示，氧化镓是一种无机化合物，带隙为 4.8 至 4.9 eV，比硅大 3,000 倍，比碳化硅大 8 倍，比氮化镓大 4 倍。Kyma 表示，氧化镓还具有 8MV/cm 的高击穿场和良好的电子迁移率。氧化镓也有一些缺点。这就是为什么基于氧化镓的设备仍处于研发阶段且尚未商业化的原因。尽管如此，一段时间以来，一些供应商一直在销售基于该技术的晶圆用于研发目的。此外，业界正在研究基于氧化镓的半导体功率器件，例如肖特基势垒二极管和晶体管。其他应用包括深紫外光电探测器。Flosfia、Kyma、Northrop Grumman Synoptics、NCT 和其他公司正在研究氧化镓。美国空军和能源部以及几所大学都在追求它。Kyma 已开发出直径为 1 英寸的氧化镓硅片，而 NCT 则在运送 2 英寸硅片。NCT 最近开发了使用熔体生长方法的 4 英寸氧化镓外延硅片。“氧化镓在过去几年取得了进展，这主要是因为您可以生成高质量的基板。因此，您可以通过标准的直拉法或其他类型的液相生长法来生长氧化镓晶锭，”Kyma 的 Leach 说。这是半导体工业中广泛使用的晶体生长方法。最大的挑战是制造基于该技术的功率器件。“氧化镓的挑战是双重的。首先，我没有看到真正的 p 型掺杂的方法。您可能能够制作 p 型薄膜，但您不会获得任何空穴导电性。因此，制造双极器件是不可能的。您仍然可以制造单极器件。人们正在研究二极管以及氧化镓中的 HEMT 型结构。有反对者说，' 如果你没有 p 型，那就忘记它。这只是意味着它在该领域没有那么多应用，”Leach 说。“第二大是导热性。氧化镓相当低。对于高功率类型的应用程序来说，这可能是一个问题。在转换中，我不知道这是否会成为杀手。人们正在做工程工作，将氧化镓与碳化硅或金刚石结合，以提高热性能。”尽管如此，该行业仍在研究设备。“第一个采用氧化镓的功率器件将是肖特基势垒二极管 (SBD)。我们正在开发 SBD，目标是在 2022 年开始销售，”NCT 公司官员兼销售高级经理 Takekazu Masui 说。NCT 还在开发基于该技术的高压垂直晶体管。在 NCT 的工艺中，该公司开发了氧化镓衬底。然后，它在硅片上形成薄外延层。该层的厚度范围可以从 5μm 到 10μm。通过采用低施主浓度和40μm厚膜的外延层作为漂移层，NCT实现了4.2 kV的击穿电压。该公司计划到 2025 年生产 600 至 1,200 伏的氧化镓晶体管。NCT 已经克服了氧化镓的一些挑战。“关于导热性，我们已经确认可以通过使元件像其他半导体一样更薄来获得可以投入实际使用的热阻。所以我们认为这不会是一个主要问题，”增井说。“NCT 正在开发两种 p 型方法。一种是制作氧化镓p型，另一种是使用氧化镍和氧化铜等其他氧化物半导体作为p型材料。”展望未来，该公司希望开发使用更大基板的设备以降低成本。减少缺陷是另一个目标。金刚石、氮化铝技术多年来，业界一直在寻找可能是终极功率器件 — 金刚石。金刚石具有宽带隙 (5.5 eV)、高击穿场 (20MV/cm) 和高热导率 (24W/cm.K)。金刚石是碳的亚稳态同素异形体。对于电子应用，该行业使用通过沉积工艺生长的合成钻石。金刚石用于工业应用。在研发领域，公司和大学多年来一直致力于研究金刚石场效应晶体管，但目前尚不清楚它们是否会搬出实验室。AKHAN Semiconductor 已开发出金刚石基板和镀膜玻璃。设备级开发处于研发阶段。“AKHAN 已经实现了 300 毫米金刚石晶圆，以支持更先进的芯片需求，”AKHAN 半导体创始人 Adam Khan 说。“在高功率应用中，金刚石 FET 的性能优于其他宽带隙材料。虽然 AKHAN 的兴奋剂成就是巨大的，但围绕客户期望制造设备需要大量的研发、技术技能和时间。”该技术有多种变化。例如，大阪市立大学已经展示了在金刚石衬底上结合 GaN 的能力，创造了金刚石上的 GaN 半导体技术。氮化铝 (AlN) 也是令人感兴趣的。AlN 是一种化合物半导体，带隙为 6.1 eV。据 AlN 衬底供应商 HexaTech 称，AlN 的场强接近 15MV/cm，是任何已知半导体材料中最高的。Stanley Electric 子公司 HexaTech 业务发展副总裁 Gregory Mills 表示：“AlN 适用于波段边缘低至约 205nm 的极短波长、深紫外光电子设备。“除了金刚石之外，AlN 具有这些材料中最高的热导率，可实现卓越的高功率和高频设备性能。AlN 还具有独特的压电能力，可用于许多传感器和射频应用。”几家供应商可提供直径为 1 英寸和 2 英寸的 AlN 晶片。AlN 已经开始受到关注。Stanley Electric 和其他公司正在使用 AlN 晶片生产紫外线 LED (UV LED)。这些专用 LED 用于消毒和净化应用。据 HexaTech 称，当微生物暴露在 200 纳米到 280 纳米之间的波长下时，UV-C 能量会破坏病原体。“正如我们所说，基于单晶 AlN 衬底的设备正在从研发过渡到商业产品，这取决于应用领域，”米尔斯说。“其中第一个是深紫外光电子学，特别是 UV-C LED，由于它们具有杀菌和灭活病原体（包括 SARS-CoV-2 病毒）的能力，因此需求激增。”多年前，HexaTech 因开发氮化铝功率半导体而获得美国能源部颁发的奖项。这里有几个挑战。首先，基板昂贵。“我不知道氮化铝在这里有多大意义，因为它在 n 型和 p 型掺杂方面都有问题，”Kyma 的 Leach 说。结论尽管如此，基于各种下一代材料和结构的设备正在取得进展。他们有一些令人印象深刻的属性。但他们必须克服许多问题。EPC 的 Lidow 说：“这意味着将需要大量资本投资才能将它们投入批量生产。” “额外的好处和可用市场的规模需要证明大量资本投资的合理性。

5日，美国和中国研究人员在美国《国家科学院学报》(PNAS)上报告说，他们开发出一种基于半导体芯片测序仪的无创产前诊断方法，可以根据孕妇血样检测出胎儿是否患唐氏综合征等与染色体异常有关的先天缺陷。 　　对于有必要接受染色体异常检查的孕妇，传统诊断多采用羊膜穿刺或绒毛膜采样的方法，大多在怀孕12周左右进行。这些介入性方法有两大缺点：一是时间长，需要2周到3周才能出结果。二是穿刺针有不到1%的几率扎到胎儿，可能引发感染甚至流产。 　　由加州大学圣迭戈分校、广州医科大学、广东省妇幼保健院与广州爱健生物技术公司等机构研发的新诊断方法则基于新型高通量测序技术，只需抽取孕妇2毫升血样，就能诊断与染色体异常有关的先天缺陷，包括最常见的唐氏综合征、导致形体和器官多种异常的爱德华氏综合征等。 　　这种高通量测序技术，能一次对几十万到几百万条DNA(脱氧核糖核酸)进行序列测定。这项研究的负责人、加州大学圣迭戈分校遗传医学研究所所长张康教授表示，新诊断方法速度快，可把诊断提前到怀孕第9周，4天便能出结果，准确率也非常高。 　　张康表示，其所用的测序仪器基于半导体芯片，每次工作只需15个样本，测序时间只有2.5小时，可由医院直接完成所有检测，能提高诊断速度，降低检测成本。 　　张康还认为，随着大龄母亲越来越多，新生儿出生缺陷几率呈上升趋势。上述新技术利用母亲的少量外周血，就可以把胎儿染色体缺陷准确检测出来，有助于降低出生缺陷对于社会和家庭造成的负担。

// 随着我国经济的飞速发展，使得大众生活水平显著提高的同时，也带来了一些不良的饮食和生活习惯，加上运动的匮乏及遗传和环境因素，肥胖症呈现逐年升高的趋势，预计2025年中国超重及肥胖人数将突破2.65亿。肥胖症作为一种慢性代谢疾病，引起相关并发症的同时还会带来形体焦虑等心理障碍。无论是出于健康管理还是形体控制的考虑，抗肥胖药物都呈现出巨大的市场需求。“管住嘴，迈开腿”，这曾经的减肥金科玉律正越来越受到“魔法”药物的冲击。2021年6月，司美格鲁肽的减肥适应症（商品名：Wegovy）获FDA批准上市，成为首个也是唯一用于体重管理的GLP-1受体激动剂，每周只需注射一次。以司美格鲁肽为代表，凭借其显著的抗肥胖效果成为近期互联网的热门话题，也同时使得GLP-1相关药物正逐渐从糖尿病治疗领域跨界减肥领域。目前全球范围内已经批准上市的GLP-1类药物有8款，每周注射1次的长效制剂有5款。市场上最主流的GLP-1药物是Victoza（利拉鲁肽，每日注射1次）、Trulicity（度拉糖肽，每周注射1次）、Ozempic （司美格鲁肽，每周注射1次）、Bydureon（艾塞那肽微球，每周注射1次）。这8款产品2022年全球市场规模大约为218亿美元，诺和诺德和礼来合计占比98.7%。礼来Trulicity和诺和诺德Ozempic和Rybelsus目前处于快速增长期。图表：GLP-1受体激动剂类降糖药全球销售收入(亿美元）资料来源：医药魔方，民生证券研究院诺和诺德作为GLP-1药物在减肥适应症领域的领跑者，在其2020年发表的文献：Influence of Production Process and Scale on Quality of Polypeptide Drugs: a Case Study on GLP-1 Analogs一文中也展示了反相条件下分别使用飞诺美的Synergi Max-RP和Kinetex C18对利拉鲁肽和司美格鲁肽进行杂质分析研究的示例；这给后续GLP-1相关药物的杂质分析方法提供了一个很好的借鉴。Synergi Max-RPC12 TMS封尾适用于中性pH下分析碱性化合物Fig. 9 Overlay of high-performance liquid chromatography quality control chromatograms of (a) Originator liraglutide (black) and Supplier 3 liraglutide (red) and (b) Originator semaglutide (black) and Supplier A (red). Impurities marked were obtained by liquid chromatography with mass spectrometry (LC-MS). For liraglutide, impurities marked were also collected by 2-dimensional LC-MS and fraction collection. AU, arbitrary unit LC-MS, liquid chromatography with mass spectrometry.参考文献：Influence of Production Process and Scale on Quality of Polypeptide Drugs: a Case Study on GLP-1 Analogs, Pharm Res. (2020) 37:120.

p 　　2018年1月19日，国家自然科学基金委员会医学科学部组织由中科院院士赵国屏研究员任组长的11位微生物学、病原学、感染病学及免疫学领域专家，对国家自然科学基金重大项目“动物源病原体的发现及其对人类致病性研究”(项目批准号：81290340)进行结题验收。基金委医学科学部孙瑞娟副主任及相关工作人员参加会议。 /p p 　　许多野生动物是重要人类传染病病原体的自然宿主，这些病原体一旦接触并感染人类，可能引起严重疾病，形成重大公共卫生事件。研究发现，人们熟知的艾滋病毒(HIV)来自非洲的黑猩猩和大猩猩 登革病毒(Dengue virus)来自埃及伊蚊和白纹伊蚊 严重急性呼吸道综合症(SARS)也称“非典型肺炎”冠状病毒(SARS-CoV)、中东呼吸综合症冠状病毒(MERS-CoV)、埃博拉病毒(Ebola virus)据证都来自蝙蝠 寨卡病毒(Zika Virus)来自非洲伊蚊等蚊虫 来自禽类、猪、马等的流感病毒也可以导致人类罹患流感等等。对动物尤其是野生动物携带微生物和寄生虫等情况进行基础性、前瞻性调查及相关研究，将会对人类传染病的预警及防控提供可靠的理论指导。国家自然科学基金委员会服务国家重大战略需求，于2012年正式立项重大项目，资助我国优秀的科学家团队对动物源性病原体进行了前沿研究。 /p p 　　重大项目验收会首先听取项目负责人徐建国院士及五个课题负责人石正丽、梁国栋、张永振、曹务春、徐建国研究员对项目及课题结题情况的汇报，在充分交流的基础上，对项目结题情况进行认真评价。专家组认为，项目组经过五年努力，在标本采集、微生物及病原体的发现与鉴定、微生物的进化与致病性等多个方面，取得一批重大研究成果，形成一系列重要论文 研究过程培养了一批高水平专业人才，提升了我国科学家在该领域的学术地位 也支撑了我国相关的重要战略研究和科普宣传，已经并将进一步形成重要的社会影响。具体成果包括：(1)发现和鉴定了一批新的病原体，并在相关技术上取得创新突破。在国际上率先发现和命名了4种新的病原体 在我国首次发现20种新的病原体 发现9种过去认为非致病微生物的致病性 发现已知病原体的新基因型24个、新动物宿主4个，分离和命名了新的细菌10种，利用宏基因组技术发现1640余种新病毒。(2)通过研究病原体与动物宿主关系，提升了对潜在病原体野外宿主谱的认识。发现喜马拉雅旱獭携带已经存在千年的喜马拉雅型蜱传脑炎病毒和喜马拉雅旱獭甲肝病毒。首次揭示了我国蝙蝠、蜱、蚊、喜马拉雅旱獭、秃鹫、广西猕猴等野生动物的病毒谱或细菌谱。(3)前瞻性地提出我国存在潜在新发传染病的风险，主要包括西尼罗病毒、寨卡病毒、SARS样冠状病毒、山羊无形体、艾尔博特埃希菌等的感染。(4)在病原微生物学基础认识上，获得若干具有重要理论意义的创新。主要包括：①获得了SARS病毒可能来源于蝙蝠的更有说服力的证据 ②重新界定无脊椎动物RNA病毒圈，可能会带来病毒分类学的重大变化 ③发现节肢动物可能是RNA病毒进化的“心脏” ④发现RNA病毒从单链进化为双链的新机制等。(5)大量研究成果发表在权威学术期刊及核心期刊上，包括Nature(《自然》)，Science(《科学》)，New England Journal of Medicine(《新英格兰医学杂志》)，Lancet Infectious Diseases(《柳叶刀?传染病》)，Nature Medicine(《自然?医学》)，Annals of Internal Medicine(《内科学年鉴》)，eLife(《e生命》)，PNAS(《美国科学院院刊》)，PLOS Pathogens(《科学公共图书馆?病原体》)等。(6)培养了一批专门人才，研究成果已获得省部级自然科学一等奖一项、科技进步一等奖一项。部分成果已在中央电视台等国内外重要媒体进行报道。 /p

DESI的宇宙3D“CT扫描”图。地球在左下角，每个彩色点代表一个星系，而星系又由1千亿到1万亿颗恒星组成。图片来源： D. Schlegel/伯克利实验室使用DESI的数据制作 美国暗能量光谱仪（DESI）项目打破了之前所有3D星系调查的纪录，在完成前7个月的调查后，创建了有史以来最大、最详细的宇宙地图。这张极其详细的3D地图将有助于更好地了解暗能量及宇宙的过去和未来。调查使用的技术和取得的成就也将帮助科学家们揭示宇宙中最强大光源的秘密。　　美国伯克利实验室科学家朱利安盖伊说：“在3D地图的星系分布中，存在巨大的星团、细丝和空隙。它们是宇宙中最大的结构。但在其中，你会发现早期宇宙的印记，以及从那时起它的膨胀历史。”　　完成调查任务需要收集覆盖整个天空三分之一以上的数百万个星系的详细色谱图像。通过将来自每个星系的光分解成它的光谱，DESI可确定光已经红移了多少，正是这些红移让DESI看到了天空的深度。　　一般来说，一个星系的光谱红移越多，它就越远。借助3D宇宙地图，物理学家可绘制星系团和超星系团的图表。这些结构带有它们最初形成的回声，当时它们只是婴儿宇宙中的涟漪。通过梳理这些回声，物理学家可使用DESI的数据来确定宇宙的膨胀历史。膨胀历史与整个宇宙的命运息息相关。　　与此同时，DESI已在推动人们对超过100亿年前的遥远过去的理解取得突破。　　美国亚利桑那大学正在使用DESI数据了解小星系中中等质量黑洞的行为。在大型星系中，活动星系核是已知宇宙中最亮的天体之一。但在较小的星系中，活动星系核可能更微弱，更难与新生恒星区分开来。DESI拍摄的光谱可帮助解决这个问题，它在天空中的广泛覆盖范围将产生比以往更多的关于小星系核心的信息。反过来，这些核心将为科学家们提供有关在早期宇宙中如何形成明亮活动星系核的线索。　　英国杜伦大学则使用DESI数据了解类星体本身的演化。人们认为，类星体开始时被一层尘埃包围，这使得它们发出的光变红，就像太阳穿过阴霾一样。随着年龄的增长，它们会驱散这些灰尘并变得更蓝。但由于缺乏关于红色类星体的数据，很难检验这一理论。DESI正在改变这一点，发现的类星体比以往任何一次调查都多，最终调查数据中预计有240万个类星体。　　目前，DESI项目已对超过750万个星系进行了编目，并且还在以每月超过100万个的速度增加。仅在2021年11月，DESI就对来自250万个星系的红移进行了编目。到2026年运行结束时，DESI的目录中预计将拥有超过3500万个星系，从而能进行各种各样的宇宙学和天体物理学研究。

石墨烯、富勒烯、碳纳米管……这些碳材料的发现，都曾在科研圈掀起研究热潮。2010年，石墨烯的发现者被授予诺贝尔物理学奖。就在同一年，中国科学院院士、中科院化学研究所研究员李玉良和团队发现了一个碳材料家族的新成员：石墨炔。石墨炔可控生长多层结构和此前碳材料的发现一样，石墨炔的发现同样掀起了科学界的研究热潮。但是，和此前碳材料研究都由国外科学家开创不同，石墨炔的发现与研究是国外科学家跟进中国科学家开展研究的实例。在全国科技工作者日即将到来之际，为全面呈现石墨炔研究的“前世今生”，讲述我国科技工作者在石墨炔研究领域默默耕耘、持续引领该领域发展的故事，科技日报专访了李玉良院士。全球首创并命名石墨炔请您介绍一下究竟什么是石墨炔？这种二维碳材料有哪些优点？李玉良：石墨炔是一个新的碳同素异形体，是由碳碳炔键（sp碳）将苯环（sp2碳）共轭连接形成二维平面网络结构的全碳材料。由于具有丰富的碳化学键、大的共轭体系、天然的孔洞结构和本征带隙等特征，石墨炔在生长、组装和性能调控等方面表现出巨大优势和先进性，将是推动催化、能源、光电转换及新模式转换和转化等领域创新性发展的关键材料。2010年，我们研究团队在世界上首次通过化学合成的方法大规模制备出了石墨炔薄膜，并用“石墨炔”对其进行命名。自此，石墨炔这种自然界不存在的物质第一次真实地呈现在人类面前，为碳材料家族增添了新成员。石墨炔的成功制备结束了合成化学不能制备全碳材料的历史，开创了人工合成新型碳同素异形体的先例，开辟了碳材料研究新领域。您和团队是从什么时候开始研究石墨炔的？当初为什么要关注石墨炔研究？李玉良：我们从上世纪90年代中期开始探索平面碳的合成化学研究，合成到十几个碳原子时，由于表面张力太大，合成过程很难控制。在这种情况下，我们的研究时断时续。随后，我们继续探索了高温固相合成、两相和多相的界面生长等方法，发现这些方法的产物太复杂，很难分离，很难保证我们的研究有大的进步。直到2004年，石墨烯的发现强烈地触动了我们。我们坚持初衷，经过6年的艰苦探索，在2010年利用我们创造的方法成功合成了具有二维结构的新碳同素异形体，并首次用中文命名为“石墨炔”。我们的专利覆盖了所有含有三键的碳同素异形体。我们不断丰富石墨炔的研究内涵，推动了石墨炔在诸多领域的基础和应用研究。事实上，在石墨炔发现前，所有碳材料的电子结构都是sp3或sp2碳杂化，没有sp和sp2碳共杂化形成的碳材料，像富勒烯、碳纳米管以及石墨烯都是由sp2杂化形成，它们的共同特点是表面电荷分布均匀。然而，石墨炔是sp和sp2杂化形成的，其表面电荷分布极不均匀，表面活性很高，极易产生奇特的、不可预测的物理和化学性质。因此，石墨炔一直是科学家们期待探索的领域，也是碳材料领域一个重要的挑战。这是我们为什么研究石墨炔的初衷。很高兴，目前的研究表明，石墨炔在催化、储能、光电、光热转化，信息智能、新模式的转化与转换以及生命科学等领域展示了变革性的性质和性能。持续引领石墨炔领域的研究关于石墨炔的研究，国际上的竞争态势是怎样的？我国的石墨炔研究在国际上处于什么地位？李玉良：2010年石墨炔首次成功合成以来，我们研究团队和国内主要研究团队共同攻关，解决了石墨炔可控制备、生长及聚集态结构的形成等基础科学问题，建立了石墨炔体系理论计算方法、结构表征技术等，并在催化、能源、光电、生命科学、智能信息和新模式物质转化与转换等领域取得了许多国际关注的原创性研究成果，在国际上持续引领该领域的研究。受我们开创的石墨炔研究的影响，科学家也发现了石墨炔很多优异的性质和应用，同时也发展了石墨炔的制备方法，探索了以sp和sp2两种杂化碳形态存在的石墨炔的衍生结构，并开拓了石墨炔研究新方向，使石墨炔成为最有潜力的新材料之一。如今，世界上已经有60多个国家和地区的500多个研究团队对石墨炔开展研究。在中科院科技战略咨询研究院、中科院文献情报中心与科睿唯安等联合向全球发布的《2020研究前沿》报告中，石墨炔研究已被列为化学与材料科学领域Top10热点前沿之一。在这么多年的石墨炔研究中，您和团队遇到过哪些困难？李玉良：在石墨炔研究中，我们团队遇到了很多重要挑战和困难。比如，已发现的碳材料都是由sp2碳杂化组成的，我们要走出sp2碳这个传统的研究氛围，就必须要创造性地发展新方法，这是难度很大的。同时，从合成化学角度来看，还没有通过合成化学在常温常压下合成全碳材料的先例，可想而知，这更增加了我们研究的难度；在合成的不可控性、合成过程的设计和反应的动力学、热力学过程的控制等方面，我们没有任何可以借鉴的经验，这些都是面临的严峻挑战。此外，从上世纪九十年代中期到2005年前后，我国的仪器设备都比较陈旧，要表征出碳原子排列的分辨图像，几乎没有可能，这也让我们在结构表征上遇到了很大的困难。您和团队关于石墨炔的研究有什么最新进展？石墨炔目前已经展现了哪些潜在的应用前景？李玉良：目前，我们的石墨炔研究已在催化、能源、光电、生命科学、信息智能和新模式物质转化与转换等领域获得了系列突破性进展，这些研究成果在国际上处于引领地位。比如，我们创造了零价的基于石墨炔金属原子催化剂，建立了原子催化的新理念，这是电催化领域的一个很大的突破，实现了催化原子的最大化利用。同时，针对如何常温常压下实现高效合成氨这一难题，我们从理念创新开始，打破传统催化剂面临的难题，成功制备了常温常压下具有变革性催化性能的合成氨催化剂。目前，国际上固氮制氨产率最高的三个催化剂都来自于石墨炔体系。此外，基于石墨炔诸多的特殊性质，在储能领域，我们提出了“炔-烯互变”的新概念，特别是在锂电快充方面，改变传统锂电快充的机制，建立新的锂电快充的模式。由于独特的电子结构和化学结构，石墨炔在新氢能源转换、光合作用制化学品、高效人工固氮、生命科学、智能信息等领域都具有变革性的应用潜力。

科技部25日在京公布2015年度中国科学十大进展，实现单个蛋白质分子的磁共振探测、实现单光子多自由度量子隐形传态、探测到宇宙早期最亮中心黑洞质量最大的类星体和解析细胞炎性坏死的关键分子机制等研究入选。　　“2015年中国基础研究取得重大突破，杰出人才和重大成果不断涌现。”科技部基础研究管理中心副主任耿建东说。本次遴选被推荐的256项科学进展，均为2014年12月1日至2015年11月30日间正式发表的研究成果。　　按照得票排序，2015年度中国科学十大进展分别为：　　1、实现单光子多自由度量子隐形传态 　　2、理论预言并实验验证外尔半金属的存在 　　3、揭示埃博拉病毒演化及遗传多样性特征 　　4、实现对反物质间相互作用力的测量 　　5、探测到宇宙早期最亮中心黑洞质量最大的类星体 　　6、发现东亚最早的现代人化石 　　7、揭示人类原始生殖细胞基因表达与表观遗传调控特征 　　8、解析细胞炎性坏死的关键分子机制 　　9、研制出碳基高效光解水催化剂 　　10、实现对单个蛋白质分子的磁共振探测。　　详细解读如下：　　实现多自由度量子隐形传态　　量子隐形传态在概念上非常类似于科幻小说中的“星际旅行”，可以利用量子纠缠把量子态传输到遥远地点，而无需传输载体本身。中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等组成的研究小组在国际上首次成功实现多自由度量子体系的隐形传态，成果以封面标题的形式发表于《自然》杂志。这是自1997年国际上首次实现单一自由度量子隐形传态以来，科学家们经过18年努力在量子信息实验研究领域取得的又一重大突破，为发展可扩展的量子计算和量子网络技术奠定了坚实的基础。该成果被英国物理学会评为“2015年度国际物理学十大突破之首”。　　量子信息技术以一种革命性的方式对信息进行编码、存储和传输，在信息安全和运算速度等方面突破经典信息技术的瓶颈。量子通信是迄今为止唯一被严格证明是无条件安全的通信方式，可以从根本上解决国防、金融、政务等领域的信息安全问题 量子计算具有超快的并行计算能力，有望为密码分析、大数据处理和药物设计等大规模计算难题提供解决方案。在量子通信和量子计算技术的基础上，可构架多节点多用户的广域量子网络平台。而实现以上所有这些技术的一个核心单元就是多自由度的量子隐形传态。　　中国科学家找到外尔费米子　　德国科学家外尔1929年指出，当质量为零时，狄拉克方程描述的是一对能量相同但具有相反手性的新粒子，即外尔费米子。80多年过去了，人们一直未能观测到这种神奇的粒子。　　近年来，拓扑绝缘体尤其是拓扑半金属等领域研究的快速发展为寻找外尔费米子提供了新的思路，它们可以作为准粒子存在于外尔半金属材料中。寻找外尔半金属材料是一个非常具有挑战性的科学问题，也是该领域国际竞争的焦点之一。2015年，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)方忠研究组(翁红明等)通过理论计算预言，TaAs家族材料就是要寻找的外尔半金属体系 陈根富研究组合成出了该材料的晶体，并观察到理论预测到的因手征反常导致的负磁阻效应 丁洪研究组(丁洪和钱天等)与合作者用角分辨光电子能谱证实了理论预言的三维电子能谱和费米弧。　　中国科学家的一系列工作终于“找到”了外尔费米子这样一个隐身80多年的“幽灵”粒子。此外，美国普林斯顿大学的Z. Hasan研究组和清华大学的陈宇林研究组及合作者也得到类似的结果。外尔半金属的发现提出了很多新的科学问题，同时也为开发低能耗电子器件等变革性技术提供了新的思路。　　揭示埃博拉病毒演化及遗传多样性　　2014年初在西非暴发了埃博拉病毒病疫情，之前的研究显示，此次疫情病毒的变异速率比以往有成倍的提高，该结果引起了全球疫情防控机构的恐慌。人们担心病毒的高速变异可能导致更加烈性的病毒变异株产生，同时大量变异可能对基于PCR技术的病毒检测产生漏检。军事医学科学院微生物流行病研究所曹务春研究组与中国科学院微生物研究所高福研究组和军事医学科学院放射与辐射医学研究所贺福初等合作，对2014年9月至11月间的大量病例标本进行基因组测序，获得来自塞拉利昂的175株病毒的全长基因组数据，发现在此期间埃博拉病毒在系统发生上进一步分化，遗传多样性快速增加，出现了多个新的病毒流行分支。但此疫情中埃博拉病毒的变异速率，与先前暴发疫情中埃博拉病毒的变异速率接近。这些研究成果加深了对病毒进化特点以及传播动力学的理解，消除了国际社会对于埃博拉病毒快速变异的担忧，同时大量基因组序列的发表为现场病毒检测PCR引物设计提供了参考，并将有助于对埃博拉病毒疫苗和治疗方案的研发。相关研究论文发表在2015年8月6日《自然》上。　　首次测量到反物质间 相互作用力　　美国布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机(RHIC)的STAR实验将质心能量为200GeV的金离子相互碰撞，产生出大量的反质子，这为测量反质子-反质子间相互作用提供了机会。中国科学院上海应用物理研究所马余刚研究组与美国布鲁克海文国家实验室唐爱洪研究组等合作，利用STAR实验结果，通过对反质子-反质子之间动量关联函数的测量，首次提取了反质子-反质子相互作用的有效力程和散射长度。研究表明，反质子-反质子之间存在着强吸引力，可以克服反质子-反质子之间的由于同号(负电荷)所产生的库伦排斥力，结合成反物质原子核。而且他们测量得到的结果与质子-质子相互作用的对应值在误差范围内一致。他们的研究结果提供了两个反质子间相互作用的直接信息，给出了对量子场论和对称原理的一个直接验证，为进一步理解更复杂的反原子核及其属性奠定了基础。相关研究论文发表在2015年11月19日《自然》上。《自然》审稿人对该研究给予高度赞赏：“这是首例反质子-反质子作用的直接测量。　　人类原始生殖细胞 基因表达与表观遗传调控特征　　生殖细胞(精子和卵子)是人类维持生命延续、代代相传的种子和纽带。在妈妈的肚子里，胎儿除了要完成自身发育，还要为其后代做好准备，形成原始生殖细胞(PGC)并进行性腺发育,以保证性成熟后形成正常的精子和卵子。　　这类特殊的原始生殖细胞与其他细胞有何不同?基因表达调控的特征是什么?除了遗传序列本身，祖父辈及父母亲还把哪些表观遗传记忆留在了PGC细胞中?哪些表观遗传记忆信息必须需要清除?人类对其还缺乏深刻的认识。　　北京大学生物动态光学成像中心汤富酬研究组和北京大学第三医院乔杰研究组采用最新的单细胞转录组高通量测序等关键技术，深度解析了人类原始生殖细胞多个发育阶段的转录组和DNA甲基化组的动态变化，揭示了人类原始生殖细胞基因表达调控的一系列关键特征。　　该项研究显示，处于发育早期的人类原始生殖细胞协同表达一系列多能性基因以及生殖系特异基因。　　基因组DNA甲基化作为一种关键的表观遗传修饰方式，是调控细胞分化过程中基因表达的关键机制之一。　　他们的研究首次发现女性原始生殖细胞中X染色体重新激活明显早于小鼠，而且SOX15 仅特异性高表达于人类早期原始生殖细胞，推测其是调控原始生殖细胞发育与性别分化的重要基因。　　此外，该项研究发现人类原始生殖细胞在发育过程中会经历大规模的表观遗传记忆(DNA甲基化标记)的擦除，在胚胎第11周时原始生殖细胞中仅有6%—7%的DNA甲基化得以保留 但另外一方面，基因组中的一些特殊的重复序列元件上仍然残留大量甲基化，这为研究人类隔代遗传现象的表观遗传学基础提供了重要线索。相关研究论文发表在2015年6月4日《细胞》上。　　发现东亚最早的现代人化石　　作为人类起源与演化研究的重要组成部分，现代人起源一直是古人类学研究与争议的热点。目前，国际学术界的主流观点支持现代人起源于非洲，认为现代人19万年前起源于非洲，6万年前扩散到欧亚大陆，成为当地现代人的祖先。近10年来，中国学者在这个领域的研究取得一系列重要进展，确定早期现代人至少10万年前在华南地区已经出现。　　然而，学术界对于具有完全现代形态的人类在东亚地区出现时间尚不清楚。中国科学院古脊椎动物与古人类研究所刘武和吴秀杰研究组与英国María Martinón-Torres合作等报告了对中国南部湖南省道县福岩洞的最新发掘资料。他们先后发现了47枚人类牙齿化石以及大量动物化石。　　研究显示，道县人类牙齿尺寸较小，明显小于欧洲、非洲和亚洲更新世中、晚期人类，位于现代人变异范围，牙齿齿冠和齿根呈现典型现代智人特征。这些形态和尺寸对比分析说明道县人类牙齿已经具有完全现代形态，可以明确归入现代智人。测年结果表明，这批人类化石的埋藏年代在 8—12万年前。动物群组成则指示出晚更新世早期的特点，进一步支持测年的结果。据此可以确定，具有完全现代形态的人类至少8万年前在华南局部地区已经出现。这项研究以可靠的地层年代数据和详实的化石形态特征提供了迄今最早的现代类型人类在华南地区出现的化石证据，填补了现代类型人类在东亚地区最早出现时间和地理分布的空白。这是继2010年广西智人洞下颌骨发现之后，中国学者在东亚现代人起源方面取得的又一项重大突破，对“中国没有早于6万年的现代人”这一国际主流观点提出了有力挑战。　　此外，与这群现代人同时代的北方地区，还生活着形态特征更原始的“土著居民”，道县的研究描绘了一幅中国南北地区不同人群共同存在的场景，进而提出现代人在中国扩散的可能路线为由南向北。这些发现对于探讨现代人在欧亚地区的出现和扩散具有非常重要的意义。相关研究论文发表在2015年10月29日《自然》上。　　发现宇宙早期最亮、中心黑洞质量最大天体　　发现遥远宇宙中的明亮天体对了解早期宇宙的结构极为重要，位于宇宙早期的高红移类星体是研究早期宇宙的重要探针。迄今为止，天文学家通过大型巡天已经发现了30多万个类星体，其中大约有40个类星体红移大于6(即距离超过127亿光年)。每个类星体中心都包含一个质量约为10亿个太阳质量的黑洞，它们正在猛烈地吞噬其周围的物质，并在黑洞附近释放出巨大的能量。　　北京大学物理学院吴学兵研究组与合作者基于自主发展的选取高红移类星体候选体的有效方法和判据，利用中国科学院云南天文台的2.4米光学望远镜首先观测和国外4台大型光学和红外地面望远镜后续观测，发现一个距离我们128亿光年(红移6.3)、发光强度是太阳的430万亿倍、中心黑洞质量约为120亿太阳质量的超亮类星体。　　这是目前发现的在宇宙早期最亮、中心黑洞质量最大的一个类星体，也是世界上第一个利用2米级光学望远镜发现的红移6以上的类星体。该发现证实在宇宙年龄只有9亿年时，就已经形成质量为120亿太阳质量的黑洞，这对目前的黑洞形成和增长理论以及黑洞和星系共同演化理论都提出了严重的挑战，并为未来研究早期宇宙中黑洞和星系的形成和演化提供了一个特别的实验室。相关研究论文作为封面推荐论文发表2015年2月26日《自然》上。　　解析细胞炎性坏死的关键分子机制　　细胞炎性坏死(细胞焦亡)是机体的重要免疫防御反应，在拮抗和清除病原感染和内源危险信号中都发挥重要作用。过度的细胞焦亡会诱发多种自身炎症/免疫性疾病，最新研究显示艾滋病的发生也和细胞焦亡有关。然而人们对细胞焦亡发生的机制完全不清楚。　　北京生命科学研究所邵峰研究组与合作者，利用最新的CRISPR/Cas9基因组编辑技术，针对caspase-1 和caspase-11介导的细胞焦亡通路进行了全基因组范围遗传筛选，鉴定出全新的GSDMD蛋白，并证明GSDMD是所有炎性caspase的共有底物，该蛋白的切割对于炎性caspase激活细胞焦亡既是必要的也是充分的。这是20年来首次揭示细胞焦亡的关键分子机制，为多种自身炎症性疾病和内毒素诱导的败血症提供了全新的药物靶点。该研究还首次发现gasdermin家族蛋白(包含GSDMD)都具有诱导细胞焦亡的功能，进而重新定义了细胞焦亡的概念，并开辟了细胞程序性坏死和天然免疫研究的新领域。相关研究论文发表在2015年10月29日《自然》上。　　碳基高效光解水催化剂　　利用太阳光直接催化分解水同时制取氢和氧是发展清洁、绿色可再生能源的理想策略之一。在过去40年，聚焦于一步、四电子过程来研究光催化分解水，已经开发出多种无机和有机材料体系的光解水催化剂。然而，大多数光催化剂量子效率较低、稳定性较差。苏州大学纳米科学技术学院康振辉、Yeshayahu Lifshitz和李述汤研究组设计构建出一种非金属碳纳米点-氮化碳纳米复合材料高效光解水催化剂，提出并示范了一种两步、两电子过程的高效完全光解水新机制，实现了可见光下高效的全分解水。该催化剂具有较好的稳定性(可见光催化活性200天保持不变)以及较高的太阳能到氢能的转换效率(波长420± 20 nm下量子效率为16%，太阳能到氢能的转换效率约为2%)。此外，该催化剂材料还具备廉价、资源丰富、环境友好等优点。相关研究论文发表在2015年2月27日《科学》上。还被《化学世界》、《国家科学评论》等多家科学媒体进行专题报道。伦敦大学玛丽女王学院Steve Dunn教授评价该研究为“是该领域的彻底变革”。该研究结果为深入理解和设计高效光催化剂提供了新的思路。　　实现对单个蛋白质分子的磁共振探测　　在纳米尺度上直接测量单个分子的组成、结构及动力学性质，是当今物质科学探索的发展趋势。自旋磁共振是重要的物质科学研究手段，在前沿科学和国民生产众多领域均有广泛的应用。然而基于磁电感应探测原理的传统磁共振技术，通常只能测量毫米尺度以上百亿个分子系综的统计平均性质，无法实现对单个分子的直接测量。　　中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室(筹)杜江峰领衔的研究团队使用最新的量子操控技术，基于钻石量子探针和新颖的自旋量子干涉仪探测原理，实现了单分子磁共振的突破。该团队于国际上首次获取了单个蛋白质分子(直径约5纳米)的顺磁共振谱，并解析出其动力学信息，成功将电子顺磁共振技术分辨率从毫米推进到纳米，灵敏度从上百亿个分子推进到单个分子。该新技术可用来在单分子层面认识物质科学和生命科学的机理，在物理、化学及生命科学等多个领域有广泛应用前景，特别是其室温大气的宽松实验条件为生命科学等领域的研究提供了尤为适宜的条件。相关研究论文发表在2015年3月6日《科学》上。这一成果在国际同领域引起了很大反响，得到美国化学会、德国马普所等广泛的新闻报道。《科学》杂志将该成果选为研究亮点并配发专文报道，称其“实现了一个崇高的目标”，“是通往活体细胞中单蛋白分子实时成像的重要里程碑”。

近期，生态环境部印发了《生态环境卫星中长期发展规划（2021—2035年）》 （以下简称《规划》），明确了2035年前生态环境领域卫星发展的基本原则、主要目标及重点任务等内容。《规划》提出，到2025年，初步建成监测要素基本完备的生态环境卫星体系，实现卫星遥感由“查证式”为主到“发现与查实”并重的转变；到2035年，全面建成响应快速、天地融合的生态环境卫星体系，实现由被动到主动、监测到会诊、评估到预警的转变。作为生态环境部推进天地一体化生态环境监测体系建设的指导性文件，《规划》的出台有何重要意义？将如何为生态环境质量持续改善和推动减污降碳协同增效提供技术支撑？为此，记者对生态环境部生态环境监测司负责人进行了专访。问：生态环境部正式印发了《生态环境卫星中长期发展规划（2021—2035年）》，据介绍，这也是生态环境领域首次编制形成卫星领域发展规划，请您简要介绍这一《规划》出台的背景及意义？答：生态环境监测是生态文明建设的重要支撑，遥感监测是天地一体化生态环境监测体系的重要组成部分。“十三五”期间，依托《国家民用空间基础设施中长期发展规划（2015—2025年）》和高分辨率对地观测系统重大专项等规划项目实施，生态环境卫星遥感监测能力稳步增强，在落实中央领导批示精神、中央生态环境保护督察、深入打好污染防治攻坚战等方面提供了重要的技术支撑。生态环境卫星遥感监测以支撑管理为目标，以科技创新推动高质量发展。“十四五”时期，我国生态文明建设进入以降碳为重点、减污降碳协同增效的关键时期，生态环境保护工作对天基、空基、无人机等遥感监测应用需求迫切，天地一体化生态环境监测能力建设，尤其是应用系统能力建设，需进一步夯实和加强。为全面贯彻《中共中央 国务院关于深入打好污染防治攻坚战的意见》要求，深入落实《生态环境监测规划纲要（2020—2035年）》，加快推进生态环境监测现代化，生态环境部会同有关部门组织开展生态环境领域卫星发展规划研究，首次编制形成卫星领域发展规划，指导天地一体化生态环境监测体系建设。《规划》将以习近平生态文明思想为指导，面向美丽中国建设目标、碳达峰碳中和重大战略目标与绿色低碳发展需要，将落实深入打好污染防治攻坚战和减污降碳协同增效总要求，以监测先行、监测灵敏、监测准确为导向，以构建“全方位、高精度、短周期”生态环境立体遥感监测能力为主线，加快卫星遥感应用能力建设和技术创新，为有效支撑环境质量、污染源和生态质量监测，提高生态环境监测现代化水平奠定坚实基础。问：科学谋划“十四五”及2035年前生态环境卫星遥感监测能力发展，《规划》涵盖哪些重点内容？答：《规划》主体内容概括为“聚焦一个目标、围绕八类需求、构建四个体系、提升三个能力、实现三个转变”。一个目标：即到2025年，初步建成监测要素基本完备的生态环境卫星体系，实现卫星遥感由“查证式”为主到“发现与查实”并重的转变；到2035年，全面建成响应快速、天地融合的生态环境卫星体系，实现由被动到主动、监测到会诊、评估到预警的转变。在需求方面，系统梳理大气环境、水生态环境、自然生态、土壤环境、固体废物测、海洋环境、生态环境保护执法、中央生态环境保护督察与应急等八个方面遥感监测应用需求。同时，构建生态环境卫星遥感监测能力体系、综合智慧应用体系、生态环境遥感技术创新体系和生态环境卫星遥感监测、督察、执法标准规范体系等四个体系。在能力建设方面，形成高精度定量监测、高时效业务支撑、高可靠运行保障等三项能力。最终实现生态环境遥感监测应用由被动监测到主动发现问题、监测到会诊、评估到预警的技术转变。问：为减污降碳协同增效提供技术支撑，在《规划》中，关于碳监测卫星，有何部署规划？将如何为科学精准监测二氧化碳排放发挥作用？答：为支撑碳达峰、碳中和国家战略需求，贯彻深入打好污染防治攻坚战的决策部署，亟需构建高低轨协同的碳（大气）监测卫星遥感能力体系，形成全球碳（大气）和排放源相结合的主要温室气体和大气污染物协同监测能力，兼顾生态系统碳汇监测能力。在全球碳（大气）遥感监测方面，主要以天基卫星和地基遥感观测等为基础，实现全球及区域主要温室气体和大气污染物大尺度协同监测，形成全球碳盘点和我国区域与行业碳核查技术体系。针对排放源监测，将通过多星协同组网，对排放源开展高分辨率、多要素、全天时监测，获取碳排放源、工业热污染源的热异常、污染成分等信息，结合空基遥感、移动监测车、地面观测等手段，实现重点区域污染排放源和温室气体排放源的高动态综合监测，提升污染源排放异常主动发现能力和重点省份碳排放量核算能力。围绕碳汇监测，建立遥感碳汇监测业务技术体系，逐步提升碳汇精细化、短周期监测水平，强化植被生产力、生物量等参数监测能力，支撑全国和区域生态状况调查评估工作。《规划》将始终坚持天、空、地和应用系统整体规划、协同建设，发展高轨高光谱、快速多体制、臭氧激光雷达、高分红外等新型探测手段和任务智能规划、星上智能处理、星间通讯等新型能力，形成覆盖空间维、时间维、光谱维、要素维的生态环境立体遥感监测网，为实现“双碳”战略目标和“三个治污”提供有效遥感技术支撑。问：加快推进监测能力现代化，生态环境部创新提出了天基卫星、空基遥感、航空无人机、移动监测车和地面观测五种手段为一体的“五基”协同生态环境立体遥感监测体系。这一体系的部署在《规划》中有何体现？其将如何进一步助力提升生态环境管理精细化、信息化、智慧化水平？答：为落实习近平总书记关于“保护生态环境首先要摸清家底，掌握动态，要把建好用好生态环境监测网络这项基础性工作做好”的重要指示精神，《规划》中首次提出建立天基卫星、空基遥感、航空无人机、移动监测车和地面观测五种手段为一体的“五基”协同生态环境立体遥感监测体系。该体系将天基卫星“落地”高空平台、将移动监测车与卫星联动，创新实现对重点区域、重点目标的高精度、短周期协同监测，可全方位、全天候守护自然边界，有力推动了生态环境监测由点上向面上、静态向动态、平面向立体发展，是推动构建现代化生态环境监测体系的重要实践，进一步提升了生态环境管理精细化、信息化、智慧化水平。“五基”协同天空地一体化生态环境立体遥感监测体系既是本规划中的重点内容，也是对《“十四五”生态环境监测规划》提出的“增补高空和地面遥感监测系统，提升立体遥感监测能力”的具体落实。这一体系有效弥补了常规遥感手段在监测时效、精度、周期等方面的短板，实现了天空地一体化精准、快速监测，已广泛应用于生态、大气、水等领域的监测活动，为国家公园、自然保护区和生态红线监管、中央生态环保督察、生态环境执法、生态环境应急监测、减污降碳监测等提供全方位、高精度和短周期的遥感技术支持，为推动我国生态文明建设、守护人与自然和谐共生的美丽中国提供有力支持。问：《规划》中提出，到2025年，初步建成监测要素基本完备的生态环境卫星体系，这其中离不开完善投入机制与人才队伍建设。对此，《规划》又是如何确保目标和任务全面落实到位的？答：《规划》出台后，将重点从四个方面抓好任务实施。一是强化组织领导，确保规划目标和任务全面落实到位，抓紧推动碳立体监测专项立项。二是完善投入机制，加强与有关部门协调，将生态环境卫星和应用系统发展纳入国家航天强国战略纲要有关规划，引导鼓励地方政府和民营商业资本参与卫星研制、发射。三是重视人才队伍，完善生态环境卫星遥感人才选拔和培养制度，加强地方卫星遥感技术培训。四是加强合作共享，实现一星多用、多星共用，提升遥感卫星应用能力和应用效益。

11月21日下午16点，历时6天的第十一届中国国际高新技术成果交易会（简称高交会）在深圳圆满闭幕。在这场科学发展、全面推进创新的盛会上，建筑科研单位首度亮相，其中一座节能建筑的模型在高交会馆八号馆展出，吸引了众多参观者的目光。 这栋名叫建科大厦的建筑不仅是深圳市可再生能源利用城市级示范工程，而且是国家第一批可再生能源示范工程。这座建筑外形普通，甚至毫不起眼，但却使用了诸多节能科技成果。　比如，建科大厦采用了自然通风节能设计，经过精确计算，建筑采用了&ldquo 吕&rdquo 字形体形和平面，为室内通风创造了良好条件 设计中根据房间使用功能和时间上的差异，对不同的楼层区域采用了不同的空调方式。据测算，通过这些能源利用措施，建科大厦比普通大厦可节能65%。&ldquo 它是&lsquo 能够呼吸&rsquo 的建筑。&rdquo 深圳市建筑科学院院长叶青介绍。 在这栋&ldquo 有生命的建筑&rdquo 里，监控建筑的&ldquo 呼吸&rdquo 也是很重要的一环。只有充分掌握建筑环境里的温度、湿度、风速等诸多环境参数，这栋建筑才能根据办公区域人员的多和少，自动调节水平带窗，在窗墙比、自然采光、隔热防晒间找到最佳平衡点。在这里，德图的在线温湿度变送器大展身手，全面监测建筑环境中温度、湿度、风速等诸多环境参数，提供优异精度的数据，让管理人员全方位实时掌握建筑 &ldquo 呼吸&rdquo 状态成为可能。 多年来，德图的温湿度变送器一直是干燥处理及其他关键环境的策略首选。高品质温湿度变送器的核心在于高品质的传感器。从1996至2001，testo的湿度传感器历时5年，走过世界9大国家权威实验室，接受不同的方式的检测，精度都优于1%RH。如此强有力的保证，也是深圳建科大厦选择德图温湿度变送器的原因。&ldquo 深圳建科大厦一共用了150多台testo变送器，涵盖风速、温湿度、温度的测量，德图能以如此大的力度参与中国绿色节能第一楼的建设和维护，我作为产品经理，是非常骄傲的！&rdquo 德图产品经理吴保东高兴的表示。

随着经济全球化进程的加快，动物及动物产品的流通越来越频繁，动物疫病的传播媒介不断增多，发病和病害流行的几率显著增加，在造成经济损失的同时，也严重危害了人类的健康和生命安全。对动物疫病有深入的了解并有及时有效的防控措施就显得尤为重要。什么是动物疫病?动物疫病是由某种特定病原体引起的，包括有致病性的细菌、病毒、真菌、螺旋体、霉形体、衣原体、立克次氏体、放线菌等微生物感染动物而引起的传染病和有病原性蠕虫、原虫、节肢动物感染或侵袭动物而引起的寄生虫病。动物疫病检测的重要性开展动物疫病检测，有利于及时明确动物病因及根源所在，降低疫病发生率，提高治疗效果，促进养殖业可持续发展。可以对动物疫病起到预防作用，真正准确分析当前动物疫病的流行特征及其可能对周边造成的危害。提高动物产品质量，使人们的食品安全得到尽可能的保障。动物疫病检测的方法现阶段主流的动物疫病检测方法主要有传统检测、血清学检测和核酸检测。核酸检测作为动物疫病检测中常用的方法之一，具有实验周期短、灵敏度高、特异性强、实时定量等优势。常见动物疫病病原核酸检测方法及依据标准如下： 盘古Super8全力守护动物健康 盘古 Super 8，全球首款使用通用耗材20min可得到结果，以它的快速、便携、简单、免校准和多机连用等优点全方位助力动物疫病检测。盘古 Super 8搭配Apexbio非洲猪瘟快速提取试剂盒和荧光定量PCR酶预混液，从快速核酸提取到出检测结果，一站式解决，简单方便快速。

据报道，美国科罗拉多大学研究人员日前成功合成出石墨炔，此项成果或为电子、光学和半导体材料研究开辟全新的途径。事实上，石墨炔的合成研究一直是科学家们孜孜以求的目标，早在2010年，我国的李玉良院士团队就在世界上首次合成石墨炔。我们很多人都听说过大名鼎鼎的石墨烯，也知道2010年的诺贝尔物理学奖就是颁发给了石墨烯材料的研发者。石墨炔与石墨烯，仅一字之差，它们之间是否存在某种联系？石墨炔能否和石墨烯媲美？这里我们就来深入了解一下。21世纪是石墨烯的世纪　　让我们先从更早出世的石墨烯说起。　　听上去，石墨烯和石墨似乎有着某种联系，事实也确实如此。石墨烯和石墨、金刚石、碳60、碳纳米管等都是碳元素的单质。它们都是碳家族的一员，互为同素异形体，含有碳元素但具有不同的排列方式，从而表现出不同的物理性质。　　比如金刚石（钻石的原身），它呈正四面体空间网状立体结构，碳原子之间形成共价键；当切割或熔化时，需要克服碳原子之间的共价键，由于金刚石中所有的价电子都参与了共价键的形成，没有自由电子，所以金刚石不仅硬度大，熔点极高，而且不导电。　　石墨是片层状结构，层内碳原子排列成平面六边形，每个碳原子以3个共价键与其它碳原子结合，而层与层之间的距离则比较大，层间作用力较弱，很容易互相剥离，形成薄薄的石墨片。天然石墨耐高温，热膨胀系数小，导热、导电性好，摩擦系数小。铅笔之所以在纸上轻轻一划就会留下痕迹，正是这种松散堆砌的结果。　　石墨烯是由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体，可以说石墨烯一层层叠起来就是石墨，厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。铅笔在纸上轻轻划过，留下的痕迹就可能是几层甚至几十层的石墨烯。　　换句话说，把石墨一层一层地剥下来就是石墨烯了。从力学性质上说，石墨烯同石墨一样，其各碳原子之间的连接非常柔韧，当施加外部机械力时，碳原子面就弯曲变形，从而使碳原子不必重新排列来适应外力，也就保持了结构稳定。　　科学家已经证实了石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料，比钻石还坚硬，是世界上最硬的钢铁强度的100多倍。瑞典皇家科学院在颁发2010年诺贝尔物理学奖时曾这样比喻：“利用单层石墨烯制作的吊床可以承载一只4千克的兔子”。有人这样引申说，由于石墨烯厚度只有单层原子，透光率高达97.7%，因此如果真有那样的吊床，它不仅对于肉眼，甚至对于很多仪器来说都是不可见的，我们看到的将是一只悬停在半空中的兔子。还有估算显示，如果重叠石墨烯薄片，使其厚度与食品保鲜膜相同的话，便可承载2吨重的汽车。　　从热电性质上来说，在石墨烯的“二维世界”里，电子运动具有很奇特的性质，即电子的质量仿佛是不存在的，其传导速度可达光速的1/300，远远超过了电子在一般导体中的运动速度。加上石墨烯结构在常温下的高度完美性，使得电子的传输及对外场的反应都超级迅速，这使得石墨烯具有超常的导电性和导热性。　　而且更重要的是，石墨烯还可以用来制作晶体管，由于石墨烯结构的高度稳定性，这种晶体管在接近单个原子的线度上依然能稳定地工作。若是用石墨烯来替代硅生产超级计算机，计算机的运行速度将会比现在快数百倍。因此很多人相信，石墨烯将会成为硅的接班人，引领技术领域一个新的微缩时代的来临。　　除了具有超高的强度和韧性外，石墨烯几乎是完全透明的，即使是最小的单分子原子（氦原子）也无法穿过，只吸收2.3%左右的光，还有不透水、不透气以及抵御强酸、强碱的能力，这使它有可能成为制作保护膜的理想材料。石墨烯既能导电又高度透明的特点，使得它非常适合作为透明电子产品的原料，例如触摸显示屏、太阳能电池板的原料等。　　研究人员利用锂离子可在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性，开发出一种新型储能设备——微型石墨烯超级电容器。这种装置的充电或放电速度比常规电池快100倍到1000倍，能在一分钟内给手机甚至汽车充满电。　　正因如此，所以有人说，如果20世纪是硅的世纪，那么21世纪就是石墨烯的世纪。　　2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈海姆和康斯坦丁诺沃肖洛夫，在实验中成功地从石墨中分离出石墨烯。2010年，两人因此共同获得了诺贝尔物理学奖。“下一代奇迹材料”石墨炔　　石墨烯已经如此神奇了，那么石墨炔呢？它有什么不一样的神奇之处吗？　　石墨炔和石墨烯一样，也是只由碳原子构成，也是只有一层原子厚度的二维晶体。不同的地方在于，石墨烯的平面原子结构是六边形，也被称为蜂巢晶格结构；而石墨炔的平面原子结构则能具有数种不同的二维结构，其理论上能以无数种形态存在，目前已经至少有6种石墨炔异构体被报道。　　正是因为拥有异构体结构，石墨炔具有某些独特的电子传导、力学和光学特性。此外，石墨炔还天生具有电荷载子，不像石墨烯需要额外掺杂，因此能作为制作电子元件所需的半导体材料。　　早在1968年，理论化学家鲍曼就通过理论计算证实了石墨炔结构的存在。但要想在实际中合成制备出石墨炔，还面临着很多巨大的困难。我们可以这样理解，石墨烯的平面碳原子结构和石墨的单层平面碳原子结构毕竟是相同的，因此合成制备石墨烯还可以以石墨为抓手，而合成石墨炔的难度显然是更大了。　　科学家们一直在为此不懈努力。在2010年，中科院化学所李玉良院士团队在石墨炔研究方面取得了重要突破，在世界上首次合成了石墨炔，开辟了碳材料的新领域。李玉良和他的团队从20世纪90年代中期开始探索平面碳的合成化学研究。在石墨炔的合成中，他们从源头的分子设计开始进行研究，渐渐地试着合成一些分子的片段。直到有一天在阅读文献的过程中，李玉良研究员突然联想到了一种化学的方法有可能使石墨炔大面积成膜。他们在铜片表面上通过化学方法原位合成石墨炔并首次成功地获得了大面积（3.61平方厘米）碳的新的同素异形体——石墨炔薄膜。　　今年5月9日发表在《自然合成》上的研究论文，则在石墨炔合成制备上提供了一个新的途径。此文通讯作者、科罗拉多大学波尔德分校化学教授张伟和他的团队，通过使用被称为炔烃换位反应的有机反应过程中，在热力学和动力学的控制下重新分割或切割和重组烷基化学键，也成功地制作出石墨炔。　　石墨炔被誉为是最稳定的一种人工合成的二炔碳的同素异形体。由于其特殊的电子结构及类似硅的优异半导体性能，石墨炔有望广泛应用于电子、半导体领域。　　锂在石墨中的扩散方式是面内扩散，也就是层间扩散。与石墨不同的是，石墨炔同时有二维平面结构和三维孔道结构，锂在其中有面内和面外两种扩散方式，这使得石墨炔在锂离子电池方面具有很好的应用潜力。石墨炔是一种理想的储锂材料，可以作为锂离子电池的高能量密度存储的负极材料。科学家也预测它在新能源领域将产生非比寻常的影响。　　石墨炔这种材料或许还有一些令人意想不到的神奇功能。据2020年发表在《科技日报》上的一则报道，山东理工大学低维光电材料与器件团队发现，石墨炔具有优异的紫外非线性特性，可以“恰到好处”地吸收紫外线。相关成果发表在国际知名期刊《纳米尺度》上。所谓紫外非线性材料，就是能够在紫外线强度比较低的情况下允许其通过，但若紫外线强度高于某一阈值，那么该材料就会神奇地将超额的紫外线阻挡住，形成对生物细胞的保护，从而使其成为理想的紫外防护材料。　　英国《纳米技术》杂志曾这样评价：“石墨炔是未来最具潜力和商业价值的材料之一，它将在诸多领域得到广泛的应用。”　　在合成石墨炔领域，我国科学家有着开创性的成果。而要获得大规模工业制备石墨炔的方法，还需要全球科学家们付出更多艰苦的努力，前景令人期待。

5月19日，国内高纯电子化学品材料龙头企业多氟多发布公告称，多氟多在经过现场审核和多轮上线测试后，正式进入了台积电合格供应商体系，近期将开始向台积电批量交付高纯电子化学品。　　把握机遇，不断突破打通国内外市场　　众所周知，生产芯片的第一步是制造晶圆，而在制造晶圆的过程中，需要用到多种高纯电子化学品材料，其中除了最有名气的光刻胶以外，氟化聚酰胺、高纯电子氢氟酸等高端化学品材料同样必不可少。但这些高纯电子化学品涉及多项关键技术，制作难度大，目前，高纯电子化学品材料市场几乎全被欧美、日本企业所垄断，甚至占有率达到了90%以上。　　韩国就是一个最典型的例子。2019年，日本宣布暂停对韩国出口3种半导体核心原材料的供应，使得韩国半导体产业受到沉重打击。但国内高纯电子化学品材料龙头企业多氟多很快觉察到机会，凭借过硬的产品质量和稳定的供应量，顺利通过审核，将半导体级氢氟酸出口到了韩国12英寸高端半导体企业，成功跻身全球高纯电子化学品材料供应链。　　多氟多新材料股份有限公司董事长李世江表示，高端半导体市场长期以来被国外企业所垄断，我国半导体产业发展的关键设备和八成以上的关键原材料长期依赖进口，严重影响了我国半导体产业的健康有序发展。自2015年开始，多氟多以半导体市场8英寸客户为起点，不断创新发展，开发出具有独立知识产权的电子级化学品生产新工艺，开拓新市场，以电子级氢氟酸为代表的高纯电子化学品接连取得重要突破，并逐渐被国内国外的半导体龙头企业所认可和使用。　　多氟多立足全球电子化学品市场，产品质量和管理水平已获得德州仪器、韩国三星、长鑫存储等大型半导体企业认可，打入了美韩等跨国半导体公司的供应链，同时大批量供应国内多条8英寸和12英寸半导体芯片产线。近期成功进入台积电这样一流的芯片制造企业，更是证明了多氟多在行业内的认可度和影响力正在不断地巩固和提高。　　深耕技术，精益求精跻身尖端供应链　　多氟多作为国内高纯电子化学品材料的领军企业，正如其名，深耕高端氟化工材料生产技术10余年，其拳头产品——电子级氢氟酸主要用于集成电路和超大规模集成电路芯片的清洗和刻蚀工序。有数据显示，到2026年仅在中国大陆，半导体电子氢氟酸以及相关的缓冲刻蚀液产品市场的需求就将超过5万吨/年，市场前景非常广阔。李世江介绍说，多氟多在超净高纯电子化学品的研发生产过程中，突破了工艺技术、分析检测技术、超净化处理技术、包装容器的清洗技术及标准化技术等关键技术，所生产的电子级氢氟酸品质达到UP-SSS级，产品纯度达到PPT级，是目前半导体用电子级氢氟酸的最高级别，能够满足目前最先进工艺制程对材料的要求，处于国际一流水平。　　李世江表示，因为台积电对于供应商的审查非常严格，为此多氟多高度重视、充分准备，成立了总经理挂帅的审核工作推进领导小组统筹具体工作，严格按照台积电的要求对整个体系进行完善提升。审核一共分为三个阶段，分别是文件审核、现场稽核、产品验证。最终，多氟多经过了两年多的时间完成了整个审核过程，依靠过硬的技术、创新的成果及稳定的品质通过了台积电的验证，成为合格供应商并开始批量供货。　　干湿并进，产能升级保障全球供应需求　　不仅是电子级氢氟酸这类的湿电子级化学品，多氟多在干电子化学品上同样成绩斐然，多氟多的子公司——中宁硅业的高纯硅烷、乙硅烷、高纯四氟化硅、纳米硅粉等产品已进入国内知名半导体企业供应链。在多氟多2021年定增11.5亿元募投项目中显示，多氟多正在建设年产3万吨超净高纯电子级氢氟酸、年产3万吨超净高纯湿电子化学品、100吨高纯乙硅烷、100吨高纯氟氮混合气、300吨高纯四氟化硅等项目。这些项目将于今年下半年陆续建成投产，并根据市场情况逐步释放产能，以更好地满足半导体产业对电子化学品持续增长的需求。　　多氟多新材料股份有限公司副总经理王泽国表示，多氟多的定位是全球半导体的综合化学品服务商，目前已经打破了国外对超净高纯电子化学品技术封锁和市场垄断，满足了集成电路产业对高纯电子级氢氟酸需求，解决了重点领域卡脖子问题，提升了我国基础关键新材料制造水平和自给保障能力，对我国集成电路配套电子化学品行业创新能力和发展质量的提升提供了有力支撑。

北京易科泰代理的PlantScreen植物表型分析平台在荷兰植物生态表型中心（NPEC）安装运行，这是该中心成立后安装运行的首套植物表型分析系统，整套系统由光适应室、叶绿素荧光成像单元、RGB 3D成像单元、3D激光扫描成像单元等组成，有轮子可以方便移动，被称为“可移动的高通量表型成像分析平台”。 美国橡树岭国家实验室（ORNL）生物能源创新中心设计安装大型PlantScreen植物表型分析平台，包括如下成像分析功能模块：1)RGB 3D成像分析单元，用于植物三维形态结构分析和颜色分析2)3D激光扫描成像分析单元，用于植物三维形体结构测量和3D建模3)脉冲调制（PAM）叶绿素荧光成像分析单元，用于植物生理性状及胁迫等成像分析4)高光谱成像分析单元，用于植物生化结构组成及代谢组学研究分析5)NIR近红外成像分析单元，用于植物水分分布成像分析6)高分辨率红外热成像分析单元，用于气孔导度动态分析该大型平台计划于2019年6月安装完毕并运行。 另一大型PlantScreen植物表型平台将于2019年上半年在匈牙利科学院生物科学研究中心（BRC）安装运行，该平台建设包括大型FytoScope植物生长室、紧凑型PlantScreen植物表型成像分析系统（安装在FytoScope内）、PlantScreen高通量根系表型成像分析系统（安装于FytoScope内）、大型模块式PlantScreen植物表型成像分析平台（安装在温室内）。该平台包括如下成像分析功能单元：1)根系与地上茎叶（root and shoot）表型分析单元，包括RGB 3D成像技术和3D激光扫描技术，对植物及其根系形态结构性状和生物量等进行高通量分析测量2)光合作用、胁迫耐受性、生理状态成像分析及GFP/YFP成像分析，采样脉冲调制（PAM）叶绿素荧光成像技术3)生化组成及代谢成像测量，采用VNIR高光谱成像分析技术4)气孔导度动态测量分析，采用高分辨率红外热成像技术 易科泰生态技术公司为您提供植物表型分析全面解决方案:?手持式或便携式叶绿素荧光测量与成像技术?手持式或便携式植物光谱与高光谱成像测量技术?手持式或便携式红外热成像技术 ?FluorCam叶绿素荧光成像全面解决方案?FluorCam多光谱荧光成像技术全面解决方案?FKM多光谱荧光动态显微成像技术方案——细胞亚细胞水平分析植物性状?Specim高光谱成像技术全面解决方案?PlantScreen高通量植物表型成像分析技术?叶绿素荧光成像、高光谱成像、红外热成像、多光谱成像、RGB成像综合集成技术方案

近期，中国科学院近代物理研究所等机构的科研人员参与RHIC-STAR国际合作实验研究，首次在重离子碰撞实验中观测到超核的集体运动。该成果为研究致密核物质环境中的超核-核子相互作用开启了一个新的方向，相关成果于5月24日发表在《物理评论快报》（Physical Review Letters）杂志上。 超子是包含有奇异夸克（s）的重子，核子（质子和中子的统称）中只包含有上夸克（u）和下夸克（d）。超子和核子可以形成束缚态，人们称之为“超核”。理论预言宇宙中的致密天体——中子星的内部存在超子。然而，超子的出现将软化核物质状态方程，这给理论上构建大质量的中子星带来了挑战，被称为中子星研究中的 “超子谜题”。 实验上测量致密核介质中的超子-核子相互作用强度，是解决“超子谜题”的关键步骤，同时对于理解强相互作用的理论——量子色动力学具有重要意义。超核集体运动实验测量数据可用于提取致密核介质中的超子-核子相互作用，有可能解决“超子谜题”。 据研究人员介绍，高能重离子碰撞是在实验室产生和研究致密核物质性质的独特工具。重离子碰撞过程中，粒子由于致密核物质内部压强梯度会产生集体运动（集体流），如直接流、椭圆流等。在实验中，科学家们已经观测到介子、重子、轻核的集体流。由于实验上产生的超核非常稀有，此前超核集体流测量研究尚属空白。 研究人员基于美国布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机（RHIC）装置上的STAR实验3GeV金-金碰撞数据，重建得到约8400个超氚（由一个Λ超子、一个质子和一个中子构成）和约5200个超氢-4（由一个Λ超子、一个质子和两个中子构成）。这是目前实验上观测到的最大统计量的超氚和超氢-4数据样本。 研究团队首次在实验上观测到了这些超核具有显著的直接流。同时，他们还提取了超核和轻核直接流在中心快度区域的斜率。经过比较发现，轻核与超核的直接流斜率都存在一个相似的质量标度律，这意味着超核和轻核在重离子碰撞中的产生都可以用“并和过程”来解释。 这项工作为研究有限压力下的超子-核子相互作用开辟了一个新方向，对于建立核核碰撞和决定致密星体内部结构的状态方程之间的联系具有重要意义。 中子星是大质量恒星生命尽头塌缩形成的致密天体。近代物理所供图。

2024年4月16日，安捷伦宣布旗下GenetiSure Dx 产后微阵列芯片 已获得欧洲IVDR C类认证。此认证充分证明，该微阵列芯片符合IVDR设立的更高标准。未来，整个欧盟的临床遗传学家及其他专业医疗工作者都能持续使用这款值得信赖的定性分析微阵列芯片。据估计，包括妊娠测试、COVID-19 检测、尿液检测试纸在内的体外诊断器械将在70%的诊断决策中发挥作用。为确保此类器械的安全性和性能，欧盟特引入IVDR监管框架。根据新规，体外诊断器械将受到更严格的监管审查，以确保符合严格的临床证据标准，并践行更高的透明度和更严格的标准化。GenetiSure Dx产后微阵列芯片使用安捷伦专有的比较基因组杂交微阵列芯片（aCGH）来识别整个基因组中的拷贝数和拷贝中性变化，帮助细胞遗传学家准确评估与发育迟缓、智力障碍、先天异常和畸形体征有关的遗传异常。此微阵列芯片基于染色体微阵列技术，其诊断准确性和易用性已得到证明。安捷伦诊断和基因组学事业部裁（暂任）Bob McMahon 表示：“GenetiSure Dx产后微阵列芯片可在单一检测中兼顾高分辨率、准确性和速度，必将推进染色体异常的产后诊断。该微阵列芯片已通过欧洲IVDR C类认证，我们深信，该产品将持续满足整个欧盟内专业医疗工作者及其患者的需求。”安捷伦首席质量与监管官Jenipher Dalton总结道：“IVDR认证足以证明我们产品的安全性和质量，兑现了我们作为细胞遗传学市场可靠解决方案提供商的承诺。”GenetiSure Dx产后微阵列芯片适用于SureScan Dx微阵列芯片扫描仪系统，通过CytoDx软件进行分析，作为“DNA到结果”完整工作流程的一部分。该器械预期不单独用于诊断目的、植入前或产前检测或筛查、群体筛查，以及检测或筛查获得性或体细胞基因突变。

林可胺类抗生素(Lincomycin)又叫洁霉素，是由放线杆菌或小单孢菌产生的一类抗生素。主要对革兰阳性菌、某些厌氧菌和霉形体有较强抗菌作用，抗菌谱较红霉素窄。金黄色葡萄球菌、溶血性链球菌、肺炎球菌及猪肺炎霉形体、鸡败血霉形体对本品敏感，但肠球菌一般对本品耐药；厌氧菌如拟杆菌、破伤风杆菌、梭状芽孢杆菌、魏氏梭菌、消化球菌等对本品敏感。主要用治疗革兰阳性菌特别是耐青霉素的革兰阳性菌所引起的各种感染，霉形体引起的家禽慢性呼吸道病、猪喘气病，厌氧菌感染如鸡的坏死性肠炎等，也用于治疗猪密螺旋体痢疾、弓形体病和狗、猫的放线菌病。《GB/T2020762-2006.20畜禽肉中林可霉素竹桃霉素红霉素替米考星泰乐菌素克林霉素螺旋霉素吉它霉素交沙霉素残留量的测定 液相色谱-串联质谱法》规定，林可霉素的最大残留限量（MRL ）为1.0 &mu g/kg；克林霉素的最大残留限量（MRL）为1.0 &mu g/kg。 本方案建立了使用岛津超高效液相色谱仪LC-30A和三重四极杆质谱仪LCMS-8030联用快速测定水产品中林可胺类抗生素的方法，供相关检测人员参考。水产品经处理后，用超高效液相色谱LC-30A分离，三重四极杆质谱仪LCMS-8030进行分析。盐酸林可霉素在1-100 µ g/L；盐酸克林霉素在1-100 µ g/L浓度范围内线性良好，标准曲线的相关系数均在0.9996以上；对1 µ g/L、5 µ g/L和10 µ g/L林可霉素、克林霉素混合标准溶液进行精密度实验，连续6次进样保留时间和峰面积相对标准偏差分别在0.31%和3.95%以下，系统精密度良好。 岛津三重四极杆质谱仪系列 了解详情，请点击《超高效液相色谱三重四极杆质谱联用法测定水产品中林可胺类抗生素残留》。 关于岛津 岛津企业管理（中国）有限公司是（株）岛津制作所为扩大中国事业的规模，于1999年100%出资，在中国设立的现地法人公司。 目前，岛津企业管理（中国）有限公司在中国全境拥有13个分公司，事业规模正在不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心；覆盖全国30个省的销售代理商网络；60多个技术服务站，构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。 岛津作为全球化的生产基地，已构筑起了不仅面向中国客户，同时也面向全世界的产品生产、供应体系，并力图构建起一个符合中国市场要求的产品生产体制。 以&ldquo 为了人类和地球的健康&rdquo 为目标，岛津人将始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn/an/ 。

p style=" text-align: center " strong 该微阵列芯片可用于检测遗传异常并有助于更快确定对应治疗方案 /strong /p p 　　2017年9月20日，北京——安捷伦科技公司(纽约证交所： A)宣布其首款用于诊断的比较基因组杂交 (CGH) 微阵列芯片 GenetiSure Dx 产后微阵列芯片，已获得美国食品和药品监督管理局 (FDA) 的 510(k) 认证。这款微阵列芯片使临床遗传学家能够比用传统方法更早、更准确地检测出与发育迟缓、智力障碍、先天性畸形和不明原因畸形体征相关的遗传变异。 /p p 　　GenetiSure Dx 产后微阵列芯片是采用多个合作实验室的 900 个样品经过大量临床验证后得到的成果，并将 CGH 技术成功运用于诊断领域。此款微阵列芯片以安捷伦专有的比较基因杂交微阵列芯片为基础，可从基于临床表现而进行染色体检测的患者外周血样中获取基因组 DNA 的拷贝数变异与杂合性缺失数据。采用一种微阵列芯片检测两类变异的功能可提高诊断阳性率并缩短获得结果的时间。 /p p 　　此款微阵列芯片以前仅在欧洲销售，而现在，美国的临床遗传科学家也可使用该微阵列芯片得出明确的遗传诊断，从而将医学研究的重心由找到病因快速转换到给予适当医疗与家庭支持。 /p p 　　安捷伦基因组学解决方案部和临床应用部副总裁兼总经理 Kamni Vijay 表示：“GenetiSure Dx 产后微阵列芯片获得 FDA 认证对我们而言是一个重要的里程碑，坚定了安捷伦将完整诊断解决方案引入常规临床实验室的信念。 该微阵列芯片通过提供从 DNA 扩展到数据分析的验证工作流程，使传统的核型分析实验室能够轻松采用基于微阵列芯片的细胞遗传学检测方法，而无需进行大量高成本的验证。” /p p 　　该微阵列芯片适用于 Agilent SureScan Dx 微阵列扫描仪系统(II 类豁免医疗器械)，并与 CytoDx 软件配合进行分析。 /p p 　　关于安捷伦科技公司 /p p 　　安捷伦科技公司(纽约证交所： A)是生命科学、诊断和应用化学市场领域的全球领导者。 拥有 50 多年的敏锐洞察与创新，我们的仪器、软件、服务、解决方案和专家能够为客户最具挑战性的难题提供更可靠的答案。在 2016 财年，安捷伦的净收入为 42 亿美元，全球员工数约为 13,000 人。 /p

国家自然科学基金委员会副主任、中国化学会理事长、中国科学院院士姚建年谈中国化学科学研究发展 　　改革开放30年来，与国内各行各业一样，我国的化学科学研究获得了全方位发展，步入了高速发展时期，无论在基础、应用基础研究还是成果转化、实现产业化方面都取得了骄人的成绩。不仅如此，这一领域还涌现出了许多完全自主知识产权的创新成果，发表的学术论文数量和质量都有明显增加和提高，在国际上的影响进一步扩大，国际学术地位得到进一步提升，我国已成为国际化学社会中一支彰显巨大影响的重要力量。 　　2010年已经过去，盘点我国化学科研事业在这一年中所取得的突出进展，我们可以看到具有科研成果丰硕、基础研究更加扎实深入、原始创新不断涌现的明显特点。 　　科研工作取得丰硕成果 　　科研成果的数量与质量是衡量科研水平的重要指标之一。2010年，一批化学成果获得了国家科技奖励。继闵恩泽和徐光宪两位老科学家先后获得国家科学技术最高奖之后，在2009年度国家科学技术奖励大会上，化学工作者共获国家自然科学奖、国家技术发明奖和国家科技进步奖40项，占全部获奖项目总数的13.8%。 　　数据表明，2010年的化学延续了其在国家科技奖励方面的良好势头，充分展示了我国化学科学的发展和取得的成就，有力证明了化学无论在基础研究还是技术和应用创新研究方面，都对科学、国民经济和社会发展作出了十分重要的贡献。 　　发表学术论文是科学家进行学术交流的主要工具，其数量和质量也是检验基础研究水平的重要信标。在2010年，化学学科学术论文的质量与数量齐增长。仅据美国信息科学研究所(ISI)知识网公布的截至2010年6月底的过去10年半的资料统计，由我国科学工作者在被“期刊引文报告”数据库所收录的期刊(即所说的SCI收录期刊)上发表的化学论文总数已经超过日本，居世界第2位。 　　2010年，这种势头得到了延续，截至12月20日，Web Science数据库统计的我国发表的化学论文达到16385篇。这些论文中，有许多原创性新成果在国际学术界产生了很大的影响，被包括美国《科学》、英国《自然》、美国《国家科学院院刊》、《美国化学会志》、德国《应用化学》、英国《化学通讯》等在内的国际最著名期刊所评述。 　　基础研究更加深入原始创新不断涌现 　　2010年发表的学术论文表明，我国的传统化学学科不断创新，在新方法新技术的开发、新概念新理论的提出等方面取得了一大批新成果 新兴学科发展迅速，在同一起跑线上参与了国际竞争，部分学科与项目已经崭露头角，该领域在国际上颇具影响力。 　　2010年化学学科研究的新方法、新技术不断涌现。光谱分析研究人员提出并建立的壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱(SHINERS)方法，首次在电化学条件下获得了铂、铑等各种原子级平滑单晶上的表面拉曼光谱，成功检测到半导体硅表面的成键物种、活细胞壁的组分乃至橘子皮的残留微量农药。该突破使得表面增强拉曼光谱技术得以检测各类材料的最表层化学组分和应用于任何形貌的基底，作为一种新型超高灵敏度的普适检测技术，将在食品安全、环境保护、医学诊断、材料表面分析、公安等领域具有广阔应用前景。同时，该方法不仅使表面拉曼光谱技术发展得更通用和实用，还有望拓展至表面红外光谱、和频振动光谱和荧光光谱等其他谱学技术。 　　化学学科还发展了一种利用水溶性阳离子型共轭聚合物作为荧光探针实现DNA甲基化水平探测的新方法，其灵敏度高、成本低、引物无需荧光标记，而且检测在均相溶液中进行，无需分离、纯化手段，可以方便地用于肿瘤特异性基因标志物的筛选研究 了解相关抑癌基因启动子区CpG岛的甲基化状态，对于及时发现和治疗癌症非常重要，在临床肿瘤早期诊断上具有潜在应用价值。 　　此外，我国科学家还提出了包括高温裂解商品化SiC颗粒实现规模化制备高品质无支撑石墨烯材料的方法、模板剥离制备超平滑表面金属纳米结构的方法 实现细胞图案化以及快速高灵敏度高通量检测分析细胞培养、药物刺激与细胞代谢物的微流控分析方法 在纯水溶剂体系中，对氟离子进行快速检测的氟离子检测试纸和对氟乙酰胺等含氟毒物的快速电化学检测的方法 利用苯—氟苯相互作用调控晶体堆积实现单体自组织辅助的无催化剂点击聚合方法，以室温本体聚合所得到的生物相容性好且可降解的类磷脂超支化聚合物为载体，通过连接结合配体或抗体的策略，将不同种类的抗肿瘤药物(如氮芥、阿霉素、紫杉醇等)输送到肿瘤细胞内部来达到抗肿瘤的目的 以聚烯烃或回收聚烯烃为碳源材料制备碳纳米管材料的方法 没有金属参与的、温和条件下合成芳香硼酸酯的方法，以及含氮杂环化合物的不对称氢化策略 胶体和界面化学的“自模板法”和气液界面单层胶体晶体模板新方法 利用同步辐射装置，建立了把同步真空紫外光解离质谱技术与普通的实验室手段相结合用于燃烧化学研究不同方面的方法…… 　　这些研究对于推动和促进材料制备、有机合成、纳米科学和生命科学的发展显示了重要的科学意义和作用。 　　2010年化学基础研究新理论、新概念不断取得突破。科学家通过设计一个世界上最高分辨率的交叉分子束散射实验，首次成功观测到了理论预测的转动量子态为12、13和14的反应共振态分波所引起的3个振荡峰，并且发现理论预测的共振态能量完全达到了光谱精度，又一次实现了反应共振态研究方向上的新突破。 　　科学家还利用限域效应机理，在铂表面构建了具有配位不饱和的亚铁纳米结构催化剂，不仅成功实现了在质子交换膜燃料电池真实操作条件下氢气中微量一氧化碳的完全脱除，而且发展出了“界面限域催化”的概念。 　　除此之外，科学家还采用蒙特卡罗方法获得了对ABA两亲性三嵌段共聚物在选择性溶剂中自组装形成囊泡状胶束的动力学过程的模拟结果，对囊泡这一特殊结构的形成机理赋予了新的解释，还对嵌段共聚物在选择性溶剂中的自组装动力学过程有了更深层次的认识。 　　新材料不断被发现，并得到研制：新的碳同素异形体——大面积石墨炔薄膜(graphdiyne) 潜在的深紫外非线性光学晶体材料——具有无心空间群的新型碱金属硼铍酸盐类 通过控制所施加的电信号就可以实现可控电驱动的碳纳米管/壳聚糖复合物薄膜 利用扫描隧道显微术构筑的存在手性的二维笼目网格结构 可直接释放抗癌药喜树碱且能增加载药量而大大降低了初始暴释，并可同时释放两种药物起到协同治疗效果的生物高分子材料 对丁二烯和异戊二烯聚合有非常高的催化活性并突破了顺1，4-选择性97%极限的催化体系 可以使超过90%的大肠杆菌被抑制且对哺乳动物细胞产生的细胞毒性很小的纸片样宏观石墨烯膜 可以在溶液中的纳米级“中国地图”表面，实现DNA杂交反应并实现可寻址的高灵敏基因检测，以及通过原子力显微镜技术实现对单碱基变异性的高特异性分辨的液态DNA芯片 还有中国古代建筑用糯米灰浆成分之谜的破解等，都是具有重要理论和应用价值的进展。 　　我国一直处于国际先进水平的有机/聚合物白光电致发光器件，2010年又取得一系列的新进展，仅据前9个月的统计，“期刊引文报告”数据库收录的有关该领域的961篇论文中有374篇是我国作者发表的，占38.9%，足见我国在该领域的学术地位与影响。 　　有机反应是化学和材料科学的基础。2010年新反应与新化合物的分离、表征亦取得较大突破。 　　金属催化的碳碳键形成反应是有机化学中最为重要的一类反应，钯催化的交叉偶联反应正是由于其在形成碳碳键方面的重要作用而被授予了2010年的诺贝尔化学奖。 　　我国化学家在这方面也取得了很有意义的进展，特别是采用廉价的铜、铁及其盐为催化剂的炔基化反应、三氟甲基化反应、氧化酰胺化/双酮化反应、不活泼芳烃与卤代芳烃的直接偶联反应、3组分生成1，3-二取代联烯的反应等。在钯催化的交叉偶联反应的应用范围拓展至多氟芳烃方面，也取得了突破。 　　还有，多种环肽类生物活性物质的全合成以及50余种(其中不少具有抗癌、抗肿瘤、抗菌、抗细胞毒和抑制微生物等生物活性)的新生物碱、萜类等化合物和骨架的分离和结构确定等，也都是有机化学领域的重要进展。 　　可持续发展成为化学研究工作主题 　　在坚持科学发展、可持续发展的理念指导下，我国对绿色溶剂——离子液体的基础物化性质进行了深入的研究，成功应用天然、价廉、可再生的原料制备了多种离子液体 在CO2的转化，分子氧和过氧化氢的绿色氧化、纤维素、木质素、糖类等生物质的转化等方面都有很好的进展，具有重要的借鉴意义。 　　比如以手性膦酸为催化剂，用H2O2可以把3位取代的环丁酮通过不对称Baeyer-Villiger反应高选择性地得到相应产物，反映体过量值可以高达93% 在水和有机溶剂中和氢氧化钌催化下，用分子氧实现了伯胺的高选择性氧化 以TiO2担载的Au-Pd双金属为催化剂，高选择性地用空气氧把甘油氧化得到乳酸 用金属纳米粒子和质子酸性离子液体组成的双功能催化体系，将酚类木质素模型化合物一锅有效且低能耗地转化成烷烃 将廉价的三维连通孔结构的介孔活性炭担载的碳化钨用于纤维素的催化转化，使担载的碳化钨催化剂在反应中表现出更高的活性、选择性和稳定性，可以把乙二醇的收率提高到70%以上 在离子液体中，实现了把玉米秆、稻秆和松木等以及糖类等生物质直接转化成重要的化石产品替代物——5-羟甲基糠醛和糠醛的高效低成本方法…… 　　新型、清洁能源已经成为实现社会和经济可持续发展的关键。目前，国际上的热点领域有：氢能源(燃料电池)及储氢、生物燃料、有机/聚合物太阳能电池和有机染料敏化太阳能电池等。 　　2010年，我国科学家在这些领域都做出了突出的工作。比如理论研究发现并由实验证实，水溶液电解质锂离子电池的负极材料会被氧气氧化是造成此类电池容量衰减的主要原因 通过密封除氧和选择合适的电极材料实现了水溶液电解质锂离子电池循环性能的大幅度提高，对推动其在风力、太阳能发电等能量储存、智能电网峰谷调荷和短距离电动公交车等的应用具有重要意义。 　　科学家还利用基于含时密度泛函电子动力学的第一性原理对染料敏化太阳能电池中的染料分子的计算结果，为精确调控微观、超快过程，进一步优化此类新型电池的光电转化效率提供了基础 在理论模拟基础上，由1，3，5-三乙炔苯催化聚合制备得到了刷新同等条件下物理吸附储氢纪录的三维微孔共轭聚合物 用模拟天然形成化石燃料地质条件的高温高压水热环境中进行反应的水热液化工艺，将海洋水体富营养化造成海上“绿潮”的大型海藻浒苔转化为生物油，把这一污染“元凶”变成为制造新能源的原材料。 　　还有一项有意思的研究：以经过酸预处理的乳牛粪便为原料生产生物氢的最大氢产量高于此前所有报道，既得到了清洁能源，又有助于解决环境污染，还提供了一种同时供应生产甲烷的理想原料的有机废物处理方法，可谓一举三得。 　　科学家还使用由研制的新型受体材料构筑的聚合物太阳能电池的填充因子、开路电压和能量转换效率等多项指标为同类体系的文献最高值。 　　资源的合理、高效、洁净利用是实现循环经济和可持续发展的有效途径。比如，采用双氧水与乙酸原位产生的过氧酸直接氧化，实现了甾体皂甙元资源100%利用和“零排放”，完成了“百kg”规模的试验。一旦推广，每年将减少约8000吨含铬工业废弃物的产生，同时回收约500吨手性试剂 油田废水处理以及处理后废弃物的高值化应用项目及300吨/年的油田废水处理成套工艺和装置获得成功，都是具有很好的经济与社会效益的重要进展。 　　应用研究和成果转化有新突破 　　在2010年，我国的应用及应用基础研究也取得了极其重要的进展，在把科研成果转化为生产力方面有了新的突破。 　　“煤制乙二醇”等产业化示范装置的平稳顺利运行和成功试车投产，标志着我国煤基能源化工产业化取得了重大突破，奠定了我国在世界煤基化工产业中的领先地位，对于实施我国以煤代油战略、煤炭资源清洁高效利用和保障国家能源安全具有重要意义。 　　大型储能系统和智能电网是太阳能和风能等新型清洁能源的可持续发展所不可或缺的，而且对于安全用电也是极其重要的。继先后研制成功650Ah的钠硫储能单体电池和全钒液流储能电池之后，作为国家电网上海世博园智能电网综合示范工程一部分的100kW/800kWh钠硫储能系统和“太阳能光伏发电—5kW/50kWh液流电池储电”联合供电系统，已分别成功启动运行和实现了连续无故障安全运行。这些成果的取得是产学研合作机制的一大创新。 　　纳米材料绿色印刷制版技术在成功建成中试线的基础上，开展了进一步的产业化开发，其成功将对推动印刷行业的技术转化、实现快速环保印刷具有革命性的意义。 　　国际学术影响力明显提升 　　我国化学科学的发展引起了国际学术界的高度关注，发表的论文屡屡被作为热点、亮点、顶级十佳论文等给予评述。特别是2010年，英国皇家化学会出版社(RSC)、《先进材料》、《配位化学评论》和《亚洲化学学报》等都为纪念北京大学化学研究与教育百年而出版了专集 《先进材料》还出版了中国科学技术大学专集。 　　另外，目前我国已有一批化学家在国际著名学术期刊出任副主编等要职。仅以高分子科学领域为例，就有6种该领域最著名的期刊由我国内地的化学家担任副主编。还有近年来，国际著名期刊约请中国化学家撰写特邀论文的情况屡见不鲜，据对影响因子在10以上的7份专门刊登综述论文的著名期刊统计，仅2010年前7个月就已经发表了中国内地科学家的综述论文68篇，创下了前所未有的新纪录。 　　2010年夏天，美、英、德、日等国化学会都派出了高级别的代表团到会参加了在厦门举行的中国化学会第27界学术年会，共同见证了中国化学会成立以来规模最大、水平最高的学术盛典，并主动表示希望加强合作。目前，中国化学会已先后与他们签订了合作协议或合作框架意向书等，使合作进一步制度化并推向深入持久。 　　所有这一切都是国际化学界对我国化学家工作的充分肯定，也是我国化学科学的学术影响力明显提升的力证。 　　2011年，我们迎来了“十二五”的起步之年，也是联合国的“国际化学年”。我们将围绕国际化学年的主题“化学——我们的生活，我们的未来”开展一系列的活动，以增进公众对化学的认知和了解，提高年轻人对化学科学的兴趣，培养他们对化学未来发展的热情。 　　我们一定要继承老一辈化学家的优良传统，以更踏实的工作、更昂扬的精神状态和充满激情的斗志，积极做好“十二五”的规划和各项工作，更进一步提高我国化学科研的原始创新能力，为化学科学的不断发展作出应有的贡献。

金融界2024年2月19日消息，据国家知识产权局公告，华为技术有限公司申请一项名为“多光谱模组及电子设备“，公开号CN117560563A，申请日期为2022年8月。专利摘要显示，本申请提供了一种多光谱模组及电子设备，其中，多光谱模组包括驱动组件、镜头组件、滤光片组件和图像传感器，镜头组件、滤光片组件和图像传感器依次排列其中：滤光片组件包括至少一行沿第一方向排列的多个滤光片组，每个滤光片组中包括至少一行沿第一方向排列的多个滤光片，每个滤光片组中具有相同位置的滤光片的通过波长段均相同，多个滤光片中至少两个滤光片的通过波长段不同；驱动组件与镜头组件、滤光片组件和图像传感器中的一者或两者连接，驱动组件用于驱动镜头组件、滤光片组件和图像传感器中的一者或两者沿第一方向运动。本申请能够在满足进光量和空间分辨率不受影响的同时，减小多光谱模组的体积。

p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 从中国原子能科学研究院（简称原子能院）获悉，在国家自然科学基金重大项目支持下，锦屏深地核天体物理实验室（JUNA）在位于四川西昌的中国锦屏地下实验室（CJPL）正式启动。项目负责人、原子能院副院长柳卫平在现场介绍，项目启动后，将向核天体物理研究领域最关键的“圣杯”反应发起冲击，为理解大质量恒星的演化和元素起源提供新的数据。 /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 在浩瀚无垠的宇宙中，恒星经历着形成、演化、死亡的缓慢过程。这些星体发光发热的能量来自其内部发生的热核聚变反应。这不断发生的核过程为自然界所有化学元素提供了赖以生成的土壤。核天体物理主要运用核物理的知识和规律阐释宇宙中各种化学元素及其同位素核合成的过程、时间、物理环境及丰度分布和核过程对恒星结构及演化进程的影响。 /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 在国际上，核天体物理是基础科学研究的前沿领域。柳卫平说，开展关键天体物理核反应的精确测量是核天体物理未来发展不可或缺的重要方向。“圣杯”反应将会影响碳氧丰度比这一核天体物理基本问题。 /p p /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp CJPL实验室是目前世界上最深的地下实验室，垂直岩石覆盖达2400米，可以将宇宙线通量降到地面水平的千万分之一至亿分之一。同时，洞内岩体本身的天然放射性也极低。这些为暗物质探测、核天体物理、中微子实验等重大基础性前沿课题研究提供了得天独厚的良好环境。我国已将该实验室建设列入国家重点研发计划。2014年，我国启动了锦屏实验室二期（CJPL-Ⅱ）扩建工程，实验室空间从4000立方米跃至30万立方米。 实验室建成后，将成为国际上最大的地下实验室，能够同时开展更多的深地科学领域实验项目，有望逐步发展成为面向世界开放的国家级基础研究平台。 /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 自2011年以来，锦屏一期实验室已经开展了暗物质相关研究。此项目启动标志着CJPL-Ⅱ正式开展多学科研究。& nbsp /p p br/ /p

对可可脂进行SAXS/WAXS联用测试，以研究热处理下脂质相的演变介绍 可可脂是一种多形态混合物，有多达六种甘油脂（脂肪酸）的结晶形式，其中每一种都有不同的稳定性和熔点。为了在巧克力产品中获得最稳定的多晶型物，在生产过程中使用一种叫做回火的可控结晶。最常用的回火方法中主要包括以下连续四步：I）完全融化巧克力至所有脂肪晶体都融化，II）降低温度促进结晶，III）等待稳定和非稳定多形体的结晶出现，IV）再把温度升高至非稳定结晶（稳定多晶体的熔点一般比非稳定高）的熔点。随后，进一步降低温度至室温，稳定的晶体将会作为结晶过程中的晶种，促进可可脂大量结晶成稳定的形式。因此，热历史对最终结晶相有直接的影响，反过来最终结晶相也直接与口感相关。SAXS和WAXS联用是一种强大的技术，可以发现晶体相的形态随温度的变化。在此应用手册中，我们研究了可可脂的非均衡纳米结构随温度的变化，模拟了回火的部分过程。测试和结果 液态Criollo可可脂首先在50℃烤箱中融化30分钟，并在低真空下排气30分钟。随后将样品转移到与凝胶/粉末孔尺寸一致的模具中。模具内样品完全凝固后，转移到凝胶/粉末孔中热处理。图1即是可可脂样品的温度周期。为了获取相变随温度变化的准确过程，在不间断模式下进行高频测试（在这种情况下，每12秒获得一张图像）。通过两个探测器同时进行SAXS和WAXS测试，然后使用XSACT软件的批量处理模式合并1D数据，这样就包含了连续的q值范围[0.003, 4.2] Å-1。叠加所有曲线从而生成热研究的全局视图，如图2（a）所示。图1. 采集数据时的温度周期 图2（b）显示长周期q=0.128 Å-1（由Δ标记）的主要多晶体在20℃时开始结晶。几分钟后，在q=0.115 Å-1和0.23 Å-1时，样品温度低于14℃（由*标记），SAXS光谱出现额外的峰值。能够观察到这些峰值意味着不稳定瞬态多晶体的出现，在SAXS数据中主要层状相出现后并且只在有限的时间内出现。同时，如图2（c）所示，WAXS数据在q= 1.40 Å-1处的宽峰和q=1.53 Å-1处尖峰之间有个平滑的过渡，这也可以解释成是从βv到β’的相变。SAXS光谱观察到的额外层状相表明从49Å到57Å的短暂膨胀，最终使其完成到β多晶型物的完全转变。图2.（a）每12s按时间顺序采集的温度变化散射数据。1D数据从下（开始）到上（实验结束）排列，用颜色表示强度，纵轴是相关的温度。 这里SAXS和WAXS联用实验的q值范围涵盖了[0.003, 4.2] Å-1。（b）子图（A）的红色区域分隔了3D 的SAXS区域。这里曲线颜色表示温度。为清楚起见，每个1D数据都按时间顺序垂直移动。（c）子图（a）的黄色区域分隔了3D 的WAXS区域。这里数据的颜色表示温度。为清楚起见，每个1D数据都按时间顺序垂直移动。在4℃下记录两次采集间隔10分钟。结论 SAXS/WAXS联用测试已经用于研究Criollo可可脂晶体的结构随温度的演变。在不间断模式下进行高频测试，研究这种复杂材料的非均衡形态。因此，可以观察不同层状相的形成和熔化，并确定精确的结晶和熔化温度。据作者所知，当样品一直保持在4℃时，有证据显示存在短时间的长周期，最终只留下稳定的相，这个之前没有报道。最后，通过利用相应的峰的散射矢量q，可以确定在均衡形态下的脂质层状形貌和相关晶相。这项工作证明了实验室SAXS/WAXS设备可用于精确研究脂肪在食物加工过程中的行为，如可可脂这种复杂食品。

美国哥伦比亚大学工程系和医学中心的一组研究人员报告说，他们已经开发出一种多器官芯片形式的人体生理模型，该芯片由经过工程改造的人体心脏、骨骼、肝脏和皮肤组成，通过循环免疫细胞的血管流动，以重现相互依赖的器官功能。研究人员创造的这种即插即用的多器官芯片，大小与显微镜载玻片相当，可为患者定制。由于疾病进展和对治疗的反应因人而异，因此这种芯片最终将为每位患者提供个性化的治疗。这项研究刊载于4月27日出版的《自然生物医学工程》杂志上。灵感来自人体工程组织已成为疾病建模和在人体环境中测试药物疗效和安全性的关键组成部分。研究人员面临的一个主要挑战，是如何使用多种可进行生理交流的工程组织来模拟身体功能和全身性疾病，就像它们在体内所做的那样。然而，必须为每个工程组织提供自己的环境，以便特定的组织表型可维持数周至数月，符合生物学和生物医学研究的要求。使挑战变得更为复杂的是，必须将组织模块连接在一起以促进它们的生理交流，这是对涉及多个器官系统的建模所必需的。从人体的工作原理中汲取灵感，研究团队构建了一个人体组织芯片系统，在该系统中，他们通过循环血管流动将成熟的心脏、肝脏、骨骼和皮肤组织模块连接起来，让相互依赖的器官能够像在人类的身体里。研究人员之所以选择这些组织，是因为它们具有明显不同的胚胎起源、结构和功能特性，并且受到癌症治疗药物的影响。“在保持其个体表型的同时提供组织之间的交流一直是一项重大挑战，”该研究的主要作者、哥伦比亚大学干细胞和组织工程实验室副研究科学家凯西罗纳德森-博查得说，“因为我们专注于使用源自患者的组织模型，我们必须单独使每个组织成熟，以便它以模仿患者身上的反应方式发挥作用，我们不想在连接多个组织时牺牲这种先进的功能。在体内，每个器官都维持着自己的环境，同时通过携带循环细胞和生物活性因子的血管流动，与其他器官相互作用。因此，我们选择通过血管循环连接组织，同时保留维持其生物保真度所必需的每个单独的组织生态位，模仿我们的器官在体内连接的方式。”组织模块可维持一个月以上研究团队创建了组织模块，每个模块都在优化的环境中，并通过选择性渗透的内皮屏障将它们与常见的血管流分开。个体组织环境能够跨越内皮屏障并通过血管循环进行交流。研究人员还将产生巨噬细胞的单核细胞引入血管循环，因为它们在指导组织对损伤、疾病疗效的反应方面发挥着重要作用。所有组织均来自同一系人类诱导多能干细胞，从少量血液样本中获得，以证明个体化、患者特异性研究的能力。而且，为了证明该模型可用于长期研究，该团队将已经生长和成熟4到6周的组织在通过血管灌注连接后又维持了4周。研究人员还证明了该模型如何用于研究人类环境中的重要疾病，并检查抗癌药物的副作用。他们研究了多柔比星（一种广泛使用的抗癌药物）对心脏、肝脏、骨骼、皮肤和脉管系统的影响。他们表明，测试效果概括了使用相同药物进行癌症治疗的临床研究报告的效果。使用该模型研究抗癌药物该团队同时开发了一种新的多器官芯片计算模型，用于对药物的吸收、分布、代谢和分泌进行数学模拟。该模型正确地预测了阿霉素代谢成阿霉素醇并扩散到芯片中。在未来其他药物的药代动力学和药效学研究中，多器官芯片与计算方法的结合为临床前到临床外推提供了改进的基础，同时改进了药物开发流程。研究人员称，新技术能识别出一些心脏毒性的早期分子标志物，这是限制药物广泛使用的主要因素。最值得注意的是，多器官芯片准确地预测了心脏毒性和心肌病，这通常需要临床医生减少阿霉素的治疗剂量，甚至停止治疗。研究小组目前正在使用这种芯片的变体进行研究，所有这些都在个体化的患者特定环境中进行。如乳腺癌转移、前列腺癌转移、白血病、辐射对人体组织的影响、新冠病毒对多器官的影响、缺血对心脏和大脑的影响，以及药物的安全性和有效性。研究团队还在为学术和临床实验室开发一种用户友好的标准化芯片，以帮助充分利用其推进生物和医学研究的潜力。研究人员说：“我们对这种方法的潜力感到兴奋。它专为研究与损伤或疾病相关的全身性疾病而设计，将使我们能够保持工程人体组织的生物学特性及其交流。一次一个病人，从炎症到癌症。”

Kodak多模式活体成像系统，集多种成像模式于一身，性能卓越，受到了国内越来越多活体研究用户的青睐，近日又连续中标两台。 　　1)吉林大学生科院：设有分子生物学系、生物药学系、生物大分子研究室、考古DNA实验室、Edmond H.Fischer细胞信号传导实验室等单位及校直属科研单位分子酶学教育部重点实验室，现有PI近40人。为满足该院多方向的活体成像研究，该院中心实验室公开招标活体成像仪器。Kodak多模式活体成像系统凭借先进的产品理念和出色的性能，成功中标，并签署合同。 　　2)中国医科大学附属第一医院：创院有有百年历史，现有中国工程院院士1人，副教授和教授级460人，拥有多个国家重点科室。该院中心实验室公开招标活体成像仪器，构建活体成像研究平台。Kodak多模式活体成像系统凭借先进的产品理念和出色的性能，成功中标，并签署合同。 　　欲了解Kodak多模式活体成像系统更多信息，请访问东胜创新网站：www.eastwin.com.cn 　　或拨打技术专家咨询热线：15010 596317

中国科学技术大学郭光灿院士团队在多体非线性量子干涉研究中取得重要进展。该团队任希锋研究组与德国马克斯普朗克光科学研究所MarioKrenn教授合作，基于光量子集成芯片，国际首次展示了四光子非线性产生过程的干涉，相关成果于1月13日发表在光学权威学术期刊Optica上。量子干涉是众多量子应用的基础，特别是近年来基于路径不可区分性产生的非线性干涉过程越来越引起人们的关注。尽管双光子非线性干涉过程已经实现了二十多年，并且在许多新兴量子技术中得到了应用，直到2017年人们才在理论上将该现象扩展到多光子过程，但实验上由于需要极高的相位稳定性和路径重合性需求，一直未获得新的进展。光量子集成芯片，以其极高的相位稳定性和可重构性逐渐发展成为展示新型量子应用、开发新型量子器件的理想平台，也为多光子非线性干涉研究提供了实现的可能性。任希锋研究组长期致力于硅基光量子集成芯片开发及相关应用研究并取得系列重要进展：(1)国际上首次基于硅基光子集成芯片实现了四光子源的制备(Light Sci Appl 8, 41, 2019)；(2)首次实现频率兼并四光子纠缠源制备(npj Quantum Inf 5, 90, 2019)；(3)首次实现波导模式编码的量子逻辑门操作(Phys. Rev. Lett. 128, 060501,2022)和超紧凑量子逻辑门操作(Phys. Rev. Lett., 126, 130501,2021)等。在这些工作基础上，研究组同MarioKrenn教授合作，通过进一步将多光子量子光源模块、滤波模块和延时模块等结构进一步片上级联，在国际上首次展示了四光子非线性产生过程的相干相长、相消过程。实验结果如图1(a)所示，四光子干涉可见度为0.78。而双光子符合并未观测到随相位的明显变化，这同理论预期一致。整个实验在一个尺寸仅为3.8×0.8mm2的硅基集成光子芯片上完成，如图1(b)所示。(a)(b) 　　图1. (a)量子干涉测量结果；(b)用于实现四光子非线性量子干涉的集成光量子芯片。该成果成功地将两光子非线性干涉过程扩展到多光子过程，为新型量子态制备、远程量子计量以及新的非局域多光子干涉效应观测等众多新应用奠定了基础。审稿人一致认为这是一个重要的研究工作，并给出了高度评价：“The chip is well-designed and contains various integrated optical components such as entangled photon source, an interferometer, frequency filter/combiner (该芯片设计精良，包含多种集成光学元件，如纠缠光子源、干涉仪、频率滤波器/组合器)”、“This work pushes forward the research field of integrated photonic quantum information science and technology(这项工作推动了集成光子量子信息科学与技术研究领域的发展)”。中科院量子信息重点实验室任希锋教授、德国马克斯普朗克光科学研究所MarioKrenn教授为论文共同通讯作者，中科院量子信息重点实验室特任副研究员冯兰天为论文第一作者。此外，浙江大学戴道锌教授和张明助理研究员为该工作提供了技术支持。该工作得到了科技部、国家基金委、中国科学院、安徽省以及中国科学技术大学的资助。

Carestream多模式活体成像重要声明 　　2010年7月， Carestream起诉Caliper(原Xenogen)活体成像产品直接侵犯了我公司的成像专利(美国专利号7,734,325) 在2010年2月，Caliper的全资子公司Xenogen，以及Stanford大学起诉Carestream在其成像系统的营销和销售中，间接涉及由斯坦福大学独家授权给Xenogen的成像专利。为了调停诉讼，双方于2011年8月达成和解协议。但是近期，个别代理机构利用Caliper Life Sciences, Inc. 和我公司双方专利诉讼调停的报道，来故意误导中国境内的客户，造成了严重的不良影响，Carestream中国区在此澄清和声明： 　　1 利兰-斯坦福青年大学托管委员会于1995年向中国国家知识产权局所申请的专利均为研究方法学专利，非仪器和功能专利(专利号：95198006.8)。 　　2 Carestream多模式小动物活体成像仪，具备发光，荧光，x-ray，同位素检测等功能，目前为止，已经为中国和世界其它各地的广大科研工作者提供了性能优异，质量可靠的活体成像的研究工具。 　　3 根据中华人民共和国专利法第六十九条第四款规定，为科学研究和实验等用途而使用专利的，不视为专利侵权，可无偿使用 此规定为包括美国、欧洲、日本等国家在内的国际通行准则。 　　4 我公司对任何错误解读翻译和误导该事件的商业行为所造成的不良影响和后果，将保留通过法律途经追究相关责任的权利，以维护我公司的合法权益 同时，本着对客户负责任的态度，我公司郑重对客户承诺，在Carestream多模式小动物活体成像仪器使用中，如有涉及专利方面的事宜，请直接与我们联系，我公司将会认真处理，避免给客户带来任何损失。 　　如有任何疑问请致电我公司 　　电话： 021-3852 6888 　　Carestream 　　Molecular Imaging

近日，湖北久之洋红外系统股份有限公司（简称“久之洋”）公布了2023年年度业绩报告。久之洋成立于2001年，是中国船舶集团有限公司【CSSC】旗下上市公司，控股股东为中国船舶集团第七一七研究所，于2016年在深交所创业板发行上市，是国家专精特新小巨人企业、工信部工业强基“传感器一条龙”示范企业。公告显示，报告期内，公司实现营业收入76,969.88 万元，同比增长 3.50%；归属于上市公司股东的净利润8,292.46 万元，同比增长 1.00%，在复杂的内外部环境下，保持了经营业绩持续稳定。公司主营业务包括红外热像仪、激光传感器、光学镜头及光学元件和星体跟踪器等业务。自主研发的红外热像仪涵盖全球已有全产品谱系，包括短、中、长波各种波段，以及面阵、线阵、扫描各种体制型号。激光技术专注于信息激光并有限拓展能量激光，产品覆盖激光照射、激光告警、激光通信、激光对抗等各种应用领域，尤其在激光小型化方面，处于国际领先水平。在光学膜系和光学镜头方面，设计与工艺功底深厚，拥有超亿元的硬件投资，特别是在定制特种光学制造方面具有较强的竞争优势。公司的光学星体跟踪器团队是国内最早开展星体跟踪相关技术研究和产品研制的团队之一，经过多年的技术积累和产品迭代优化，光学星体跟踪器业务的市场占有率位居国内前列。得益于公司在技术自立自强的坚持和产品质量精益求精的追求，产品已广泛应用于红外侦查、激光照射、导航定位、红外测温、成像光谱、气体探测、安防、监测、测量等领域。报告期内，从产品线角度分析，红外热成像仪领域实现了56470.3万元的营业收入，占据了全年营业收入的73.37%，相较于上一年度，实现了21.53%的同比增长，稳居首位。此外，久之洋在2023年度的研发投入高达9245.53万元，实现了21.76%的同比增长，占公司营收比重达到12%。公司攻克了包括高精度运动控制、全国产化低成本光纤激光测距、杂散光分析与抑制、随机网栅电磁屏蔽膜、临近空间大视场白天稳定测星等关键技术，不仅显著提升了公司在红外、激光、光学、星体跟踪业务领域的技术实力，也进一步增强了产品的市场竞争力。报告期内，公司申报发明专利82项，其中国家发明专利48项，获受理65项，获得专利授权22项，登记软件著作权8项；发表相关领域的专业技术论文73篇。公司的“自由曲面光学系统制造关键技术及产业化应用”项目获得天津市科学技术进步特等奖。高低温环境下光学窗口透射比及传递函数测试仪和红外光学传递函数测量仪项目顺利通过鉴定验收，填补国内外高低温传函测量领域的技术和产品空白。2024年，久之洋将进一步加大力度发展新兴产业，在军品领域，围绕防务产业，加快技术研发创新成果转化，推出新产品快速抢占市场，主动引导用户需求；在民品领域，将以成像信号处理、激光器及应用、光学设计及特种光学加工等核心技术为基础，面向需求、面向产业链，由“项目思维”向“产品思维”转变，持续拓展民品市场，从而形成产业齐头并进发展格局。并强力推进重大专项立项实施，深化完善科技创新平台体系，聚力攻克一批关键核心技术，不断强化“数智赋能”建设。

▲4H-硅的可视化图片美国科学家在最新一期《物理学评论快报》杂志撰文指出，他们开发了一种新方法，合成出了一种拥有六边形结构的新型晶型硅，这种晶型硅有可能被用于制造新一代电子和能源器件，这些新设备的性能将超过现有“普通”立方形结构硅制成的相关设备的性能。硅在人类生活中扮演着重要的角色，它是地壳中含量第二丰富的元素。像所有元素一样，硅也可以采取不同的晶体形式，即同素异形体。硅常被用于制造计算机和太阳能电池板等。尽管普通形式的硅无处不在，但其并不适合制造高性能晶体管和一些光伏器件等设备。虽然从理论上来说，很多硅的同素异形体拥有更好的物理性能，但由于缺乏合成途径，因此很难发挥硅的最大潜力。卡内基大学的托马斯希尔和蒂莫西斯特罗贝尔领导的一个研究小组此前曾合成出了一种新型硅——Si24。在最新研究中，他们使用Si24作为合成起始点，合成出了一种新型晶体硅，其拥有4层重复的六边形结构。斯特罗贝尔解释说：“人们对六边形硅的兴趣可以追溯到20世纪60年代，因为其电子特性可以调谐，由此可获得超越立方体结构的性能。”以前曾有其他科学家合成出六边形硅，但最新以Si24途径合成出的六边形硅是科学家首次合成出高质量的此类大块晶体，可以用作未来研究活动的基础。希尔说：“我们的新研究除了可以更好地以可控的方式合成出新结构外，还为通过应变工程和元素替代来调节元素的光学和电子性质打开了大门。我们或许可以利用这种方法制造出种子晶体，让其生长出大量性能有望超过金刚石硅的新型晶体硅。”

水占地球表面积的71%，但没有人知道如此大量的水是如何或何时到达并存在于地球的。15日发表在《自然》杂志上的一项新研究，让科学家们离回答这个问题又近了一步。研究人员发现，地球上的水并非来自熔化的陨石。 美国马里兰大学科研团队分析了自45亿年前太阳系形成以来一直漂浮在太空中的熔化陨石。他们发现，这些陨石的水含量极低。事实上，它们是有史以来测量到的最干燥的物质之一。这些结果使研究人员排除了它们是地球上水的主要来源，这对在其他行星上寻找水和生命具有重要意义。 研究人员分析了7颗熔化的陨石，也就是无球粒陨石，这些陨石从至少5颗“星子”（微行星体）分裂后坠入地球数十亿年。这些“星子”碰撞形成了太阳系中的行星。在熔化的过程中，许多这样的微行星体被早期太阳系放射性元素的衰变所加热，导致它们分裂成具有地壳、地幔和地核的层。 由于这些陨石最近才落到地球上，这次实验首次测量了它们的挥发物。研究人员使用电子探针测量了它们的镁、铁、钙和硅的水平，然后用二次离子质谱仪测量了它们的水含量。 为减少污染，研究人员首先将他们的样本放在低温真空烤箱中烘烤，以去除任何地表水。在样品可在二次离子质谱仪中进行分析之前，样品必须再次干燥。 在分析了无球粒陨石样本后，研究人员发现，水在其质量中所占比例不到百万分之二。相比之下，最潮湿的陨石——碳质球粒陨石含有高达20%的水（按重量计），是团队研究的陨石样本的10万倍。这意味着，无论这些微行星体起源于太阳系的哪里，也不管它们一开始有多少水，微行星体的加热和熔化都会导致几乎全部的水分损失。 研究人员发现，与流行的看法相反，并不是所有的太阳系外天体都富含水。这导致他们得出结论，水很可能是通过未熔化的陨石或球粒陨石输送到地球的。