科創中國

近日，中國科學院植物研究所研究員曲樂慶團隊發現，OsFes1C是OsBiP1的核苷酸交換因子，過量表達或抑制表達OsFes1C水稻植株對內質網脅迫更敏感，且生長發育受抑制。該研究揭示了OsFes1C調控OsBiP1的分子機理，加深了對水稻內質網脅迫應答機制的理解。相關研究成果于6月8日發表在《植物生理學》雜志上。

曲樂慶研究組在對內質網脅迫的水稻種子進行蛋白質組學分析時，鑒定到一個表達水平極顯著上調的蛋白OsFes1C。該蛋白與酵母和哺乳動物中的Fes1p同源，但與Fes1p定位于細胞質、響應熱脅迫不同，OsFes1C為內質網膜蛋白，表達受內質網脅迫和鹽脅迫誘導。進一步研究發現，OsFes1C可以直接與OsBiP1相互作用。添加ADP可以增強OsFes1C與OsBiP1的相互作用，而添加ATP則減弱其相互作用。上述結果表明，OsFes1C是OsBiP1的核苷酸交換因子。過量表達或抑制表達OsFes1C水稻植株對內質網脅迫更敏感，且生長發育受抑制。該研究揭示出OsFes1C調控OsBiP1的分子機理，深化了對水稻內質網脅迫應答機制的理解。

5月28日，第74屆世界衛生大會頒獎環節中，中國援鄂專家吳浩獲“世川衛生獎”。吳浩是北京市豐臺區方莊社區衛生服務中心主任，疫情初期，作為中央指導組防控組社區防控專家組組長前往武漢支援，指導當地社區防控。

在中國快速控制新冠肺炎疫情暴發和常態化防控中，社區防控發揮了不可替代的作用，實現了新冠肺炎病例的早發現和早報告，降低了社區傳播的風險，擰緊了發病的“水龍頭”。吳浩醫生以及廣大中國基層衛生工作者所做的工作，是中國抗擊疫情成效的生動體現。

日前，大連理工大學精細化工國家重點實驗室劉濤課題組利用[W（CN）8]3-單元與FeII自旋交叉基元配位組裝一維鏈，在光開關分子納米磁體磁滯研究中取得重要進展。研究人員巧妙選擇具有強旋軌耦合作用的八氰合鎢建筑單元（Bu4N）3WV（CN）8與FeII離子組裝強磁交換作用的一維鏈，利用長橋配體1，4-雙（1H-咪唑-1-基）苯與FeII離子配位構筑剛柔并濟的結構，獲得了一例光開關分子納米磁體。

實驗證實，研究人員在結構上的設計實現了預期目標，并且觀測到磁滯回線。該項工作利用光誘導可逆自旋轉變首次實現了分子納米磁體磁滯開與關的調控，為設計基于自旋轉變單元的光響應功能分子材料提供了新思路。

近日，南京航空航天大學材料科學與技術學院、江蘇省高性能金屬構件激光增材制造工程實驗室教授顧冬冬團隊，提出材料–結構–性能一體化激光金屬增材制造的整體性概念。5月28日，相關綜述論文發表于《科學》。

顧冬冬團隊革新傳統串聯式的增材制造路線，提出了“材料–結構–性能一體化增材制造”（MSPI-AM）的概念，從而實現在復雜整體構件內部，同步實現多材料設計與布局、多層級結構創新與打印，最終可實現相關構件的高性能和多功能。

該方法實現了“適宜材料打印至適宜位置”和“獨特結構打印創成獨特功能”。前者從合金和復合材料內部多相布局、二維和三維梯度多材料布局、材料與器件空間布局3個復雜度層級，揭示了多材料構件激光增材制造的科學內涵、成形機制與實現途徑。后者揭示了拓撲優化結構、點陣結構、仿生結構增材制造的本質是分別將優化設計的材料及孔隙、最少的材料、天然優化的結構打印至構件內最合適的位置，提出了基于上述三類典型結構創新設計及增材制造實現輕量化、承載、減震吸能、隔熱防熱等多功能化的原理、方法、挑戰及對策。

近日，由中科院青島生物能源與過程研究所研究員叢志奇帶領的單碳酶催化研究組成功將單加氧酶P450BM3改造為以過氧化氫作為未端氧化劑的P450過加氧酶，為P450催化的非天然底物氧化轉化提供了新的策略，在P450工程酶催化不對稱環氧化方面取得新進展。

近年來，叢志奇致力于開發不依賴于還原輔酶的非天然P450過加氧酶催化系統，帶領的研究組在國際上首次提出“雙功能小分子協同P450酶催化”的新概念，通過引入帶有內嵌堿性基團的外源小分子作為助催化位點，協助P450的血紅素活性中心活化過氧化氫。

近期，國內自主設計研制的通用型中央處理器CPU龍芯3A5000正式亮相，這一芯片是由中國科學院計算技術研究所研究員、龍芯中科技術股份有限公司董事長胡偉武帶領團隊完成的。

據了解，這顆CPU實現了自主指令系統，其性能與國際主流通用CPU的性能已經十分接近，在部分實際應用中，其表現甚至優于國外同類型產品。胡偉武團隊研發的龍芯產品歷經三輪試錯和迭代，并立志建立中國自己的信息技術體系，讓龍芯架構體系為國家信息安全、金融安全保駕護航。

近期，國內自主設計研制的通用型中央處理器CPU龍芯3A5000正式亮相，這一芯片是由中國科學院計算技術研究所研究員、龍芯中科技術股份有限公司董事長胡偉武帶領團隊完成的。

據了解，這顆CPU實現了自主指令系統，其性能與國際主流通用CPU的性能已經十分接近，在部分實際應用中，其表現甚至優于國外同類型產品。胡偉武團隊研發的龍芯產品歷經三輪試錯和迭代，并立志建立中國自己的信息技術體系，讓龍芯架構體系為國家信息安全、金融安全保駕護航。

“天問一號”著陸火星首批科學影像圖發布

6月11日，國家航天局舉行了“天問一號”探測器著陸火星首批科學影像圖揭幕儀式，公布了由“祝融號”火星車拍攝的影像圖。

著陸點全景圖，是火星車尚未駛離著陸平臺時，由火星車桅桿上的導航地形相機，進行360°環拍，經過校正和鑲嵌拼接而成。圖像顯示，著陸點附近地勢平坦，遠處可見火星地平線，石塊豐度和尺寸與預期一致，表明著陸點自主選擇和懸停避障實施效果良好。

火星地形地貌圖，是火星車駛達火星表面后，由導航地形相機拍攝的第一幅地形地貌影像圖。圖像顯示，近處表面較平坦，分布有大小不同的石塊，邊緣平滑、顏色較淺、呈半掩埋狀，較遠處有一環形坑，環形坑邊緣分布有顏色較深、棱角分明的石塊，更遠處是幾處沙丘。

“中國印跡”圖，是火星車行駛到著陸平臺東偏南60°方向約6米處，拍攝的著陸平臺影像圖。圖像顯示，著陸平臺熠熠生輝，國旗鮮紅方正，表面地貌細節豐富。

“著巡合影”圖，是火星車行駛至著陸平臺南向約10米處，釋放安裝在車底部的分離相機，之后火星車退至著陸平臺附近。分離相機拍攝了火星車移動過程和火星車與著陸平臺的合影。圖像通過無線信號傳送到火星車，再由火星車通過環繞器中繼傳回地面。

上海六院完成我國首例球囊式肩袖功能重建手術

近日，記者從上海交通大學醫學院附屬第六人民醫院獲悉，該院趙金忠教授團隊通過微創傷切口，借助全新的Archimedes球囊技術對一名65歲女性患者進行了治療，使其免于經受傳統的創傷巨大、耗資高昂的終末替代性手術。整個手術共持續約半小時，術后第二天患者肩關節疼痛明顯改善，并已進入術后無痛的康復訓練。據悉，該手術為我國首例球囊式肩袖功能重建手術，標志著全球前沿的“球囊式肩袖修復理念”及其術式、器械首次讓中國患者獲益。

有數據顯示，中國目前肩袖損傷患者超過7500萬人，其中巨大型損傷患者為2500萬人，肩袖損傷治療方案擁有巨大的發展空間。肩袖球囊理念一直被全球學術界認為是一種全新的肩袖治療理念，尤其是針對巨大、不可修復性肩袖撕裂，其原理是在肩峰和肱骨頭之間植入球囊，減少肩峰下摩擦、限制肱骨頭上移并輔助肱骨頭滑動，從而改善疼痛癥狀，恢復肩關節生物力學功能，具有微創傷、高效、早期康復和衛生經濟學優勢。

據了解，此次手術使用的Archimedes球囊式肩袖功能重建系統由趙金忠團隊與微創旗下的競捷公司共同研發而成，并且針對國人解剖特點而設計，不僅對材料進行了創新，還在承壓強度、耐磨損等關鍵性能更優的基礎上，附加了防移位、自適應等創新機制。

“Archimedes球囊技術創傷微小、手術時間短、學習曲線簡單，適合在國內各級醫院普及并開展。較于傳統的縫合或錨釘修復技術，它除了提供即刻的癥狀解除作用，還提供了肩關節活動力學意義上的改善，為術后迅速展開無痛康復、鍛煉肌肉功能提供了重要幫助。”趙金忠說。

科學家首次揭示長期高溫影響植物突變遺傳機制

揚州大學教授金飚團隊和徐辰武團隊花費近10年時間，首次從種群遺傳譜系和單粒種子株系遺傳譜系兩個層面，揭示長期多代高溫下植物的DNA突變速率和突變譜規律。相關研究近日在線發表于《基因組生物學》。

該團隊研究發現，高溫會引起植物轉座元件激活，不僅影響鄰近基因的表達，還加速基因突變，從而維持基因組穩定性。因此，他們提出一個猜想，即長期高溫多代影響下，植物基因組水平上轉座子突變頻率及其它區域可能會隨之發生變化。隨后，該團隊對猜想進行了實驗驗證，通過對高溫多代下擬南芥的突變位點和各區域頻率進行檢測與計算，發現突變位點呈現非隨機性分布，基因間區、編碼區及轉座元件突變頻率明顯增加;更多突變發生在防御響應、DNA修復及信號等方面。這一結果再次從分子角度明確了多代高溫下植物的突變規律。

摩擦納米發電機可收集全向水波能

近日，中科院北京納米能源與系統研究所等機構研究人員開發了一種用于全向水波能收集的摩擦納米發電機。該設備可以通過共振效應實現對不同頻率水波能的有效收集，并在水波測試中獲得了良好的實驗結果。5月26日，相關論文刊登于《焦耳》。

電磁式發電機已發展成為機械能收集技術的主流，但受限于價格高、體積大、低頻效率低等特點，并不是大規模海浪能收集的最佳選擇，而摩擦納米發電機（TENG）被認為是進行海浪能收集最有效的技術之一。但相關研究無法實現對全向和全頻的水波能的收集，而且水屏蔽效應對TENG輸出性能削弱的問題需要被進一步解決。基于此，研究人員設計了一種主動共振的TENG（AR-TENG）用于全向和全頻水波能的收集。首先，基于單擺和不倒翁的全向自由度以及TENG柔性環狀的結構設計，AR-TENG可以很好得適應水波方向變化的特性進而實現全向水波能的收集。之后，研究人員利用單線擺和不倒翁結構組成了共振系統，AR-TENG可以通過共振效應實現不同頻率的水波能的有效收集。然后，憑借相關結構的高頻阻尼運動，AR-TENG在低頻水波驅動下實現了高頻的輸出進而大幅度提高了水波能的收集效率。

我國科學家發現首批“拍電子伏加速器”和最高能量光子

在國家重點研發計劃“大科學裝置前沿研究”重點專項的支持下，中國科學院高能物理研究所牽頭的LHAASO國際合作組利用高海拔宇宙線觀測站（LHAASO），在銀河系內發現大量超高能宇宙加速器，并記錄到能量達1.4拍電子伏的伽馬光子（拍=千萬億），這是人類迄今為止觀測到的最高能量光子，這表明銀河系內普遍存在拍電子伏加速器，而目前人類在地球上建造的最大加速器（歐洲核子研究中心的LHC）僅能將粒子加速到0.01拍電子伏。

過去普遍認為銀河系宇宙線加速器的能量極限在拍電子伏附近，從而預言伽馬射線能譜在0.1拍電子伏附近會有“截斷”現象，而此次LHAASO的結果突破了人類對銀河系粒子加速的傳統認知，讓科學家重新認識銀河系高能粒子的產生、傳播機制，開啟了“超高能伽馬天文學”的時代，表明了年輕的大質量星團、超新星遺跡、脈沖星風云等是銀河系內加速超高能宇宙線的最佳候選天體，有助于破解宇宙線起源這個“世紀之謎”。相關研究成果于2021年5月17日發表在國際學術期刊《自然》上。