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聚焦FOCUS

潘建偉團(tuán)隊(duì)首次測(cè)得神秘“第二聲”衰減率

最近，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉團(tuán)隊(duì)在世界上首次“破譯”了第二聲的衰減率，即聲擴(kuò)散系數(shù)。

研究團(tuán)隊(duì)搭建了一個(gè)全新的超冷鋰-鏑原子量子模擬平臺(tái)，融合發(fā)展了灰色黏團(tuán)與算法冷卻、盒型光勢(shì)阱等先進(jìn)的超冷原子調(diào)控技術(shù)，最終成功地實(shí)現(xiàn)了世界領(lǐng)先的均勻費(fèi)米氣體的制備。與此同時(shí)，他們基于低噪聲行波光晶格與高分辨原位成像技術(shù)，理論詮釋并實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)低動(dòng)量傳遞（約百分之五的費(fèi)米動(dòng)量）與高能量分辨率（優(yōu)于千分之一的費(fèi)米能）的布拉格譜學(xué)方法，并利用其實(shí)現(xiàn)了對(duì)體系密度響應(yīng)的高分辨測(cè)量。在取得上述兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)突破性進(jìn)展的基礎(chǔ)上，研究團(tuán)隊(duì)首次在處于強(qiáng)相互作用（幺正）極限下的費(fèi)米超流體中，觀測(cè)到了熵波衰減的臨界發(fā)散行為。

預(yù)見(jiàn)

■ 北京大學(xué)、中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院和天津市第一中心醫(yī)院相關(guān)研究團(tuán)隊(duì)合作，解決了高效誘導(dǎo)人多能干細(xì)胞（IPS）分化成為功能成熟的胰島細(xì)胞的難題，有望在將來(lái)成為治愈1 型糖尿病更為理想的治療方案。研究團(tuán)隊(duì)利用臨床前期靈長(zhǎng)類糖尿病動(dòng)物模型，系統(tǒng)性評(píng)價(jià)了IPS 來(lái)源的胰島移植治療糖尿病的安全性和有效性。

變革

■ 近日，ViiV Healthcare 公司公布，美國(guó)食品與藥品管理局（FDA）授權(quán)通過(guò)其每?jī)蓚€(gè)月注射一次的長(zhǎng)效HIV 抗病毒藥Cabenuva 用于成人HIV 治療。該藥使原先患者每日口服的抗病毒藥變成了只需每?jī)蓚€(gè)月注射一次的藥物，使HIV 疾病管理更為便利。這一授權(quán)是整個(gè)慢性病控制和藥劑學(xué)的重大革新。

轉(zhuǎn)機(jī)

■ 據(jù)美媒報(bào)道，一項(xiàng)新研究成果顯示，科學(xué)家通過(guò)植入的電子設(shè)備刺激，可以讓因脊髓損傷而癱瘓的人恢復(fù)運(yùn)動(dòng)能力。這項(xiàng)研究成果通過(guò)使用一種改良的脊髓刺激器，向脊髓的特定部位發(fā)送電信號(hào)，來(lái)幫助因脊髓損傷而癱瘓的病人站立甚至行走。植入式設(shè)備可與平板電腦或智能手機(jī)無(wú)線連接，允許用戶選擇他們想做的動(dòng)作。

生機(jī)

■ 中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院固體物理研究所團(tuán)隊(duì)突破“固態(tài)—固態(tài)”相變制冷材料研究的傳統(tǒng)思維，提出“通過(guò)靜水壓驅(qū)動(dòng)液—固相變實(shí)現(xiàn)制冷效應(yīng)”（液態(tài)—固態(tài)）的新構(gòu)想，在正構(gòu)烷烴體系中獲得室溫龐壓卡效應(yīng)，為發(fā)展綠色環(huán)保的新型制冷技術(shù)開(kāi)辟了新思路。

突破

■ 由我國(guó)自主研發(fā)的首款四臂腔鏡手術(shù)機(jī)器人獲批投入臨床應(yīng)用。這標(biāo)志著國(guó)產(chǎn)手術(shù)機(jī)器人在腔鏡手術(shù)機(jī)器人這一核心領(lǐng)域迎來(lái)重大突破。此次獲批的手術(shù)機(jī)器人由上海微創(chuàng)醫(yī)療機(jī)器人（集團(tuán)）股份有限公司歷時(shí)8年研發(fā)而成。它突破了高靈巧手術(shù)機(jī)械臂構(gòu)型綜合多自由度絲傳動(dòng)微型器械、高清電子內(nèi)窺鏡立體成像、主從遙操作雙邊控制算法等瓶頸。

顛覆

■ 廈門(mén)大學(xué)近海海洋環(huán)境科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室相關(guān)團(tuán)隊(duì)與香港中文大學(xué)相關(guān)團(tuán)隊(duì)合作，在《自然·生態(tài)與進(jìn)化》發(fā)表研究論文。該研究首次開(kāi)展了原綠球藻的基因突變累積實(shí)驗(yàn)，顛覆了“原綠球藻的進(jìn)化由自然選擇主導(dǎo)”的傳統(tǒng)認(rèn)知，證明了遺傳漂變?cè)谠G球藻的進(jìn)化和生態(tài)適應(yīng)中的重要作用。

開(kāi)辟DEVELOP

我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)建立蛋白質(zhì)從頭設(shè)計(jì)新方法

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)相關(guān)團(tuán)隊(duì)基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)原理，開(kāi)辟出一條全新的蛋白質(zhì)從頭設(shè)計(jì)路線，在蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)這一前沿科技領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了關(guān)鍵核心技術(shù)的原始創(chuàng)新，為工業(yè)酶、生物材料、生物醫(yī)藥蛋白等功能蛋白的設(shè)計(jì)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

該團(tuán)隊(duì)首先建立了給定主鏈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)氨基酸序列的ABACUS模型，進(jìn)而發(fā)展了能在氨基酸序列待定時(shí)從頭設(shè)計(jì)全新主鏈結(jié)構(gòu)的SCUBA 模型。理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)證明，用SCUBA 設(shè)計(jì)主鏈結(jié)構(gòu)，可以突破只能用天然片段拼接產(chǎn)生新主鏈結(jié)構(gòu)的限制，從而顯著擴(kuò)展從頭設(shè)計(jì)蛋白的結(jié)構(gòu)多樣性，甚至設(shè)計(jì)出不同于已知天然蛋白的新穎結(jié)構(gòu)。

關(guān)注CONCERN

能愈合的智能變色材料問(wèn)世

天津大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院相關(guān)團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)出新型智能材料。這種新材料不僅能變色，還有形狀記憶和自愈功能。

該團(tuán)隊(duì)受自然界變色龍智能變色機(jī)制的啟發(fā)，將動(dòng)態(tài)共價(jià)硼酸酯鍵引入主鏈型膽甾相液晶彈性體中，同時(shí)利用熱激發(fā)動(dòng)態(tài)B-O 鍵交換特性，實(shí)現(xiàn)了變色薄膜的任意顏色和三維形狀可控編程，并且其形狀和顏色能通過(guò)改變溫度實(shí)現(xiàn)可逆調(diào)控，成功研發(fā)出新型智能材料——智能變色液晶高分子薄膜。這種新材料厚度只有200 微米，兼具力致變色、形狀可編程和優(yōu)異的室溫自修復(fù)能力。它在被拉伸時(shí)可以發(fā)生顏色變化，被切斷后在斷口處加幾滴水，一段時(shí)間后材料就能重新愈合，從而具有更長(zhǎng)的使用壽命。該材料還擁有“記憶編程”特性，可以被拉伸成任意二維或三維形狀并保持不變，當(dāng)材料被加熱到相變溫度以上后，又能恢復(fù)到最初的形狀。

危機(jī)

■ 南京信息工程大學(xué)應(yīng)用氣象學(xué)院相關(guān)課題組的最新研究科學(xué)評(píng)估了當(dāng)前近地層臭氧污染對(duì)東亞地區(qū)小麥、水稻和玉米產(chǎn)量的影響。研究發(fā)現(xiàn)，東亞地區(qū)的小麥對(duì)臭氧污染最為敏感，通過(guò)分析近三年中國(guó)（2017—2019）、日本（2015—2017）和韓國(guó)（2016—2018）3072 個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的臭氧濃度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)臭氧污染導(dǎo)致東亞地區(qū)每年作物減產(chǎn)損失約630 億美元。

發(fā)現(xiàn)

■ 四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院相關(guān)團(tuán)隊(duì)日前在《民族藥理學(xué)雜志》上發(fā)表論文稱，在常常被丟棄的花椒籽中提取到的花椒籽油，具有抑制破骨細(xì)胞分化和骨吸收、改善骨流失的作用。該團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人采用破骨細(xì)胞模型來(lái)研究花椒籽油，發(fā)現(xiàn)其具有有效抑制破骨細(xì)胞分化并顯著降低破骨細(xì)胞的骨吸收功能。

隱憂

■ 據(jù)路透社報(bào)道，一名首席研究員表示，在紐約白尾鹿身上發(fā)現(xiàn)的奧密克戎變異株引起了人們的擔(dān)憂。美國(guó)有3000 萬(wàn)只白尾鹿，可能會(huì)產(chǎn)生新的新冠病毒變異株。報(bào)道稱，這是首次在野生動(dòng)物體內(nèi)發(fā)現(xiàn)奧密克戎變異株。

破解

■ 北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院相關(guān)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)水星存在磁暴與環(huán)電流，破解了近半個(gè)世紀(jì)的謎題。團(tuán)隊(duì)為期5 年的觀測(cè)數(shù)據(jù)顯示，水星的環(huán)電流在向陽(yáng)面呈分叉狀，與地球的赤道環(huán)電流在形態(tài)上存在很大差異，這一形態(tài)與試驗(yàn)粒子模擬結(jié)果高度吻合。研究顯示，水星磁層中存在類似地球磁層中的環(huán)電流，并引發(fā)水星磁暴。

引領(lǐng)

■ 國(guó)內(nèi)首套3000 噸/年高等規(guī)聚丁烯-1 工業(yè)示范裝置在中國(guó)石化鎮(zhèn)海煉化分公司順利開(kāi)車并生產(chǎn)近百噸合格產(chǎn)品。這標(biāo)志著中國(guó)石化在高端合成新材料領(lǐng)域又取得一項(xiàng)重大技術(shù)突破，中國(guó)石化成為全球第四家、國(guó)內(nèi)第一家具備連續(xù)、穩(wěn)定生產(chǎn)聚丁烯-1產(chǎn)品能力的領(lǐng)軍者。聚丁烯-1 產(chǎn)品不易開(kāi)裂、耐沖擊且無(wú)味、無(wú)毒，因而享有“塑料黃金”的美譽(yù)。

潛力

■ 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院哈爾濱獸醫(yī)研究所重要人獸共患病與烈性外來(lái)病團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，地爾硫卓可有效抑制新冠病毒在細(xì)胞和小鼠肺部的感染。研究表明，作為廣泛用于缺血性心臟病及高血壓治療一線藥物，地爾硫卓具有新冠防治藥物的潛力。

開(kāi)拓EXPLOIT

反型鈣鈦礦電池效率破世界紀(jì)錄

華東師范大學(xué)教授相關(guān)團(tuán)隊(duì)與中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所相關(guān)研究員達(dá)成合作，在《科學(xué)》雜志發(fā)表論文，介紹了他們?cè)诜葱外}鈦礦太陽(yáng)能電池研究方面的最新成果。

經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)論證，該課題組采用構(gòu)筑表面異質(zhì)結(jié)、提高器件內(nèi)建電場(chǎng)的思路，首先在鈣鈦礦表面旋涂上吡啶-2-羧酸鉛制備富鉛層，隨后用高反應(yīng)活性的六甲基二硅硫醚進(jìn)行硫化，原位形成PbS-I 層，實(shí)現(xiàn)鈣鈦礦表面費(fèi)米能級(jí)的上移和能帶彎曲，從而在鈣鈦礦界面處引入額外背場(chǎng)，構(gòu)建出高效的界面異質(zhì)結(jié)，在抑制界面復(fù)合的同時(shí)，還能顯著提高器件開(kāi)路電壓。基于此方法，研究人員用穩(wěn)定性好的含羧酸基團(tuán)聚噻吩衍生物作為空穴傳輸層，富勒烯衍生物PCBM 作為電子傳輸層，首次將反型鈣鈦礦電池的轉(zhuǎn)化效率提高到24%以上。