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北京量子院開發完成國內首臺產品級高功率飛秒振蕩器

高功率飛秒振蕩器在雙光子顯微成像、光參量泵浦等領域應用廣泛。隨著相關技術的發展，超快電鏡、超快電子衍射等標準化儀器對此類激光器的市場需求也在迅速提升。

近日，北京量子院開發完成了國內首臺產品級高功率飛秒振蕩器——Fermion-007。該產品彌補了國內瓦量級飛秒振蕩器的產品空白，在國際上僅有立陶宛Light Conversion等少數幾家公司具有相當技術指標的產品。Fermion-007采用了多項創新技術，僅一級振蕩器即可輸出大于7W、重頻80MHz的飛秒脈沖激光，此外，輸出激光還具有優異的光束質量和長期穩定性，兩維M2小于1.2，12小時連續運轉功率均方根值小于0.3%。其指標、可靠性均達到國際先進水平。目前，研發團隊已接到超快電鏡應用領域的商業合作訂單。

嫦娥五號玄武巖揭秘月球年輕火山成因之謎

作為一個誕生于45億年前的小天體，理論上月球應快速冷卻而早早地停止火山活動。然而，科學家證實月球火山活動可以持續到20億年前，月球火山活動為什么持續如此之久？

中科院地質地球所蘇斌、李獻華團隊聯合南大惠鶴九教授，通過對27顆代表性嫦娥五號玄武巖巖屑的研究發現：與古老的阿波羅低鈦玄武巖相比，嫦娥五號玄武巖的初始巖漿含有更高CaO和TiO2以及更低MgO；嫦娥五號玄武巖的源區含有更高的（～20%）巖漿洋晚期形成的單斜輝石-鈦鐵礦堆晶體，而它們的加入會顯著降低月幔的熔點，誘發年輕火山的形成；嫦娥五號玄武巖與阿波羅玄武巖起源深度大致相當，但嫦娥五號玄武巖的形成溫度更低，指示月球內部溫度從38-31億年前到20億年前僅降低了約80 ℃。

該研究表明，盡管月球內部在持續緩慢冷卻，但由于巖漿洋晚期堆晶體翻轉引起的月幔物質混合作用可能在月球長期演化歷史中逐漸加強，這一過程可以改變月幔源區物質組成，并有效降低源區巖石的熔點，抵消月幔逐漸緩慢變冷的大趨勢，引發長期持續的月球火山作用。

超彈納米纖維氣凝膠構筑“熱開關”助力熱量可控釋放

氣凝膠具有優異的隔熱保溫性能，但是在熱量過載的情況下，會阻礙熱量耗散。如何實現“熱量”像蓄電池一樣可控的儲存和釋放，是一個有待解決的問題。

為此，蘇州納米所輕量化實驗室王錦與東南大學孫正明、張培根團隊合作，提出超彈“氣凝膠溫度開關”的概念，即氣凝膠自然狀態下具有優異的隔熱性能，處于熱傳導“關”的狀態；在外力大形變的作用下，熱導率的增加與厚度的急劇降低，實現熱傳導“開”的狀態。研究組利用緩慢質子釋放策略（SPRG）結合熱誘導交聯（TIC）的方法制備了超輕超彈的Kevlar納米纖維氣凝膠（HEKA），并成功實現了熱開關的應用。

SPRG-TIC方法所制備的凝膠均一，無裂紋，經干燥后密度僅為4.7mg/cm3，在高分子氣凝膠中處于較低水平。基礎表征中發現HEKA的基本結構得以保留，并維持了高比表面積和結構穩定性。由于納米纖維之間的交聯產生的大量弓型結構使得HEKA表現出優異的壓縮回彈性，500次壓縮后永久形變僅為8.2%，此外在超低溫（-196 ℃）下依舊保持著良好的回彈性。

基于微流控芯片的靶向多肽分子多維度進化新方法

近日，北理工王蔚芝課題組與新加坡國立大學陳小元課題組合作，開發了基于微流控芯片的靶向多肽分子多維度進化新方法，并在分子、細胞、活體、PDX水平上對其抗腫瘤效果及機制進行了詳細的研究。該方法可同時針對多個腫瘤相關靶標分子篩選兼具高親和力、高特異性和高度穩定組裝性能的靶向多肽，在腫瘤診療中顯示出極大的優勢。

首先，課題組通過分析靶標蛋白PD-L1與Rbm38的晶體結構，從頭設計并構筑了容量為105的多肽庫，并在肽庫中引入具有聚集誘導發光（AIE）性能的TPE分子來指示多肽的穩定組裝性能。然后利用微陣列芯片上的三維進化策略在結合能力、自組裝性能以及特異性三個維度進行了肽庫篩選，優化出了一條具有高內涵性能的靶向多肽TAP。

進一步地，研究組對TAP的生物學性能進行了研究，在分子及細胞水平上證明了TAP在細胞膜上自組裝阻斷PD-L1，同時下調整個細胞中PD-L1的表達，這與其激活p53的能力相結合，使TAP成為一種潛在的強大的抗腫瘤先導分子。

夢天實驗艙轉位完成，中國空間站“T”字基本構型在軌組裝完成

11月3日，夢天實驗艙轉位完成，中國空間站“T”字基本構型在軌組裝完成，向著建成空間站的目標邁出了關鍵一步。按計劃，后續將開展空間站組合體基本功能測試和評估。

夢天實驗艙是中國空間站第三個艙段，也是第二個科學實驗艙，由工作艙、載荷艙、貨物氣閘艙和資源艙組成。艙體全長17.88米，直徑4.2米，發射重量約23噸，可為航天員提供超過32立方米的工作、活動空間。其主要用于開展空間科學與應用實驗，參與空間站組合體管理，貨物氣閘艙可支持貨物自動進出艙，為艙內外科學實驗提供支持。

夢天實驗艙配置有13個載荷機柜，其中8個為科學實驗柜，主要面向微重力流體和燃燒、材料科學、基礎物理等實驗領域，艙外還有37個載荷安裝工位，可為各類科學實驗載荷提供機、電、信息方面的能力支持。

轉角雙層石墨烯精準原子制造研究取得進展

二維材料生長機理的研究表明，單晶生長取向主要受襯底表面晶格、臺階等結構的調制。

近期，北大物理學院劉開輝課題組與合作者提出“預堆疊襯底-角度復制單晶生長”的新生長策略，團隊在宏觀上預堆疊退火后的單晶Cu(111)襯底以鎖定角度，使襯底之間的旋轉角度為預期生長的雙層石墨烯的目標轉角；隨后利用Cu(111)表面對稱性匹配與小晶格失配的特性，確保在預堆疊的Cu(111)襯底上外延生長單晶石墨烯，并嚴格復刻襯底間的旋轉角度。而后精準控溫并利用銅箔平面自鋪展效應，獲得具有特定轉角和均勻平整范德華界面的雙層大面積石墨烯；最終為了剝離雙層石墨烯，利用等電位面刻蝕方法在刻蝕液中施加平行電場，將一側銅箔勻速刻蝕并使銅離子沿電場方向遷移，可有效避免非均勻刻蝕。通過三電極電化學法監測銅表面的刻蝕過程，從而精準控制刻蝕時間，獲得完整的大面積雙層石墨烯成品。

該策略在二維晶體制備領域提供了宏觀尺度下精準操控雙層堆垛結構的新路徑。

葉新山團隊在糖自動合成領域獲重大突破

近期，北大葉新山研究團隊基于“預活化”一釜多組分糖基化反應和液相乘法合成的原理，自主研發了新型雙模式液相糖自動合成儀。合成儀的硬件包括自動合成系統、在線監測系統和可編程邏輯控制系統，通過可編程邏輯控制系統將自動合成系統和在線監測系統進行耦合，設計形成新型雙模式液相糖自動合成儀的整機框架。軟件方面，可編程邏輯控制系統受上位機控制，基于Labview語言程序設計研發了實用的特色上位機軟件控制系統（Ye Glycosoft），完成對合成儀的整機控制和調試，實現了合成儀的穩定運行。

團隊利用該自動合成儀合成了各種復雜結構的寡糖和多糖，其中合成多糖的分子尺寸達到了驚人的1080糖（1080-mer），將結構均一的多糖分子的合成提升到了一個新的高度，遠超核酸（到200-mer）和蛋白質（到472-mer）的合成水平。鑒于該成果在大分子合成及其應用方面的重要意義，《自然》雜志專門配發了對這一工作的亮點評述。