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“抽刀斷水水更流”？不，是“激光切水出圖案”

在你眼中，水是什么形狀？有什么樣的面孔？狂野波濤？平靜湖面？堅韌？自由？柔情？科學家告訴你，水可以是餅狀的！

“天下莫柔弱于水，而攻堅強者莫之能勝，以其無以易之。”如何馴服水并為我所用，自古以來就是一門學問。近年來，微量水的圖案化和流動控制在材料科學、化學、生物醫學等領域引起廣泛關注。當下，控制微量水形貌和流動的主要手段是預先加工固體通道，但由于水的無序性和流動性，精準加工水仍存在挑戰。

近日，西安交通大學生命科學與技術學院仿生工程與生物力學研究所用疏水性的SiO2納米顆粒包覆在水的表面構建了厚度為亞毫米級的水餅，成功實現“激光切水”的構想并制造出多種“水圖案”。他們通過實驗探究了水的體積對水餅面積、水餅厚度對切割可行性及水餅厚度、激光掃描速度對加工精度等影響，得到了優化后“激光切水”的實驗參數，激光切水加工的微流控芯片精度可達350mm。他們應用激光切割機成功加工出十字交叉通道、分散型通道、陣列型通道、彎曲通道、集成型通道、螺旋通道等常用的微流控芯片。

在應用層面，通過激光切割水制備的微流控芯片具有開放、透明、透氣等特點，在化學、健康、材料科學和生物醫學等眾多應用領域展示出應用潛力。

新一代靜止氣象衛星如何幫到光伏發電？

太陽能資源評估是高效利用光伏資源的重要前提，迫切需要高時空分辨率太陽輻射數據。地面站點可提供長期且精度較高的觀測數據，但站點分布稀疏，空間覆蓋嚴重欠缺；再分析資料可提供時空覆蓋完整的全球格點化數據，但時空分辨率較粗，精度較低，不能滿足精細資源評估需求。

“風云四號”是我國新一代靜止軌道氣象系列衛星，該系列衛星的設計目的是滿足中國氣象局2020年前后的業務應用和服務需求。風云四號系列的首發星（FY-4A）作為科研試驗星，已于2016年12月14日在西昌衛星發射中心成功發射。搭載在新一代靜止氣象衛星的光譜成像儀顯著提升了光譜、時間和空間分辨率，可反演獲得公里/分鐘級地表太陽輻射，為太陽能資源評估提供了新手段，在光伏太陽能能源發展領域應用前景廣闊。

近日，中國科學院大氣物理研究所施紅蓉博士等聯合哈爾濱工業大學能源科學與工程學院和中國氣象局衛星氣象中心合作，利用風云四號A星（FY-4A）光譜成像儀數據，結合機器學習方法構建了中國地區高時空分辨率（4km/15min）地表太陽輻射數據集，進一步基于光伏模型鏈，獲得了中國地區光伏有效輻射資源分布圖，表明中國西北地區最大年有效輻射能超過1700 kWh/m2。

可以生長的薄膜！新型高性能熱電材料+1

近年來，全球范圍內加快推進能源轉型，研究開發新能源的技術路線逐漸清晰，其中，熱電材料就展現出十分廣闊的應用前景。作為一種功能性材料，熱電材料利用固體內部載流子運動實現熱能和電能直接相互轉換，其兩大應用方向是溫差發電和溫差制冷。

磁性材料體系中有很多重要且有趣的物理現象，比如鼎鼎大名的“反常能斯特效應” （anomalous Nernst effect）。正常能斯特效應需要在強磁場下才能實現，而反常能斯特效應則能巧妙“繞”過上述缺陷。具體來說，反常能斯特效應是一種橫向熱電效應，它指鐵磁材料在受溫度梯度影響時產生的一種與溫度梯度方向和自發磁化方向相垂直的電勢差。在熱電器件應用方面，基于反常能斯特效應制作出來熱電模塊具有良好的延展性與方向性，獨具優勢。一直以來，如何提升鐵磁材料中的反常能斯特效應都是熱電材料領域的研究難題。

中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心磁學國家重點實驗室M03組沈保根院士團隊長期致力于新型永磁材料的探索研究。近期，該團隊對Fe-Pt系永磁薄膜中的反常能斯特效應進行了系統研究。他們發現，Fe3Pt合金薄膜在室溫下具有巨大的反常能斯特效應，約為Fe薄膜的10倍。該研究利用Pt 5d態與Fe 3d態之間存在的較強的共價雜化，及較強的自旋—軌道耦合作用，借助分子束外延技術（MBE）生長了Fe3Pt薄膜，并利用高分辨透射電子顯微鏡對樣品進行表征，顯示了Fe3Pt薄膜的高質量外延生長。另外，通過測量Fe3Pt的ANE發現其反常能斯特系數Syx相比于FePt提高了近4倍，這令該材料在無外磁場下的新型熱電器件方面顯示出極大應用潛力。

一段肺炎鏈球菌的“耐藥演進史”徐徐展開

肺炎鏈球菌可導致肺炎、腦膜炎等多種疾病，多重耐藥肺炎鏈球菌的流行增大了其感染的治療難度，了解多重耐藥菌的形成和發展規律對于耐藥的控制至關重要。目前我國缺少大規模的肺炎鏈球菌分子流行病學及全基因組數據分析，對于多耐藥克隆在我國形成和演化規律的研究仍不充分。

細菌耐藥表型分為多耐藥（MDR）、泛耐藥（XDR）、全耐藥（PDR）。多耐藥（多重耐藥）指病原體對3類及以上抗菌藥物同時耐藥/不敏感，目前臨床常見病原菌幾乎都是多耐藥菌；泛耐藥指除1—2類抗菌藥物外，幾乎對所有類別抗菌藥物不敏感，所謂的“超級細菌”即為泛耐藥菌；全耐藥指目前臨床應用的所有類別抗菌藥物中的所有品種均不敏感，目前臨床上尚未發現全耐藥菌。

近日，微生物研究所馮婕團隊與北京大學第一醫院臨床藥理研究所李耘團隊合作，系統闡釋了我國肺炎鏈球菌多重耐藥克隆群CC271的產生和演化歷史。研究團隊對時間跨度14年的1312株肺炎鏈球菌進行了基因組測序及耐藥表型分析，與來自全球肺炎鏈球菌基因組測序計劃（GPS）的數據相結合，進行系統基因組學分析。結果顯示，當前在CC271克隆群中主導的兩個克隆（19F ST271-B和19A ST320），均是從同一個低耐藥的祖先克隆（19F ST271-A）中分別獨立演化而來。其中第一優勢耐藥克隆為19F ST271-B，它對β-內酰胺高水平耐藥，且對頭孢菌素類藥物具有尤為高的耐藥性。

這個精準防治冠心病的基因風險評分模型“抓早抓小”

冠心病是導致人類死亡的最主要疾病之一，受個體遺傳、代謝及不良生活方式的共同影響，其中遺傳因素的影響約為40%—60%。個體基因信息在一生中基本保持不變，并且早在嬰幼兒時期即可通過血液或唾液等無創方式采集獲得。基于此，北京基因組研究所（國家生物信息中心）汪敏先研究組與美國博德研究所Amit V.Khera研究組合作研發GPSmult模型。該模型能在生命最早期基于個體基因信息預測其未來發生冠心病的風險，從而為盡早預防與干預疾病爭取了廣闊的時間窗口。

科研人員在利用冠心病單族裔及單疾病遺傳關聯信息的模型基礎上，進一步開發整合不同族裔人群背景及多個冠心病臨床危險因素信息的全基因組多基因風險評分新模型，其預測的準確性超過了美國臨床預防醫學領域用于評估個體動脈粥樣硬化性心血管疾病患病風險的“金標準”——美國心臟病學會/美國心臟協會合并隊列方程組，大幅提高了利用基因組遺傳信息預測個體未來患冠心病風險的準確度，能夠進一步改善約40%個體的風險預測準確性。

圖/視覺中國

擁有“第三種生命形態”的它們藏不住了

在微生物圈有一類神秘的成員，它是單細胞結構，是生物圈邊界的界定者，在世界范圍內特別是高鹽、強酸、強堿、極寒等嚴苛環境中廣泛分布，是同真核生物、細菌相并列的第三種生命形式，這就是古菌（Archaea）。由于它們的存在太過“低調”，所以不像前兩界那樣廣受關注，但近年來，古菌生物學迎來了一輪復興。

中國科學院微生物研究所東秀珠團隊致力于自然界中分布最廣泛、種類最豐富的古菌類群——甲烷古菌的遺傳基因轉錄及相關機制研究，近期取得了新進展。該團隊在前期有關古菌轉錄終止的研究基礎上，通過建立新的全長轉錄組測序技術，并整合dRNA-seq，Term-seq及Illumina RNA-seq，在單堿基水平確定了模式甲烷古菌的操縱子組成。研究也表明，操縱子內部終止機制可能是古菌物種中普遍采用的一種新轉錄調控模式。