科技名刊精選

Nature

電鯊放電的原理

Nature封面：身體電。Nature雜志第7708期封面文章報(bào)道了負(fù)責(zé)鯊魚和鰩魚電信號(hào)檢測(cè)細(xì)胞的獨(dú)特生理特性。美國(guó)加州大學(xué)舊金山分校的David Julius及其同事表明網(wǎng)紋貓鯊（Scyliorhinus retifer）的電感應(yīng)細(xì)胞表達(dá)特化的電壓門控鉀離子通道，這些通道會(huì)發(fā)出大規(guī)模重復(fù)性的膜電涌，以響應(yīng)小而短暫的電刺激。與之相比，猬白鰩（Leucoraja erinacea）則使用鈣激活鉀離子通道產(chǎn)生小而可調(diào)的膜電壓振蕩，引起刺激依賴性囊泡釋放。這些研究結(jié)果表明了感官系統(tǒng)如何通過(guò)獨(dú)特的分子和生物物理修飾來(lái)適應(yīng)動(dòng)物的生活方式或生態(tài)位。

善變的藝術(shù)家

Nature封面：一款新材料。Nature雜志第7709期封面文章報(bào)道了軟材料。軟材料可以根據(jù)不同的刺激在不同的3D形狀之間切換，有望應(yīng)用于機(jī)器人學(xué)、電子和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。但是這種形變速度較慢，有時(shí)候可能需要幾分鐘才能完成。新技術(shù)制造的軟材料可以在磁場(chǎng)的作用下，在不到一秒的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速可逆的形變。研究人員使用3D打印技術(shù)將鐵磁性釹鐵硼微粒嵌入硅橡膠基體內(nèi)。通過(guò)在打印階段控制微粒的排列，可以設(shè)定打印對(duì)象的不同區(qū)域?qū)崿F(xiàn)特定的形變，由此制造的材料可以執(zhí)行滾動(dòng)、跳躍、抓住物體等一系列動(dòng)作。

珊瑚礁生長(zhǎng)速度難以跟上海平面上升速度

Nature封面：珊瑚礁。Nature雜志第7710期封面文章報(bào)道了熱帶珊瑚礁的生長(zhǎng)對(duì)維持珊瑚礁結(jié)構(gòu)和生境多樣性至關(guān)重要，對(duì)保護(hù)眾多海岸線免受波浪侵蝕、抵御洪水風(fēng)險(xiǎn)也具有重要意義。研究人員分析了熱帶西大西洋和印度洋的珊瑚礁的生長(zhǎng)率，發(fā)現(xiàn)盡管珊瑚礁目前的生長(zhǎng)速度與海平面上升速度可能保持同步，但珊瑚礁生態(tài)的變化意味著在氣候變化預(yù)測(cè)的中度或重度海平面上升場(chǎng)景下，這兩個(gè)地區(qū)的珊瑚礁很少能夠跟上海平面上升速度。該研究小組認(rèn)為，擁有低洼的海岸線的地區(qū)和小島嶼國(guó)家可能會(huì)失去一個(gè)重要的海岸保護(hù)傘。

亞洲科研“五小龍”

Nature封面：新加坡的擎天樹（Supertree Grove）。Nature雜志第7711期特刊介紹了亞洲五個(gè)重要的科研中心，分別來(lái)自新加坡、中國(guó)香港、馬來(lái)西亞、韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)。5個(gè)科研中心的科學(xué)家們?cè)敿?xì)介紹了各地區(qū)正在積極開展的各項(xiàng)科研工作，如基因組編輯和綠色能源開發(fā)等；另外也介紹了各地區(qū)不斷變化的科研環(huán)境如何吸引人才?？茖W(xué)家們還指出聚焦科研發(fā)展有助于解決社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題，如醫(yī)療衛(wèi)生和空氣污染。這五大科研中心可能不是亞洲地區(qū)最頂尖的科研力量，但正迅速成為全球科學(xué)發(fā)展的主要推動(dòng)力。

Science

遠(yuǎn)未結(jié)束

Science封面：男孩Yusuf Adamu。Science雜志第6394期封面文章報(bào)道了世界已經(jīng)圍繞“結(jié)束艾滋病”的目標(biāo)團(tuán)結(jié)起來(lái)，但是終結(jié)艾滋病還有一段很長(zhǎng)的路要走。封面男孩叫Yusuf Adamu，12歲，處于艾滋病晚期，正在尼日利亞阿布賈的Asokoro地區(qū)醫(yī)院接受x光檢查。盡管世界正在逐漸接近“終結(jié)艾滋病”的目標(biāo)，但是不可否認(rèn)，艾滋病病毒仍在一些地方肆虐。雖然強(qiáng)效抗逆轉(zhuǎn)錄病毒藥物可以阻止其傳播并延長(zhǎng)壽命，但由于貧困和其他社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素，許多感染者無(wú)法獲得這些藥物。

喂養(yǎng)眾神

Science封面：阿茲特克人的頭蓋骨。Science雜志第6395期封面文章報(bào)道了墨西哥考古新發(fā)現(xiàn)。墨西哥國(guó)家人類學(xué)和歷史研究所的考古學(xué)家在在墨西哥城市中心的一座殖民時(shí)期的房子下發(fā)現(xiàn)并挖掘出了頭骨遺骸。在16世紀(jì)阿茲特克市的特諾奇蒂特蘭（Tenochtitlan），牧師將受害者的心臟從胸前切開，然后將尸體斬首并使頭骨脫落。人類祭祀受害者的頭骨被掛到木柱上。大多數(shù)這些頭骨都被綁定在城市中心的巨大頭骨tzompantli上——一個(gè)巨大的架子?？茖W(xué)家正在研究這個(gè)古老儀式的相關(guān)情況。

明天的地球

Science封面：明天的地球。Science雜志第6396期封面文章報(bào)道了“明天的地球”專題系列，科學(xué)家們?cè)谔剿魍ㄍ沙掷m(xù)未來(lái)的道路。不斷增長(zhǎng)的人口正以越來(lái)越快的速度改變著我們的星球，導(dǎo)致氣候變化、資源減少和生物多樣性的喪失。繼續(xù)走現(xiàn)有的道路可能會(huì)危及我們自己和其他物種的福祉，但改變道路涉及到艱難的選擇。在明天的地球?qū)ｎ}系列中，我們將探索通往更可持續(xù)未來(lái)的道路。

隱藏的沖突

Science封面：調(diào)查報(bào)告——隱藏的沖突。Science雜志第6397期封面一份調(diào)查報(bào)告揭示了FDA審查藥物咨詢小組的一些情況。一項(xiàng)對(duì)醫(yī)生在對(duì)藥物批準(zhǔn)建議進(jìn)行投票后支付藥費(fèi)的分析表明，美國(guó)食品和藥物管理局（FDA）需要考慮未來(lái)獎(jiǎng)勵(lì)的前景是否會(huì)影響其咨詢小組。FDA可能錯(cuò)過(guò)了這些顧問(wèn)更傳統(tǒng)的利益沖突。另一個(gè)故事是關(guān)于FDA工作人員對(duì)旋轉(zhuǎn)門的擔(dān)憂。根據(jù)2013年至2016年聯(lián)邦公開支付網(wǎng)站上的記錄，在這段時(shí)間里，107名醫(yī)生顧問(wèn)參與了FDA咨詢委員會(huì)的投票，其中26人后來(lái)從制藥商或競(jìng)爭(zhēng)公司那里拿到了10多萬(wàn)美元。

生命科學(xué)

人造單染色體真核細(xì)胞創(chuàng)建成功

中國(guó)科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心/植物生理生態(tài)研究所合成生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室覃重軍研究團(tuán)隊(duì)與合作者在國(guó)際上首次人工創(chuàng)建了單條染色體的真核細(xì)胞，研究論文發(fā)表于Nature。研究團(tuán)隊(duì)完成了將單細(xì)胞真核生物釀酒酵母天然的16條染色體人工創(chuàng)建為具有完整功能的單條染色體。該項(xiàng)工作表明，天然復(fù)雜的生命體系可以通過(guò)人工干預(yù)變簡(jiǎn)約，自然生命的界限可以被人為打破，甚至可以人工創(chuàng)造全新的自然界不存在的生命。雖然人工創(chuàng)建的單條線型染色體的三維結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大變化，但SY14酵母具有正常的細(xì)胞功能，揭示了染色體三維結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn)細(xì)胞生命功能的全新關(guān)系。

平板（圖片來(lái)源于SINA English）

釀酒酵母（圖片來(lái)源于SINA English）

高質(zhì)量中國(guó)大豆基因組發(fā)布

中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所田志喜研究員、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)馬世嵩教授、江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院種質(zhì)資源與生物技術(shù)研究所杜建廠研究員、北京貝瑞和康生物技術(shù)有限公司等聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)，綜合運(yùn)用單分子實(shí)時(shí)測(cè)序（SMRT）、單分子光學(xué)圖譜（optical mapping）和高通量染色體構(gòu)象捕獲技術(shù)（Hi-C），對(duì)中國(guó)國(guó)審大豆品種——中黃13的基因組 (Gmax_ZH13)進(jìn)行從頭組裝，最終得到1.025Gb的基因組序列，包含20條染色體和1條葉綠體。相關(guān)研究發(fā)表于Science China Life Science。該基因組Contig N50為3.46Mb，Scaffold N50為51.87Mb，是目前基因組連續(xù)性最好的植物基因組之一。

合成生物學(xué)構(gòu)建“超簡(jiǎn)固氮基因組”

北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院王憶平教授、英國(guó)JIC研究中心Ray Dixon教授等通過(guò)對(duì)該系統(tǒng)多層次有效的定量評(píng)估，漫長(zhǎng)而復(fù)雜的多輪排列組合，將原本以6個(gè)操縱子（共轉(zhuǎn)錄）為單元的含有18個(gè)基因的產(chǎn)酸克雷伯菌鉬鐵固氮酶系統(tǒng)成功地轉(zhuǎn)化為5個(gè)編碼Polyprotein的巨型基因，并證明其高活性可支持大腸桿菌以氮?dú)庾鳛槲ㄒ坏瓷L(zhǎng)。相關(guān)論文發(fā)表于PNAS。通過(guò)合成生物學(xué)方法實(shí)現(xiàn)固氮酶系統(tǒng)的簡(jiǎn)化是將固氮酶系統(tǒng)導(dǎo)入植物細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)植物自主固氮過(guò)程。該研究成果使得新構(gòu)建的固氮系統(tǒng)更符合未來(lái)向真核系統(tǒng)乃至農(nóng)作物轉(zhuǎn)化的需求，使我們進(jìn)一步看到了徹底擺脫工業(yè)氮肥的希望。

人源細(xì)胞色素c氧化酶的完整結(jié)構(gòu)

清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院楊茂君教授研究組報(bào)道了14個(gè)亞基組成的人源細(xì)胞色素c氧化酶的完整結(jié)構(gòu)，相關(guān)論文發(fā)表于Cell Research。研究論文報(bào)導(dǎo)了人源細(xì)胞色素c氧化酶（呼吸鏈復(fù)合物IV）的完整結(jié)構(gòu)，分辨率達(dá)到3.3埃。完整的人源細(xì)胞色素c氧化酶由14個(gè)亞基組成一個(gè)單體，而不是傳統(tǒng)認(rèn)為的兩個(gè)13個(gè)亞基組成的二聚體。NDUFA4結(jié)構(gòu)的解析解決了這個(gè)矛盾，并解釋了晶體結(jié)構(gòu)中細(xì)胞色素c氧化酶二聚的原因。與之前牛源細(xì)胞色素c氧化酶不同，Cox7A2、Cox6A1和Cox8A分別替代了亞基Cox7A1、Cox6A2和Cox8B，這三個(gè)亞基的結(jié)構(gòu)首次被解析。

生命科學(xué)

家蠶吐蛛絲

中國(guó)科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心/植物生理生態(tài)研究所譚安江研究組利用基因定點(diǎn)替換的方法在家蠶絲腺和蠶繭中大量表達(dá)蜘蛛絲蛋白，研究成果發(fā)表于PNAS。蜘蛛絲是自然界中機(jī)械性能最好的天然蛋白纖維，其強(qiáng)度甚至高于用于制作防彈衣的凱夫拉纖維，在工業(yè)、醫(yī)療和國(guó)防上都有著廣泛的應(yīng)用前景?？茖W(xué)家利用基因組編輯工具TALEN完全敲除了FibH編碼區(qū)，同時(shí)保留了編碼區(qū)上下游完整的調(diào)控序列。在此基礎(chǔ)上定點(diǎn)整合了含有部分蜘蛛絲基因和熒光標(biāo)記的DNA片段。新家蠶絲腺生物反應(yīng)器系統(tǒng)為利用家蠶大量生產(chǎn)新型纖維材料及表達(dá)其他高附加值蛋白提供了新的策略。

利用基因組編輯家蠶大量表達(dá)蜘蛛絲（圖片來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院植物生理生態(tài)研究所）

世界上海拔分布最高的蛇類基因組

中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所李家堂研究團(tuán)隊(duì)和中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所張亞平研究團(tuán)隊(duì)等合作研究了溫泉蛇的基因組，并通過(guò)比較基因組學(xué)揭示了其適應(yīng)高海拔極端環(huán)境的遺傳機(jī)制，研究論文發(fā)表于PNAS。極端環(huán)境生物可以在強(qiáng)輻射、缺氧等極端環(huán)境中繁衍生息，長(zhǎng)期的適應(yīng)性進(jìn)化使得這些生物在基因結(jié)構(gòu)組成、酶特性及代謝功能等方面均不同于其他生物。溫泉蛇屬（Thermophis）隸屬于游蛇科，該屬目前包括3個(gè)物種：溫泉蛇（Thermophis baileyi）、四川溫泉蛇（Thermophis zhaoermii）和香格里拉溫泉蛇（Thermophis shangrila），均為中國(guó)特有的珍稀物種，生活于青藏高原高海拔地區(qū)，主要棲息在溫泉附近的石堆、水邊和沼澤草甸。

區(qū)分情境依賴的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)不公平厭惡的神經(jīng)基礎(chǔ)

北京大學(xué)心理與認(rèn)知科學(xué)學(xué)院及麥戈文腦科學(xué)研究所周曉林教授團(tuán)隊(duì)運(yùn)用特定心理行為任務(wù)，并結(jié)合計(jì)算模型和功能磁共振成像技術(shù)對(duì)優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)不公平厭惡的腦機(jī)制進(jìn)行了解析，研究成果發(fā)表于PNAS。該研究提示優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)不公平厭惡的加工涉及不同的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制，主要體現(xiàn)在腦島神經(jīng)表征的空間計(jì)量效應(yīng)。劣勢(shì)不公平感主要是情緒主導(dǎo)的，而優(yōu)勢(shì)不公平感則是一個(gè)心智化的表現(xiàn)。人們對(duì)于資源分配的不公平普遍會(huì)產(chǎn)生反感或厭惡，這一心理機(jī)制有利于促進(jìn)人類的利他行為。人們不僅反感自己比別人獲得的資源少（即劣勢(shì)不公平厭惡），在一定程度上也會(huì)反感自己比別人獲得的資源多（即優(yōu)勢(shì)不公平厭惡）。

光誘導(dǎo)手性半導(dǎo)體納米粒子對(duì)DNA位點(diǎn)選擇性剪切

江南大學(xué)匡華教授研究團(tuán)隊(duì)率先發(fā)現(xiàn)手性納米粒子的DNA特異性剪切效應(yīng)，并實(shí)現(xiàn)細(xì)胞與活體內(nèi)靶標(biāo)DNA的精確剪切，研究成果發(fā)表于Nature Chemistry。A和T堿基偏好于吸附在離切角四面體中心最近的邊緣，而G和C堿基偏好于吸附在離切角四面體晶面最近的拐角處。當(dāng)序列中存在ATAT序列時(shí)，底物DNA能夠吸附于粒子的邊緣，而G和C堿基則吸附在粒子的兩側(cè)角，使得粒子恰好進(jìn)入GATATC“口袋”，使得這種特殊構(gòu)型的納米粒子特異性識(shí)別DNA的GATATC位點(diǎn)；隨著靶位點(diǎn)與粒子的結(jié)合，使得T^A之間化學(xué)鍵拉長(zhǎng)弱化，在光激發(fā)下，結(jié)合口袋中局域高濃度的羥基自由基，進(jìn)攻GAT^ATC位點(diǎn)的磷酸二酯鍵，實(shí)現(xiàn)底物DNA特異性剪切。

聲光電磁

調(diào)控等離子體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生相對(duì)論光強(qiáng)、單周期可調(diào)諧紅外脈沖

清華大學(xué)工程物理系魯巍教授課題組系統(tǒng)闡述了一種基于等離子體“光子減速”機(jī)制產(chǎn)生相對(duì)論光強(qiáng)可調(diào)諧超快紅外激光脈沖的全新方案，相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表于Nature Photonics。該方案利用特定“三明治”結(jié)構(gòu)等離子體作為非線性光學(xué)器件（“光子減速器”），將普通波長(zhǎng)約0.8μm～1μm的超快超強(qiáng)激光脈沖以極高的效率轉(zhuǎn)化為波長(zhǎng)在5μm～14μm范圍內(nèi)可調(diào)諧的相對(duì)論光強(qiáng)近單周期飛秒紅外激光脈沖。激光尾波作為“帶電粒子加速器”的同時(shí)，對(duì)于激光自身而言卻是一個(gè)“光子減速器”。激光通過(guò)能量損失產(chǎn)生尾波，而激光自身光子的頻率不斷下降（波長(zhǎng)變長(zhǎng)），其在等離子體中的等效速度（群速度）也不斷變慢，即“光子減速”機(jī)制。

相關(guān)光譜信息（圖片來(lái)源于清華大學(xué)）

“三明治”型等離子體結(jié)構(gòu)密度分布與單周期超強(qiáng)紅外脈沖（12μm中心波長(zhǎng)）等（圖片來(lái)源于清華大學(xué)）

自適應(yīng)雙向turbo均衡器成功應(yīng)用于水聲通信系統(tǒng)

中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所鄢社鋒研究組將雙向均衡結(jié)構(gòu)應(yīng)用到自適應(yīng)turbo均衡器中，并且提出了適合于高階調(diào)制模式下turbo均衡系統(tǒng)的雙向合并方案。相關(guān)成果發(fā)表于The Journal of the Acoustical Society of America。均衡器用于消除多徑效應(yīng)造成的碼間干擾，是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離高速水聲通信不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)。近幾年，自適應(yīng)turbo均衡器變得簡(jiǎn)便、計(jì)算量小。但是該均衡器的性能受限于自適應(yīng)算法的收斂速率，在快速時(shí)變的水聲信道中會(huì)出現(xiàn)誤差傳播效應(yīng)，穩(wěn)健性較差。雙向均衡結(jié)構(gòu)利用了前向均衡器和反向均衡器輸出誤差相關(guān)性極低的特點(diǎn)，結(jié)合兩個(gè)均衡器的結(jié)果提取雙向均衡增益，從而抑制誤差傳播，提升算法性能。

外爾聲子晶體中的聲表面波拓?fù)湄?fù)折射

武漢大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院的劉正猷、邱春印研究團(tuán)隊(duì)在拓?fù)渎晫W(xué)研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，他們利用外爾晶體的拓?fù)浔砻鎽B(tài)傳輸特性，實(shí)現(xiàn)了無(wú)反射的聲波負(fù)折射效應(yīng)，研究成果發(fā)表于Nature。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一類全新的界面波動(dòng)響應(yīng)——拓?fù)湔凵浜屯負(fù)湄?fù)折射，這是基于聲學(xué)人工結(jié)構(gòu)的一種新型材料，即“外爾聲子晶體”。區(qū)別于已知的折射現(xiàn)象，界面造成的反射波可以完全被禁止。進(jìn)一步研究表明，這種有趣的界面現(xiàn)象和聲子晶體的能帶拓?fù)涮匦杂嘘P(guān)。不難推測(cè)，類似現(xiàn)象也可在光學(xué)體系、凝聚態(tài)體系中實(shí)現(xiàn)，并有望用于設(shè)計(jì)新型的經(jīng)典、量子波功能器件。

低成本桌面磁共振波譜儀

中國(guó)科學(xué)院蘇州醫(yī)工所醫(yī)學(xué)影像室楊曉冬、郁朋等人，研究了一種基于Halbach磁體的低成本緊湊型小型核磁共振系統(tǒng)，成果發(fā)表于Journal of Magnetic Resonance。該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)緊湊和場(chǎng)強(qiáng)高的優(yōu)勢(shì)。系統(tǒng)采用3層Halbach磁體和楔形機(jī)械結(jié)構(gòu)用于磁體快速組裝。初始磁場(chǎng)強(qiáng)度分布的仿真和計(jì)算結(jié)果的比較表明，設(shè)計(jì)理論和實(shí)踐相吻合。在使用兩個(gè)磁性塊和鎢鋼片進(jìn)行無(wú)源被動(dòng)勻場(chǎng)后，在同一區(qū)域內(nèi)均勻性達(dá)到120ppm，開發(fā)并測(cè)試了具有數(shù)字調(diào)制和解調(diào)功能的緊湊型單板數(shù)字化磁共振譜儀以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)緊湊和改善信噪比，并使用自制探頭進(jìn)行波譜實(shí)驗(yàn)，在直徑為1.5mm、長(zhǎng)度為1mm的圓柱區(qū)域內(nèi)，波譜半高寬達(dá)到20ppm。

聲光電磁

熒光壽命工程化的近紅外第二窗口納米顆粒解鎖活體多重成像

復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系教授張凡團(tuán)隊(duì)在近紅外熒光壽命活體成像領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)無(wú)創(chuàng)活體多重成像，有望為腫瘤精準(zhǔn)診斷提供全新方法，相關(guān)成果發(fā)表于Nature Nanotechnology。研究團(tuán)隊(duì)提出了“基于時(shí)間維度的多重成像法”，利用在近紅外第二窗口區(qū)具有熒光發(fā)射的稀土納米探針熒光壽命信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)活體多重成像。實(shí)現(xiàn)了在單一波長(zhǎng)下對(duì)熒光壽命進(jìn)行3個(gè)量級(jí)以上的精確調(diào)節(jié)。時(shí)間維度成像法還以“拍照”的形式取代了原本的活檢手術(shù)，不僅可以直接避免腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)降低了傳統(tǒng)方法在組織切片、處理和評(píng)分過(guò)程中可能造成的人為誤判風(fēng)險(xiǎn)，有望成為一種新型的無(wú)創(chuàng)腫瘤診斷方法。

（a）小鼠實(shí)驗(yàn)的過(guò)程示意圖。（b）對(duì)MCF-7和BT-474乳腺癌腫瘤不同標(biāo)志物的定量檢測(cè)（圖片來(lái)源于復(fù)旦大學(xué)）

（a）不同熒光壽命的稀土納米探針在離心管中的熒光壽命的偽色彩圖；（b）編碼小球中稀土納米探針Er發(fā)射通道和Ho發(fā)射通道的熒光壽命和熒光強(qiáng)度隨著不同厚度生物組織的變化。（圖片來(lái)源于復(fù)旦大學(xué)）

新型熱電材料

中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所與山東大學(xué)、常州大學(xué)及上海大學(xué)多家研究機(jī)構(gòu)的熱電材料研究小組合作，在合成超低熱導(dǎo)率的新材料方面取得重要進(jìn)展，相關(guān)論文發(fā)表于Chemistry of Materials。熱電材料性能評(píng)價(jià)指標(biāo)為熱電優(yōu)值ZT，ZT由Seebeck系數(shù)、電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率決定。但是3個(gè)參數(shù)之間相互耦合，難以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立調(diào)控。研究人員利用陰陽(yáng)離子協(xié)同剪裁，將籠式化合物與銻化物的結(jié)構(gòu)基元進(jìn)行組合，打破傳統(tǒng)籠式化合物的固有結(jié)構(gòu)與比例，獲得具有“電子晶體—聲子玻璃”特性的新型類籠式化合物。這一新體系的發(fā)現(xiàn)為新型熱電材料的定向設(shè)計(jì)提供了重要依據(jù)。

鹵素類鈣鈦礦納米晶新進(jìn)展

中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室光電材料動(dòng)力學(xué)創(chuàng)新特區(qū)研究組（11T6組）吳凱豐研究員團(tuán)隊(duì)發(fā)展了一種針對(duì)欠穩(wěn)定材料的“無(wú)損”動(dòng)態(tài)摻雜方法。展現(xiàn)出優(yōu)異的發(fā)光和光電轉(zhuǎn)換性質(zhì)，研究進(jìn)展發(fā)表于Physical Chemistry Letters。采用三脈沖泵浦—泵浦—探測(cè)技術(shù)測(cè)量納米晶—電荷受體雜化材料的瞬態(tài)吸收動(dòng)力學(xué)即可實(shí)現(xiàn)“無(wú)損”的動(dòng)態(tài)電荷摻雜：第一束泵浦脈沖激發(fā)納米晶并觸發(fā)從納米晶到電荷受體的電荷分離，在納米晶的帶邊留下一個(gè)多余電荷；在電荷分離完成后，第二束泵浦脈沖再次激發(fā)納米晶，即可探測(cè)帶多余電荷的納米晶的激發(fā)態(tài)動(dòng)力學(xué)。

基于超表面的全息成像技術(shù)研究進(jìn)展

天津大學(xué)太赫茲研究中心韓家廣教授團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)反射式手性全息成像，研究論文發(fā)表于Nature系列刊物《光：科學(xué)與應(yīng)用》。太赫茲波是電磁波的一種，廣義上指頻率為100GHz-10THz的電磁輻射。與我們熟知的紅外線、X光等不同，太赫茲是目前人類了解最少、開發(fā)最少的電磁波段，被稱為探索電磁波譜的“最后一段空隙”。研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)精密設(shè)計(jì)的超表面對(duì)太赫茲波能夠產(chǎn)生強(qiáng)烈的“手性響應(yīng)”，使用這種超表面材料制成的全息板可以識(shí)別不同光的偏振態(tài)，記憶信息量也更豐富，讓全息板“變聰明”，最終實(shí)現(xiàn)完全獨(dú)立的全息成像，大幅度提高了全息板工作效率。