摘要:中国科学院大连化学物理研究所研究团队直接观测到量子点-有机分子构成的杂化自由基对的量子相干特性,并实现了三线态光化学产率的高效磁场相干调控。1月6日,相关研究成果发表于《自然-材料》。
研究实现三线态光化学过程的量子相干调控
中国科学院大连化学物理研究所研究团队直接观测到量子点-有机分子构成的杂化自由基对的量子相干特性,并实现了三线态光化学产率的高效磁场相干调控。1月6日,相关研究成果发表于《自然-材料》。
研究团队构建了II-VI族量子点-茜素分子杂化体系,并基于磁场调制的飞秒瞬态吸收光谱及量子动力学理论模拟,系统揭示了杂化自由基对三线态复合动力学的相干行为。不同于人工制备的纯有机自由基对,在量子点-分子杂化体系中,通过调节量子点的尺寸与组成,可以实现Δg(g-因子差异)在0.1至1之间的大范围调控,比有机体系高出两个数量级。在巨大Δg的作用下,研究团队直接观测到了自由基对在不同自旋量子态间的相干拍频,并在室温下实现了自由基对三线态复合动力学的高效磁场调控。在进一步研究中,团队将磁场效应与稳态光化学反应相耦合,实现了β-胡萝卜光化学异构化反应的磁场调控。理论模拟结果、磁场调制的瞬态动力学、稳态光化学反应速率三者高度一致,印证了磁场相干调控的可靠性。
解析反刍动物肠道古菌 为甲烷减排提供新思路
甲烷是全球变暖贡献率仅次于二氧化碳的温室气体,而反刍动物的甲烷排放占全球人为甲烷排放的30%至32%。反刍动物甲烷的生成主要由胃肠道,尤其是瘤胃中的古菌产生。因此,兰州大学龙瑞军团队通过收集和整合2270个反刍动物肠道宏基因组样本,建立了全球反刍动物肠道古菌基因组目录。从全球反刍动物肠道古菌基因组目录角度,系统解析了全球不同反刍动物肠道古菌的组成、多样性和功能,为相关研究提供了数据支撑,为甲烷减排提供了新思路。
通过对比不同反刍动物不同肠道部位的古菌组成和功能,研究团队发现,古菌的组成在种间和不同肠道部位上差异显著。同时,他们还发现古菌可能携带抗生素和金属抗性基因、可移动遗传元件、致病因子、群体感应元件及古菌病毒组。相关研究成果日前发表在《自然·通讯》上。
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我国科学家培育油菜新品种,含油量达65.2%
据中国农科院油料所1月7日消息,为加快油菜改良进程,该所科研团队开辟了提高油菜含油量的新路径,并培育出含油量达65.2%的油菜品系和2个含油量超51%的高油品种。该研究开辟了种子性状研究新方向,克隆出调控油菜含油量的新基因,鉴定出与含油量关联的变异位点并开展分子聚合育种,相关成果已在湖北、江西、湖南等地大面积推广应用。
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港大团队用蚕丝研制新型纳米过滤膜 滤水速度提升近10倍
香港大学(港大)7日公布,由港大工程学院土木工程系讲座教授汤初阳领导的研究团队,成功利用天然蚕丝制造了一种新型纳米过滤膜,名为丝基纳米过滤膜,其过滤速度较传统的商用纳米过滤膜快近10倍,可以在极低的压力下利用轻微的真空吸力实现水净化。在测试中,丝基纳米过滤膜不仅让有益矿物质通过,同时能去除水中99%以上的有机污染物。此外,与传统的纳米过滤系统相比,丝基纳米过滤膜属于可持续发展的滤膜,且可以减少约80%的能源消耗,大幅节省成本。
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世界最大超导磁体动态测试设施建成
1月3日,记者从中国科学院合肥物质科学研究院等离子体所获悉,由该所建设运行的国家重大科技基础设施“聚变堆主机关键系统”近日取得新进展,其子系统“聚变工程堆中心螺管系统”完成首轮测试实验,最大测试电流达到稳态48千安培,超过47千安培的设计值。实验结果表明:该设施全面达到设计指标,成为世界上尺寸最大、实验条件最完善的大型超导磁体动态性能测试系统。
“聚变工程堆中心螺管系统”旨在建成大型超导磁体及实验系统,开展针对未来聚变工程堆运行工况下,超导中心螺管磁体强电磁场、高压快速变化、系统可靠性等系列实验,获得充分的运行工况数据,为我国聚变工程堆建设奠定坚实基础。该设施的建成,不仅能为未来聚变堆提供良好的实验条件,同时也为低温、材料、凝聚态物理、超导应用等其他领域提供一流的大型测试平台。
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国际首例“基因编辑猪——脑死亡患者异种原位全肝移植手术”获成功
据空军军医大学西京医院消息,该院于1月7日成功实施了国际首例基因编辑猪——脑死亡患者异种原位全肝移植手术,由中国科学院院士窦科峰领衔肝胆外科及全院十余个学科专家团队,成功将基因编辑猪的肝脏原位植入到脑死亡患者体内,在国际上首次实现基因编辑猪肝脏对人体肝脏完全替代。这是继去年开展国际首例基因编辑猪到脑死亡患者异位辅助肝移植后,西京医院在异种肝移植领域取得的又一重要突破。
本次临床研究中,接受移植的是一位因脑梗导致脑死亡的患者,家属签署了知情同意书,且经过学术委员会、医学伦理委员会、器官移植委员会、动物委员会论证通过,符合国际异种移植相关要求。
手术历经供体猪肝切取、患者原肝切除、新肝植入、动静脉重建、止血关腹等多个阶段,历时十余个小时,成功将由成都中科奥格公司提供的800余克六基因编辑猪肝脏,以原位替换的方式植入到经过医院全力抢救、多次评估均认证为脑死亡患者体内。术中开放移植猪肝血流后,肝脏血流灌注良好,随即产生胆汁。截至目前,患者循环等基础生命体征平稳,肝功能等多项指标逐步趋于平稳,标志着手术获成功。
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新研究揭秘人体如何应对极端海拔
长时间在高海拔环境中进行体力活动,可能导致人体面临更大的生理和代谢压力,从而带来高原病、体重下降、免疫功能障碍和感染风险增加等一系列健康问题。
1月1日,华大生命科学研究院在《细胞—报告》发表研究,利用细胞组学和质谱检测技术,分析了登山者在攀登过程中的多组学变化。研究团队对11名登山者在攀登过程中的五个关键节点的样本分析,成功绘制了其外周免疫细胞图谱,发现他们的免疫细胞组成产生显著变化。此外,关键细胞亚群功能特征在高海拔适应期和极端高海拔攀登期的不同表明,人体在高海拔环境中可能可以通过复杂的免疫和代谢机制来适应极端条件。
该研究全面揭示了高海拔攀登过程中人体免疫系统和代谢的动态变化,为理解高海拔环境对登山者的影响提供了新视角。
科学家成功构筑超分子阿基米德多面体
天津大学胡文平、王雨、吴煌与诺贝尔奖得主詹姆斯·弗雷泽·司徒塔特合作撰写的论文1月9日在《自然》上发表。文章介绍了他们在光电功能的手性阿基米德多面体构筑上的最新成果。
研究团队成功构筑了由24个顶点、60条棱和38个面组成的超分子扭棱立方体,该立方体含2712个原子,能同时装载多个不同的有机客体分子,并表现出优异的光电性能,如可逆的颜色变化和用光照来调节其弹性和硬度。该研究为开发机械性能可调的先进光电功能材料奠定了基础。
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嫦娥五号玄武岩研究揭示20亿年前月球存在弱磁场
阿波罗时代至今的遥感数据和月表原位测量表明,月球现在不存在类似地磁场的全球性偶极磁场,但阿波罗返回样品的古强度数据以及部分磁化的月壳指示,月球曾经存在过磁场。这种磁场可能是由月球内部的发电机过程产生的,科学家也能通过这种磁场反推月球内部结构和热状态。因此,研究月球磁场的变化过程可以为剖析月球演化历史提供重要约束。
近日,我国科学家在《科学·进展》(Science Advances)上发表论文,利用嫦娥五号玄武岩样品,给月球发电机中晚期演化历史提供了关键约束。嫦娥五号任务在风暴洋区域采集了人类首批月球中纬度玄武岩样品,喷发年龄为~20亿年。研究人员采用多种古强度测试方法,获得了月球20亿年前可靠的发电机磁场信息。研究显示,月球在距今20亿年前存在一个较弱的发电机过程,所产生的磁场强度为~2-4μT。这表明,20亿年前月球深部保持一定的热对流或热传导且其驱动能量可能来源于内核结晶、进动、钛铁矿堆晶下沉等过程,具有活力的月球深部可能为月球年轻火山活动贡献了一定热量。
我国学者提出石墨烯制备新方法
中北大学孙友谊团队利用胶体化学体积排斥作用及二维片状纳米材料剥离新方法,实现了石墨烯高效宏量制备,相关成果发表于《自然·通讯》。团队采用气泡辅助—液相机械剥离法,利用在石墨层间原位产生气泡来扩大石墨层之间的间距,替代传统强酸强氧化扩层的机制,减少石墨片层之间的物理范德华力,并结合胶体化学体积排斥作用,促进石墨在液相机械剪切作用力下即可实现高效剥离,解决传统氧化还原法制备石墨烯的流程复杂、缺陷大和机械剥离法制备石墨烯产率低问题。
新方法工艺流程简单,石墨烯结构可控、批次稳定,制备过程绿色环保、成本低、缺陷少、结构完整,保持了石墨烯优异特性,有助于拓展应用领域。此法是低成本、高产率、高品质石墨烯宏量制备的新途径,也为制备其他高浓度二维纳米片状材料提供了新思路。
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最新高校人员任免动态一览表:
卢煜明(来源:香港中文大学公众号)
据香港中文大学1月8日消息,香港中文大学第九任校长卢煜明教授正式上任。
陈冬华(
近日,据南京审计大学官网信息,陈冬华已任南京审计大学党委常委、副校长。
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来源:科技导报