科研進(jìn)展

科研進(jìn)展

新進(jìn)展金屬所在金屬液相分離研究方面取得進(jìn)展

中科院金屬研究所材料特種制備與加工研究部趙九洲課題組長(zhǎng)期從事合金液相分離研究，近來(lái)何杰、江鴻翔等人在相分離合金凝固組織與相結(jié)構(gòu)調(diào)控方面取得了新進(jìn)展，主要包括：

1.成功研制了Zr-RE-Al-Cu-Co塊體非晶復(fù)合材料，彌散相以微納米非晶粒子形式分布于非晶基體中，揭示了該合金液-液相分離機(jī)理、組織演變規(guī)律及其控制途徑；提出了利用液-液相分離現(xiàn)象制備雙非晶相塊體合金材料的思路與合金設(shè)計(jì)方法。

2.設(shè)計(jì)了新型內(nèi)生高數(shù)量密度球形納米粒子的Cu-Fe-Al-Zr相分離塊體金屬玻璃材料。該材料展現(xiàn)出優(yōu)異的壓縮塑性變形能力。

3. 提出了利用脈沖電流來(lái)控制液相分離合金凝固組織過(guò)程、制備原位自生復(fù)合材料的方法，建立了脈沖電流作用下的液相分離合金的凝固模型。模擬與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，深入研究了脈沖電流的作用下液相分離合金凝固組織形成過(guò)程，揭示了脈沖電流的影響機(jī)理。

4. 提出了利用微量表面活性元素或微量金屬間化合物形成元素調(diào)控液相分離合金凝固過(guò)程與組織的方法，建立了微量元素作用下液相分離合金凝固模型。實(shí)驗(yàn)與模擬相結(jié)合，揭示了微量元素的作用機(jī)理和添加量的確定原則。

新研究西安光機(jī)所深入研究納米增透材料

如何簡(jiǎn)單、高效、低成本地構(gòu)筑大面積減反射增透膜層，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的寬光譜增透效能，一直是光學(xué)界面層領(lǐng)域的前沿研究課題。以往寬光譜增透膜層大都設(shè)計(jì)為多層膜結(jié)構(gòu)，需要多次鍍膜實(shí)現(xiàn)，因此工藝復(fù)雜且成本高昂，所以僅適用于高端儀器設(shè)備。

中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所瞬態(tài)光學(xué)與光子技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室郭昭龍和趙海新研究團(tuán)隊(duì)就此問(wèn)題進(jìn)行深入研究并取得進(jìn)展，提出一種有機(jī)-無(wú)機(jī)氧化硅前驅(qū)體包覆苯丙乳液的核殼結(jié)構(gòu)納米材料制備方法，即通過(guò)簡(jiǎn)單的溶膠-凝膠方法制備，通過(guò)設(shè)計(jì)作為構(gòu)筑減反射增透膜層基本結(jié)構(gòu)單元的微納結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)膜層折射率的簡(jiǎn)單快速調(diào)控，使膜層達(dá)到單層增透膜的理想光學(xué)性能。并且以此為基礎(chǔ)，同時(shí)結(jié)合高效、低成本的浸漬-提拉以及類物理鋼化技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)在玻璃表面構(gòu)筑大面積、高質(zhì)量、低成本、寬光譜的減反射增透膜層。

該技術(shù)目前已成功應(yīng)用于太陽(yáng)能電池組件蓋板玻璃上，不僅僅是提升了組件光捕獲能力和單位面積發(fā)電量，且有望大規(guī)模地應(yīng)用于太陽(yáng)能電池組件蓋板玻璃、建筑玻璃、農(nóng)業(yè)大棚玻璃。

新發(fā)現(xiàn)遺傳發(fā)育所在自閉癥研究中發(fā)現(xiàn)新基因

中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所張永清研究組多年來(lái)一直致力于研究神經(jīng)發(fā)育相關(guān)的神經(jīng)精神疾病病理發(fā)生機(jī)制，發(fā)現(xiàn)了多個(gè)調(diào)控突觸發(fā)育的基因。以經(jīng)典的模式動(dòng)物果蠅為實(shí)驗(yàn)材料，張永清組研究發(fā)現(xiàn)果蠅UBE3A突變體的神經(jīng)肌肉接頭（NMJ）突觸的形態(tài)發(fā)育異常，突觸扣結(jié)數(shù)明顯增加，UBE3A突變體神經(jīng)肌肉突觸熒光染料內(nèi)吞能力明顯減弱。

電生理結(jié)果顯示UBE3A突變體在低頻刺激下突觸傳導(dǎo)正常，但在高頻刺激下則不能有效維持突觸傳遞，表明突觸內(nèi)吞缺陷。遺傳互作分析顯示，在UBE3A突變體背景下，去掉一個(gè)拷貝的Tkv（編碼BMP I型受體）或BMP信號(hào)通路的其他組份能挽救NMJ過(guò)度生長(zhǎng)的表型與內(nèi)吞缺陷。

生化分析表明，UBE3A與Tkv存在物理相互作用，且UBE3A通過(guò)泛素化Tkv的第227位點(diǎn)賴氨酸從而促進(jìn)其通過(guò)蛋白酶體降解。當(dāng)UBE3A突變或缺失時(shí)，BMP信號(hào)通路上調(diào)，從而導(dǎo)致突觸過(guò)度生長(zhǎng)和內(nèi)吞缺陷。

與中科院上海生命科學(xué)研究院神經(jīng)科學(xué)研究所的熊志奇組的合作研究發(fā)現(xiàn)UBE3A對(duì)Tkv負(fù)調(diào)控作用在哺乳動(dòng)物中保守?？偟膩?lái)說(shuō)，這些結(jié)果為理解Angelman綜合癥以及自閉癥的發(fā)病機(jī)理以及治療藥物的篩選提供了新的思路和靶點(diǎn)。

新成果中科大實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)有機(jī)合成性能的調(diào)控

近日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授熊宇杰課題組基于無(wú)機(jī)固體精準(zhǔn)制備化學(xué)，設(shè)計(jì)了一類具有原子精度殼層的雙金屬納米結(jié)構(gòu)，具有廣譜太陽(yáng)能利用特性。

通過(guò)與中國(guó)科大教授張群研究組合作，在皮秒超快時(shí)間尺度上詮釋了等離激元特性在催化反應(yīng)中的效應(yīng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)有機(jī)合成性能的調(diào)控。金屬納米材料吸光后的等離激元效應(yīng)非常復(fù)雜，一般是通過(guò)產(chǎn)生高能量的熱電子傳遞給催化反應(yīng)分子或以光熱轉(zhuǎn)換為催化反應(yīng)提供熱源。

如何針對(duì)有機(jī)合成的需求來(lái)調(diào)控并優(yōu)化這兩個(gè)過(guò)程，是目前該領(lǐng)域的難題。熊宇杰課題組針對(duì)該系列挑戰(zhàn)，設(shè)計(jì)出了一類具有原子精度殼層的金-鈀核殼納米結(jié)構(gòu)。在該設(shè)計(jì)中，金內(nèi)核的一維棒狀結(jié)構(gòu)大幅度地提高了其吸光性能，不僅可以在可見(jiàn)光和近紅外光寬譜范圍內(nèi)吸光，而且具有很強(qiáng)的吸光能力。

與此同時(shí)，在原子精度上厚度可控的金屬鈀殼層為調(diào)控?zé)犭娮訅勖凸鉄徂D(zhuǎn)換速率提供了很大便利。研究人員基于系統(tǒng)的催化測(cè)試，并結(jié)合張群課題組的超快吸收光譜表征，建立了這兩個(gè)等離激元過(guò)程與催化有機(jī)合成性能之間的內(nèi)在聯(lián)系。