科技名刊精選

Nature

山峰植物物種豐度加速提高與氣候變暖相關(guān)

Nature封面：阿爾卑斯山脈東部Piz Lagalb山巖石中的高山點(diǎn)地梅（Androsace alpina）。Nature雜志第7700期封面文章報(bào)道了Manuel Steinbauer及其同事考察過去145年來歐洲302座山峰的植物物種豐度變化。植被調(diào)查數(shù)據(jù)表明，歐洲大部分山峰的植物物種豐度在這一階段都顯著提高了，而且在加速提高，表現(xiàn)為過去10年的物種豐度是50年前的5倍。作者的分析揭示了物種豐度提高速率與氣候變暖速率之間的正相關(guān)關(guān)系，這意味著即使在地球上的偏遠(yuǎn)地區(qū)，氣候引發(fā)的生物性變化也在加速發(fā)生。

手性等離子體激元金納米粒子的氨基酸及肽指導(dǎo)的合成

Nature封面：三維納米粒子。Nature雜志第7701期封面文章報(bào)道了一種基于溶液的合成均相高手性金納米粒子并控制其各自毒性的方法。在存在半胱氨酸或基于半胱氨酸的肽的情況下制備金，半胱氨酸或基于半胱氨酸的肽對(duì)映選擇性地結(jié)合金種子的高密勒指數(shù)結(jié)晶學(xué)平面，從而誘導(dǎo)產(chǎn)生手性。納米制造技術(shù)的進(jìn)步使手性研究從有機(jī)化學(xué)中的傳統(tǒng)“鏡像”分子延伸到三維金屬納米結(jié)構(gòu)。與具有手性的有機(jī)物類似，這些金屬結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出光學(xué)活性，每種鏡像形式與圓偏振可見光的相互作用都不一樣。

催化置換反應(yīng)打破有機(jī)化學(xué)合成規(guī)則

Nature封面：分子控制。Nature雜志第7702期封面文章報(bào)道了如何利用一種通常無法控制的反應(yīng)機(jī)制，從外消旋混合物中選擇性地生成四面體手性中心。單分子親核取代反應(yīng)（SN1）在有機(jī)化學(xué)教科書中無處不在。它允許引入的親核試劑通過平面陽離子中間體，取代碳原子上已有的取代基之一。但是該機(jī)制的性質(zhì)意味著親核試劑可以從任一面接近反應(yīng)碳原子，也就是說一般不可能選擇性地添加外來基團(tuán)。但是通過使用手性氫鍵催化劑和路易斯酸，Jacobsen和他的團(tuán)隊(duì)打破了這一規(guī)則，使得SN1反應(yīng)以立體控制的方式進(jìn)展下去。

肝臟的生命線

Nature封面：肝臟的生命線。Nature雜志第7703期封面文章報(bào)道了關(guān)于一種保存移植前供肝的新方法的試驗(yàn)結(jié)果。限制肝移植成功率的一個(gè)關(guān)鍵因素是供肝的數(shù)量與質(zhì)量。研究人員采用了常溫機(jī)械灌注（NMP）技術(shù)，它可以在體溫下維持供肝，將來自肝臟的脫氧血帶入機(jī)器中，脫氧血在該機(jī)器內(nèi)被氧合，同時(shí)添加關(guān)鍵營(yíng)養(yǎng)素，然后被泵入肝內(nèi)。與冷凍保存方法相比，該技術(shù)可以使供肝的保存時(shí)間延長(zhǎng)54%，供肝損傷減少50%。研究團(tuán)隊(duì)希望常溫機(jī)械灌注可以增加可用移植器官的數(shù)量。

Science

觀察原生狀態(tài)的細(xì)胞:多細(xì)胞生物的成像亞細(xì)胞動(dòng)力學(xué)

Science封面：分辨率革命。Science雜志第6386期封面及特刊報(bào)道了活細(xì)胞3D立體細(xì)節(jié)。活細(xì)胞包含對(duì)外界擾動(dòng)敏感的動(dòng)態(tài)的、空間復(fù)雜的子組件。為了減少這種干擾，細(xì)胞應(yīng)該在它們的原生多細(xì)胞環(huán)境中成像，在盡可能柔和的光照下。然而，要實(shí)現(xiàn)三維亞細(xì)胞過程所需要的時(shí)空分辨率是具有挑戰(zhàn)性的。霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所Eric Betzig教授團(tuán)隊(duì)基于他們之前發(fā)明的晶格層光顯微術(shù)（lattice light-sheet microscopy，LLSM）和自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)（adaptive optics，AO），Betzig教授團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了在活組織中，以前所未有的分辨率，展現(xiàn)出了細(xì)胞運(yùn)動(dòng)的3D影像。

CRISPR技術(shù)檢測(cè)病毒

Science封面：沙子中繪制的寨卡病毒衣殼的概念圖。Science雜志第6387期封面文章報(bào)道了基于CRISPR方法的診斷技術(shù)?？焖贉?zhǔn)確地識(shí)別傳染病對(duì)于優(yōu)化臨床護(hù)理、指導(dǎo)感染控制和公共衛(wèi)生干預(yù)對(duì)于限制疾病傳播至關(guān)重要。理想的診斷測(cè)試應(yīng)該是低廉、準(zhǔn)確、快速，可在多種樣本類型上進(jìn)行實(shí)時(shí)使用，無需專業(yè)技術(shù)人員、輔助設(shè)備或電源。基于CRISPR-Cas生物學(xué)開發(fā)的便攜式診斷工具可快速，高度靈敏地檢測(cè)患者樣本中的病原體。封面所示在沙子中繪制的寨卡病毒衣殼的概念圖突出了部署這些工具在遠(yuǎn)程環(huán)境中檢測(cè)和追蹤疾病的承諾。

谷氨酸受體樣通道的細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸對(duì)植物鈣離子信號(hào)通路的影響

Science封面：花粉管信號(hào)。Science雜志第6388期封面文章報(bào)道了谷氨酸受體樣通道的細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸對(duì)植物鈣離子信號(hào)通路的影響。植物雖然缺少很多在哺乳動(dòng)物中調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度的機(jī)制，但是它們?nèi)匀焕免}離子信號(hào)來幫助完成多種生理功能。而編碼谷氨酸受體樣通道（GLRs）的基因家族對(duì)鈣離子運(yùn)輸有重要作用。擬南芥中的GLR基因家族（AtGLR）包含20個(gè)不同的GLR基因?？茖W(xué)家通過生成多種AtGLR突變體的方法對(duì)這些不同基因在鈣離子信號(hào)通路中的作用進(jìn)行了研究。

兩棲動(dòng)物真菌殺手很可能起源自東亞地區(qū)

Science封面：火腹蟾蜍Bombina orientalis。Science雜志第6389期封面文章報(bào)道了一種致命性真菌的源頭可被追溯至朝鮮半島，該真菌造成全球眾多兩棲類種群衰減達(dá)幾十年之久。一種致命性的稱為蛙壺菌（batrachochytrium dendrobatidis）的真菌長(zhǎng)期以來就被認(rèn)為是導(dǎo)致幾大洲的青蛙、蟾蜍、蠑螈和其他的兩棲類動(dòng)物種減少和滅絕的原因。這種真菌會(huì)引起一種叫做壺菌病（chytridiomycosis）的疾病，它會(huì)攻擊兩棲動(dòng)物的皮膚，影響它們調(diào)節(jié)水分和電解質(zhì)水平的能力，從而導(dǎo)致心臟衰竭。研究團(tuán)隊(duì)收集了來自世界各地的蛙壺菌樣本開展了系統(tǒng)研究。

生命科學(xué)

曬太陽改善學(xué)習(xí)、記憶和情緒的神經(jīng)環(huán)路機(jī)制

中國(guó)科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心熊偉教授研究組與中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院黃光明教授研究組合作，揭示了一條腦內(nèi)谷氨酸合成新通路及其參與紫外線照射改善學(xué)習(xí)記憶的分子及神經(jīng)環(huán)路機(jī)制，相關(guān)論文發(fā)表于Cell。研究人員利用單細(xì)胞質(zhì)譜技術(shù)在單個(gè)神經(jīng)元中篩選到單個(gè)海馬神經(jīng)元中的UCA。運(yùn)用已經(jīng)構(gòu)建的紫外線照射模型鼠，模擬了紫外線暴露下小鼠各腦區(qū)中UCA的濃度變化。在細(xì)胞內(nèi)UCA通過一系列的生物代謝酶最終轉(zhuǎn)化成興奮性神經(jīng)遞質(zhì)GLU。細(xì)胞內(nèi)的GLU在運(yùn)動(dòng)皮層以及海馬的神經(jīng)末梢釋放，進(jìn)而激活運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)以及記憶相關(guān)的腦內(nèi)神經(jīng)環(huán)路，從而增強(qiáng)動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)能力以及物體識(shí)別記憶能力。

腦內(nèi)谷氨酸合成新通路及其參與紫外線照射改善學(xué)習(xí)記憶的分子及神經(jīng)環(huán)路機(jī)制（圖片來源于Cell）

相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)（圖片來源于Cell）

正常人類組織中合子后單堿基嵌合突變分布模式

北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院魏麗萍教授課題組揭示了合子后嵌合突變?cè)谌祟愓０l(fā)育過程中的突變來源和空間分布兩種重要分布模式并系統(tǒng)描述其差異，對(duì)理解人類突變的產(chǎn)生和積累有重要意義，相關(guān)論文發(fā)表于PLOS Genetics。研究發(fā)現(xiàn)存在兩種不同類型的pSNM：胚胎期pSNM中C＞T突變比例比克隆擴(kuò)張pSNM更高，且這些突變?cè)贑pG位點(diǎn)上突變率更高；對(duì)復(fù)制時(shí)機(jī)的研究發(fā)現(xiàn)胚胎期pSNM集中在DNA復(fù)制早期的基因組區(qū)域，克隆擴(kuò)張pSNM集中在DNA復(fù)制晚期的基因組區(qū)域；對(duì)DNA轉(zhuǎn)錄活性的研究發(fā)現(xiàn)胚胎期pSNM集中在胚胎期染色質(zhì)開放區(qū)和拓?fù)潢P(guān)聯(lián)區(qū)域上。

植物開花分子機(jī)制研究

中國(guó)科學(xué)院華南植物園激素調(diào)控研究組侯興亮研究員、劉旭副研究員等以模式植物擬南芥為研究材料，證實(shí)了NF-Y亞基蛋白NF-YC是光周期途徑中FT基因表觀調(diào)控的重要因子，相關(guān)論文發(fā)表于Plant Physiology。開花是高等植物進(jìn)入生殖階段的標(biāo)志，在植物繁衍后代和外界環(huán)境適應(yīng)中發(fā)揮著重要作用。植物的開花時(shí)間由環(huán)境因子以及內(nèi)源信號(hào)共同精細(xì)地調(diào)控。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)多條開花調(diào)控途徑，如光周期途徑、春化途徑、自主途徑以及赤霉素途徑等。該研究揭示了NF-YC-CLF特異互作介導(dǎo)下游表觀調(diào)節(jié)和誘導(dǎo)開花的新型作用機(jī)制，增進(jìn)了對(duì)植物開花時(shí)空特異性的表觀調(diào)控機(jī)制的理解。

家養(yǎng)動(dòng)物基因交流研究

中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所研究員張亞平、吳東東課題組利用大規(guī)?；蚪M數(shù)據(jù)，闡明了基因交流在牛屬動(dòng)物的馴化以及環(huán)境適應(yīng)中的重要作用，相關(guān)論文發(fā)表于Nature Ecology & Evolution。通過系統(tǒng)性分析，確定了牛屬之間的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系，得出大額牛不是印度野牛的馴化種，而是一個(gè)獨(dú)立的物種或亞種的結(jié)論。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)牛屬之間存在廣泛的基因交流，考慮到瘤牛的馴化時(shí)間較長(zhǎng)，神經(jīng)系統(tǒng)基因的快速進(jìn)化是家養(yǎng)動(dòng)物被成功馴化的關(guān)鍵，推測(cè)基因交流在促進(jìn)動(dòng)物被成功馴化的過程中起到重要的作用。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)分布在青藏高原上的牦牛與藏黃牛之間存在顯著的基因交流。

氨基酸依賴的mTOR調(diào)控新機(jī)制

北京大學(xué)分子醫(yī)學(xué)研究所、北大—清華生命科學(xué)聯(lián)合中心劉穎課題組發(fā)現(xiàn)KLHL22 E3泛素連接酶對(duì)氨基酸依賴的mTORC1調(diào)控具有重要作用，證明KLHL22能夠影響乳腺癌發(fā)生和機(jī)體衰老進(jìn)程，研究成果發(fā)表于Nature。KLHL22在細(xì)胞內(nèi)氨基酸充足時(shí)離開細(xì)胞核并富集到溶酶體上，泛素化修飾mTORC1的抑制蛋白DEPDC5并促使其降解，從而活化mTORC1。論文同時(shí)報(bào)道了KLHL22的重要生理作用：抑制KLHL22可以延長(zhǎng)秀麗線蟲壽命；33例乳腺癌病人樣品中KLHL22均高表達(dá)，敲除乳腺癌細(xì)胞的KLHL22可抑制裸鼠移植瘤的發(fā)生。該研究具有潛在的臨床應(yīng)用價(jià)值，KLHL22可能成為乳腺癌治療和干預(yù)機(jī)體衰老的新靶點(diǎn)。

KLHL22的生理意義（圖片來源于北京大學(xué)）

中國(guó)大鯢遺傳多樣性與保護(hù)研究進(jìn)展

中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所、中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物進(jìn)化與遺傳前沿交叉卓越創(chuàng)新中心車靜研究員，中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院副院長(zhǎng)張亞平以及昆明動(dòng)物所特聘研究員、加拿大安大略皇家博物館教授Robert Murphy領(lǐng)銜的國(guó)內(nèi)外研究人員參與合作，基于基因組水平數(shù)據(jù)，揭示了中國(guó)大鯢至少由5個(gè)物種（有可能為8個(gè)）組成，中國(guó)大鯢的保護(hù)面臨著重大調(diào)整，亟須進(jìn)一步評(píng)估和改進(jìn)。研究論文發(fā)表于Current Biology。中國(guó)大鯢俗稱“娃娃魚”，為中國(guó)特有珍稀野生動(dòng)物，也是世界現(xiàn)存兩棲類中體型最大的物種，體長(zhǎng)可達(dá)到2米。中國(guó)大鯢具有極高的進(jìn)化獨(dú)特性，在全球生物多樣性資源保護(hù)中占據(jù)重要地位，堪稱“水中大熊貓”。

人類消化道發(fā)育細(xì)胞圖譜

北京大學(xué)北京未來基因診斷高精尖創(chuàng)新中心、生命科學(xué)學(xué)院生物動(dòng)態(tài)光學(xué)成像中心湯富酬課題組、葛顥課題組，北京大學(xué)第三醫(yī)院?jiǎn)探苷n題組合作，從單細(xì)胞分辨率和全轉(zhuǎn)錄組水平系統(tǒng)闡明了食道、胃、小腸和大腸這四種器官在人類胚胎發(fā)育過程中的基因表達(dá)圖譜及其信號(hào)調(diào)控機(jī)制，揭示了這4種器官不同細(xì)胞類型之間的精準(zhǔn)發(fā)育路徑和基因表達(dá)特征，研究論文發(fā)表于Nature Cell Biology。消化系統(tǒng)是人體中最重要的器官系統(tǒng)之一，消化道作為消化系統(tǒng)最重要的組成部分主要由食道、胃、小腸和大腸組成。此項(xiàng)研究進(jìn)一步解析了大腸從胎兒到成人的發(fā)育、成熟路徑和關(guān)鍵生物學(xué)特征。

處于激活前狀態(tài)的兩個(gè)完全組裝釀酒酵母剪接體高分辨率電鏡結(jié)構(gòu)

清華大學(xué)生命學(xué)院施一公研究組開展完全組裝的釀酒酵母剪接體激活前結(jié)構(gòu)的研究，研究成果發(fā)表于Science。文章解析的pre-B complex結(jié)構(gòu)由68個(gè)蛋白和6條RNA組成。在該結(jié)構(gòu)中，首次觀察到了剪接體組裝早期U1 snRNP對(duì)5’剪接位點(diǎn)的識(shí)別，以及五種核糖核蛋白之間的相互作用界面。論文還報(bào)道了處于pre-B complex之后的另一個(gè)完全組裝的剪接體，即預(yù)催化剪接體B complex的高分辨率三維結(jié)構(gòu)。結(jié)合B complex的結(jié)構(gòu)信息，通過結(jié)構(gòu)對(duì)比，可以看清在組裝過程中，pre-mRNA的5’剪接位點(diǎn)由一開始被U1 snRNP識(shí)別，而后由于構(gòu)象變化被轉(zhuǎn)移并與U6 snRNA配對(duì)，這一步的變化為剪接體激活提供了結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。

工程應(yīng)用

斜爆轟起爆機(jī)理研究進(jìn)展

中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所高溫氣體動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室激波與爆轟物理團(tuán)隊(duì)與北京理工大學(xué)宇航學(xué)院合作，開展了斜爆轟波起爆區(qū)結(jié)構(gòu)對(duì)來流馬赫數(shù)依賴關(guān)系的數(shù)值模擬和理論分析；研究成果發(fā)表于Combustion and Flame和Physics of Fluids。來流馬赫數(shù)低于臨界值時(shí)，起爆區(qū)的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)和長(zhǎng)度發(fā)生突變，并伴隨有二次斜爆轟波/斜激波的產(chǎn)生。通過開展穩(wěn)定性參數(shù)的分析以及化學(xué)放熱反應(yīng)速率的影響研究，確認(rèn)了斜爆轟波流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的突變主要是爆轟波面變化引起的。更低的來流馬赫數(shù)條件下，觀察到波面位置的無衰減振蕩，揭示了斜激波和燃燒耦合系統(tǒng)的內(nèi)在不穩(wěn)定性。合作團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步開展錐激波誘導(dǎo)的斜爆轟波探索。

斜爆轟波流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的突變（圖片來源于中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所）

激波與燃燒面的耦合—解耦現(xiàn)象（圖片來源于中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所）

高靈敏非鉛鈣鈦礦光電探測(cè)器

中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所韓克利研究員團(tuán)隊(duì)采用溶液法制備了一種基于非鉛鈣鈦礦的高靈敏度光電探測(cè)器，相關(guān)研究成果發(fā)表于The Journal of Physical Chemistry Letters。光電探測(cè)器在信號(hào)處理、通信、生物成像等諸多領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。研究團(tuán)隊(duì)合成了一種含銻（Sb3+）元素的鈣鈦礦單晶。通過研究其載流子動(dòng)力學(xué)，發(fā)現(xiàn)該單晶具有載流子壽命長(zhǎng)、遷移率高、擴(kuò)散長(zhǎng)度長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。利用該材料構(gòu)建的微米尺度光電探測(cè)器能達(dá)到高效的電荷收集率，可實(shí)現(xiàn)在弱光下的高靈敏響應(yīng)（40A/W），該靈敏度為目前已有報(bào)道的非鉛鈣鈦礦光電探測(cè)器最高值。

鈉離子混合電容器

中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所清潔能源化學(xué)與材料實(shí)驗(yàn)室閻興斌研究員團(tuán)隊(duì)利用新型金屬有機(jī)骨架（MOFs）材料開放的孔道結(jié)構(gòu)、高的比表面積和可調(diào)控的結(jié)構(gòu)入手，構(gòu)筑了高性能新型鈉離子混合電容器，研究論文發(fā)表于Advanced Functional Materials。金屬離子混合電容器集高能量密度、高功率輸出、長(zhǎng)循環(huán)壽命等優(yōu)點(diǎn)于一身，近年來已成為未來可持續(xù)發(fā)展新型儲(chǔ)能系統(tǒng)的一個(gè)重要發(fā)展方向。其中，因鈉資源豐富、價(jià)格低廉，與鋰的物理化學(xué)性質(zhì)相似，使得鈉離子電池及鈉離子混合電容器作為鋰離子儲(chǔ)能體系有效的替代產(chǎn)品，發(fā)展勢(shì)頭迅猛。

納米貴金屬生物材料介導(dǎo)骨骼肌再生

西安交通大學(xué)前沿科學(xué)技術(shù)研究院雷波研究員課題組研究發(fā)現(xiàn)，在不加藥物和生長(zhǎng)因子的情況下，納米金和金銀合金納米?？梢燥@著介導(dǎo)成肌細(xì)胞的肌管形成和促進(jìn)細(xì)胞成肌分化，并將進(jìn)一步的研究成果發(fā)表于Biomaterials。納米合金顆粒可以通過激活p38α MAPK的信號(hào)途徑刺激成肌分化相關(guān)基因和蛋白的表達(dá)，調(diào)控骨骼肌的分化。體內(nèi)骨骼肌缺損動(dòng)物模型發(fā)現(xiàn)，納米金銀合金材料可以顯著促進(jìn)缺損區(qū)肌纖維和毛細(xì)血管的形成，最終實(shí)現(xiàn)骨骼肌的再生。該研究拓寬了納米貴金屬材料在組織再生方面的應(yīng)用，并揭示了其調(diào)控骨骼肌分化的分子生物機(jī)制。

超聲空化作用可增強(qiáng)聲動(dòng)力治療效果

中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所超聲技術(shù)中心白立新副研究員與北京化工大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院劉惠玉教授團(tuán)隊(duì)合作，發(fā)現(xiàn)金屬有機(jī)骨架（MOF）衍生的含有類卟啉結(jié)構(gòu)的介孔碳球（PMCS）可作為一種高效無機(jī)聲敏劑用于聲動(dòng)力治療，克服了傳統(tǒng)有機(jī)聲敏劑在水中溶解度低、易于從血液循環(huán)中消除，在腫瘤部位積蓄量少的問題，增強(qiáng)了其聲動(dòng)力治療效果，研究成發(fā)表于Advanced Materials。研究人員以沸石咪唑類骨架材料ZIF-8作為模板，通過高溫煅燒合成介孔碳球，其類卟啉結(jié)構(gòu)、高比表面積和多孔道結(jié)構(gòu)帶來了大量氣核，降低了空化閾值。這些氣核在超聲的作用下發(fā)展成空泡，增強(qiáng)了超聲的空化效應(yīng)。

介孔碳球（PMCS）的聲動(dòng)力治療過程示意圖介孔碳球強(qiáng)化的超聲空化（（圖片來源于中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所）

介孔碳球強(qiáng)化的超聲空化介孔碳球強(qiáng)化的超聲空化（圖片來源于中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所）

生物質(zhì)熱解分布活化能模型的動(dòng)力學(xué)補(bǔ)償效應(yīng)

上海交通大學(xué)蔡均猛研究組與英國(guó)的合作者分析了理論模擬數(shù)據(jù)和纖維素?zé)峤鈩?dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，研究生物質(zhì)組分（纖維素、半纖維素和木質(zhì)素）熱解的動(dòng)力學(xué)頻率因子與Logistic活化能分布之間的關(guān)系，研究結(jié)果發(fā)表于Bioresource Technology。研究發(fā)現(xiàn)存在多組模型參數(shù)集可非常好地描述熱解動(dòng)力學(xué)曲線，而且這些參數(shù)集中頻率因子的對(duì)數(shù)與活化能分布平均值之間存在完美的線性關(guān)系（即動(dòng)力學(xué)補(bǔ)償效應(yīng)）。研究結(jié)果有助于生物質(zhì)熱解動(dòng)力學(xué)機(jī)理的解析以及生物質(zhì)熱解過程的計(jì)算流體力學(xué)（CFD）仿真和過程模擬。論文中建立的分析方法對(duì)其他固態(tài)反應(yīng)體系的動(dòng)力學(xué)研究也有著重要的借鑒意義。

多通道柔性生物電子器件

天津大學(xué)精儀學(xué)院生物醫(yī)學(xué)與科學(xué)儀器系教授黃顯實(shí)現(xiàn)了與生物高效融合的多通道柔性生物電子器件，相關(guān)研究成果發(fā)表于Advanced Materials。植入式柔性傳感器通過實(shí)時(shí)在體的測(cè)量人體和組織器官的各種參數(shù)，揭示各種生物過程，輔助疾病診療。柔性電子器件對(duì)人體的組織傷害小，能夠適應(yīng)組織的表面形貌和復(fù)雜的內(nèi)部構(gòu)造。黃顯團(tuán)隊(duì)提出了高通量柔性生物電子器件的概念，通過將剛性的脆性MOFs材料納米化，成功實(shí)現(xiàn)了具有柔性的MOFs功能性薄膜。該工作拓寬了柔性植入式傳感器電極材料的選擇范圍，加深了從分子層次對(duì)傳感器性能的理解，提供了從分子層次設(shè)計(jì)具有靶向識(shí)別傳感器的可能性。

成年非人靈長(zhǎng)類脊髓損傷修復(fù)

北京航空航天大學(xué)教授李曉光、上海同濟(jì)醫(yī)院教授孫毅及首都醫(yī)科大學(xué)教授楊朝陽帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的活性生物材料可改善損傷局部微環(huán)境，促進(jìn)非人靈長(zhǎng)類恒河猴的皮質(zhì)脊髓束（CST）長(zhǎng)距離再生，越過損傷區(qū)與宿主脊髓建立起功能性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)從而使截癱肢體功能恢復(fù)，相關(guān)研究成果發(fā)表于PNAS。研究人員使用活性生物可降解材料支架誘導(dǎo)非人靈長(zhǎng)類恒河猴脊髓損傷后穩(wěn)定的神經(jīng)再生，包括皮質(zhì)脊髓束軸突的長(zhǎng)距離生長(zhǎng)、感覺和運(yùn)動(dòng)功能長(zhǎng)期穩(wěn)定的恢復(fù)。生物材料治療脊髓損傷的方法在非人靈長(zhǎng)類脊髓損傷模型中取得成功，為進(jìn)一步開展臨床應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。