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2015-03-30

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发展规划处 第7期(总第829期)

老教授协会编 (开阔思路追求一流) 20150211


兄弟单位动态与信息2

大连化学物理所成功制备出“薄于蝉翼”的分子筛膜

由中国科学院大连化学物理研究所杨维慎研究员和李砚硕研究员带领的研究团队,首次成功制备出一种由1纳米厚的纳米片构成的分子筛膜,其厚度仅为蝉翼厚度的千分之一,远远“薄于蝉翼”。该纳米片不仅极薄,而且具有如“筛眼”般高度规整的孔道,可以精确筛分尺寸差异仅为0.04纳米的氢气和二氧化碳分子,从而将后者有效截留。该纳米片分子筛膜的渗透通量和分离选择性远远超过了文献报道的所有氢气/二氧化碳分离膜,是文献显示唯一能达到二氧化碳燃烧前捕获应用要求的膜材料。

该项研究成果1212日发表在《科学》(Science10.1126/science.1254227)上。

《膜科学》杂志副主编,美国著名无机膜科学家林跃生教授评价该项研究成果是膜科学领域的一个重要进展;德国著名分子筛膜和膜催化科学家卡罗(J.Caro)教授评价该研究是分子筛膜领域的一个开创性工作;日本膜协会主席,著名微孔膜科学家都留(T.Tsuru)教授评价该项研究发展了新一代分子筛膜。


大连化物所单原子催化研究取得进展

中国科学院大连化学物理研究所张涛院士团队与美国亚利桑那州立大学刘景月教授一起合作,在单原子催化研究领域取得新进展。首次将Pt/FeOx单原子及准单原子催化剂用于含有不饱和取代基团的芳香硝基化合物的选择加氢反应,在温和反应条件下(40oC,氢气压力0.3MPa)获得了极高的活性和选择性。以3-硝基苯乙烯选择加氢为例,其TOF值达到1500h-1,比文献中报道的最优催化剂的活性高20倍;氨基苯乙烯选择性接近99%,是目前所报道的Pt基催化剂中的最高值,而且催化剂可磁性分离、具有良好的循环稳定性和底物普适性。

该工作于12发表于《自然-通讯》(NatureCommunications, 5,5634, 2014)


国家天文台北大新研究颠覆星团演化传统理论

  1218日,Nature(自然)杂志发表了中科院国家天文台北京大学联合研究的最新成果。基于哈勃空间望远镜对中等年龄星团的观测,该项研究颠覆了星团演化的传统理论认知。此次研究人员利用哈勃太空望远镜,对银河系周边大麦哲伦云星系中的星团NGC1651进行了观测。研究结果强烈显示:中等年龄的大质量星团可能依旧是由单星族构成的。

研究成员对星团NGC1651的分析发现,尽管和其他星团一样,它的主序转折区域看起来貌似存在很大的年龄弥散(4.5亿年),它的亚巨星支却十分狭窄,这意味着它根本没有任何年龄弥散。


武汉物数所等发现磁性原子对拓扑电子态的影响

中国科学院武汉物理与数学研究所曹更玉课题组与物理研究所表面物理国家重点实验室孟胜课题组合作在磁性原子的近藤效应(KondoEffect)保护的拓扑电子态研究方面取得新进展,相关研究结果发表在美国化学会的ACSNano2014,8, 11576)杂志上。

  武汉物数所副研究员于迎辉和博士研究生佘利敏等利用低温扫描隧道显微镜研究了磁性钴原子在锑Sb(111)拓扑表面的物理性质。研究发现位于表面上的钴原子在费米能级附近出现很强的Kondo共振峰;而对于处于表面下的钴原子并不存在Kondo效应。

武汉物数所在一维动力系统的线性化研究中取得新进展

中国科学院武汉物理与数学研究所数据分析与统计计算研究组研究员丁义明与副研究员崔鸿飞在一维动力系统的一致分段线性化问题中取得新进展,相关研究成果12月在国际期刊《数学进展》(Advancesin Mathematics上在线发表。

  在该项工作中,丁义明与崔鸿飞系统研究了一类正拓扑熵的Lorenz映射,通对该映射的重整化进行详细刻画,证明了该映射可以一致线性化。并且对线性化类型进行了分类:一类是双Lipschitz,另一类是完全奇异。该项研究提供了三种不同的刚性结果:拓扑刚性、双Lipschitz刚性、拟对称刚性,并且发现双Lipschitz刚性与拟对称刚性依赖该类映射的组合与分析性质。


武汉物数究所等在极弱蛋白-蛋白相互作用研究获大进展

12月,中国科学院武汉物理与数学研究所唐淳研究组与浙江大学医学院张纬萍副教授合作,在极弱蛋白-蛋白相互作用研究方面获得重大进展,相关成果发表在《德国应用化学》(AngewandteChemie)上,被选为热点文章(hotpaper),并被推荐为coverstory)

该工作由中科院武汉物理与数学研究所邢琼博士和浙江大学黄鹏博士共同完成,是该研究所学科交叉取得的又一重要成果。该项成果不仅证明了细胞内信号蛋白之间存在极弱相互作用,还提出了极弱相互作用存在的意义,为蛋白-蛋白相互作用的研究、以及细胞信号传递的研究提供了新的方法。


中外科学家揭示喉癌易感基因

中外科学家通过全基因组关联研究(GWAS),鉴定出了中国人群中喉鳞状细胞癌的3个易感基因位点。这是国际上首次通过GWAS对喉癌进行研究,其结果将推进对喉癌机制的深入研究,并对喉癌的早期预警、早期诊断及分子靶向治疗具有重要价值。相关成果12月发表于《自然—遗传学》杂志。

该课题由中国工程院院士林东昕总体协调,解放军总医院、中国医学科学院肿瘤研究所、复旦大学肿瘤研究所等国内外十余家单位参与。


遗传发育所发现大脑神经干细胞发育表观遗传调控机制

中国科学院遗传与发育生物学研究所许执恒课题组利用胚胎颅内电转和基因敲除技术,发现LSD1参与大脑发育过程中神经干细胞(NPC)的自我更新和分化。通过CHIP-Seq实验,他们发现一个新的LSD1调控靶基因——ATN1LSD1作用于ANT1基因3’端一个调控位点(命名为LBAL)。通过调控该位点的甲基化,提高ATN1的表达。

该成果于1218日发表在NatureCommunications上。博士研究生张峰为该文章的第一作者。


力学所揭示流体中自推进物体的长程相互作用机理

自然界中很多动物都存在集群运动行为,比如鱼和鸟。在这些司空见惯的现象背后,存在着很多科学上的未解之谜。其中物理学家最为关心的两个问题是:首先,作为流体中的自推进系统,它们形成稳定结构的机理是什么;其次,稳定结构的集群式运动是否有利于降低个体的能耗。

《物理评论快报》(PhysicalReviewLetters12月刊发了中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室的论文,报道了他们在该领域的最新研究进展。这项研究揭示了自推进物体在流体中以涡为媒介实现长程相互作用的机理。这个关键机理的发现对于深刻认识鱼群等宏观自推进系统的自组织行为具有重要的意义。


上海生科院固有免疫信号通路调控机制研究获进展

1218日,国际学术期刊IMMUNITY免疫)封面文章形式发表了中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所王琛课题组的新研究成果。该论文报道,内质网蛋白AMFR/INSIG1复合物能够特异性调控由胞质DNA刺激引发的固有免疫信号通路,并且揭示STING引起下游TBK1激活的新颖的分子机制。同期杂志还刊登了对该研究工作的专业评述。

在该课题组研究员王琛指导下,博士研究生王强、博士后刘星等采用蛋白质组学的方法筛选并鉴定出AMFR/INSIG1STING动态复合物的组分。


上海生科院揭示组蛋白乙酰化在神经分化中的不同功能

1217日,国际学术期刊TheJournal of Biological Chemistry在线发表了中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所景乃禾研究组的一项工作,研究人员利用人胚胎干细胞体外神经分化作为研究模型,发现H3K9乙酰化在从多能性的人胚胎干细胞分化到神经干细胞过程中呈现一个先降低后升高的动态变化过程,并据此将人胚胎干细胞神经分化划分为两个阶段:干细胞多能性的丢失和神经命运的决定两个过程。研究组也对组蛋白去乙酰化酶的功能进行鉴定,发现HDAC3HDAC1/5/8在人胚胎干细胞神经分化的不同阶段发挥不同的功能。


上海生科院发现甲状腺激素调控骨骼肌纤维类型的新机制

  1215日,中国科学院上海生命科学研究院营养科学研究所应浩研究组在TheJournal of Cell Biology杂志上在线发表研究论文。该研究发现骨骼肌中受甲状腺激素调控的miR-133a介导了甲状腺激素对肌纤维类型的调控作用,并提出了miRNA可介导甲状腺激素负调控基因表达的新观点。

应浩组博士后张铎等人在实验中利用一系列体内和体外实验研究甲状腺激素对于骨骼肌肌纤维分型调控的机制。该研究团队首先发现miR-133a1受到甲状腺激素的直接调控。


上海生科院与南京农大等发现控制植物砷含量关键基因

耕地和灌溉用水污染,导致砷等重金属通过食物链进入人体,严重威胁我国的食品安全和公众健康。如何阻止流向餐桌的砷?中科院上海生科院植生生态所植物分子遗传国家重点实验室晁代印研究组,与英国阿伯丁大学、南京农业大学等单位合作,在植物身上找到了突破口。研究成果揭示了一个全新的植物砷解毒分子机制,对于限制砷向植物以及食物链迁移、降低农作物砷含量和利用植物进行砷污染土壤的修复都具有重大的应用价值,有望解决粮食砷污染问题。相关成果125日在线发表于《科学公共图书馆·生物学》杂志。


生物物理所发现Hippo调节果蝇发育中细胞增殖新机制

CellResearch期刊于1219日在线发表了中国科学院生物物理研究所焦仁杰研究组新研究成果。

通过一系列遗传学筛选,发现了一些影响Hippo通路活性的E3泛素连接酶候选基因,Slmb是其中之一。进一步研究发现:Slmb蛋白负责直接降解Hippo通路的成员Expanded。有意思的是这一降解过程直接受Hippo通路活性的调控。这一在蛋白水平的调控机制加上之前已知的Hippo通路在转录水平对Expanded的调节构成了一个Hippo通路活性调控的双保险机制以保证Hippo通路对组织稳态的精细调节。

  这项成果主要由焦仁杰实验室的张洪涛博士和李常青博士合作完成。


物理所宏观碳纳米结构复合界面设计研究取得进展

中国科学院物理研究所“纳米材料与介观物理”研究小组课题组博士生张楠、研究员周维亚、中科院院士解思深等人,研究了碳纳米管基复合材料的界面结构、形成机制和性质,探讨了界面多尺度耦合效应对性能的影响,探索了碳纳米管的优异的力学、电学性质在宏观尺度碳纳米复合体系上的保持、传递及其演变等基本科学问题。相关工作发表在NanoRes.2014,7, 1680-1690)上。

新加坡南洋理工大学牛志强博士和陈晓东教授合作,设计了几种赝电容型电极结构。发展了一种石墨烯和纸纳米复合的新方法。以这种独特的微纳复合结构为模版,构筑了一种柔性可折叠的PANI-rGO/CF分级结构复合纸,组装出一种柔性可折叠全固态超级电容器,电极比电容达460F/g,当将电容器折叠到180°时,质量比电容损失仅为5%。研究结果发表在Adv.Mater.2014,26, 4855-62)上。


物理所碳化硅晶体产生中红外飞秒激光研究获进展

中国科学院物理研究所光物理重点实验室的博士生范海涛、副研究员王兆华和先进材料与结构分析实验室的博士生徐春华、副研究员王刚等人进一步合作,改用自建的飞秒钛宝石激光放大器作为泵浦激光、新生长的高质量4H-SiC晶体作为非线性晶体,通过飞秒激光参量放大研究获得了能量大幅度提高的宽带中红外激光输出。相比2013年的结果,不仅单脉冲能量提高了近两个量级,而且脉冲宽度也仅6个光学振荡周期左右。

相关结果12发表在OpticsLetters后,进一步入选Spotlighton Optics焦点关注文章(HighlightedArticles from OSA Journals)


物理所成功研制6英寸碳化硅单晶衬底

中科院物理研究所陈小龙研究组201411月,团队人员与北京天科合达蓝光半导体有限公司合作,成功解决了6英寸扩径技术和晶片加工技术,成功研制出了6英寸SiC单晶衬底。拉曼光谱测试表明生长出的SiC晶体为4H晶型,(0004)晶面的X射线衍射摇摆曲线半高宽平均值仅27.2弧秒,表明晶体结晶质量很好。6英寸SiC单晶衬底的研发成功,为高性能SiC基电子器件的国产化提供了材料基础。


物理所磁性金属横向光伏效应的低磁场调控研究获进展

中国科学院物理研究所孙继荣课题组博士研究生王拴虎等通过在半导体与磁性金属之间建立强烈的关联,通过调控对磁场更为敏感的磁性金属实现了对半导体内部电子运动行为的低磁场调控,产生明显磁效应的磁场仅为几个奥斯特。研究发现,在4Oe下磁性陂莫合金中的横向光伏变化约为1%,接近坡莫合金的本征各向异性磁电阻;有意思的是,在半导体Si上也观察到了横向光伏效应随磁场的变化,且相对变化幅度远远高于坡莫合金,最高可达3.5%,从而实现了Si中电子过程的低磁场调控。

这一工作发表在AdvancedMaterials 上【Adv.Mater. DOI:10.1002/adma.201403868】。


广州生物院阐明lncRNA通过表观遗传抑制重编程的发生

中国科学院广州生物医药与健康研究院西班牙裔研究员米格尔·埃斯特班(MiguelA. Esteban)实验室的科研人员首次发现并阐明了其如何阻碍这一逆转过程的机理。研究发现体细胞重编程过程中,可以诱导lincRNA-p21的表达,通过lincRNA-p21维持抑制性的表观遗传修饰来阻碍相关多能性基因的表达,从而阻碍这一过程的发生。该成果已于1217日在国际性期刊CellResearch上在线发表。


合肥研究院发现碲化镍纳米材料的类酶催化活性

中科院合肥物质科学研究院智能机械研究所黄行九研究员和“973”项目首席科学家刘锦淮研究员领导的研究团队,发现碲化镍纳米材料的类酶催化活性,并成功应用于生物检测。研究人员制备了一种新型的磁性刺状碲化镍纳米线,并将其应用于生物葡萄糖的实验研究。经过实验证明,这种新型材料具有类葡萄糖酶催化活性,实现了快速检测葡萄糖,同时能够做到快捷回收,实现环境友好生物检测的目的。

研究成果发表在英国的《化学通讯》上(ChemicalCommunications2014,50,13589-13591)。


合肥研究院开发出肿瘤分子标记物识别方法

中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所机器智能与计算生物学实验室王红强课题组开发出一种高通量数据meta分析方法。该方法巧妙地将联合矩阵分解技术与基因调控模型相结合,有效揭示了生命分子活动在不同遗传分子水平上的系统一致性,为深入探索生命活动规律提供了新的手段和途径。大量的模拟实验证实,该技术对肿瘤标记物的识别性能远远优于现有方法。研究结果也证实影响高通量meta分析的主要因素为数据依赖性和异质性。

该成果发表在英国牛津大学出版集团的Bioinformatics杂志11一期上。两位审稿人都给了该工作以较高的评价:“方法的有用性和稳定性令人印象深刻”,“我认为这是一项非常有用的工作成果”。


动物所在基因起源和丢失研究中取得新进展

中国科学院动物研究所张勇课题组总结比较了若干母基因和子基因的结构,发现了三种内含子产生的机制:新的逆转录基因在与相邻基因或相邻基因间序列融合过程中获得了内含子;继承了来自母基因的内含子;将外显子转变成内含子,即内含子化过程。在功能方面,内含子具有调节逆转录基因表达、辅助外显子重组发生等多种角色。该综述发表于《生命科学百科全书》(TheEncyclopedia of Life SsciencesELS杂志。

  新基因产生之后往往承载物种特异的功能,张勇课题组通过总结前人的工作发现人类基因组中存在大量人类特异(>300)和灵长类特异(>1000)的新基因,这些已固定的新基因可能与大脑发育和雄性生殖功能相关;而在种群中处于多态水平的最近起源的新基因则大部分与消化和抗病性相关。该综述发表于CurrentOpinion in Genetics and Development杂志。

该课题组通过分析果蝇群体基因组数据发现了大量果蝇属特异的编码提前终止密码子(PTC)的新基因,从而证明了这一假说。这些基因大部分都表现出较窄的表达谱,例如编码中等频率PTC的新基因在中肠中特异表达,而编码高频PTC的新基因则在性器官中特异表达;这暗示着表达谱和基因年龄共同影响了基因丢失的概率。有关结果发表于MolecularBiology and Evolution 杂志。


动物所发现炎性信号参与调控脊椎动物造血干细胞的产生

中国科学院动物研究所研究员刘峰领导的血液与心血管发育研究组利用斑马鱼和小鼠两种模式生物,发现在正常生理条件下,炎性信号通路在造血干细胞产生过程中,发挥着必不可少的作用。

该文章于1224日在线发表于BLOOD。研究组博士生何秋萍为第一作者,张春霞,王璐为共同第一作者,刘峰为通讯作者。


上海硅酸盐所高功率激光晶体研究获进展

  中国科学院上海硅酸盐研究所研究员苏良碧、徐军团队自2003年开始系统开展了Yb:CaF2晶体的研究工作,在Y3+,Nd3+:CaF2激光晶体中研究发现,通过调整掺杂离子Y3+Nd3+的比例和组成,可以改变激活离子Nd3+在晶格中的微观局域配位结构,从而使得该晶体的光谱参数可以在一定范围进行调控。由此,赋予了Nd:CaF2晶体材料新的生命力:20123月首次采用钛宝石泵浦实现了Nd,Y:CaF2晶体的激光输出(LaserPhys. Lett.,2013, 10:035804);特别是2014年,与上海交通大学教授谢国强、钱列加等合作,采用LD泵浦实现了103fsSESAM锁模超短脉冲激光输出Opt.Lett.,2014, 39:1737),这是国际上首次在掺Nd的激光晶体中实现百飞秒锁模激光输出。

此外,与中科院物理研究所魏志义研究员合作,实现了Nd,Y:SrF2晶体高效率的飞秒(332fs)锁模激光输出:激光斜率效率最高达67%,这是迄今Nd激光晶体中飞秒激光输出的最高效率(AppliedPhysics Express,2014, 7: 092704)


上海硅酸盐所金属支撑固体氧化物燃料电池研究取得进展

中国科学院上海硅酸盐研究所占忠亮研究员带领课题组和合作者利用溶液浸渍技术将Sm0.2Ce0.8O2-δ(SDC)纳米催化剂均匀地沉积在多孔430L不锈钢的孔内壁,从而形成金属支撑纳微尺度复合阳极¾Nano-SDC@430LNano-SDC@430L复合电极融合了SDC催化剂的氧化-还原特性与430L不锈钢骨架的高电子电导性质,以Nano-SDC@430L为阳极、以氧化钇稳定氧化锆(YSZ)为电解质的燃料电池在800700°C的峰值功率密度分别达到了0.940.55W cm2。结果12发表在Adv.EnergyMater.上。


上海巴斯德所高产流感疫苗研发取得新进展

12月,国际学术期刊Vaccine在线发表了中国科学院上海巴斯德研究所分子病毒课题组的研究论文(《通过连续传代获得甲型流感病毒Vero细胞适应性疫苗株》)。

上海巴斯德所副研究员徐柯及博士研究生胡伟斌、张宏等在孙兵研究员的指导下,将PR8病毒在Vero细胞上连续进行20次传代获得了Vero细胞的适应株PR8-p20。最终鉴定到病毒内部基因NPPB1PANS1上的四个氨基酸位点突变决定了PR8病毒在Vero细胞上的适应性,并将含有这四个突变位点的PR8病毒命名为PR8-4mut。病毒生长曲线结果表明,PR8-4mut病毒比现有的PR8疫苗株生长更快,可在病毒接种后48小时即达到最高病毒滴度,相对PR8病毒滴度提高1000倍。


苏州医工所提出纳米碳点荧光增强的方法

中国科学院苏州生物医学工程技术研究所医用微纳技术研究室郭振博士提出了一种纳米碳点荧光增强的方法:通过自由基链接碳纳米点实现了荧光发射的增强。碳纳米点@碳纳米点(c-dot@c-dot)在一个宽的光谱范围内(从226601nm)显示出增强的光吸收,时间分辨光谱显示出跃迁时间的缩短,跃迁速率的增加导致荧光辐射复合的增强。成果12发表在美国化学学会期刊ACSApplied Materials & Interfaces上。


上海药物所发现INSL5的促胰岛素释放作用

“胰岛素超家族成员INSL5可以通过刺激胰岛素的释放来调节机体的糖代谢”--1217日,BiochemicalJournal在线发表了中国科学院上海药物研究所王明伟研究组关于INSL5参与糖代谢调节的最新研究成果。作为该课题领衔者,罗肖博士在研究中发现RXFP4在小鼠MIN6Glutag细胞中均有表达;INSL5不仅能够葡萄糖依赖性地刺激MIN6细胞和小鼠胰岛分泌胰岛素,而且可以促进Glutag细胞释放胰高血糖素样肽-1;体内急性给药后雄性正常C57BL/6J及糖尿病db/db小鼠的糖耐量在显著增高的血浆胰岛素作用下均有明显改善。


Nature(自然)宣布开放所有研究论文

122日,Nature(自然)杂志出版商麦克米伦宣布,《自然》将开放其自1869年以来所有的研究论文。通过专有的阅读软件——ReadCube,读者可以阅读论文全文,并能够分享和评论,但不能复制、打印或下载。这一开放政策同样适用于自然出版集团旗下的其他48本期刊,包括《自然—遗传学》、《自然—医学》和《自然—物理学》等。


中国科学家乔方利首获伍斯特奖

12月举行的北太平洋海洋科学组织(PICES)第25届大会上,中国国家海洋局第一海洋研究所研究员乔方利荣获伍斯特奖,这也是我国科学家首次获得该奖项。伍斯特奖是PICES的一个重要奖项,从2001年开始,每年选择一位在海洋科学领域作出突出贡献和突破的科学家授予此奖。

PICES是一个具有重要影响力的政府间科学组织,其宗旨是提高对北太平洋区域及其生物资源的认识,促进该地区内海洋科学研究、资料的收集与共享,成员国包括美国、加拿大、中国、日本、韩国和俄罗斯等


11位中国大陆科学家新当选TWAS院士

1029日,为期4天的发展中国家科学院(TWAS)第25届院士大会在阿曼首都马斯喀特闭幕。本次会议增选了46名发展中国家科学院院士,其中11名为中国大陆科学家;颁发了本年度的11个科学奖项,其中3个由中国科学家获得。

在本次大会上当选发展中国家科学院新院士的11位中国大陆科学家中,来自中国科学院的有8位,分别是上海生命科学研究院的韩斌、北京生命科学研究院的高福、化学研究所的赵进才、金属研究所的成会明、自动化研究所的谭铁牛、地质与地球物理研究所的翟明国、理论物理研究所的吴岳良、地理科学与资源研究所的张林秀;另外3位分别是来自厦门大学田中群、焦念志,来自清华大学李亚栋

发展中国家科学院设有农业科学奖、生物学奖、基础医学奖、联想科技奖等11个科学奖项,来自中国、印度和巴西等国的19名科学家分别获得本年度的各奖项。其中,中国农业大学教授张福锁获得农业科学奖中国科学技术大学教授谢毅获得化学奖,中国科学院数学与系统科学研究所袁亚湘研究员获得数学奖

迄今为止,已有来自全球94个国家和地区的1000多名科学家当选为院士,其中包括193名中国科学家。中国科学院院长白春礼20131月起正式就任发展中国家科学院院长,成为该组织成立以来担任院长职务的首位中国科学家。

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参阅资料E-mailstgu@fudan.edu.cn Tel:021-65648539

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