老汉噗嗤一声整根全进视频,不卡无码人妻一区二区三区,亚洲精品一区二区玖玖爱

來源｜Nature、東北大學、上海交通大學、求是風采、iNature

9月13日，東北大學、上海交通大學、浙江大學、清華大學、香港城市大學分別在Nature發表最新研究成果。

1、東北大學繼Science之后，100年校慶前夕再現Nature突破！

2023年1月13日，Science以長文（Research Article）形式在線發表了東北大學軋制技術及連軋自動化國家重點實驗室王國棟院士/袁國教授研究團隊在超高強鋼鐵材料增塑機制及組織創新設計方面的最新研究成果“Ductile 2-GPa steels with hierarchical substructure”，是東北大學首次以第一完成單位在Science上發表文章。

2023年9月16日，東北大學將舉行百年校慶盛典。9月13日，Nature在線發表了東北大學左良教授團隊、秦高梧教授團隊與中國科學院金屬研究所陳星秋研究員團隊的合作研究結果，論文題目為“Flatband λ-Ti3O5 towards extraordinary solar steam generation”。該論文第一作者為東北大學材料科學與工程學院/材料各向異性與織構教育部重點實驗室楊波副教授，通訊作者為左良教授。

受人口增長、環境污染以及氣候變化等因素的影響，淡水資源短缺問題日益嚴峻。根據全球水資源經濟委員會最新研究報告，到2030年全球淡水供應短缺將達到40%。鑒于70%以上的地球表面被海洋覆蓋，海水淡化無疑是破解這一急迫問題的最有效策略。近年來，科研人員致力探索基于光熱轉換效應的太陽能驅動界面水蒸發技術，其在減輕化石能源消耗與環境污染壓力、保障清潔水資源安全供給方面有著廣闊的應用前景。

獲取具有寬吸收譜、高吸收率的光熱轉換材料，是將太陽能高效轉換為熱能需要解決的首要問題。該研究從光與物質相互作用的本質出發，通過第一性原理計算和實驗研究發現，亞氧化鈦（TinO2n-1）中存在的Ti-Ti二聚體結構導致Ti-3d電子在實空間的局域化，并在費米能級附近引入平帶電子態，從而增強電子躍遷的聯合態密度。如圖1所示，金屬性λ-Ti3O5在費米能級附近較寬的能量范圍存在源于Ti-3d軌道的多重平帶電子態，使得其在全太陽光譜范圍內呈現出96.4%的吸光率。

圖1. a，λ-Ti3O5晶體結構及Ti-Ti二聚體；b，λ-Ti3O5能帶結構與電子態密度；c-e，λ-Ti3O5在不同波長光照下電子躍遷示意圖（c-紫外，d-可見，e-近紅外）；f，Ti4O7、β-Ti3O5和λ-Ti3O5實測反射光譜

利用第一性原理分子動力學模擬研究發現（圖2），λ-Ti3O5最穩定的表面上的Ti-Ti二聚體能夠將最初化學吸附的部分水分子分解為羥基（-OH）和氫（H），且二者分別與λ-Ti3O5表面Ti原子和O原子結合，導致λ-Ti3O5表面羥基化；此外，該表面特殊的U型槽結構能夠促使快速的質子交換，使得羥基化表面上物理吸附的水分子層中易于形成亞穩的H3O*單元，可弱化含H3O*的水分子團簇與其周圍水分子之間的氫鍵作用。結合實驗驗證，從本質上揭示了λ-Ti3O5表層水分子在光照條件下以團簇形式蒸發的機制，革新了水以單分子形式蒸發的傳統認知。

圖2. a，λ-Ti3O5（11 ?0）表面的U型槽結構；b-e，水分子在λ-Ti3O5（11 ?0）表面的吸附和分解第一性原理分子動力學模擬；f-g，水分子在λ-Ti3O5（11 ?0）表面分解的能壘計算（f-表面吸附1個水分子，g-表面吸附2個水分子）；h， λ-Ti3O5（11 ?0）表面不同水層中的氫鍵長度分布

基于上述理解，將光熱轉換材料λ-Ti3O5與聚乙烯醇（PVA）混合，制作出了三維多孔連通結構的蒸發器，在1個太陽光照條件下（1 kW m-2）獲得了高達6.09 kg m-2 h-1的水蒸發速率，創造了長時間工作且無鹽分析出的太陽能驅動光熱水蒸發速率的新紀錄（圖3a，b）。進一步設計了戶外海水淡化和淡水收集裝置，置于東北大學南湖校區戶外自然光照時的平均日收集淡水量達到23 L m-2 day-1（圖3c-e），展現出了良好的應用前景。

圖3. a，λ-Ti3O5-PVA三維多孔連通結構蒸發器的蒸發速率；b，不同光熱轉換材料蒸發器的蒸發速率與光-氣轉換效率比較; c，戶外海水淡化裝置；d，太陽光能量、淡水收集速率和收集淡水總量隨時間變化；e，日平均光通量和淡水收集速率

該工作發現Ti原子二聚體化引入的多重平帶電子態，據此提出了平帶光熱轉換材料的新概念，研發出了全太陽光譜高吸收、低反射的λ-Ti3O5光熱轉換材料；結合三維多孔連通結構蒸發器設計，創造了光熱水蒸發速率的世界紀錄。研究結果為不僅設計開發高效光熱轉換材料提供了新的思路，而且為利用太陽能驅動海水淡化以及工業廢水節能化處理提供了新的策略。

東北大學分析測試中心和中國科學院金屬研究所分析測試中心在實驗工作中提供了幫助。

原文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41586-023-06509-3

2、上海交大Nature發文，在DNA計算領域取得重要進展

上海交通大學化學化工學院/變革性分子前沿科學中心樊春海院士與王飛副教授近期發展了一種支持通用性數字計算的DNA可編程門陣列（DNA-based programmable gate array, DPGA），可通過分子指令編程的方式實現通用數字DNA計算，實現了無衰減大規模液相分子電路的構建。該成果于9月13日發表于《自然》（Nature）雜志。

1994年，圖靈獎得主Adleman提出利用DNA的堿基互補配對原則來發展生物計算。自那以后，基于DNA分子間相互作用的液相DNA分子計算，已在高并行編碼與執行算法方面展現出巨大的潛能。此前，研究者利用DNA分子反應網絡，成功實現了細胞自動機、邏輯電路、決策機器、神經網絡等多種功能。然而，現有的DNA計算體系僅能針對特定功能進行硬件定制。而在電子計算機領域，通用性集成電路（如FPGA）可通過軟件編程的方式執行各種運算功能，而無需從頭設計制造硬件，這為研發計算機器提供了高階平臺。因此，如何發展具有通用性的DNA運算元件的編程與集成已成為制約DNA計算領域發展的瓶頸。

針對這一挑戰性問題，研究團隊首先證明了利用單鏈DNA作為統一傳輸信號（DNA-UTS），可實現類似電子在電路中傳輸的功能。進而，開發了一種支持通用性數字計算的DPGA，并支持器件層次的多DPGA集成，實現了器件內的可編程性和器件間可集成性。如（圖1），當電路的復雜度超出單個DPGA可執行規模時，DPGA可分解為多個子任務，并生成對應的分子指令；每一個子電路的分子指令通過邏輯地址調用并連接參與運算的DNA元件，實現DPGA的編程；子電路之間的信號傳輸則通過DNA折紙寄存器介導的多DPGA布線實現，從而實現器件級的多DPGA集成。

圖1

利用DPGA的可編程性與高集成度，本研究突破了DNA分子計算在電路規模和電路深度的瓶頸，首次在實驗上展示了高達30個邏輯元件、500條DNA鏈，包含30層DNA鏈取代反應的電路規模。這也代表了近20年來DNA計算領域的新突破（圖2）。

進一步的研究發現DNA-UTS在跨越多個DPGA傳輸的過程中沒有顯著衰減，證明了DPGA的高度可擴展性。這預示著任何實際問題，理論上都可以在模數轉換后，通過DNA-UTS接入DPGA電路。本研究中概念性展示了將DPGA作為為分子診斷中的信息處理核心，對疾病相關的分子靶標進行非線性分類。

圖2

這項工作得到了國家自然科學基金委、科技部、上海市科委、新基石科學基金會等項目的資助。

原文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41586-023-06484-9

3、浙江大學Nature：一片水凝膠，做一個定時開機的“變形金剛”

變形在我們生活中隨處可見，有的一觸即發，有的循序漸進。來自浙江大學的學者創造了一種新的變形方式：在觸發條件下，“變形金剛”先要“休眠”一段時間再啟動變形，“休眠期”的長短由人為調控，就像安裝了定時器。實際上，整個“變形金剛”只是一塊成分均一的水凝膠，和我們吃的果凍和豆腐屬于一個大家族。

簡單的材料是如何做到定時響應的？9月13日上線的Nature雜志上?(Shape memory polymer with programmable recovery onset)，浙江大學化學工程與生物工程學院的謝濤教授和趙騫教授團隊對其變形機理進行了深入闡述。研究團隊認為，這類定時變形效應有望在深空深海、生物工程等領域發揮獨特的作用。因為在許多場合中，“定時響應”是比“即時響應”更優的解決方案。

論文鏈接：

https://doi.org/10.1038/s41586-023-06520-8

4、清華大學Nature：對抗蚜蟲和病毒

2023年9月13日，清華大學劉玉樂團隊在Nature?在線發表題為“Molecular basis of methyl-salicylatemediated plant airborne defence”的研究論文，該研究揭示了水楊酸甲酯(MeSA)、水楊酸結合蛋白-2 (SABP2)、轉錄因子NAC2和水楊酸羧甲基轉移酶-1 (SAMT1)形成的一個信號通路，用以介導AD對抗蚜蟲和病毒。空氣中的MeSA被鄰近植物中的SABP2感知并轉化為水楊酸。然后水楊酸引起信號轉導級聯，激活NAC2-SAMT1模塊進行MeSA生物合成，誘導植物抗蚜免疫，減少病毒傳播。為了對抗這種情況，一些蚜蟲傳播的病毒編碼含有解旋螺旋蛋白的蛋白，通過與NAC2相互作用來亞細胞重定位和破壞NAC2的穩定，從而抑制AD。因此，植物對蚜蟲的排斥程度降低，更適合蚜蟲的生存、侵染和病毒傳播。該研究揭示了AD和蚜蟲-病毒共同進化的機制基礎，證明AD是一種潛在的生物激勵策略來控制蚜蟲和病毒。

原文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41586-023-06533-3

5、香港城市大學報道具有高相純度的MoS2納米片的生產

2023年9月13日，香港城市大學Hua Zhang、英國倫敦帝國理工學院Anthony R. J. Kucernak共同通訊在Nature?在線發表題為“Phase-dependent growth of Pt on MoS₂?for highly efficient H₂?evolution”的研究論文，該研究報道了具有高相純度的MoS₂納米片的生產，并表明2h相模板促進了Pt納米顆粒的外延生長，而1T ‘相支持單原子分散的Pt (s-Pt)原子，Pt負載高達10 wt%。研究發現，在s-Pt/1T′-MoS₂體系中，Pt原子占據三個不同的位置，密度泛函理論計算表明，位于Mo原子頂部的Pt原子的氫吸附自由能接近于零。這可能有助于在酸性介質中有效的電催化氫氣析出，其中測量了s-Pt/1T’-MoS₂在-50 mV過電位下的質量活性為85±23 a mg_Pt^-1，質量標準化交換電流密度為127 a mg_Pt^-1，看到H型電池和原型質子交換膜電解槽在室溫下運行時的穩定性能。雖然相穩定性的限制阻礙了高溫下的操作，但預計1T ‘ -TMDs也將有效支持其他催化劑針對其他重要反應。

原文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41586-023-06339-3

原創文章，作者：菜菜歐尼醬，如若轉載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.zzhhcy.com/index.php/2023/12/21/7ea52fcfa1/

末成年小嫩xb,嫰bbb槡bbbb槡bbbb,免费无人区码卡密,成全高清mv电影免费观看

太強了！國內高校一日5篇Nature！

末成年小嫩xb,嫰bbb槡bbbb槡bbbb,免费无人区码卡密,成全高清mv电影免费观看

太強了！國內高校一日5篇Nature！

相關推薦