期刊发表研究成果

近日，大连理工大学环境学院谢宏彬教授团队在国际环境领域权威期刊《Environmental Science & Technology》上发表了题为"Formation of Low-Volatile Procts and Unexpected High Formaldehyde Yield from the Atmospheric Oxidation of Methylsiloxanes"（甲基硅氧烷大气转化导致低挥发性物种及高产率甲醛的形成）的研究论文(DOI: 10.1021/acs.est.0c01090)。该研究发现一种新的过氧自由基自氧化机制，阐明甲基硅氧烷大气转化会生成甲醛，增加其释放的环境风险。该研究不仅拓展了对大气过氧自由基化学的理解，还为甲基硅氧烷环境行为模拟和风险评估提供了重要的基础数据。谢宏彬，教授，大连理工大学环境学院博士生导师。2008年博士毕业于吉林大学，之后先后在在美国匹兹堡大学和加州大学欧文分校做博士后研究。2012年开始在大连理工大学工作。主要从事环境计算化学研究，使用计算化学手段研究化学转化机制和动力学，主要为新型材料设计和大气污染二次污染源解析提供理论支撑。近年来在国际期刊发表SCI收录论文70余篇，其中包括环境领域权威期刊ES&T及Atom. Chem. Phys. 8篇（第一作者或通讯作者），承担国家自然科学基金4项。获得辽宁省兴辽计划拔尖人才和大连市科技之星荣誉称号。随着对工业和机动车排放的化石燃料相关的挥发性有机化合物(VOCs)监管越来越严格，挥发性化学产品(VCPs)和它的大气转化机制在量化空气质量方面变得越来越重要。挥发性甲基硅氧烷(VMS)是一类重要的挥发性化学产品(VCPs)，可作为个人护理产品、家庭清洁剂、润滑油和硅酮聚合物生产的添加剂。全球VMS的年产量达200万吨，属于高产量化学品。如此高的生产量和在环境中的频繁检出导致工业界、政府和学术界高度关注VMS的环境风险。毒理学研究发现，VMS能造成内分泌紊乱、结缔组织疾病、不良免疫反应和致命的肝、肺损伤等危害。为此，欧盟REACH法规对VMS限制使用：规定水洗类化妆品中八甲基环四硅氧烷(D4)和十甲基环五硅氧烷(D5)含量须小于0.1%。加拿大环境部和卫生部则全面禁止使用VMS。由于高的蒸气压，超过90%释放的VMS停留在大气中，目前，检出的室内环境中VMS浓度范围是18 ~ 350 μg/m3，而户外浓度可达0.3 ~ 18 μg/m3。然而，VMS的详细大气转化机制目前仍不清楚，阻碍了对其降低大气质量及转化导致风险的全面了解。谢宏彬教授团队利用量子化学计算和动力学模型，研究了决定VMS大气化学的关键中间体，VMS过氧自由基的大气转化机制。分别选取来源于六甲基二硅氧烷和六甲基环三硅氧烷的L2-RSiCH2O2·和D3-RSiCH2O2·作为代表性的模型体系。结果表明，在低NO/HO2条件下，L2-RSiCH2O2·和D3-RSiCH2O2·遵循一种新的Si-C-O重排驱动的自氧化机制，导致低挥发性硅醇和大量甲醛的形成。在高NO/HO2条件下，L2-RSiCH2O2·和D3-RSiCH2O2·与NO/HO2反应生成有机硝酸盐、氢过氧化物和烷氧基自由基。烷氧基自由基进一步经过Si-C-O重排反应生成甲酸酯类化合物。预测的产物和以前实验检测到的产物一致，确认提出的过氧自由基和烷氧自由基的Si-C-O重排机制的可靠性。值得指出的是，以前的研究检测到甲醛的生成，但是如此高产率甲醛的形成是超出预期的，转化导致的甲醛会对室内甲醛污染起着不可忽视的作用，影响VMS释放的环境风险。本研究表明，无论在低或高NO浓度下，Si-C-O重排都是L2-RSiCH2O2·和D3-RSiCH2O2·反应的关键机制。特别是， L2-RSiCH2O2·和D3-RSiCH2O2·转化展现了一种新的Si-C-O重排驱动的自氧化机制，并伴随着甲醛的释放。Si-C-O重排主要是由于Si原子的独特性，导致Si-C键较弱且Si-C键的极性高于相应的C-C键。因此，可以合理地提出其他VMS相关的RO2的反应机理与L2-RSiCH2O2·和D3-RSiCH2O2·类似。更重要的是：甲醛的生成会增加室内甲醛的浓度，增加了VMS释放的环境风险。以室内甲醛8小时参考暴露极限(RELs)为标准，考虑两种VMS，在室内条件下，8小时可生成7 ppb的甲醛，占27%的RELs。该研究阐明VMS 大气转化所导致的环境风险，为它的环境行为模拟和风险评估提供了重要的基础数据。此外，其他大气有机污染物中会存在类似的比C-C键更弱且更具极性的X-C键 (X = P, As)，可能也会存在类似于Si-C-O重排的新颖的大气转化机制。因此，有必要对此类有机污染物的大气转化进行更多的研究，以探索它们的大气归趋，进一步加深目前对RO2化学的理解。大连理工大学环境学院博士生付自豪为该研究论文第一作者，大连理工大学环境学院谢宏彬教授为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、辽宁省兴辽计划拔尖人才项目、中央高校基本科研业务费的资助。

今年上半年，我校化工学院刘平乐教授团队先后在《应用催化B》（Applied Catalysis B: Environmental）、《催化学报》（Journal of Catalysis）、《绿色化学》（Green Chemistry ）、《美国化学会应用材料与界面》（ACS Applied Materials & Interfaces）等顶级期刊发表研究成果。今年1月，刘平乐教授团队在催化领域顶级期刊连续发表了2篇论文。“氮掺杂碳纳米管无金属加氢催化剂高效催化硝基苯加氢反应（Nitrogen-doped carbon nanotubes as a highly active metal-free catalyst for nitrobenzene hydrogenation）”发表在《应用催化B》（一区TOP期刊，影响因子为14.229），第一作者是熊伟副教授，通讯作者是刘平乐教授。该成果通过杂原子改性得到碳纳米管非金属催化剂，因不含金属组分但却拥有媲美金属的加氢催化性能，具有极大的研究意义和环保价值。“疏水改性核壳MOFs纳米反应器中肉桂醛转移加氢制备肉桂醇:金属-N键作为活性位点的识别（Transfer hydrogenation of cinnamaldehyde to cinnamyl alcohol in hydrophobically modified core–shell MOFs nanoreactor: Identification of the formed metal–N as the structure of an active site”）在《催化学报》（一区TOP期刊，影响因子为7.723）上发表，第一作者是博士研究生崔海帅，通讯作者是刘平乐教授和熊伟副教授。该研究成果与现有催化剂相比，在大大降低生产成本和避免使用碱性添加剂的条件下，实现了高效的制备肉桂醇，符合绿色催化的原则。今年4月，刘平乐教授团队在化学类顶级期刊《绿色化学》（一区TOP期刊，影响因子为9.405 ）上发表题为“萘一步催化胺化高收率制备萘胺（One-step catalytic amination of naphthalene to naphthylamine with exceptional yield）”的最新研究成果，第一作者是郝芳副教授，通讯作者是刘平乐教授。该成果首次采用钒基催化剂，将萘通过一步反应成功合成萘胺。相比传统的硝化还原方法，该一步法在极大简化工艺步骤的同时将催化剂的成本大大降低，具有很高的应用价值和研究意义。今年5月，刘平乐教授团队在美国化学会顶级期刊《美国化学会应用材料与界面》（一区TOP期刊，影响因子为8.69）上发表题为“选择性Cl修饰赤铁矿纳米晶面用于高效催化氧化环己烷:新形成的Cl-O活性位点的识别（Selective Cl-decoration on Nanocrystal Facets of Hematite for High-efficiency Catalytic Oxidation of Cyclohexane: Identification of the New Formed Cl-O as Active Sites）”的研究论文，第一作者是博士研究生吴生焘，通讯作者是刘平乐教授和王聪慧博士。该研究通过对纳米晶体表界面上合理的原子调控，从原子尺度上对催化剂的“构效关系”进行深入理解，发现赤铁矿各晶面经卤素原子Cl修饰后能同时提高环己烷转化率和KA油的选择性，并通过DFT计算对催化反应的活性位点进行了识别，具有很高的理论研究价值和应用价值。（团队合影）刘平乐教授团队成员由3名副教授（熊绍锋、郝芳、熊伟）、2名博士（王聪慧、吕扬）、36名在读博士和硕士研究生组成，主要研究方向为催化材料与催化反应工程、化工新产品与新工艺的研究开发、化工过程模拟与优化等，其成员入选了教育部新世纪优秀人才支持计划、“芙蓉学者”特聘教授、湖南省普通高校学科带头人、湖南省121人才工程二层次人选等。近年来，团队与挪威理工大学、美国北卡罗来纳州立大学、美国韦恩州立大学、荷兰屯特大学、中科院大连化学物理研究所、华南理工大学、中南大学等国内外大学与科研机构开展了广泛的交流与合作，现已完成国家自科基金项目、湖南省自科基金项目等20余项，在研国家自科基金项目2项、湖南省战略性新兴产业科技攻关类项目1项、湖南省自然科学基金项目3项。完成企业横向技术开发和转让项目10余项，荣获国家科技进步二等奖、湖南省科技进步一等奖、省教学成果一等奖、省自然科学奖三等奖、湖南省青年科技奖等荣誉。【湘潭大学新媒体中心】【来源：湘潭大学】版权归原作者所有，向原创致敬

近日，国际顶级期刊Nature杂志（影响因子43.07）在线发表了题为Structural basis of salicylic acid perception by Arabidopsis NPR proteins的研究论文，首次阐述了水杨酸与其受体NPR蛋白结合的结构基础，为进一步了解NPR受体蛋白在水杨酸 (salicylic acid, SA)信号转导中的作用机制以及高抗病性植物培育提供了新的思路。河南大学生命科学学院/省部共建作物逆境适应与改良国家重点实验室青年教师王伟博士、杜克大学的博士后John Withers和华盛顿大学的李恒为该论文共同第一作者，美国华盛顿大学郑宁和杜克大学董欣年为共同通讯作者，河南大学为第二单位。植物激素中的水杨酸 (salicylic acid, SA) 在植物抗病及获得性免疫过程中起有枢纽作用。尽管在植物抗病反应中的关键基因NPR1 (NONEXPRESSOR OF PATHOGENESIS-RELATED GENES 1)早在90年代末就被鉴定出来，NPR家族的另外两个成员NPR3和NPR4也在2012年被发现是SA受体，但对于NPR蛋白是如何感知SA并协调SA信号转导的分子机制仍不清楚。在该研究中，研究人员巧妙地利用了胰蛋白酶酶解和氢氘交换质谱（HDX-MS) 的方法找到了拟南芥NPR4中直接结合SA的结构域 (SA binding core, SBC），并通过变复性的方法，成功获得了分辨率为2.3的NPR4-SBC与SA复合物晶体结构，分析发现NPR1的SBC结构域也能够以类似方式结合SA，确认了NPR1是SA的受体。该研究揭示了水杨酸与NPR受体结合的结构基础和分子机理；同时，解决了NPR1作为SA受体的争议。研究结果为进一步了解SA信号转导及调控机制奠定了基础，并为植物抗病基因工程设计提供了新的研究思路。河南大学国家重点实验室非常重视学术梯队建设和国际科研合作，通过实施一系列青年人才培养计划，提升优秀青年学者在团队建设和国际合作中的引领作用。依托"作物逆境生物学创新引智基地"（高等学校学科创新引智计划，简称"111计划"）拓展国际合作空间，与英国亚伯大学等多所国外知名高校签订战略合作协议，举办河南大学国际逆境生物学青年学者论坛等，加大对青年人才的发现、培养和支持力度，坚持将青年英才送出去，促进青年优秀人才的快速成长，先后选送10余位优秀青年教师到美国普渡大学、华盛顿大学等国外著名高校进行合作交流，储备了一批优秀的青年科技人才，为实验室的发展奠定了坚实的人才基础。王伟博士主要从事植物逆境相关蛋白结构生物学研究。先后在河南大学植物逆境生物学重点实验室攻读并获得硕士研究生和博士研究生学位，2011-2014年作为联合培养博士生在清华大学结构生物学重点实验室做联合课题研究。2017年，在学科带头人的支持、鼓励与安排下，为了实验室研究方向的拓展和课题合作研究的需要，王伟博士赴美国华盛顿大学西雅图分校郑宁实验室开展植物结构生物学相关研究工作。先后在NATURE、JCB、CELL RESERARCH等杂志发表多篇研究论文。延伸阅读:河南大学生命科学院河南大学生命科学学院目前已经发展成为理工农兼备，本科生、硕士研究生、博士研究生和博士后培养体系完整，高层次人才汇聚，科研水平高，在国内外具有较大影响的学院。2017年9月，在学院恢复建院30周年之际，生物学科入选世界"双一流"建设学科。在学科与平台建设方面，河南大学生命科学学院现有国家重点实验室2个（棉花生物学重点实验室，省部共建作物逆境适应与改良国家重点实验室），高等学校学科创新引智计划1个（作物逆境生物学创新引智基地，国家"111计划"）、教育部和河南省共建重点实验室1个（植物逆境生物学重点实验室），河南省国际联合实验室3个（全球变化生态学实验室、河南纳米生物医学国际联合实验室、河南省作物逆境多组学国际联合实验室），河南省重点学科开放实验室2个（转基因动物与细胞工程实验室、植物种质资源与遗传工程实验室），河南省工程实验室（中心）2个（乳腺生物反应器河南省工程实验室、河南省抗逆与特色小麦工程研究中心）；河南省学科创新引智基地1个（生物纳米医学创新引智基地），河南省协同创新中心1个（作物逆境生物学河南省协同创新中心）。有生物学和生态学两个一级学科博士点及其相应的两个博士后流动站，还有农学学科作物遗传育种硕士点；有省级第一层次重点学科2个（生物学和生态学），校级重点学科1个（遗传学）；有生物科学、生物工程和植物科学与技术3个本科专业，河南省实验教学示范中心1个（生物教学实验中心），其中生物科学是国家级特色专业，2019年入选国家"一流专业"建设，生物工程专业入选河南省"一流专业"建设。植物逆境生物学重点实验室植物逆境生物学重点实验室始建于1990年，2005年3月被确定为河南省省级重点实验室，2005年7月成为教育部重点实验室，2011年12月与中国农业科学院棉花研究所联合建设的"棉花生物学国家重点实验室"成功获批，2014年1月顺利通过国家验收。2012年获批"作物逆境生物学河南省协同创新中心"。2016年获批"作物逆境生物学创新引智基地"（高等学校学科创新引智计划，简称"111计划"）。目前，实验室拥有省级第一层次重点学科2个（生物学和生态学），生物学和生态学两个一级学科博士点及其相应的两个博士后流动站，生物学一级硕士授予权点、农学专业作物遗传育种硕士学位授予权点。原素材来源：河南大学官网

上海科技大学信息学院智能视觉中心的最新研究成果“Neural Opacity Point Cloud”在人工智能领域顶级学术刊物IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence（简称IEEE TPAMI）发表。IEEE TPAMI是目前计算机类别中影响因子最高（影响因子17.730）的期刊之一，主要收录人工智能、模式识别、计算机视觉及机器学习领域的原创性科研成果。神经网络渲染器可以实现新颖视角下复杂场景图像的渲染，是深度学习在图形学领域的全新应用，能大幅度地提高渲染的质量和速度，也是未来渲染技术的发展方向。在该文中，信息学院硕士研究生王岑和博士研究生吴旻烨提出了一种神经网络半透明点云（NOPC）渲染方法，实现了自由视角下毛绒物体的高质量渲染。该方法即使使用低质量不完整的三维点云，也可以生成逼真的渲染。传统的基于图像的不透明外壳（Image-Based Opacity Hull, IBOH）技术会因采样不足而导致伪影和叠影。通过使用高质量的几何可以缓解该问题，但是对于毛绒物体来说，获取真实准确的几何外观仍是一项巨大挑战。这类物体包含成千上万根毛发纤维，由于纤维极细且无规律地相互遮挡，它们表现出很强的与视角相关的不透明度，这种不透明度信息很难在几何形状和外观上进行建模。研究人员提出的渲染方法能够将基于图像的渲染（IBR）与神经网络渲染（Neural Rendering）结合，以渲染对象的粗糙点云作为输入，使用相对稀疏视点下拍摄的图像数据，渲染出毛绒物体在自由视角下逼真的外观和准确的不透明度。该研究同时提出了一种用于拍摄采集真实毛绒物体数据的拍摄系统。具体来说，NOPC由两个模块组成：第一个模块旨在学习每个三维点的特征，该特征编码了三维点周围的局部几何和外观信息。通过将所有三维点及其对应的特征投影到虚拟视角，就可以获得该视角下的特征图；第二个模块使用卷积神经网络从特征图中解码出该视角下的RGB图像和不透明蒙版。该卷积神经网络基于U-net网络结构，用门控卷积（gated convolution）代替了常规的卷积，以便鲁棒地处理粗糙或破洞的三维几何。同时在U-net 原有的层级结构的基础上，从预测RGB 图像的分支中扩展出新的alpha预测分支，该分支有效地增强了整个网络模型的性能。图1：算法流程示意图图2：渲染网络结构示意图图3：NOPC在增强现实中的应用示例。它将虚拟对象（猫）放入真实的环境中。与传统的基于三维模型的渲染相比，NOPC的渲染结果具有逼真的毛绒感外观。NOPC有很广泛的应用场景。它能够用于虚拟现实（VR）和增强现实（AR）内容的采集渲染流程，将带有透明度但不易建模的物体（例如人物头发、毛绒玩具等）在任意虚拟三维场景中逼真地展示。还可以与偶像AR实时合影，偶像的比例大小与位置可以按需求调整，保证了在任意背景下呈现的真实感。上海科技大学信息学院为第一完成单位，硕士研究生王岑和博士研究生吴旻烨为第一第二作者，虞晶怡教授为通讯作者。该工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、STCSM和SHMEC的支持。来源：上海科技大学 上海科技大学信息学院

日前，大连理工大学环境学院李雪花副教授团队与苏州大学李瑞宾教授团队合作在国际环境健康领域权威期刊《Environmental Health Perspectives》上发表了题为“Quantitative structure-activity relationship models for predicting inflammatory potential of metal oxide nanoparticles”(纳米金属氧化物诱导炎症效应的定量结构-效应关系模型)的研究论文(DOI: 10.1289/EHP6508)。该研究首次构建了机器学习模型，实现了对纳米材料造成肺部炎症效应的预测。不仅为纳米材料风险评价提供了重要的工具，还拓展了对纳米材料炎症效应机理的认识。随着纳米科技的发展，越来越多纳米材料在生产和使用中进入环境，威胁人体和生态系统的健康。人体吸入纳米颗粒会引发肺部炎症，造成肺部纤维化，评价纳米材料的肺部炎症效应至关重要。纳米毒性的传统评价方法主要依赖活体动物实验。由于纳米材料种类不断增多以及生物系统的复杂性，大规模动物实验带来很大的伦理问题和经济负担。该研究的内容及技术路线针对以上难点，该研究首次报道了预测纳米金属氧化物肺部炎症效应的机器学习模型。该研究主要发现如下：(1) 构建了包含30种纳米金属氧化物的数据库，其中涵盖金属氧化物的4种定量理化性质。检测了金属氧化物在免疫细胞中引发的多种细胞因子，发现白介素IL-1β是炎性响应的重要生物学标志物，为纳米材料在细胞和动物体内炎症风险评估提供了重要的基础数据。(2) 基于所构建的数据库和量子化学计算，开发了预测纳米金属氧化物肺部炎症效应的机器学习模型，模型的预测准确率达90%以上。通过实验的验证，证明模型的外部预测能力良好，准确率达86%。(3) 识别和证明了金属氧化物诱导炎症效应的关键细胞事件。机器学习分析、量子化学计算和实验结果共同说明：细胞摄取、溶酶体损伤及组蛋白酶Cathepsin B释放是金属氧化物造成炎症的关键事件。纳米金属氧化物造成肺部炎症的机理《Environmental Health Perspectives》是环境健康领域国际权威期刊。经Web of Science检索，该刊2019年共发表论文174篇，其中第一完成单位在中国的论文共有15篇。这项工作为纳米材料的毒性筛查和安全性设计提供了工具，也为未来实现以计算模拟替代大规模动物实验提供了可能性。该工作得到国家自然科学基金(21777019, 21477016, 31671032)和科技部国际合作重点项目(2018YFE0120400)的资助。第一作者：黄杨 (博士生，大连理工大学环境学院)通讯作者：李雪花 (大连理工大学环境学院)李瑞宾 (苏州大学放射医学与防护学院)内容来源：大连理工大学官方微信平台 大连理工大学环境学院图文作者：黄杨 胥吉萍编辑：白书彬校对：徐一丹责任编辑：周学飞

2019年即将结束，中国学者总共在Cell ，Nature 及Science 发表了180项研究成果，其中生命科学领域有105篇，材料学有30篇，物理学有18篇，化学有12篇，地球科学有15篇。生命科学领域截至2019年12月13日，在生命科学领域中国学者发表了105篇CNS文章，具体的单位列表如下：材料学领域-中国一支强大的科研力量截至2019年12月13日，在材料学领域中国学者发表了30篇CNS文章，具体的单位列表如下：通过自然指数我们可以看出中国科研力量的变化。自然指数是指包括了作者单位信息和机构关系的数据库，它追踪发表在82种高质量自然科学期刊上的科研论文，这些期刊均由在职科学家所组成的独立小组选出。自然指数提供机构和国家所发表论文的绝对计数和份额，由此可显示全球高质量科研产出及合作的情况。在纳入自然指数的82种高质量科研期刊中，2015到2018年材料科学论文产出增幅最快的50家机构有43家来自中国，并且前10位均为中国的大学：中国科学院大学、南开大学、浙江大学、四川大学、南京大学、华南理工大学、湖南大学、上海交通大学、武汉大学和北京大学。2013年，中国对自然指数材料科学论文的贡献不足美国的二分之一，但在2018年首次超过了美国。2018年中国对自然指数材料学论文的贡献年增幅为15.8%，而美国则下降了10.3%。自然指数材料学论文贡献最多的100家科研机构中，有35家为美国科研机构，中国居第二位，有34家机构上榜。位居这100家科研机构前十的是：中国科学院、南京大学、清华大学、德国马普学会、美国麻省理工学院、中国科学技术大学、浙江大学、美国西北大学、北京大学和美国斯坦福大学。2019年中国科学界里程碑2019年3月27日，中国科学院金属研究所，沈阳材料科学国家研究中心李昺作为通讯在Nature在线发表题为”Colossal barocaloric effects in plastic crystals“的研究论文，该论文报告了一类称为塑料晶体的无序固体中的巨大热量效应（CBCE）（热量效应是压力诱导的相变的冷却效应）。所获得的代表性塑料晶体新戊二醇的熵变化在室温附近为389J/Kg/K（目前主要材料的热量效应是几焦耳/千克/开尔文熵变化的特征）。压力相关的中子散射测量表明，塑料晶体中的CBCE可归因于这些材料的广泛分子取向紊乱，巨大可压缩性和高度非谐振晶格动力学的组合。该研究确立了CBCE在塑料晶体中的微观机制，为下一代固态制冷技术铺平了道路。“超越CRISPR”：刘如谦开发新型编辑器2019年10月21日，单碱基编辑技术开创者，Broad研究所刘如谦（David R. Liu）教授在Nature杂志发表题为：Search-and-replace genome editing without double-strand breaks or donor DNA 的研究论文。该研究开发了一种全新的精准基因编辑工具——先导编辑（Prime Editor），无需依赖DNA模板便可有效实现所有12种单碱基的自由转换，而且还能有效实现多碱基的精准插入与删除（最多插入44个碱基，或删除80个碱基）。Nature 杂志评论这一技术是“超精确的新型基因编辑工具”， Science 杂志评论它是“超越CRISPR”的重大突破，哈佛大学教授，CRISPR先驱乔治·丘奇（George Church）盛赞这一成果：“朝着正确方向迈出的一大步”。信息来源：Nature

1月7日，安徽医科大学生物医学工程学院青年教师宋永波教授为第一和通讯作者，联合安徽大学朱满洲教授团队、美国卡内基梅隆大学金荣超教授团队，在国际著名期刊《科学（Science）》子刊《科学进展（Science Advances）》（IF:13.117）上发表题为《在室温非脱气溶液中具有71.3%磷光量子产率的超亮金铜纳米团簇(Ultrabright Au@Cu14 nanoclusters: 71.3% phosphorescence quantum yield in non-degassed solution at room temperature）》的研究成果。朱满洲、金荣超为共同通讯作者，我校为第一作者通讯单位。由于低毒性、近红外发光、良好的光学稳定性和生物相容性等特征，光致发光的金属纳米团簇在生物成像、细胞标记、肿瘤治疗等生物医药领域具有很好的应用前景。尽管目前一些增强团簇发光效率的策略已经被提出，但具有离域型自由价电子的金属纳米团簇的发光效率普遍偏低。该项研究利用“电子工程”调控基态和激发态的策略设计制备了一种在空气氛围中具有强磷光发光效率的金铜(Au@Cu14)纳米团簇，磷光量子产率高达71.3%，打破了金属纳米团簇光致发光效率低的瓶颈。结构解析和光谱动力学研究表明，该结构设计（一个大的硫-铜多聚体被一个金原子所束缚）显著地增加了单子从单重态到三重态的跃迁，同时降低了振动能量的损失。此研究成果为制备更多具有强磷光效率的新型金属纳米材料提供了新的思路和理论基础。来源：安徽医科大学 生物医学工程学院责编：公惠玲排版：王晶晶审稿：惠继荣

近日，南京信息工程大学水文与水资源工程学院青年教师马凤博士在期刊《Science of the Total Environment》上发表关于全球夏季复合极端高温事件暴露度风险的研究成果。复合极端高温事件指昼、夜温度同时处于历史高温记录前列的现象，由于夜晚持续高温产生的不利影响，人口暴露于复合极端高温事件的危害愈加严重。暴露度风险是气候和人口分布的函数，因此厘清气候和人口变化对暴露于此类事件的影响贡献，对于应对气候变化有着重要意义。该文章基于第六次国际耦合模式比较计划（CMIP6）中多个全球气候模式历史和未来预估数据，分别从全球和洲际尺度分析了未来不同社会经济和排放情景下复合极端高温事件暴露度风险的变化，并结合敏感性试验定量评估了气候和人口变化对人口暴露度风险的贡献。研究结果发现，在中等排放情景下，21世纪末全球人口暴露于复合极端高温事件的比例增加了19倍，低排放情景能够有效缓解增长率，而不受控制的排放情景将使暴露度的增加更加剧烈。全球78%-87%的陆地区域内人口暴露度的变化主要受气候变化的控制，贡献率在69%以上，其次是气候和人口共同变化的结果，约占29%。除一些高纬度地区及澳洲大部分地区外，人口变化的影响非常小。该论文第一作者为马凤博士，通讯作者为袁星教授。（通讯员：南京信息工程大学张小辉）

未来网高校频道5月19日讯(记者 杨子健 通讯员 陆晓翀）5月15日，西南交通大学力学学院张旭教授研究组在固体力学领域顶级期刊Journal of the Mechanics and Physics of Solids上在线发表论文“Cyclic plasticity of an interstitial high-entropy alloy: Experiments, crystal plasticity modeling, and simulations”，论文通讯作者为张旭教授，第一作者为博士研究生陆晓翀，合作者有康国政教授、阚前华教授、李志明教授、于超副教授、博士生赵建锋。这也是力学学院向西南交通大学124周年校庆日献上的一份礼物。传统的合金往往只含有1-2种主要元素，这种设计理念逐渐成为限制合金性能进一步提升的瓶颈。近年来，高熵合金（high entropy alloy, HEA）的出现打破了这种传统设计理念，合金化学成分具有多种主元，也被称为多主元合金。Fe49.5Mn30Co10Cr10C0.5 (at.%)是在亚稳态双相高熵合金Fe50Mn30Co10Cr10 (at.%)的基础上加入微量间隙原子C而发展出的新型高熵合金（以下简称iHEA），在经过晶粒细化后，这种高熵合金能形成近似单相FCC结构，多种强化机制和塑性变形机制使得 iHEA具有良好的强韧性匹配能力。材料在实际服役过程中，往往会受到循环载荷的作用。在平均应力不为0的非对称应力载荷作用下，材料会产生循环塑性不断累积的棘轮行为，对材料的低周疲劳寿命有重要影响。关于iHEA单拉变形行为的宏微观实验研究目前已比较丰富，但循环塑性行为的实验研究和机理分析尚未开展，一定程度上阻碍了该合金服役能力的评估和工程应用。西南交通大学力学与工程学院康国政教授团队与德国马普钢铁研究所合作，针对单相iHEA开展了循环变形测试，并对变形后的试样进行微观表征分析，根据宏观力学响应和微结构演化规律发展出合理描述这种高熵合金棘轮行为的晶体塑性本构模型。相关研究工作于2020年5月15日在固体力学领域顶级期刊Journal of the Mechanics and Physics of Solids上在线发表，论文通讯作者为张旭教授，第一作者为博士研究生陆晓翀，合作者有康国政教授、阚前华教授、李志明教授、于超副教授、博士生赵建锋。论文题目为“Cyclic plasticity of an interstitial high-entropy alloy: Experiments, crystal plasticity modeling, and simulations”。通过非对称应力控制的循环变形测试，本研究首次获取了iHEA的循环应力应变曲线和棘轮应变演化曲线。在不同应力幅的循环载荷作用下，iHEA表现出与传统合金钢（304、316L不锈钢等）相似的棘轮特性。但在相似应力水平下，iHEA具有比316L不锈钢更低的饱和棘轮应变率，这说明iHEA具有更强的循环硬化效应和抵御塑性累积的能力。通过EBSD和ECCI等微观表征手段，研究者发现iHEA的循环硬化能力源自其内部特殊的微结构演化。以往研究表明，iHEA具有位错滑移、变形孪晶、马氏体相变三种塑性变形机制。同单拉变形情况相比，在循环载荷作用下iHEA内部产生了由多重孪晶和马氏体片层组成的网格状微结构，且平均马氏体体积分数达到50%。而在单拉情况下，局部应变为90%的断口处马氏体体积分数也仅为36.7%。丰富的内界面，特别是网状微结构的出现，有效地缩短了可动位错的平均自由程，因此提升了iHEA的循环硬化能力。基于宏观测试和微观表征的结果及相关分析，进一步发展了考虑微观物理机制的晶体塑性本构模型来描述iHEA的棘轮行为。在该模型中，各向同性硬化和随动硬化分别由林位错强化和背应力提供，而两者又受到位错平均自由程的影响，也就是间接受到孪生和马氏体相变等塑性机制的影响。该模型通过马普钢铁所开发的材料模拟平台DAMASK移植有限元数值实现。模拟结果表明，该模型可以较好地描述不同工况下棘轮应变的演化情况。通过分析位错密度、孪晶和马氏体体积分数的演化，可以进一步看出外部载荷通过改变微结构的演化速率来影响材料的硬化行为，从而影响材料的宏观变形响应。模拟也显示马氏体在微结构内部分布得很不均匀，与微结构表征相似，这是多晶材料各向异性导致的。该研究受到国家自然科学基金（No.11872321）、德国洪堡基金、北京科技大学新金属材料国家重点实验室开放课题（No. 2019-Z07）和西南交通大学博士生创新基金（2019）的资助。张旭教授“多尺度材料力学”研究组隶属康国政教授“材料本构关系和疲劳断裂”研究团队，已在《Journal of the Mechanics and Physics of Solids》、《International Journal of Plasticity》、《Acta Materialia》等固体力学与金属材料领域顶级期刊上发表多篇论文。