有机研究方向

“不太现实，就这四个字，我不认为黄峥可以做出蛋白质机器人。”对于拼多多创始人黄峥辞任后想研究的蛋白质机器人，中国科学院生物学博士、助理研究员李雷表示不太看好，他认为“蛋白质机器人这种基础研究可能要用几十年、上百年才能实现”。3 月 18 日，拼多多创始人黄峥辞任该公司董事长职位，并表示将研究三个科研方向：蛋白质机器人、“素鸡2.0”、以及控制农产品有害重金属的同时提升有益微量元素水平。最难实现：蛋白质机器人2016 年，欧美三位学者凭借蛋白质机器人的研究获得诺贝尔奖。李雷说，他朋友的导师正是其中一位诺奖得主，因此他对蛋白质机器人早已有所了解。图 | 2016 蛋白质机器人诺奖得主（来源：诺奖官网）蛋白质机器人看似能带来很大想象，但想落地非常难，目前的研究非常基础。主要原因有三：其一，蛋白质机器人的最佳做法，更应是生物方法、而非化学方法。李雷举例称，以做橡胶轮胎为例，一般做法是直接从橡胶树中提取橡胶，然后做成轮胎。为提高产量，常规的做法可能是：比如说把柳树转入橡胶相关基因，使其变成生物反应器、从而让柳树也能产橡胶。而蛋白质机器人，好比是直接找出橡胶分子来合成轮胎，难度可想而知。要知道，这会给化学有机合成带来极高要求，许多大分子如果从头开始合成，需要较高的条件如温度、压强、酸碱度来驱动，结构越复杂、难度就越大。但在常温常压下，生物体利用一系列酶，可轻松合成出复杂大分子结构。因此，从操作难易度来看，李雷更倾向使用合成生物学、或基因编辑改造的策略，来实现具有生物活性的蛋白质机器人。事实上，人体 ATP 酶就是一个经典的天然蛋白质机器人，如果化学方法去合成，几乎难于上青天，但用生物方法则很容易。其二，仍存在免疫排斥等难题。作为有机大分子，蛋白质分子进入机体后的首要风险就是免疫问题，人体免疫对外来物质的管理非常严格，如何避免免疫排斥至今仍是难题。此外，如何让蛋白质到达指定位置并发挥作用，而不是在机体内随着循环到达其他位置去引发不必要的风险，也是目前靶向治疗的重要难题。最后，发挥完作用的蛋白质如何被清除掉？非天然的分子能否被有效降解？这些都需要考虑。所以，蛋白质分子机器人其实是一个基础研究，而非应用型研究，对此诺奖得主也曾亲自承认。其三，非常费钱。诺奖得主曾表示，分子机器领域需要大量资金支持。囿于应用周期太遥远，许多企业不愿投入，目前各国学者主要依赖官方科研经费。因此，他们曾呼吁各国政府多投点钱。李雷认为，黄铮本人大概率不会亲自参与研究，更多是给顶级科学家提供支持。虽然生物学的方法更现实，但生物学办法更多基于已有认知来进行改良。而分子机器则具有更大想象空间，因此他表示非常期待和支持。最容易实现：“素鸡 2.0”综合来看，“素鸡 2.0” 是黄峥“科研三大方向中”最容易实现的。“素鸡”其实就是合成肉，国内外做的一些合成肉，已经可以替代真肉。虽然有时用味觉很难分辨合成肉和真肉。但是合成肉无论怎么做，也无法达到真肉水平。以曾获得比尔·盖茨投资的素食汉堡公司 Beyond Meat 为例，他家的合成肉和真肉的差别很大，但在合成肉的营养上，不用有任何担心，因此肉的营养可以人工合成。过去，人们认为肉由细胞组成，但是随着单细胞测序技术的发展，人们发现每一种肉里面都分成很多细胞，光一个细胞中的蛋白就有几千上万种。因此，合成肉只是一种工业生产肉，不能替代真肉。但它仍有不少好处：1、可降低疾病传播一场非洲猪瘟下来，全中国猪肉产业链都会受到重创，每年必来的禽流感更是防不胜防。如果用植物来做肉，这些疾病就会少很多。2、生产效率高以植物为例，通过光合作用就能产生蛋白，处理一下就能成为合成肉。但动物肉的生长则比较费事，以 200 公斤的牛为例，能吃到这么重，意味着它吃过的食物量起码是体重的几十倍，而这些食物往往是植物，并且牛的基础热量消耗，就会导致大量能量流失，这就是食物链损耗。那么，直接用植物生产合成肉，必将提高肉制品生产效率。3、可扩大肉类生产范围目前的畜牧养殖对环境要求很高，需要专门的饲养场地，以及更大范围的饲料植物生产场地。此外，现行养殖的规定和管理，也要求动物饲养要远离人群聚居区。但如果采用植物方式做合成肉，则可避开上述影响。比如，在城市中心开设一家养殖场肯定不现实，但可以在那儿开设一家合成肉工厂。4、发展潜力大，投资已实现 200%+ 的增长食芯资本 Bits x Bites 创始人兼董事总经理何瑞怡告诉 DeepTech：“目前全球的合成肉主要有两种，一种是由大豆、豌豆蛋白等植物蛋白原料运用新型挤压分离的加工工艺做成的植物肉，代表企业包括 Beyond Meat、Impossible Foods 等等；另一种是通过生物科技培育动物细胞和组织的细胞培育肉，营养、口感、风味都与真肉一致，但现阶段的主要难题在于量产及降低成本，代表企业包括 Memphis Meat、Future Meat Technologies 等。国内外的资本端和产业端都已纷纷发力布局合成肉市场。2020 年上半年，全球植物肉的投资达到 11 亿美元，实现了 200%+ 的增长。在中国，由于大豆、豌豆都是进口依赖度非常高的植物蛋白原料。要想维持原料采购的供应链稳定性、并研发出更适合中国消费人群口味的植物肉产品，我相信未来五年将会有越来越多具备中国本土化种植优势的新型植物蛋白原料出现。”不过，何瑞怡也坦言，口感确实是植物肉在中国市场面临的一个主要挑战，中国消费者对好吃的追求往往是第一位，此外还要兼顾健康。植物肉原料大多来自大豆、豌豆等植物蛋白，虽然能提供仿肉的质构、成形，但是无法带来吃真肉一样的满足感，这是因为动物油脂在高温烹饪时会发生美拉德反应，肉类独有的香气也由此而来；其次是真肉的嚼劲，很难通过中国现有大多使用的干法挤压蛋白技术实现。因此，解决口感问题依然任重道远。相对容易实现：控制农产品有害重金属含量，同时提升有益微量元素和维生素水平对于黄峥想做的 “控制农产品有害重金属含量，同时提升有益微量元素和维生素水平”，李雷表示这在“黄峥三项”中，容易度排第二。他提到，2017 年“杂交水稻之父” 袁隆平已经做出水稻亲本去镉技术，当时袁隆平曾表示：“我们在水稻育种上有了一个突破性技术，可以把亲本中的含镉或者吸镉的基因‘敲掉’，亲本干净了，种子自然就干净了。”图 | 相关报道截图（来源：网络）具体做法是，由于植物是吸水的，比如施肥就是植物吸收矿物质元素的过程。但在生物中，分子并非想进就进、想出就出，除了极个别小分子，大部分分子进入细胞中，都需要通道蛋白这道 “门”。对于农产品有害金属来说，找到其通道蛋白并把它 “干掉” 就可以。以含铅植物为例，只要敲除相应蛋白，铅就不会再进去。以湖南“镉大米”事件为例，如果事先把植物离子通道给干掉，镉就无法进入植物体内，那么悲剧就可以避免。图 | 种水稻（来源：Pixabay）仍以镉大米为例，袁隆平超级稻对镉的亲和力是常规稻的 2.4 倍，超级稻籽粒中的铬含量是普通杂交稻的 1 倍多。降低镉吸收时，往往会影响产量，因此李雷说 “如何均衡产量和质量，是一个很核心的话题”。而要想实现黄峥说的拥有更多营养元素，可通过转基因的办法，将重要营养元素加入到植物中，使植物产生更好更全面的营养。“黄峥选择了最耀眼的明珠”对于黄峥辞职后的选择，西湖大学特聘研究员郭天南则非常乐观，他在黄峥发表辞职感言的当晚，就转发了一篇文章到朋友圈，其告诉 DeepTech：“中国产业结构正处于痛苦而精彩的转型期。对现代企业来说，科技创新不再是锦上添花，而是雪中送碳。市场需要企业不断创新，企业需要科研才能发展。而在这个转型期中，生物科技应该毫无疑义的是下一个最耀眼的明珠。”李雷则表示，黄峥在人功成名就后，愿意去做学术这类有较高道德成就感的事情，对科学家和公众来说都是件好事。他说，中国每年有几十万科学家去申请大约 300 亿元的国家科学基金，一般有十来万人能拿到钱，这些钱通常可支持三年的研究。李雷说，很多科学家其实不太有经费，所以有时会帮企业做科研、以换取资助，但有些科研成果离应用较远，可能给企业做出来的成果也很寥寥。以 2020 年为例，由于经济下行，科研资助不如以往那么多，李雷说如果有企业家资助的确会很好，但是拿人家的钱，有时也担心未必能做出成果。郭天南则认为：“在发达国家，资本对生物科技的青睐早已不加掩饰。但是在中国，生物科技周围还围绕着一些迷雾，资本观察者们不确定生物科技何时可以闪亮。而2020 年新冠疫情如狂风般扫清了迷雾，相信很多企业家包括黄峥等，很早就意识到了生物科技的大势所趋。”但是，他补充称：“如何将科研成果变成产品？可以变成什么产品？有多大的市场？这些重要的生存问题，一度让企业家对生物科技望而生畏。我相信，随着黄峥宣告进入生物科技领域，我们会在生医领域看到越来越多的决心和行动，闪亮的下一个风口即将到来。”要想发展，就得有人才。郭天南表示，当前的困惑是，生物口学生就业不好弄，企业招聘也不好弄。这是因为，生命科学技术的飞速进展，给生命科学教育提出了更高的要求。此外，中国的生物科学毕业生的出口，其一是高校科研院所，其二是生物科技企业。前者对占大多数的非博士学位的从业人员，尚无合理的机制；而后者很大部分仍处于技术含量较低的状态，因此整个产业尚有很大的改进空间。2020 年底，拼多多年活跃买家数达 7.88 亿，已成为中国用户数量最大的电商平台。《2021 胡润全球富豪榜》显示，截至 2021 年 1 月 15 日，黄峥身价达 4500 亿元人民币，排在马云之前。把拼多多称为“新电商开创者”的黄峥，以这样的身家做科研，是否会吹开迷雾成为“新科研开创者”？话筒还需交给时间。-End-来源：DeepTech深科技声明：本文已注明转载出处，如有侵权请联系我们删除！联系邮箱：news@ersanli.cn

未来网高校频道2月18日讯(记者 杨子健 通讯员 陈润锋)近日，南京邮电大学信息材料与纳米技术研究院黄维院士和陈润锋教授在有机长余辉领域取得重大进展，研究成果“热活化三线态激子释放实现高效率的三模式有机长余辉”（“Thermally activated triplet exciton release for highly efficient tri-mode organic afterglow”）在国际顶级期刊Nature Communications（《自然·通讯》）在线发表，陈润锋教授和黄维院士为共同通讯作者，博士研究生靳继彪为论文第一作者。有机余辉材料指的是在激发光停止之后仍可继续发光的有机材料，在生物成像、传感、信息存储等领域具有广泛的应用前景。目前，只有少数有机余辉效率（被吸收的光子转化成余辉的效率）能超过10%，实现高的余辉效率仍然是巨大的挑战。针对这一问题，该校信息材料与纳米技术研究院黄维院士和陈润锋教授带领的团队提出了通过合理的分子设计实现长寿命激子的有效转变，显著增强有机余辉的发光效率，所开发的余辉材料寿命为0.23s，余辉效率高达45%，这是迄今为止有报道的最高余辉效率。本研究利用新开发的有机长余辉材料，拓展了在磷光寿命成像以及可视化温度检测方面的应用；开发的热活化三模式余辉发光材料是实现余辉效率增强的有效方式，代表了高效有机长余辉领域的重要进展。作为国际上有机长余辉发光的开拓者，黄维院士、陈润锋教授团队一直致力于对有机长余辉发光新材料的开发、机理的研究以及新应用的探索，继2015年首次报道有机长余辉材料（Nat. Mater. 2015, 14, 685）之后，在Advanced Materials，Chemical Science, Materials Horizons, Angewandte Chemie International Edition等顶级国际期刊相继发表了重要研究成果。此项研究成果实现了有机长余辉发光领域的再次重大突破。该研究工作得到了国家自然科学基金委（21772095, 91833306, 61875090和21674049）和南京邮电大学1311人才计划等项目，以及范曲立、赵强、陶冶等教授的支持。

李风亭教授同济大学环境科学与工程学院李风亭教授团队与日本学士院院士、京都大学Susumu Kitagawa教授团队合作，在绿色高效气体分离材料研究方向取得进展，首次提出了孔道中“反作用”原理，实现了常温常压下二氧化碳（CO2） /乙炔（C2H2）选择性吸附、气体的绿色高效分离，可节省大量能源。近日，该研究工作发表于国际化学领域著名学术期刊《德国应用化学》（Angewandte Chemie International Edition），并被选为VIP(very important paper)论文。在传统石油裂解、新能源汽车领域、污水资源化的厌氧产气、二氧化碳的资源化过程中，气体的分离和净化发挥着重要的作用。尤其是气体的分子大小和形态非常相近的情况下，这种分离更具有挑战性。传统的气体分离技术通常通过有机溶剂萃取、蒸馏等方式，产生大量有机溶剂废液，同时需要大量设备投资和能源消耗。而物理吸附分离技术由于其便捷性和能耗低而备受关注。吸附分离过程主要为将气态混合物通过填充吸附剂的固定床以直接产出弱吸附力的气体，而具有强吸附性的气体组分将随后在解吸阶段被回收利用。为使吸附气体分离技术更节能高效，在实际应用需要吸附剂结构设计和构象的修正，实现“拟选择性分离”：即使目标产物为强吸附性气体时，该方法仍可以通过固定床分离一步获得高纯度产物，同时可以大幅度降低能耗，降低污染。C2H2是化工必不可少的重要原料。由于C2H2和CO2的分子大小、形状和沸点高度相似，因此两者分离为这一领域最具挑战性的难题之一。与CO2相比，C2H2更高的四极矩会导致C2H2与吸附剂之间产生更强的静电相互作用，从而赋予其更强吸附性性能。逆选择性分离策略对从C2H2/CO2混合气体中分离获取C2H2至关重要。而多孔配位聚合物（PCP）或金属有机框架化合物（MOF）是一类新兴的多孔晶体材料，在气体分离领域已显示出巨大的应用潜力。虽然目前已报道多例对C2H2选择性高于CO2的PCPs材料设计合成，但是具有逆选择性的吸附材料设计仍难以捉摸。虽然迄今国内外已建立了多种孔化学设计方法来提升材料对CO2的吸附选择性，但目前在室温条件下，具有CO2选择性高于C2H2的材料仍非常罕见。李风亭教授团队与Susumu Kitagawa教授团队合作，首次提出了孔道中“反作用”原理，实现了常温常压下CO2 / C2H2的高选择性（图1）。由于两种气体分子的电子云结构不同，CO2和C2H2在微孔通道中吸附时往往表现出不同的结合模式。因此，在孔道中精确编码与CO2结合位点平行的其他相互作用位点可以增强CO2框架相互作用，而不会明显改变气体分子的吸附方向。同时，所增加的额外相互作用位点可改变部分C2H2的吸附方向，结合微孔孔道的空间限制来抑制其他位点的C2H2吸附效果，最终实现了较高的CO2 / C2H2选择性。图1. “反作用”原理实现一维孔道中高CO2 / C2H2选择性吸附在该原理的指导下，该工作成功地合成了两种具有一维微孔结构的PCPs材料，其在室温常压条件下具有优异的CO2选择性吸附能力，在298K、1 bar的条件下CO2吸附量可高达72 mL·g-1，为目前具有逆CO2 / C2H2选择性的同类物理吸附材料最高值。两种材料均可在动态穿透实验条件下精确捕获CO2 / C2H2混合气体中的CO2，直接产出纯度高于99.5%的C2H2气体（图2），这一方法实现了在常温常压下上述气体的高效分离，节省大量能源，为工业化应用提供了新的方法。李风亭教授课题组博士后顾逸凡为论文第一作者。图2：两种PCP材料在室温常压条件下对C2H2和CO2等摩尔混合气体的穿透分离曲线（气体流速：4 mL / min）李风亭教授团队近几年在环境功能多孔材料的设计制备、分子识别与气体分离、水体重污染物的清洁净化、超微量水体污染物检测方面开展了大量前沿工作。这些研究工作获得国家自然科学基金项目、科技部国际科技合作专项、上海市政府间国际科技合作计划和上海市高峰学科等项目支持。 论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202016673来源：同济大学

来源： DeepTech深科技“不太现实，就这四个字，我不认为黄峥可以做出蛋白质机器人。”对于拼多多创始人黄峥辞任后想研究的蛋白质机器人，中国科学院生物学博士、助理研究员李雷表示不太看好，他认为“蛋白质机器人这种基础研究可能要用几十年、上百年才能实现”。3 月 18 日，拼多多创始人黄峥辞任该公司董事长职位，并表示将研究三个科研方向：蛋白质机器人、“素鸡2.0”、以及控制农产品有害重金属的同时提升有益微量元素水平。最难实现：蛋白质机器人2016 年，欧美三位学者凭借蛋白质机器人的研究获得诺贝尔奖。李雷说，他朋友的导师正是其中一位诺奖得主，因此他对蛋白质机器人早已有所了解。图 | 2016 蛋白质机器人诺奖得主（来源：诺奖官网）蛋白质机器人看似能带来很大想象，但想落地非常难，目前的研究非常基础。主要原因有三：其一，蛋白质机器人的最佳做法，更应是生物方法、而非化学方法。李雷举例称，以做橡胶轮胎为例，一般做法是直接从橡胶树中提取橡胶，然后做成轮胎。为提高产量，常规的做法可能是：比如说把柳树转入橡胶相关基因，使其变成生物反应器、从而让柳树也能产橡胶。而蛋白质机器人，好比是直接找出橡胶分子来合成轮胎，难度可想而知。要知道，这会给化学有机合成带来极高要求，许多大分子如果从头开始合成，需要较高的条件如温度、压强、酸碱度来驱动，结构越复杂、难度就越大。但在常温常压下，生物体利用一系列酶，可轻松合成出复杂大分子结构。因此，从操作难易度来看，李雷更倾向使用合成生物学、或基因编辑改造的策略，来实现具有生物活性的蛋白质机器人。事实上，人体ATP 酶就是一个经典的天然蛋白质机器人，如果化学方法去合成，几乎难于上青天，但用生物方法则很容易。其二，仍存在免疫排斥等难题。作为有机大分子，蛋白质分子进入机体后的首要风险就是免疫问题，人体免疫对外来物质的管理非常严格，如何避免免疫排斥至今仍是难题。此外，如何让蛋白质到达指定位置并发挥作用，而不是在机体内随着循环到达其他位置去引发不必要的风险，也是目前靶向治疗的重要难题。最后，发挥完作用的蛋白质如何被清除掉？非天然的分子能否被有效降解？这些都需要考虑。所以，蛋白质分子机器人其实是一个基础研究，而非应用型研究，对此诺奖得主也曾亲自承认。其三，非常费钱。诺奖得主曾表示，分子机器领域需要大量资金支持。囿于应用周期太遥远，许多企业不愿投入，目前各国学者主要依赖官方科研经费。因此，他们曾呼吁各国政府多投点钱。李雷认为，黄铮本人大概率不会亲自参与研究，更多是给顶级科学家提供支持。虽然生物学的方法更现实，但生物学办法更多基于已有认知来进行改良。而分子机器则具有更大想象空间，因此他表示非常期待和支持。最容易实现：“素鸡 2.0”综合来看，“素鸡 2.0” 是黄峥“科研三大方向中”最容易实现的。“素鸡”其实就是合成肉，国内外做的一些合成肉，已经可以替代真肉。虽然有时用味觉很难分辨合成肉和真肉。但是合成肉无论怎么做，也无法达到真肉水平。以曾获得比尔·盖茨投资的素食汉堡公司 Beyond Meat 为例，他家的合成肉和真肉的差别很大，但在合成肉的营养上，不用有任何担心，因此肉的营养可以人工合成。过去，人们认为肉由细胞组成，但是随着单细胞测序技术的发展，人们发现每一种肉里面都分成很多细胞，光一个细胞中的蛋白就有几千上万种。因此，合成肉只是一种工业生产肉，不能替代真肉。但它仍有不少好处：1、可降低疾病传播一场非洲猪瘟下来，全中国猪肉产业链都会受到重创，每年必来的禽流感更是防不胜防。如果用植物来做肉，这些疾病就会少很多。2、生产效率高以植物为例，通过光合作用就能产生蛋白，处理一下就能成为合成肉。但动物肉的生长则比较费事，以 200 公斤的牛为例，能吃到这么重，意味着它吃过的食物量起码是体重的几十倍，而这些食物往往是植物，并且牛的基础热量消耗，就会导致大量能量流失，这就是食物链损耗。那么，直接用植物生产合成肉，必将提高肉制品生产效率。3、可扩大肉类生产范围目前的畜牧养殖对环境要求很高，需要专门的饲养场地，以及更大范围的饲料植物生产场地。此外，现行养殖的规定和管理，也要求动物饲养要远离人群聚居区。但如果采用植物方式做合成肉，则可避开上述影响。比如，在城市中心开设一家养殖场肯定不现实，但可以在那儿开设一家合成肉工厂。4、发展潜力大，投资已实现200%+ 的增长食芯资本 Bits x Bites 创始人兼董事总经理何瑞怡告诉 DeepTech：“目前全球的合成肉主要有两种，一种是由大豆、豌豆蛋白等植物蛋白原料运用新型挤压分离的加工工艺做成的植物肉，代表企业包括 Beyond Meat、Impossible Foods 等等；另一种是通过生物科技培育动物细胞和组织的细胞培育肉，营养、口感、风味都与真肉一致，但现阶段的主要难题在于量产及降低成本，代表企业包括 Memphis Meat、Future Meat Technologies 等。国内外的资本端和产业端都已纷纷发力布局合成肉市场。2020 年上半年，全球植物肉的投资达到 11 亿美元，实现了 200%+ 的增长。在中国，由于大豆、豌豆都是进口依赖度非常高的植物蛋白原料。要想维持原料采购的供应链稳定性、并研发出更适合中国消费人群口味的植物肉产品，我相信未来五年将会有越来越多具备中国本土化种植优势的新型植物蛋白原料出现。”不过，何瑞怡也坦言，口感确实是植物肉在中国市场面临的一个主要挑战，中国消费者对好吃的追求往往是第一位，此外还要兼顾健康。植物肉原料大多来自大豆、豌豆等植物蛋白，虽然能提供仿肉的质构、成形，但是无法带来吃真肉一样的满足感，这是因为动物油脂在高温烹饪时会发生美拉德反应，肉类独有的香气也由此而来；其次是真肉的嚼劲，很难通过中国现有大多使用的干法挤压蛋白技术实现。因此，解决口感问题依然任重道远。相对容易实现：控制农产品有害重金属含量，同时提升有益微量元素和维生素水平对于黄峥想做的 “控制农产品有害重金属含量，同时提升有益微量元素和维生素水平”，李雷表示这在“黄峥三项”中，容易度排第二。他提到，2017 年“杂交水稻之父” 袁隆平已经做出水稻亲本去镉技术，当时袁隆平曾表示：“我们在水稻育种上有了一个突破性技术，可以把亲本中的含镉或者吸镉的基因‘敲掉’，亲本干净了，种子自然就干净了。”图 | 相关报道截图（来源：网络）具体做法是，由于植物是吸水的，比如施肥就是植物吸收矿物质元素的过程。但在生物中，分子并非想进就进、想出就出，除了极个别小分子，大部分分子进入细胞中，都需要通道蛋白这道 “门”。对于农产品有害金属来说，找到其通道蛋白并把它 “干掉” 就可以。以含铅植物为例，只要敲除相应蛋白，铅就不会再进去。以湖南“镉大米”事件为例，如果事先把植物离子通道给干掉，镉就无法进入植物体内，那么悲剧就可以避免。图 | 种水稻（来源：Pixabay）仍以镉大米为例，袁隆平超级稻对镉的亲和力是常规稻的 2.4 倍，超级稻籽粒中的铬含量是普通杂交稻的 1 倍多。降低镉吸收时，往往会影响产量，因此李雷说 “如何均衡产量和质量，是一个很核心的话题”。而要想实现黄峥说的拥有更多营养元素，可通过转基因的办法，将重要营养元素加入到植物中，使植物产生更好更全面的营养。“黄峥选择了最耀眼的明珠”对于黄峥辞职后的选择，西湖大学特聘研究员郭天南则非常乐观，他在黄峥发表辞职感言的当晚，就转发了一篇文章到朋友圈，其告诉 DeepTech：“中国产业结构正处于痛苦而精彩的转型期。对现代企业来说，科技创新不再是锦上添花，而是雪中送碳。市场需要企业不断创新，企业需要科研才能发展。而在这个转型期中，生物科技应该毫无疑义的是下一个最耀眼的明珠。”李雷则表示，黄峥在人功成名就后，愿意去做学术这类有较高道德成就感的事情，对科学家和公众来说都是件好事。他说，中国每年有几十万科学家去申请大约 300 亿元的国家科学基金，一般有十来万人能拿到钱，这些钱通常可支持三年的研究。李雷说，很多科学家其实不太有经费，所以有时会帮企业做科研、以换取资助，但有些科研成果离应用较远，可能给企业做出来的成果也很寥寥。以 2020 年为例，由于经济下行，科研资助不如以往那么多，李雷说如果有企业家资助的确会很好，但是拿人家的钱，有时也担心未必能做出成果。郭天南则认为：“在发达国家，资本对生物科技的青睐早已不加掩饰。但是在中国，生物科技周围还围绕着一些迷雾，资本观察者们不确定生物科技何时可以闪亮。而 2020 年新冠疫情如狂风般扫清了迷雾，相信很多企业家包括黄峥等，很早就意识到了生物科技的大势所趋。”但是，他补充称：“如何将科研成果变成产品？可以变成什么产品？有多大的市场？这些重要的生存问题，一度让企业家对生物科技望而生畏。我相信，随着黄峥宣告进入生物科技领域，我们会在生医领域看到越来越多的决心和行动，闪亮的下一个风口即将到来。”要想发展，就得有人才。郭天南表示，当前的困惑是，生物口学生就业不好弄，企业招聘也不好弄。这是因为，生命科学技术的飞速进展，给生命科学教育提出了更高的要求。此外，中国的生物科学毕业生的出口，其一是高校科研院所，其二是生物科技企业。前者对占大多数的非博士学位的从业人员，尚无合理的机制；而后者很大部分仍处于技术含量较低的状态，因此整个产业尚有很大的改进空间。2020 年底，拼多多年活跃买家数达 7.88 亿，已成为中国用户数量最大的电商平台。《2021 胡润全球富豪榜》显示，截至 2021 年 1 月 15 日，黄峥身价达 4500 亿元人民币，排在马云之前。把拼多多称为“新电商开创者”的黄峥，以这样的身家做科研，是否会吹开迷雾成为“新科研开创者”？话筒还需交给时间。来源：新浪科技综合声明：本文已注明转载出处，如有侵权请联系我们删除！联系邮箱：news@ersanli.cn

世界上不同的国家，根据本国的国情和有机农业的侧重点不同，对有机农业的理解也不尽相同。在大部分人的意识中有机农业就是不使用化肥，农药使用有机肥种出的产品。我国有机农业定义是：遵照一定的有机农业生产标准，在生产中不采用基因工程获得的生物及其产物，不使用化学合成的农药、化肥、生长调节剂、饲料添加剂等物质，遵循自然规律和生态学原理，协调种植业和养殖业的平衡，采用一系列可持续发展的农业技术以维持持续稳定的农业生产体系的一种农业生产方式。那么，我国的有机农业该如何发展，应当注意哪些事情呢，一起来看看本文作者的观点。一种能让土地和食物越来越健康的生产方式——有机农业正在各国流行起来。联合国粮农组织定义，有机农业是一种改善和提高生态系统健康的生产管理体系，包括利用生物循环和土壤生物活性。最近20年来，中国有机农业实践者不断开拓创新，使全国有机农业的耕地面积和产量都位居世界前列。有研究指出，未来10年，中国有机农业生产面积以及产品年均增速将达20%～30%，具有广阔的发展前景。大量使用农药、化肥、除草剂的化学农业生产方式，导致土壤严重退化，这样的生活缺乏幸福感，是不可持续的。有机农业不仅仅是农业，更是一种哲学，特别强调土壤必须要健康，有了健康的土壤，才会有健康的食物，才会有健康的人！越来越多的人意识到，过量使用农药化肥造成农田生态系统退化，更严重的是，那些有大量农药、化肥、激素残留的食物，通过生物放大作用进入人体，造成消费者身体素质下降。人们看到的最基本事实是——用工业化改造农业的短短几十年间，维持资源环境可持续的生态农业模式受到冲击，也造成农业成为中国最大的面源污染。因地制宜，合理安排轮作间作体系，保护自留种子，不使用化学合成的肥料、杀虫剂、杀菌剂、除草剂、生长激素、地膜等污染环境和危害健康的投入品，将传统的耕作方式与现代无害技术（比如微生物技术、生物技术、育种技术、耕作方法等）进行融合，形成低成本、可持续的包括植物、动物、微生物为一体的有机生态产业循环链。做有机农业需要有完整的技术体系，是在传承传统农耕方式和农耕技术的基础上，再充分融合现代无害的农业技术，比如，生物技术、微生物技术、育种技术、耕作方法，形成完整的有机生态产业链，从而实现有机农业不减产。土壤健康是有机农业生产的基础，是作物产量的基本保证，肥沃的土壤产量高、产品品质好。有机农业的优势在于，它可以逐步修复土壤，把化学农业造成的土壤板结和被破坏的土壤微生态系统逐步修复。有机农业不仅提升土壤营养水平和健康水平，还有利于提高土壤的抗旱能力。化学农业与有机农业的不同在于，在化学农业生产中，肥料是直接作用于植物的，不太考虑土壤的健康；有机农业生产中，投入品一方面要考虑植物的需要，另一方面要考虑土壤营养和土壤微生物种群的平衡，同时，植物的代谢产物又反过来作用于土壤，这样投入品、植物、土壤就形成了三角平衡的关系。在这样的耕种方式下，土壤会越来越健康。有机农业把杂草、昆虫、细菌看作是人类的朋友，不是敌人，给各种生物都留下合理的生存空间，包括植物、动物、微生物为一体的有机生态产业循环体系，可以保护并恢复区域内的生态系统和生物链平衡，并且通过提升土壤有机质和土壤有益菌群来改善土壤微生态系统，大幅度降低病虫害的影响。本文原载《甘肃农业》 2020年第4期原标题：农业生产也要讲生态效益作 者：周军

中商情报网讯：随着社会进步和经济发展对高性能材料需求的增长，有机硅材料与人们日常生活、工农业生产和高新技术发展的关系愈加密切。有机硅是指含有Si-C键、且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的化合物，习惯上把通过氧、硫、氮等使有机基与硅原子相连接的化合物也当作有机硅化合物。广泛应用于建筑工程、纺织、电子、交通运输、石油化工、航空航天、新能源、医疗、机械、造纸、日化和个人护理品等几乎所有工业领域和高新技术领域，成为现代工业及日常生活不可或缺的高性能材料。全球有机硅行业发展现状20世纪90年代以来，全球有机硅行业快速发展，2013-2017年全球聚硅氧烷产量从162万吨增加至200万吨，年均复合增长率为5.8%。近十年以来，全球聚硅氧烷产能增量主要来自中国，受原材料、成本和市场等因素影响，海外产能增长缓慢。目前，全球聚硅氧烷产能主要集中在中国以及西欧、北美、日、韩等发达国家和地区。未来，中国聚硅氧烷产能仍有较多新增计划，预计2022年全球聚硅氧烷总产能将达到300万吨/年，产量达到250万吨。数据来源：中商产业研究院整理2013-2017年全球聚硅氧烷产能从232万吨/年增加至250万吨/年，年均复合增长率为5.3%。从产能利用率来看，维持在70%-80%之间，产能利用率较高。数据来源：中商产业研究院整理有机硅属于技术密集型产业，从全球范围看，世界主要聚硅氧烷生产商有美国陶氏、德国瓦克、中国蓝星集团、美国迈图、日本信越等，其生产装置主要分布在中国以及美国、德国、英国、日本、法国和韩国等少数发达国家。其中，中国产能约138万吨/年，占比55%；发达国家产能约106万吨/年，占比42.5%，其他地区产能约6.4万吨/年，仅占2.6%。数据来源：中商产业研究院整理全球有机硅消费保持快速增长有机硅属于高性能新材料，由于下游需求十分广泛，有机硅需求增速一直高于GDP全球增速。统计资料显示，年全球有机硅需求复合增速约为5%，而同期IMF（国际货币基金组织）全球GDP增速仅为3.55%。据有机硅市场预测报告显示，2017-2022年，世界有机硅市场将保持年均6%的增长速度，市场规模将从2017年的142亿美元上升到2022年的190亿美元。未来有机硅市场的增长主要有两方面原因：一是有机硅在越来越广阔的领域展示其优越性能并发挥作用，新材料、生物医疗、新能源、高端装备制造及日用品等新兴应用领域对有机硅的消费需求均保持快速增长。以有机硅液体胶为例，该产品在医疗器械方面的应用将推动该产品在全球范围内的需求进一步增长。第二个原因则与亚太、中东、非洲等新兴市场高速增长的需求有重要关系。新兴市场国家人均GDP较低，人均有机硅消费量与发达国家相比还有很大差距和增长前景，这将大大增加有机硅的市场需求。新兴市场国家还有巨大需求潜力统计资料显示，人均有机硅消费量与人均GDP水平基本呈正比关系，而且低收入国家有机硅需求增长对收入增长的弹性更大。目前，中国等新兴市场国家人均有机硅消费量还不到1kg，而西欧、北美、日、韩等发达国家和地区已接近2kg。未来随着经济的发展，新兴市场国家的有机硅消费需求仍有巨大增长潜力，以中国、印度等为代表的亚洲市场，人口基数大、人均消费量低，未来将成为全球主要的有机硅需求增长区域。资料来源：公开资料中国有机硅行业发展现状近十年，有机硅全球产能向中国国内转移趋势明显，我国已成为有机硅生产和消费大国，国内有机硅产品优势愈加凸显，进口替代效应显着。根据统计数据，截至2017年，我国共有甲基单体生产企业13家（含陶氏-瓦克张家港工厂），聚硅氧烷总产能138万吨/年（在产产能127万吨/年），产量102万吨，同比分别增长3.6%和13.4%。据预计，2022年我国聚硅氧烷总产能将达185万吨/年，产量达150万吨，2017-2022年期间年均增长率分别为6%和8%。2008-2010年，我国有机硅新建项目快速扩张，聚硅氧烷产能出现爆发式增长，加之国内企业技术水平与国外差距较大，导致期间行业产能利用率出现大幅下降。此后，国内产能进入温和扩张阶段，随着过剩产能逐步消化、行业技术进步以及企业工艺管理水平的提升，行业产能利用率呈持续上升趋势。截至2017年，我国聚硅氧烷产能利用率达74.2%，较2016年提高约6.43个百分点，创近十年来最高水平。预计到2022年，我国聚硅氧烷产能利用率将进一步提升至81%。从需求端看，近十余年，我国的有机硅产品需求较为旺盛，需求量保持了快速增长。根据统计数据，2013-2017年，我国聚硅氧烷表观消费量（产量＋净进口）达98万吨，同比增长16%。随着中国经济转型的逐步推进，居民收入水平的快速提升，以及“中国制造、“一带一路”国家战略的稳健实施，预计聚硅氧烷消费仍将保持中高速增长，2017-2022年期间年均增长8%，至2022年消费量达到145万吨。聚硅氧烷制成品主要分为硅橡胶、硅油和硅树脂。聚硅氧烷制成品主要分为硅橡胶、硅油和硅树脂。2017年我国聚硅氧烷消费量约97.2万吨，其中硅橡胶、硅油、硅树脂等领域消费的聚硅氧烷的比例如下：2017年，我国聚硅氧烷表观消费量为97.2万吨，其中消费比例最大的是建筑、电子电器、电力和新能源、医疗及个人护理等领域。预计未来5年，在有机硅众多的下游应用领域中，建筑、电力、电器、纺织、个人护理等传统领域需求将稳健增长；新能源、医疗、电子、日用品等新兴领域需求增速将加大。更多材料及分析均来自中商产业研究院发布的《2018-2023年中国有机硅行业市场前景及投资机会研究报告》。

1. 模块化点击化学库用于筛选重氮试剂点击化学是一个概念，其中模块化合成用于快速发现具有所需特性的新分子。铜(i)催化的叠氮化物-炔烃环加成(CuAAC)三唑环化反应和硫(vi)氟化物交换(SuFEx)催化被广泛视为点击反应，可快速获得其产物，收率接近100％。但是，在CuAAC反应的情况下，由于叠氮化物试剂的潜在毒性和制备中涉及的爆炸危险，因此其可用性受到限制。中科院上海有机所的Karl Barry Sharpless教授和董佳家教授，报道了添加到点击反应族中的另一种反应：由伯胺形成叠氮化物。该反应仅使用一种当量的简单重氮化物氟磺酰叠氮化物（FSO2N3），并能够以安全实用的方式在96孔板上制备1200多种叠氮化物。这种可靠的转化是CuAAC三唑环化（目前使用最广泛的点击反应）的有力工具。该方法大大扩展了易获得的叠氮化物和1,2,3-三唑的数量，并且鉴于CuAAC反应的普遍性，该方法应在有机合成、药物化学、化学生物学和材料科学中得到应用。文献链接: Molar click chemistry libraries for functional screens using a diazotizing reagent (Nature, 2019, DOI: 10.1038/s41586-019-1589-1)2. PdMo双金属烯（bimetallene）用于氧还原催化通过电催化过程实现化学物质和电力的有效相互转化对于许多可再生能源计划至关重要。长期以来，氧还原反应（ORR）和氧释放反应（OER）的动力学迟缓是该领域的最大挑战之一，通常需要使用昂贵的铂族金属为基础的电催化剂来提高其活性和耐久性。合金化，表面应变和优化的配位环境的使用已导致铂基纳米晶体在酸性介质中具有很高的ORR活性。然而，由于在氢氧化物的存在下难以在铂族金属上获得最佳的氧结合强度，因此提高在碱性环境中该反应的活性仍然具有挑战性。北京大学郭少军教授发现PdMo双金属烯（bimetallene）是碱性电解液中ORR和OER的有效和稳定的电催化剂，并显示出非常好的性能。与碱性电解液中的可逆氢电极相比，PdMo双金属片的薄层结构可实现较大的电化学活性表面积以及高原子利用率，从而在0.9伏特下对每毫克钯的ORR产生16.37安培的质量活性。该质量活性分别比市售Pt/C和Pd/C催化剂高78倍和327倍，并且在30000个潜在循环后几乎没有衰减。密度泛函理论计算表明，合金化效应、应变效应（由于弯曲的几何形状引起）、量子尺寸效应（由于薄层的厚度引起）调节了系统的电子结构，从而优化了氧的结合。考虑到PdMo金属链的性质和结构-活性关系，其他金属链材料在能量电催化中显示出广阔的前景。文献链接: PdMo bimetallene for oxygen rection catalysis (Nature, 2019, DOI: 10.1038/s41586-019-1603-7)3. 六边形平面过渡金属配合物过渡金属配合物因在催化、合成、材料科学、光物理和生物无机化学中具有重要作用而被广泛用于物理和生物科学。该研究对过渡金属配合物的理解源自Alfred Werner的认识，即它们的三维形状会影响其性能和反应性，并且分子轨道理论可牢固地支撑了形状与电子结构之间的内在联系。尽管在该领域已有超过一个世纪的进步，但过渡金属配合物的几何形状仍仅限于一些易于理解的例子。六坐标配位过渡金属的原型几何形状为八面体和三棱柱形，尽管与理想键角和键长的偏差经常出现，但其他能替代的几何形状却极为罕见。六边形的平面配位环境是已知的，但仅限于缩合的金属相，配位聚合物的六边形孔隙或紧密相邻的包含多个过渡金属的团簇。[Ni(PtBu)6]已经考虑过这种几何形状；然而，对分子轨道的分析表明，这种配合物最好被描述为具有三角平面几何形状的16电子产物。英国帝国理工学院的Mark R. Crimmin教授报道了一个简单的配位化合物的分离和结构表征，其中六个配体与六边形平面排列的中央过渡金属形成化学键。该结构包含被三种氢化物和三种镁基配体包围的中心钯原子。这一发现有可能为过渡金属配合物引入其他设计原理，并涉及多个科学领域。文献链接: A hexagonal planar transition-metal complex (Nature, 2019, DOI: 10.1038/s41586-019-1616-2)4. 通过成分来调整高熵合金中的元素分布，结构和性能高熵合金是一类材料，其中包含五个或更多个近等原子比例的元素。它们非常规的成分和化学结构有望实现前所未有的机械性能组合。此类合金的合理设计取决于对几乎无限的组成空间中的复合物-结构-性质关系的理解。浙江大学余倩教授、佐治亚理工大学Ting Zhu教授和加州大学伯克利分校的Robert Ritchie教授使用原子分辨率化学映射来揭示广泛研究的面心立方CrMnFeCoNi高熵合金和新型面心立方合金CrFeCoNiPd的元素分布。在CrMnFeCoNi合金中，五个组成元素的分布相对随机且均匀。相比之下，在CrFeCoNiPd合金中，钯原子的原子尺寸和电负性与其他元素显着不同，其均质性大大降低。这五个元素趋向于表现出更大的聚集，初始浓度波的波长小至1-3纳米。所得的纳米级交替的拉伸和压缩应变场导致对位错滑移的相当大的抵抗力。应变实验中的原位透射电子显微镜显示，从塑性变形的早期开始就存在大量的位错交叉滑移，从而导致多个滑移系统之间存在很强的位错相互作用。CrFeCoNiPd合金中的这些变形机理与Cantor合金和其他面心立方高熵合金中的明显不同，这是由于成分的明显波动和堆垛层错能量的增加而引起的，从而导致了较高的屈服强度而应变硬化和拉伸延展性丝毫不受影响。映射原子级元素分布为理解化学结构提供了机会，从而为调整组成和原子构型以获得出色的机械性能提供了基础。文献链接: Tuning element distribution, structure and properties by composition in high-entropy alloys (Nature, 2019, DOI: 10.1038/s41586-019-1617-1)5. 在较宽的温度范围内，基于氧化物的多层电容器具有很大的电热效应利用磁热材料和电热材料中的场驱动转变的热泵利用再生，通过相对较大的温度范围将散热器与负载分离。但是，原型的性能受到限制，因为由永磁体驱动的实际磁热工作体和由电压驱动的电热工作体显示的温度变化高达3K。英国剑桥大学的X. Moya教授和N. D. Mathur教授以及日本村田制造公司的S. Hirose教授发现，当一阶铁电相变在290-K居里温度以上，使用29.0 V/μm电场超临界驱动时，高质量的PbSc0.5Ta0.5O3多层电容器在较宽的起始温度范围内显示出较大的电热效应。大中心区域的温度变化在室温下接近5.5 K峰值，对于跨越176 K的起始温度超过3 K（完全热化会将这些值减小到3.3 K和73 K）。因此，PbSc0.5Ta0.5O3的多层电容器可以代替磁热冷却装置中的工作体，从而可以在不使用体积庞大且昂贵的永磁体的情况下重新利用既定的设计原理。文献链接: Large electrocaloric effects in oxide multilayer capacitors over a wide temperature range (Nature, 2019, DOI: 10.1038/s41586-019-1634-0)6. 特定位点的烯丙基C-H键与铜键结合的氮中心自由基官能化选择性C-H键功能化的方法为化学家提供了广泛而强大的合成工具箱，例如无需长时间进行新颖合成即可对铅化合物进行后期修饰。鉴于有大量可用的HAT受体以及可用于生成的自由基中间体的反应途径的多样性，通过氢原子转移（HAT）裂解sp3 C-H键特别有用。然而，位点选择性仍然是一个巨大的挑战，特别是在具有可观性能的sp3 C-H键之间。如果中间基团可以进一步被对映选择性地俘获，这应该能够实现C-H键的高位和对映选择性官能化。上海有机化学研究所刘国生教授与香港科技大学林振阳教授合作报道了铜（Cu）催化的复杂烯烃的定点和对映选择性烯丙基CH氰化，其中以Cu（ii）结合的氮（N）为中心的自由基在实现精确的定点HAT中起关键作用。事实证明，该方法可有效收集各种含烯烃分子，包括空间要求结构和复杂的天然产物及药物。文献链接: Site-specific allylic C–H bond functionalization with a copper-bound N-centred radical (Nature, 2019, DOI: 10.1038/s41586-019-1655-8)7. 非芳香壁纳米空间在过去的几十年中，已经报道了数种笼罩着纳米孔的分子笼，主体和纳米孔材料，包括配位驱动的纳米笼。在其他应用中，这种纳米笼已广泛用于分子识别、分离、稳定化和促进异常化学反应。分子宿主内大多数报告的纳米空间都具有芳香壁，芳香壁的特性有助于确定宿主-客体的行为。然而，由于非芳香族化合物的不稳定性，尚未开发出具有被抗芳香族壁包围的纳米空间的笼子。因此，非芳香剂壁对纳米空间性质的影响仍然未知。英国剑桥大学的Jonathan R. Nitschke教授演示了在由四个具有六个相同的非芳族壁的金属离子组成的自组装笼子中，一个非芳族壁纳米空间的构造。计算表明，围绕该纳米空间的非芳族部分的磁效应彼此增强。结合的客体分子的1H核磁共振（NMR）信号证实了这一预测，由于周围环的综合非芳族脱屏蔽作用，在高达百万分之24（ppm）的化学位移值下观察到该信号。该值与游离客体的值相差15 ppm，是迄今为止所观察到的非芳烃环境导致的最大1H NMR化学位移。因此，可以将这种笼子视为NMR移位试剂，将客体信号移动到通常的NMR频率范围以外，并为进一步探究非芳香族环境对纳米空间的影响开辟了道路。文献链接: An antiaromatic-walled nanospace (Nature, 2019, DOI: 10.1038/s41586-019-1661-x)8. 通过"单击"功能性肽束制备具有可控组装和刚性的聚合物生物分子的工程设计是功能强大的精密材料设计中的关键概念。生物分子具有广泛的功能和结构，包括化学识别（例如，酶底物或配体的化学识别），精致的纳米结构（由肽，蛋白质或核酸组成）以及不寻常的机械性能（如丝状强度，刚度，粘弹性和弹性）。美国特拉华大学的Christopher J. Kloxin教授、Darrin J. Pochan教授和宾夕法尼亚大学的Jeffery G. Saven教授将物理（非共价）相互作用的计算设计与分层的“点击”共价组装相结合，以生产基于混合合成肽的聚合物。这些聚合物的纳米级单体单元是低分子量肽的同四聚体，α-螺旋束。这些捆绑的单体或“捆绑剂”可以设计为完全控制化学官能团的稳定性，大小和空间显示。束的蛋白质状结构允许精确定位不同束缚剂末端之间的共价键，从而产生有趣且可控制的物理特性的聚合物，例如刚性棒，半柔性或扭结链以及热响应性水凝胶网络。长链的刚度可以通过仅改变连接来控制。此外，通过控制沿捆扎机外围的氨基酸序列，作者使用特定的氨基酸侧链（包括非天然的“点击”化学功能）将部分缀合为所需的样式，从而能够创建各种各样的杂化纳米材料。文献链接: Polymers with controlled assembly and rigidity made with click-functional peptide bundles (Nature, 2019, DOI: 10.1038/s41586-019-1683-4)9. 双回旋嵌段共聚物的软物质晶体中的介原子畸变超分子软晶体是由复杂成分的分级单元组装形成的周期性结构，并存在于各种各样的“软物质”系统中。基于通用对称性原理，此类软晶体展现出其“硬物质”原子固体对应物的许多基本特征和特性。软物质晶体的“介原子”构建基块由分子组组成，这些分子的亚单位细胞结构与超单位尺度对称性紧密耦合。迄今为止，用于表征软物质的详细局部结构，特别是用于量化多尺度可重构性影响的高保真实验技术非常有限。美国莱斯大学的Edwin L. Thomas教授和麻省大学Gregory M. Grason教授通过应用切片和显微镜技术在较大的标本体积上重建溶液浇铸的嵌段共聚物双螺线管的微米级域形态，可以清楚地表征其超单位和亚单位细胞的形态。这种多尺度分析显示，在响应力的作用下，双螺旋软晶体和硬晶体在结构松弛方面存在定性且未得到充分认识的区别，即子单元对称性断裂的非仿射模式，在较大范围内一致地保持多单元尺寸。受晶体生长过程中不可避免的应力的影响，相对较软的双螺线管网络的支杆长度和直径可以轻松适应变形，而角几何形状却很僵硬，即使在强烈的对称破坏变形下也能保持局部相关性。这些特征与硬质晶体的刚性长度和可弯曲角度形成鲜明对比。文献链接: Seeing mesoatomic distortions in soft-matter crystals of a double-gyroid block copolymer (Nature, 2019, DOI: 10.1038/s-41586-019-1706-1)10. 干双面胶带，用于粘附湿组织和设备两个干燥的表面可以通过诸如氢键，静电相互作用和范德华力相互作用的分子间作用力立即相互粘附。然而，当涉及诸如人体组织的湿表面时，这种即时粘附是有挑战性的，因为水将两个表面的分子分开，阻止了相互作用。尽管组织粘合剂在缝合方面具有潜在的优势，但是现有的液体或水凝胶组织粘合剂存在以下局限性：粘合力弱，生物相容性低，与组织的机械匹配性差以及粘附形成缓慢。麻省理工学院的Zhao Xuanhe教授提出一种替代性的组织粘合剂，其形式为干式双面胶带（DST），由生物聚合物（明胶或壳聚糖）和接枝N-氢琥珀酰亚胺酯的交联聚丙烯酸组合而成。这种DST的粘附机制取决于从组织表面去除界面水，从而导致与表面的快速临时交联。随后与组织表面上的胺基进行共价交联进一步改善了DST的粘附稳定性和强度。在体外小鼠、体内大鼠和离体猪模型中，DST可以在五秒钟之内实现各种湿动态组织与工程固体之间的牢固粘附。DST可用作组织粘合剂和密封剂，以及将可穿戴和可植入设备粘附到湿组织上。文献链接: Dry double-sided tape for adhesion of wet tissues and devices (Nature, 2019, DOI:10.1038/s41586-019-1710-5)11. 单层Bi2Sr2CaCu2O8+δ中的高温超导尽管氧化铜高温超导体构成了复杂多样的材料族，但它们都共享分层的晶格结构。这个奇怪的事实引发了一个问题，即在隔离的单层氧化铜中是否可以存在高温超导性，如果存在，那么二维超导性和各种相关现象是否与它们的三维对应性不同。答案可能会提供有关维数在高温超导中的作用的理解。复旦大学张远波教授和中国科学技术大学陈仙辉教授开发了一种制造工艺，该工艺可获得高温超导体Bi2Sr2CaCu2O8+δ的本征单层晶体。单层铜氧化物的最高超导转变温度与最佳掺杂体的最高一样高。与传统的二维超导体大大降低的转变温度相比，缺乏对转变温度的尺寸效应而无法满足Mermin-Wagner定理的期望。单层Bi-2212的性能变得极为可调；作者对各种掺杂浓度下的超导性、伪能隙、电荷阶数和Mott状态的调查表明，这些相与本体中的相没有区别。因此，单层Bi-2212显示了高温超导的所有基本物理原理。这个结果建立了单层氧化铜作为研究二维高温超导性和其他强相关现象的平台。文献链接: High-temperature superconctivity in monolayer Bi2Sr2CaCu2O8+δ (Nature, 2019, DOI: 10.1038/s41586-019-1718-x)12. 可扩展的亚微米增材制造在广泛的应用领域中，产生具有纳米级特征的任意复杂的三维结构的高通量制造技术被寄予很大的期望。基于双光子光刻（TPL）的亚微米增材制造有望填补这一空白。但是，TPL的串行逐点写入方案对于许多应用程序来说太慢了。并行化尝试没有亚微米分辨率，或者无法对复杂结构进行图案化。美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室通过在空间和时间上聚焦超快激光器来实现基于投影的逐层并行化，克服了这些困难。这将吞吐量提高到三个数量级，并扩展了几何设计空间。作者通过在几毫秒的时间刻度内打印宽度小于175纳米的纳米线（比横截面积大一百万倍）来证明这一点。文献链接: Scalable submicrometer additive manufacturing (Science, 2019, DOI: 10.1126/science.aav8760)13. 使用固体电解质直接电化学合成高达20％的纯H2O2水溶液过氧化氢（H2O2）合成通常需要大量的后反应纯化。美国莱斯大学汪淏田教授报道了一种直接电合成策略，该策略将氢气（H2）和氧气（O2）分别输送到由多孔固体电解质隔开的阳极和阴极，其中电化学生成的H+和HO2-重组形成纯H2O2水溶液。通过优化用于双电子氧还原的功能化炭黑催化剂，作者在高达200毫安/平方厘米的电流密度下实现了对纯H2O2的> 90％的选择性，这表示H2O2生产率为3.4毫摩尔/平方厘米/小时。通过调节流过固体电解质的水流速，可以获得高达20％的各种浓度的纯H2O2溶液，并且催化剂在100小时内保持了活性和选择性。文献链接: Direct electrosynthesis of pure aqueous H2O2 solutions up to 20% by weight using a solid electrolyte (Science, 2019, DOI: 10.1126/science.aay1844)14. 非常规超导体β-Bi2Pd中半量子通量的观察磁通量量化是超导体的定义特性之一。美国约翰霍普金斯大学的C. L. Chien教授报道了超导β-Bi2Pd薄膜的介观环中半整数磁通量量化的观察。半量子磁通量在超导临界温度的量子振荡中表现为pi相移。此结果验证了β-Bi2Pd的超常规超导性，并且与自旋三重态配对对称性相符。这个发现可能对量子计算中的通量量子位有影响。文献链接: Observation of half-quantum flux in the unconventional superconctor β-Bi2Pd (Science, 2019, DOI: 10.1126/science.aau6539)15. 协同吸附剂分离技术，从四组分混合物中一步纯化乙烯乙烯（C2H4）的纯化是化学工业中最大的问题，目前涉及能源密集型过程，例如化学吸附（去除CO2），催化加氢（C2H2转化）和低温蒸馏（C2H6分离）。尽管先进的物理吸附剂或膜分离技术可能会降低能量输入，但一步一步去除多种杂质（尤其是痕量杂质）仍然不可行。西北工业大学陈凯杰教授联合爱尔兰利默瑞克大学Mike Zaworotko教授、David G. Madden博士和美国南佛罗里达大学Brian Space教授，首次实现了在四组份体系下乙烯的一步高效分离制备。利用三种高性能超微孔金属有机框架材料之间的协同作用，实现了一步分离制备。通过有效地串联三种MOF材料在单一吸附柱内，能够分别将乙炔，乙烷和二氧化碳依次高效地去除，从而在吸附柱尾端实现高纯度乙烯的一步分离收集，而且这种吸附分离工艺在常温下就能进行，有利于节约能耗。文献链接: Synergistic sorbent separation for one-step ethylene purification from a four-component mixture (Science, 2019, DOI: 10.1126/science.aax8666)

由无数有机分子构成的纳米级薄膜。扫描隧道电子显微镜下的纳米薄膜。据美国“物理学”网站11月8日报道，美国芝加哥大学、康纳尔大学和阿贡国家实验室的研究人员首次发现了一种可以培育出超薄有机纳米膜的简单、高效的方法。该成果有望成为未来电子产品的“垫脚石”。相关研究成果发布于《科学》杂志。科学家们很早就掌握了用无机材料制备原子级薄层的方法。得益于此，手机的尺寸缩小了，太阳能电池板如雨后春笋般出现在世界各地的建筑物屋顶。然而，在有机材料领域复制这种无机材料制造过程却非常困难。论文作者、博士后研究员Yu Zhong说：“如果能制造出原子厚度的薄层，并按序堆叠，就有可能得到新的功能材料。然而，控制薄膜厚度和薄膜的量产，都是极具挑战性的课题。”化学和分子工程学教授Jiwoong Park是制造超薄薄膜的专家。Park等从不混溶液体的分离中获得了灵感。他们在反应器中依次注入液体a和液体b，然后用小管在界面处注入剩余化学成分，构成薄膜。随后，Park等采用蒸发或者分液的方法排除多余液体，一张完整的薄膜就滑落出来了。Park评价说：“将薄膜制造想象成织布的话，此前工程师们只能做‘补丁’，现在我们已经能够做出完整的‘卷布’。”值得注意的是，薄膜的制造过程是连续的，不会产生笨拙的“连接点”。此外，薄膜的制造可以在室温条件下进行，这比制造无机薄膜需要的超高温度条件温和得多。Park等还找到了一种结合有机-无机材料的新方法。论文作者、研究生Baouri Cheng说：“无机材料和有机材料各有优劣势，两者可以互为补充。然而，它们的制造条件差异很大，如何让两者‘和睦相处’是值得我们思考的问题。”Park等在反应器底层添加了一块无机基质，用前面提及的界面法成功制造出了有机-无机夹层材料。Park团队测试了薄膜的电性能，结果显示良好。这对电子产品来讲是一个振奋人心的信号。研究人员还希望将新薄膜用于纳米机器人、功能织物、传感器、过滤器以及量子计算机。Zhong说：“这是一个整合平台。我们发现了大量的潜在应用方向，并已经开始开展部分研究工作。”目前，Park正在与芝加哥大学的波尔斯基创业与创新中心合作，以寻求推进这一发现。科界原创 编译：雷鑫宇 审稿：阿淼 责编：张梦期刊来源：《科学》期刊编号：0036-8075原文链接：https://phys.org/news/2019-11-teeny-tiny-enable-electronics.html版权声明：本文由科界平台原创编译，中文内容仅供参考，一切内容以英文原版为准。转载请注明来源科技工作者之家—科界App。

中科院大连化学物理研究所2020年推免数据分析学院简介大连化物所重点学科领域为：催化化学、工程化学、化学激光和分子反应动力学以及近代分析化学和生物技术。自建所以来，大连化物所造就了若干享誉国内外的科学家及一大批高素质研究和技术人才，先后有20位科学家当选为中国科学院和中国工程院院士，4位当选为发展中国家科学院院士，1位当选为欧洲人文和自然科学院院士。截至2018年底，在所工作两院院士14人，国家万人计划入选者21人，创新人才推进计划入选者25人，国家杰出青年基金获得者25人。大连化物所具有博士生导师、硕士生导师资格审批权，现有博士生导师151人，硕士生导师195人。截至2018年底，在读研究生1001人，其中博士629人，硕士327人，留学生45人。已培养研究生2843名，其中博士1948名，硕士895名。设博士后流动站，在站博士后172人。毕业的校友中，有8人当选为两院院士、28人入选国家引进人才项目，30人获杰出青年基金支持，14人获优秀青年基金支持，13人获教育部“长江学者”称号。各专业推免人数对比中科院大连化学物理研究所一共招收11个专业。招收人数最多的专业为物理化学专业，招收29人。招收人数较多的专业有工业催化、分析化学、材料与化工，生物与医药招收人数最少，仅1人。生源院校类别比例从本科生生源院校来看，大连化学物理研究所共招收105名学生，除1人来自双非院校，其他学生均来自985、211院校，其中985院校学生最多，有80人，占76%。生源校及招收生源人数中科院大连化学物理研究所本科生生源院多为985、211院校。仅1人来自双非院校河南大学。该研究所在大连理工大学招收人数最多，招收31人。各专业招收生源人数比例2020年中科院大连化学物理研究所材料物理与化学专业招收学生均来自985、211院校，除在大连理工大学招收2人外，其他院校各招收1人。2020年中科院大连化学物理研究所材料与化工专业招生院校多为北方强理工科院校，在大连理工招生最多有4人。2020年中科院大连化学物理研究所光学专业仅招收2名学生，来自东南大学和中国石油大学（华东）。2020年中科院大连化学物理研究所分析化学专业处在大连理工招收9人外，在其他院校均招收1人。2020年中科院大连化学物理研究所物理化学专业招学最多，招生院校分布较广且均为985、211院校，在大连理工招收7人（最多）。2020年中科院大连化学物理研究所原子与分子物理专业招收4人，2人来自大连理工，1人来自内蒙古大学，1人来自四川大学。2020年中科院大连化学物理研究所生物化工专业仅招收2人，来自大连理工大学和华中师范大学。2020年中科院大连化学物理研究所工业催化专业招收人数较多，有1人来自双非院校河南大学。2020年中科院大连化学物理研究所化学工程专业除在大连理工招收3人外其余院校各招收1人。2020年中科院大连化学物理研究所有机化学专业招生院校多为理工科院校，在大连理工招收2人。2020年中科院大连化学物理研究所生物与医药专业仅招收1人，来自西北农林科技大学。中科院上海有机化学研究所2020年推免数据分析学院简介上海有机所现有生命有机化学国家重点实验室、金属有机化学国家重点实验室、中国科学院氟化学重点实验室、中国科学院天然产物有机合成化学重点实验室，中国科学院有机功能分子合成与组装化学重点实验室、中国科学院生物与化学交叉研究中心、推进剂关键材料重点实验室，沪港合成化学联合实验室，中国科学院有机合成工程研究中心以及企业联合实验室等。受中国化学会委托，编辑出版《化学学报》、《Chinese Journal of Chemistry》和《有机化学》三份SCI收录刊物。全所截止2016年底有职工865人，其中中国科学院院士9人，研究员81人,中国科学院“百人计划”入选者36人，国家杰出青年科学基金获得者23人。在学研究生581人。在站博士后48人。各专业推免人数对比中科院上海有机化学研究所招收6个专业，分别为有机化学、细胞生物学、生物与医药、化学生物学、高分子化学与物理、材料与化工。其中有机化学招生最多，招生60人；生物与医药招生最少，仅招收1人。生源院校分析从本科生生源院校来看，上海有机化学研究所共招生99人。招收学生绝大多数来自985，211院校，共90人（占91%）；来自双非院校的学生有9人，有（占9%）。生源院校及招生人数中科院上海有机化学研究所本科生生源院多为985、211院校。有9人分别来自9所双非院校。985院校招生人数最多，其中南开大学和四川大学招生最多有8人。各专业招收生源人数比例2020年中科院上海有机化学研究所材料与化工招收学生多来自985、211院校，不过其中亦包含双非院校安徽师范大学（1人），浙江工业大学（1人）。2020年中科院上海有机化学研究所生物与医药专业仅招收1名学生，来自天津大学。2020年中科院上海有机化学研究所高分子化学与物理专业招收5名学生，除上海大学为211院校，其他大学均为985院校。2020年中科院上海有机化学研究所化学生物学专业招收学生均来自985、211院校，在四川大学招收2人，其余院校各招收1人。2020年中科院上海有机化学研究所细胞生物学专业招收人数较多，在中山大学招收人数最多，有7人。在双非院校黑龙江中医药大学、山东农业大学，首都师范大学各招收1人。2020年中科院上海有机化学研究所有机化学专业招收人数最多，在双非院校广西师范大学，青岛科技大学、南京工业大学、山西大学各招收1人。