新浪微博
来源： 发布时间：2017-07-27
时间晶体
Nature封面：时间晶体的艺术想象图。Nature杂志第7644期封面文章报导了时间晶体的存在证据。与普通晶体一样，时间晶体的结构高度有序，但普通晶体的周期性来源于空间元素的规律重复，而时间晶体则是一种同一结构在时间上重复的奇异物质态。研究者几年前预言了时间晶体的存在。现在，两支团队为这种难以捉摸的物质形式提供了实验观测证据。Mikhail Lukin等以金刚石氮-空位系统为实验平台，制备出了一种离散时间晶体。在另一论文中，张颉颃等利用囚禁离子实现了类似的结果。这样的时间晶体或许能应用于构建稳健的量子内存。
大堡礁珊瑚白化
Nature封面：2016年拍摄的大堡礁北部的白化珊瑚。Nature杂志第7645期封面文章报道了大堡礁珊瑚白化的研究进展。Terry Hughes及同事发现，在过去20年中，多重白化事件的累计范围已经扩大到了几乎整个大堡礁。2016年的白化事件是最严重的，影响了91%的珊瑚礁。科学家使用航空测量数据、水下测量数据和卫星测量的海面温度数据，评估了反复大规模白化事件地理范围的变化。研究展示了气候变化对大堡礁的巨大影响。文章作者们呼吁全球各国立即采取行动，以保障珊瑚礁的未来。
恐龙关系新假说
Nature封面：鸟臀目恐龙库琳达奔龙(Kulindadromeus)抬头仰望始祖鸟科非对称飞羽的艺术想象图。Nature杂志第7646期封面文章报道了恐龙分类的研究。这种羽毛被认为只存在于兽脚亚目恐龙中，但是，如果Matthew Baron及同事提出的恐龙关系假说被证实，那么就需要改变这种认知。Matthew Baron他们提出需要重新调整已被广泛接受的恐龙分类方法——蜥臀目和鸟臀目，将早期鸟臀目恐龙纳入考虑范围，并提出蜥脚下目恐龙应与早期的肉食性艾雷拉龙归为一类，而鸟臀目恐龙应与兽脚亚目恐龙归为一类。
Lgr5+细胞在结肠癌中的作用
Nature封面：肿瘤干细胞通过血液转移的艺术想象图。Nature杂志第7647期封面文章聚焦Lgr5+肿瘤干细胞。人们认为肿瘤干细胞是肿瘤生长和转移扩散背后的驱动力，但在许多类型的癌症中都还没有找到证据。研究发现在结肠癌中，可塑性使得Lgr5+肿瘤干细胞在原发性肿瘤细胞生长中不再必要。通过去除Lgr5+干细胞之后，并没有观察到预期中的退化现象：相反，Lgr5-细胞维持了肿瘤生长。然而，团队发现肿瘤细胞在肝脏中的转移扩散和生长受到了很大限制，表明Lgr5+肿瘤干细胞对这一过程是不可或缺的，或许是应对癌症转移的一个靶点。
癌症前沿疗法
Science封面：癌症前沿疗法。Science杂志第6330期推出癌症特刊，介绍了目前处于前沿的癌症疗法。近十多年来，人类对于癌症的复杂性有了进一步的了解。不同患者之间、原发或转移性肿瘤之间、甚至是不同区域的同一种肿瘤之间，在遗传上都存在着大量不一致。这种肿瘤的异质性能够解释为何药物的作用因人而异，也能够解释患者为何会出现耐药性的复发。癌症的复杂性为研究人员们提出了严峻的挑战，但它也不断推动着癌症疗法的进展。针对重要的“可药靶”(undruggable，尚无药物可及)蛋白质的研究也进一步提速。
DNA-蛋白质杂合体
Science封面：DNA-蛋白质杂合体。Science杂志第6331期封面文章报道了基因编码DNA-蛋白质复合结构的自组装。基于转录因子的定制蛋白“订书钉”（custom protein staple）能将双链DNA折叠成想要的结构，它们能识别和连接双链DNA模板序列中的特定位置。本期研究论文呈现了建造兆道尔顿级别DNA-蛋白质复合物的方法，这是一种单步骤DNA-蛋白质纳米复合物自组装的方法。Praetorius 和Dietz将这种新的纳米结构被命名为“DNA-protein hybrid shapes”。此类研究提供了新的生物兼容性的设计方法。
深层土壤有机碳对温度敏感
Science封面：温敏的土层。Science杂志第6332期封面文章报导了Hicks Pries等四位女科学家对深层土壤有机碳的温度敏感研究。深层土壤有机碳（SOC，soil organic carbon）对温度的敏感性比人们之前的假设要敏感的多；不同土层土壤对温度的敏感性相似。之前的研究认为表层土对温度的敏感性高于深层土。从土壤中释放出来二氧化碳的40%来自于15厘米以下的土壤；增温的样方土壤释放的总的二氧化碳比对照高34-37%。考虑到未来气候变暖对深层土壤和表层土壤的加热作用相当，因此，人们可能严重低估了土壤有机碳对大气二氧化碳的贡献。
尼日利亚的隐形危机
Science封面：尼日利亚博尔诺州首府迈杜古里（Maiduguri）正在接受治疗的营养不良儿童。Science杂志第6333期封面文章报道了遭受Boko Haram组织暴力冲突下的尼日利亚人面临的人道主义困境。在非洲大陆，尼日利亚东北部，成千上万的人们正在遭遇人道主义危机，面临疾病和饥饿的威胁。八百多万人急需援助，五百一十万人严重营养不良，而且当中大多是儿童。极度贫困的营房应对不了流感的来袭。食物、饮用水、卫生系统都亟待改善。疟疾、麻疹、脊髓灰质炎等传染病卷土重来。人道主义援助正在进行中！
含碳资源到无碳能源的高效温和转化
中科院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室温晓东课题组与北京大学化学与分子工程学院马丁、中国科学院大学周武，大连理工大学石川等合作，针对甲醇和水液相制氢反应的特点，从实验设计出发，结合理论计算开发出新型原子级分散的铂-碳化钼双功能催化剂，实现了在低温下（150~190 摄氏度）高效的产氢效率；研究论文发表于《自然》。原子级高度分散的Pt中心和碳化钼基底之间的协同作用能够在两者界面实现对反应中间体的高效活化和协同转化，从而使得整个催化剂在甲醇和水液相反应中表现出超高的产氢活性，较传统铂基催化剂活性提升了近两个数量级。
高湿烟气中水及潜热回收
中科院工程热物理研究所能源与动力研究中心提出了利用开式循环吸收式热泵回收高湿烟气中的水及潜热的技术路线。该系统将液体除湿和余热回收利用结合起来，提高了烟气露点，可实现潜热和水的同时高效回收，相关系列文章发表于《脱盐》、化工学报》、《太阳能学报》。燃气锅炉和空气湿化燃气轮机循环排烟中的蒸汽体积含量可达20%，汽化潜热相当于天然气低位发热量的10%左右，直接排放会造成能源和水的浪费。研究获得了高湿烟气下水平管外降膜吸收过程中气液两相局部瞬态的流动、传热和传质耦合规律；提出了适于湿烟气水平管外降膜吸收器设计参数和操作条件的匹配选择方法以及优化方案。
室温光照下二氧化碳催化转化
合肥工业大学化学与化工学院潘云翔教授课题组，与中国科学技术大学、美国德克萨斯大学奥斯汀分校科研人员合作，通过在氧化铟表面包覆厚度为5纳米的碳层，成功研制出一种性能优越的新型二氧化碳转化光催化剂，为控制二氧化碳排放提供了新的研究方向和技术方法。研究成果发表于《美国化学会会志》。该研究使二氧化碳催化转化可以直接在室温下通过光照进行，不需要再进行高温加热。光催化转化的产物选择性更明确，可以根据需要选择直接转化为纯度较高的一氧化碳、甲烷或甲醇等高附加值化学品，直接加以利用。
烯烃分子间不对称溴-三氟甲氧基化反应
南开大学化学学院教授汤平平课题组阐述了利用三氟甲基芳基磺酸酯作为新的三氟甲氧基化试剂，在银催化下实现了烯烃的分子间不对称溴-三氟甲氧基化反应，相关论文发表于《自然-化学》。研究利用Togni试剂和芳基磺酸顺利制备了三氟甲基芳基磺酸酯，并将其作为新的三氟甲氧基化试剂，在银催化下原位产生三氟甲氧基银，实现了烯烃的分子间不对称溴-三氟甲氧基化反应。以4-氟苯乙烯为底物，在最佳反应条件下能以较高的收率和选择性得到期望的溴-三氟甲氧基化反应产物；并在复杂底物上对该三氟甲氧基化反应进行了验证，如金鸡纳碱、紫杉醇衍生物等复杂体系中的双键也能在标准条件下得到反应产物。
镧系元素成功分离
中科院宁波材料技术与工程研究所特种纤维与核能材料工程实验室都时禹研究员、苏州大学放射医学及交叉学科研究院王殳凹教授与国内外科学家合作，在熔融硼酸盐反应中发现了三价镧系元素硼酸盐产物结构与性质差异最大化的反应条件及周期性变化；利用多聚硼酸盐的识别能力，在同等反应条件下将镧系元素分为六个不同的晶格系统。研究论文发表于《自然-通讯》。镧系元素大家族的15个成员各具特异的光、电、磁和催化等物理和化学性能，镧系元素在溶液和固体中均呈现稳定的相似化学性质，主要区别在于内层的4f电子数目的不同，并且镧系收缩导致相邻元素之间平均离子半径相差只有0.01埃米（纳米的十分之一）。
纳米金属中发现晶界稳定性控制的硬化和软化行为
中科院金属研究所沈阳材料科学国家（联合）实验室卢柯研究组与国内外科学家合作，发现通过适当合金元素的晶界偏聚可以提高晶界稳定性，从而可以大幅度调控纳米金属的强度；相关论文发表于《科学》。金属材料的强度或硬度往往随晶粒尺寸减小而增加，遵循基于位错塞积变形机制的Hall-Petch关系，即强度的增加与晶粒尺寸的平方根成反比。而当晶粒尺寸低于某临界晶粒尺寸（通常为10-30纳米）时，金属的强度会偏离Hall-Petch关系，有些金属的强度不再升高甚至下降，这种纳米尺度下的软化常归因于纳米金属中大量晶界的迁移。晶粒尺寸相同的纳米材料，其硬度可以通过调控晶界稳定性而大幅度地变化。
贵金属纳米结构表面等离激元研究
中科院合肥物质科学研究院固体物理研究所张俊喜副研究员与中科大光学与光学工程系、英国Aston大学光子技术研究所(AIPT)、澳大利亚国立大学非线性物理中心等单位科研人员合作，在贵金属纳米结构表面等离激元研究中取得进展，研究论文发表于《先进光学材料》。实现光与物质之间强的相互作用在设计光子器件上有重要意义，构筑共振腔体是实现光与物质强相互作用的重要途径。通过发展氧化铝模板电沉积技术控制制备金纳米管阵列超材料，控制纳米管长度，实现对表面等离激元谐波模式数量和谐波阶(奇数和偶数阶)以及不同阶谐波模式峰位的调控。
新型红外荧光染料
华东理工大学药学院钱旭红院士团队杨有军课题组通过对氧杂蒽染料母核进行理性结构衍生，设计并合成了一个最大吸收波长大于800纳米的新型染料母核，二苯并碳罗丹明，并进一步通过增加该母核周围空间位阻，成功开发具有高稳定性、溶解性的红外荧光染料，并将其命名为ECX系列染料。相关研究成果日前发表于《德国应用化学》。ECX染料分子之间不相互聚集，因此具有很好的分散性，并且其光谱性质几乎不随溶剂改变而改变（低溶剂化变色效应）。这些性质使得EC系列染料在材料领域具有较大的应用潜力。EC系列染料在920纳米处有较强的荧光发射，将在生物医学影像及诊疗中具有显著的应用前景。
扇贝发育演化
中科院海洋研究所刘保忠组与国内外科学家合作开展扇贝发育演化研究，相关论文发表于《自然-生态学与进化》。研究解析了重要的双壳贝类虾夷扇贝的全基因组序列，发现在超过3亿年的演化过程中扇贝基因组变化缓慢，其全部19对染色体的结构与预测的现有多数动物共同祖先的17对染色体保持了惊人的一致性，这种保守性远超过了其它已知基因组信息的动物。通过对Hox基因的分析，提出了关于Hox基因表达的新概念：分段共线性(subcluster temporal co-linearity, STC)。通过对扇贝的全部11个Hox基因在胚胎和幼虫期的动态表达规律进行了系统分析，支持了STC假说。
小麦远缘杂交及着丝粒结构功能
中科院遗传发育所韩方普研究组开展小麦远缘杂交及染色体工程育种研究，为小麦育种提供了新的种质资源，也为染色体结构和功能研究提供了新的素材，研究论文发表于《植物杂志》。小麦与黑麦的杂交工作始于19世纪70年代，育种家和遗传学家看到小黑麦的优良性状，一百多年来，一直进行小麦与小黑麦的回交、自交来进行新品种选育。全球推广的普通小麦品种中大约有70%含有一对特殊的染色体：称之为1BL/1RS易位系，即普通小麦第一同源群B组染色体的长臂与黑麦的1R染色体短臂连接在一起形成小麦-黑麦染色体易位系。我国许多大面积推广的小麦新品种含有这条融合着丝粒的染色体。
非编码RNA和转座子在长寿中的作用机制
中科院-马普学会计算生物学伙伴研究所韩敬东研究员等该研究在探索能量限制调控非编码RNA和转座子表达的机制，相关成果发表于《细胞-报告》。对生活方式的不同干预，比如改变饮食中糖、蛋白质和脂肪的摄入比例，热量的摄取以及能量消耗，可以影响人类对衰老相关疾病的易感度，甚至影响寿命。在不引起营养不良条件下的能量限制以及其他一些生活方式(比如自主锻炼)可以减少衰老相关疾病，比如肥胖、二型糖尿病和心血管疾病的发生。研究揭示了有益于长寿的生活方式可以引起对转座子的有效抑制，并且这些抑制可以保护染色质免受非正常RNA转录和基因表达失调的影响。
水稻理想株型基因超高产等位位点的克隆与作用机理
中科学上海生命科学研究院植物生理生态研究所何祖华研究组、遗传发育所李家洋研究组等科研人员实现了超级稻新品种的分子设计育种，为今后水稻理想株型的分子设计育种提供了遗传资源和技术途径，相关论文发表于《自然-通讯》。水稻株型是决定水稻产量的主要因素之一，也是决定抗倒性的主要农艺性状，水稻理想株型的塑造是提高水稻产量的重要途径。控制水稻理想株型的主基因IPA1编码一个含SBP-box的转录因子，参与调控多个生长发育过程。IPA1对株型有着精细的剂量调控效应，利用IPA1的不同等位位点，实现IPA1的适度表达是形成大穗、适当分蘖和粗秆抗倒理想株型的关键。
水稻粒宽与粒重调控新机制
中国农科院作物科学研究所万建民院士领导的水稻功能基因组学创新研究组揭示了控制水稻粒宽与粒重关键基因GW5通过调节油菜素内酯（brassionsteroids，BR)信号途径调控水稻籽粒发育的新机制，初步阐述了其功能作用模式与遗传调控网络，为水稻高产育种提供了的理论依据。研究论文发表于《自然-植物》。水稻粒型是决定籽粒重量进而影响水稻产量和品质的重要性状。GW5蛋白定位在细胞质膜上，并可与油菜素内酯信号途径中的一个关键激酶GSK2直接互作，抑制GSK2磷酸化下游两个转录因子BZR1和DLT活性，使得非磷酸化状态的BZR1与DLT积累并进入细胞核中，调控BR下游响应基因表达，调控生长发育。
保存完美的金龙鱼
中科院古脊椎动物与古人类研究所研究员张江永和加拿大阿尔伯塔大学教授Mark Wilson报道了在我国首次发现的骨舌鱼科金龙鱼属一新种：中华金龙鱼（Scleropages sinensis），相关研究成果发表于《古脊椎动物学报》。金龙鱼是一种名贵的观赏鱼类，属于骨舌鱼超目骨舌鱼目骨舌鱼科。骨舌鱼类是真骨鱼中较古老的类群，虽然金龙鱼的现生种发现于各种河流和小溪中，但它比较喜欢水草茂盛的静水环境，一般在春季的夜间产卵，由雄性亲鱼在口中孵化。金龙鱼一般游弋于表层水中，以鱼虾、昆虫、甲壳虫为食，甚至包括青蛙、蜥蜴、老鼠等，也可以跃出水面捕捉蜻蜓等昆虫。中华金龙鱼也应该有相似的生长环境和食性。
猪尾鼠新物种
中科院昆明动物研究所蒋学龙课题组将猪尾鼠属系统发育与分类研究中取得的新进展发表于《哺乳动物学杂志》。尾鼠属（Typhlomys）隶属于啮齿目刺山鼠科，是一种小型树栖型哺乳动物，因其眼睛小而又被称为“盲鼠”。猪尾鼠属原为单型属，猪尾鼠（Typhlomys cinereus）模式产地在福建挂敦，在中国长江以南和越南北部广泛分布。分子界定形成的5个支系均已达到物种水平，其中采自云南轿子山3号标本和大围山1号标本单独聚成一支，且在形态上明显区别于其它支系，而将其描记为一新物种。研究还发现沙巴猪尾鼠的IRBP基因编码区出现了单个碱基的缺失，可能预示着猪尾鼠视觉出现了退化。
功不可没的普通野生稻
中科院遗传与发育生物学研究所储成才研究组和丹麦哥本哈根大学、美国加州大学伯克利分校等合作，通过对已发表的野生稻和栽培稻基因组数据的深入挖掘，发现野生稻基因组中有着人工选择驯化的痕迹，从而证实有大量栽培稻基因流入野生稻群体，相关工作发表于《基因组研究》。普通野生稻一直被认为是亚洲栽培稻的野生祖先，也是水稻改良过程中的重要种质资源。普通野生稻经过近万年的驯化到农家品种，进一步经过近百年的现代育种得到现代栽培稻品种，这一过程伴随着遗传多样性的减少和很多优异基因的丢失。育种家在现代育种实践中也逐渐意识到这一点，水稻重大改良过程中的很多重要基因，就是来自于普通野生稻。
Nature封面：时间晶体的艺术想象图。Nature杂志第7644期封面文章报导了时间晶体的存在证据。与普通晶体一样，时间晶体的结构高度有序，但普通晶体的周期性来源于空间元素的规律重复，而时间晶体则是一种同一结构在时间上重复的奇异物质态。研究者几年前预言了时间晶体的存在。现在，两支团队为这种难以捉摸的物质形式提供了实验观测证据。Mikhail Lukin等以金刚石氮-空位系统为实验平台，制备出了一种离散时间晶体。在另一论文中，张颉颃等利用囚禁离子实现了类似的结果。这样的时间晶体或许能应用于构建稳健的量子内存。
大堡礁珊瑚白化
Nature封面：2016年拍摄的大堡礁北部的白化珊瑚。Nature杂志第7645期封面文章报道了大堡礁珊瑚白化的研究进展。Terry Hughes及同事发现，在过去20年中，多重白化事件的累计范围已经扩大到了几乎整个大堡礁。2016年的白化事件是最严重的，影响了91%的珊瑚礁。科学家使用航空测量数据、水下测量数据和卫星测量的海面温度数据，评估了反复大规模白化事件地理范围的变化。研究展示了气候变化对大堡礁的巨大影响。文章作者们呼吁全球各国立即采取行动，以保障珊瑚礁的未来。
恐龙关系新假说
Nature封面：鸟臀目恐龙库琳达奔龙(Kulindadromeus)抬头仰望始祖鸟科非对称飞羽的艺术想象图。Nature杂志第7646期封面文章报道了恐龙分类的研究。这种羽毛被认为只存在于兽脚亚目恐龙中，但是，如果Matthew Baron及同事提出的恐龙关系假说被证实，那么就需要改变这种认知。Matthew Baron他们提出需要重新调整已被广泛接受的恐龙分类方法——蜥臀目和鸟臀目，将早期鸟臀目恐龙纳入考虑范围，并提出蜥脚下目恐龙应与早期的肉食性艾雷拉龙归为一类，而鸟臀目恐龙应与兽脚亚目恐龙归为一类。
Lgr5+细胞在结肠癌中的作用
Nature封面：肿瘤干细胞通过血液转移的艺术想象图。Nature杂志第7647期封面文章聚焦Lgr5+肿瘤干细胞。人们认为肿瘤干细胞是肿瘤生长和转移扩散背后的驱动力，但在许多类型的癌症中都还没有找到证据。研究发现在结肠癌中，可塑性使得Lgr5+肿瘤干细胞在原发性肿瘤细胞生长中不再必要。通过去除Lgr5+干细胞之后，并没有观察到预期中的退化现象：相反，Lgr5-细胞维持了肿瘤生长。然而，团队发现肿瘤细胞在肝脏中的转移扩散和生长受到了很大限制，表明Lgr5+肿瘤干细胞对这一过程是不可或缺的，或许是应对癌症转移的一个靶点。
癌症前沿疗法
Science封面：癌症前沿疗法。Science杂志第6330期推出癌症特刊，介绍了目前处于前沿的癌症疗法。近十多年来，人类对于癌症的复杂性有了进一步的了解。不同患者之间、原发或转移性肿瘤之间、甚至是不同区域的同一种肿瘤之间，在遗传上都存在着大量不一致。这种肿瘤的异质性能够解释为何药物的作用因人而异，也能够解释患者为何会出现耐药性的复发。癌症的复杂性为研究人员们提出了严峻的挑战，但它也不断推动着癌症疗法的进展。针对重要的“可药靶”(undruggable，尚无药物可及)蛋白质的研究也进一步提速。
DNA-蛋白质杂合体
Science封面：DNA-蛋白质杂合体。Science杂志第6331期封面文章报道了基因编码DNA-蛋白质复合结构的自组装。基于转录因子的定制蛋白“订书钉”（custom protein staple）能将双链DNA折叠成想要的结构，它们能识别和连接双链DNA模板序列中的特定位置。本期研究论文呈现了建造兆道尔顿级别DNA-蛋白质复合物的方法，这是一种单步骤DNA-蛋白质纳米复合物自组装的方法。Praetorius 和Dietz将这种新的纳米结构被命名为“DNA-protein hybrid shapes”。此类研究提供了新的生物兼容性的设计方法。
深层土壤有机碳对温度敏感
Science封面：温敏的土层。Science杂志第6332期封面文章报导了Hicks Pries等四位女科学家对深层土壤有机碳的温度敏感研究。深层土壤有机碳（SOC，soil organic carbon）对温度的敏感性比人们之前的假设要敏感的多；不同土层土壤对温度的敏感性相似。之前的研究认为表层土对温度的敏感性高于深层土。从土壤中释放出来二氧化碳的40%来自于15厘米以下的土壤；增温的样方土壤释放的总的二氧化碳比对照高34-37%。考虑到未来气候变暖对深层土壤和表层土壤的加热作用相当，因此，人们可能严重低估了土壤有机碳对大气二氧化碳的贡献。
尼日利亚的隐形危机
Science封面：尼日利亚博尔诺州首府迈杜古里（Maiduguri）正在接受治疗的营养不良儿童。Science杂志第6333期封面文章报道了遭受Boko Haram组织暴力冲突下的尼日利亚人面临的人道主义困境。在非洲大陆，尼日利亚东北部，成千上万的人们正在遭遇人道主义危机，面临疾病和饥饿的威胁。八百多万人急需援助，五百一十万人严重营养不良，而且当中大多是儿童。极度贫困的营房应对不了流感的来袭。食物、饮用水、卫生系统都亟待改善。疟疾、麻疹、脊髓灰质炎等传染病卷土重来。人道主义援助正在进行中！
含碳资源到无碳能源的高效温和转化
中科院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室温晓东课题组与北京大学化学与分子工程学院马丁、中国科学院大学周武，大连理工大学石川等合作，针对甲醇和水液相制氢反应的特点，从实验设计出发，结合理论计算开发出新型原子级分散的铂-碳化钼双功能催化剂，实现了在低温下（150~190 摄氏度）高效的产氢效率；研究论文发表于《自然》。原子级高度分散的Pt中心和碳化钼基底之间的协同作用能够在两者界面实现对反应中间体的高效活化和协同转化，从而使得整个催化剂在甲醇和水液相反应中表现出超高的产氢活性，较传统铂基催化剂活性提升了近两个数量级。
高湿烟气中水及潜热回收
中科院工程热物理研究所能源与动力研究中心提出了利用开式循环吸收式热泵回收高湿烟气中的水及潜热的技术路线。该系统将液体除湿和余热回收利用结合起来，提高了烟气露点，可实现潜热和水的同时高效回收，相关系列文章发表于《脱盐》、化工学报》、《太阳能学报》。燃气锅炉和空气湿化燃气轮机循环排烟中的蒸汽体积含量可达20%，汽化潜热相当于天然气低位发热量的10%左右，直接排放会造成能源和水的浪费。研究获得了高湿烟气下水平管外降膜吸收过程中气液两相局部瞬态的流动、传热和传质耦合规律；提出了适于湿烟气水平管外降膜吸收器设计参数和操作条件的匹配选择方法以及优化方案。
室温光照下二氧化碳催化转化
合肥工业大学化学与化工学院潘云翔教授课题组，与中国科学技术大学、美国德克萨斯大学奥斯汀分校科研人员合作，通过在氧化铟表面包覆厚度为5纳米的碳层，成功研制出一种性能优越的新型二氧化碳转化光催化剂，为控制二氧化碳排放提供了新的研究方向和技术方法。研究成果发表于《美国化学会会志》。该研究使二氧化碳催化转化可以直接在室温下通过光照进行，不需要再进行高温加热。光催化转化的产物选择性更明确，可以根据需要选择直接转化为纯度较高的一氧化碳、甲烷或甲醇等高附加值化学品，直接加以利用。
烯烃分子间不对称溴-三氟甲氧基化反应
南开大学化学学院教授汤平平课题组阐述了利用三氟甲基芳基磺酸酯作为新的三氟甲氧基化试剂，在银催化下实现了烯烃的分子间不对称溴-三氟甲氧基化反应，相关论文发表于《自然-化学》。研究利用Togni试剂和芳基磺酸顺利制备了三氟甲基芳基磺酸酯，并将其作为新的三氟甲氧基化试剂，在银催化下原位产生三氟甲氧基银，实现了烯烃的分子间不对称溴-三氟甲氧基化反应。以4-氟苯乙烯为底物，在最佳反应条件下能以较高的收率和选择性得到期望的溴-三氟甲氧基化反应产物；并在复杂底物上对该三氟甲氧基化反应进行了验证，如金鸡纳碱、紫杉醇衍生物等复杂体系中的双键也能在标准条件下得到反应产物。
镧系元素成功分离
中科院宁波材料技术与工程研究所特种纤维与核能材料工程实验室都时禹研究员、苏州大学放射医学及交叉学科研究院王殳凹教授与国内外科学家合作，在熔融硼酸盐反应中发现了三价镧系元素硼酸盐产物结构与性质差异最大化的反应条件及周期性变化；利用多聚硼酸盐的识别能力，在同等反应条件下将镧系元素分为六个不同的晶格系统。研究论文发表于《自然-通讯》。镧系元素大家族的15个成员各具特异的光、电、磁和催化等物理和化学性能，镧系元素在溶液和固体中均呈现稳定的相似化学性质，主要区别在于内层的4f电子数目的不同，并且镧系收缩导致相邻元素之间平均离子半径相差只有0.01埃米（纳米的十分之一）。
纳米金属中发现晶界稳定性控制的硬化和软化行为
中科院金属研究所沈阳材料科学国家（联合）实验室卢柯研究组与国内外科学家合作，发现通过适当合金元素的晶界偏聚可以提高晶界稳定性，从而可以大幅度调控纳米金属的强度；相关论文发表于《科学》。金属材料的强度或硬度往往随晶粒尺寸减小而增加，遵循基于位错塞积变形机制的Hall-Petch关系，即强度的增加与晶粒尺寸的平方根成反比。而当晶粒尺寸低于某临界晶粒尺寸（通常为10-30纳米）时，金属的强度会偏离Hall-Petch关系，有些金属的强度不再升高甚至下降，这种纳米尺度下的软化常归因于纳米金属中大量晶界的迁移。晶粒尺寸相同的纳米材料，其硬度可以通过调控晶界稳定性而大幅度地变化。
贵金属纳米结构表面等离激元研究
中科院合肥物质科学研究院固体物理研究所张俊喜副研究员与中科大光学与光学工程系、英国Aston大学光子技术研究所(AIPT)、澳大利亚国立大学非线性物理中心等单位科研人员合作，在贵金属纳米结构表面等离激元研究中取得进展，研究论文发表于《先进光学材料》。实现光与物质之间强的相互作用在设计光子器件上有重要意义，构筑共振腔体是实现光与物质强相互作用的重要途径。通过发展氧化铝模板电沉积技术控制制备金纳米管阵列超材料，控制纳米管长度，实现对表面等离激元谐波模式数量和谐波阶(奇数和偶数阶)以及不同阶谐波模式峰位的调控。
新型红外荧光染料
华东理工大学药学院钱旭红院士团队杨有军课题组通过对氧杂蒽染料母核进行理性结构衍生，设计并合成了一个最大吸收波长大于800纳米的新型染料母核，二苯并碳罗丹明，并进一步通过增加该母核周围空间位阻，成功开发具有高稳定性、溶解性的红外荧光染料，并将其命名为ECX系列染料。相关研究成果日前发表于《德国应用化学》。ECX染料分子之间不相互聚集，因此具有很好的分散性，并且其光谱性质几乎不随溶剂改变而改变（低溶剂化变色效应）。这些性质使得EC系列染料在材料领域具有较大的应用潜力。EC系列染料在920纳米处有较强的荧光发射，将在生物医学影像及诊疗中具有显著的应用前景。
扇贝发育演化
中科院海洋研究所刘保忠组与国内外科学家合作开展扇贝发育演化研究，相关论文发表于《自然-生态学与进化》。研究解析了重要的双壳贝类虾夷扇贝的全基因组序列，发现在超过3亿年的演化过程中扇贝基因组变化缓慢，其全部19对染色体的结构与预测的现有多数动物共同祖先的17对染色体保持了惊人的一致性，这种保守性远超过了其它已知基因组信息的动物。通过对Hox基因的分析，提出了关于Hox基因表达的新概念：分段共线性(subcluster temporal co-linearity, STC)。通过对扇贝的全部11个Hox基因在胚胎和幼虫期的动态表达规律进行了系统分析，支持了STC假说。
小麦远缘杂交及着丝粒结构功能
中科院遗传发育所韩方普研究组开展小麦远缘杂交及染色体工程育种研究，为小麦育种提供了新的种质资源，也为染色体结构和功能研究提供了新的素材，研究论文发表于《植物杂志》。小麦与黑麦的杂交工作始于19世纪70年代，育种家和遗传学家看到小黑麦的优良性状，一百多年来，一直进行小麦与小黑麦的回交、自交来进行新品种选育。全球推广的普通小麦品种中大约有70%含有一对特殊的染色体：称之为1BL/1RS易位系，即普通小麦第一同源群B组染色体的长臂与黑麦的1R染色体短臂连接在一起形成小麦-黑麦染色体易位系。我国许多大面积推广的小麦新品种含有这条融合着丝粒的染色体。
非编码RNA和转座子在长寿中的作用机制
中科院-马普学会计算生物学伙伴研究所韩敬东研究员等该研究在探索能量限制调控非编码RNA和转座子表达的机制，相关成果发表于《细胞-报告》。对生活方式的不同干预，比如改变饮食中糖、蛋白质和脂肪的摄入比例，热量的摄取以及能量消耗，可以影响人类对衰老相关疾病的易感度，甚至影响寿命。在不引起营养不良条件下的能量限制以及其他一些生活方式(比如自主锻炼)可以减少衰老相关疾病，比如肥胖、二型糖尿病和心血管疾病的发生。研究揭示了有益于长寿的生活方式可以引起对转座子的有效抑制，并且这些抑制可以保护染色质免受非正常RNA转录和基因表达失调的影响。
水稻理想株型基因超高产等位位点的克隆与作用机理
中科学上海生命科学研究院植物生理生态研究所何祖华研究组、遗传发育所李家洋研究组等科研人员实现了超级稻新品种的分子设计育种，为今后水稻理想株型的分子设计育种提供了遗传资源和技术途径，相关论文发表于《自然-通讯》。水稻株型是决定水稻产量的主要因素之一，也是决定抗倒性的主要农艺性状，水稻理想株型的塑造是提高水稻产量的重要途径。控制水稻理想株型的主基因IPA1编码一个含SBP-box的转录因子，参与调控多个生长发育过程。IPA1对株型有着精细的剂量调控效应，利用IPA1的不同等位位点，实现IPA1的适度表达是形成大穗、适当分蘖和粗秆抗倒理想株型的关键。
水稻粒宽与粒重调控新机制
中国农科院作物科学研究所万建民院士领导的水稻功能基因组学创新研究组揭示了控制水稻粒宽与粒重关键基因GW5通过调节油菜素内酯（brassionsteroids，BR)信号途径调控水稻籽粒发育的新机制，初步阐述了其功能作用模式与遗传调控网络，为水稻高产育种提供了的理论依据。研究论文发表于《自然-植物》。水稻粒型是决定籽粒重量进而影响水稻产量和品质的重要性状。GW5蛋白定位在细胞质膜上，并可与油菜素内酯信号途径中的一个关键激酶GSK2直接互作，抑制GSK2磷酸化下游两个转录因子BZR1和DLT活性，使得非磷酸化状态的BZR1与DLT积累并进入细胞核中，调控BR下游响应基因表达，调控生长发育。
保存完美的金龙鱼
中科院古脊椎动物与古人类研究所研究员张江永和加拿大阿尔伯塔大学教授Mark Wilson报道了在我国首次发现的骨舌鱼科金龙鱼属一新种：中华金龙鱼（Scleropages sinensis），相关研究成果发表于《古脊椎动物学报》。金龙鱼是一种名贵的观赏鱼类，属于骨舌鱼超目骨舌鱼目骨舌鱼科。骨舌鱼类是真骨鱼中较古老的类群，虽然金龙鱼的现生种发现于各种河流和小溪中，但它比较喜欢水草茂盛的静水环境，一般在春季的夜间产卵，由雄性亲鱼在口中孵化。金龙鱼一般游弋于表层水中，以鱼虾、昆虫、甲壳虫为食，甚至包括青蛙、蜥蜴、老鼠等，也可以跃出水面捕捉蜻蜓等昆虫。中华金龙鱼也应该有相似的生长环境和食性。
猪尾鼠新物种
中科院昆明动物研究所蒋学龙课题组将猪尾鼠属系统发育与分类研究中取得的新进展发表于《哺乳动物学杂志》。尾鼠属（Typhlomys）隶属于啮齿目刺山鼠科，是一种小型树栖型哺乳动物，因其眼睛小而又被称为“盲鼠”。猪尾鼠属原为单型属，猪尾鼠（Typhlomys cinereus）模式产地在福建挂敦，在中国长江以南和越南北部广泛分布。分子界定形成的5个支系均已达到物种水平，其中采自云南轿子山3号标本和大围山1号标本单独聚成一支，且在形态上明显区别于其它支系，而将其描记为一新物种。研究还发现沙巴猪尾鼠的IRBP基因编码区出现了单个碱基的缺失，可能预示着猪尾鼠视觉出现了退化。
功不可没的普通野生稻
中科院遗传与发育生物学研究所储成才研究组和丹麦哥本哈根大学、美国加州大学伯克利分校等合作，通过对已发表的野生稻和栽培稻基因组数据的深入挖掘，发现野生稻基因组中有着人工选择驯化的痕迹，从而证实有大量栽培稻基因流入野生稻群体，相关工作发表于《基因组研究》。普通野生稻一直被认为是亚洲栽培稻的野生祖先，也是水稻改良过程中的重要种质资源。普通野生稻经过近万年的驯化到农家品种，进一步经过近百年的现代育种得到现代栽培稻品种，这一过程伴随着遗传多样性的减少和很多优异基因的丢失。育种家在现代育种实践中也逐渐意识到这一点，水稻重大改良过程中的很多重要基因，就是来自于普通野生稻。
分享到：
