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来源： 发布时间：2017-07-28
2600万年前的西藏腹地曾为温暖湿润的低地
中科院古脊椎所吴飞翔团队报道了青藏高原中部伦坡拉和尼玛盆地晚渐新世地层中（距今约2600～2400万年前）指示低地暖湿环境的化石攀鲈及其伴生植物，为重建高原的地质历史新添了独立证据，研究论文发表于《科学报告》。生物，特别是对环境非常敏感的鱼类和植物，是最直接而可靠的环境指标：气候的冷暖干湿，地势的高低陡缓，对应着不同的生物面貌。该论文报道了这样一个生物群落的存在，也间接地说明当时自印度洋来的暖湿气流至少可以深入到西藏的中心地区，因此今天西藏南侧横亘东西的巨大山脉在当时至少还没有发育到像今天一样的规模，而不足以阻隔南来的热带气流。
全球变暖不会增加雾霾发生率
上海海洋大学海洋科学学院马建教授研究组最新研究提出，人们不需要过于忧虑因气候变化而导致的雾霾加强，相关研究成果发表于《环境研究快报》。全球变暖中空间平均地表／海表风速基本保持恒定不变的趋势，这与卫星测量一致，也说明人们推测全球变暖使地表风减弱是没有依据的。从风力的角度来讲，全球变暖并不会增加雾霾的发生率。虽然高浓度的温室气体导致整个气候变暖，在诸多方面对人类的生产生活产生了不利影响，但在表面风力方面，各种正在发生作用的机制似乎在某种程度上相互抵消，不利于环境的影响较弱。该研究只是大尺度平均的结果，具体到国家或城市，变化会有较大的多样性，需要具体分析。
农业灌溉对黄河流域区域气候影响
中科院大气物理研究所陈亮等发展了一个农业灌溉参数化方案，并将其耦合到WRF区域气候模式之中，利用此耦合模式对黄河流域进行了长期的（2001～2010年）区域气候模拟。相关论文发表于《大气和海洋科学快报》。当引入农业灌溉参数化方案后，黄河流域农业灌溉区的地面气温降低约0.1～0.4摄氏度，同时感热通量相应减小以及潜热通量相应增加，在灌溉面积比例最大的区域，感热（潜热）通量会减少（增加）。农业灌溉所引起的冷却效应与蒸发和能量通量的变化是一致的。另外抬升凝结高度和边界层高度的变化导致云量的增加，从而引起辐射变化，进而影响地表通量和土壤湿度变化，最终影响地面气温和降水空间分布。
末次盛冰期以来西南季风区水文气候变化特征及机制
中科院南京地理与湖泊研究所湖泊沉积与环境演化研究室研究员张恩楼及其合作者对云南腾冲青海末次盛冰期以来的沉积记录开展了研究，揭示了末次冰消期以来特别是全新世研究区水文气候波动及其驱动机制，研究论文发表于《地质学》。西南季风区自全新世以来也存在较大幅度的千年尺度水文气候波动，特别是在5000～4000年左右存在一个明显较湿的时期。该记录与安达曼海水文记录具有同步性，表明季风降水及其带来河流的流量变化影响了海表盐度。这些波动与季风源区热带印度洋海表温度变化具有相关性，而海表温度是控制季风源区水汽变化的重要因素。海表温度越高、海水蒸发越强、季风降水越多。
水面高粘度原油的连续吸附与清理
合肥微尺度物质科学国家实验室、中科大化学与材料科学学院教授俞书宏课题组将焦耳热效应引入到多孔疏水亲油吸油材料中，设计并研制出可快速降低水面上原油粘度的石墨烯功能化海绵组装体材料和连续收集环境中泄漏的原油的收集装置，大幅提高了吸油材料对高粘度浮油的吸附速度，显著降低了浮油清理时间，相关成果发表于《自然—纳米技术》。原油泄漏不仅给生态环境带来灾难性的破坏，还会造成巨大的经济损失。然而，原油泄漏所产生的水面浮油具有面积大、油层薄、粘度大等特点。撇油船在围油栏的配合下能够处理的浮油面积有限；直接引燃浮油会引发严重的空气污染，同时会造成浮油泄漏区域缺氧。
用于食品安全和环境监测的磁性拉曼检测芯片
中科院深圳先进技术研究院李鹏辉、喻学锋、罗茜等合作，开发出一种磁性可移动拉曼增强（SERS）检测芯片，实现了多种环境污染物的高灵敏度快速检测，研究论文发表于《ACS应用材料和界面》。SERS检测技术因其免标记、灵敏度高、检测速度快、无损等优点，在食品安全、生命科学、环境监测等领域得到广泛应用。通常，具有小于10nm的窄间隙的贵金属纳米结构表面的等离子体共振效应可以引起非常有效的SERS信号，而液滴挥发自组装技术是一种可有效构建此种窄间隙结构的三维超晶格贵金属纳米阵列的方法。SERS芯片适用于环境污染物的实地快速分析检测，拓宽SERS芯片在环境监测中的应用范畴。
中国东北地区湿地水鸟研究
中科院东北地理与农业生态研究所郑海峰教授与东北师范大学等合作单位携手，开展气候变化背景下和未来不同气候情境下湿地水鸟栖息地的时空分布格局以及适应性对策的研究，相关论文发表于《保护生物学》。东北地区三江平原是众多湿地水鸟迁徙的主要繁殖地与停歇地，水鸟种群数量和多样性能有效地反映出该地湿地质量的状况。东方白鹳是研究区湿地生态系统的旗舰物种，自协同创新团队成立以来，主要针对东方白鹳的生物学特征、适宜性生境和气候变化适应性调控等方面进行研究，并取得了阶段性进展。（中国东北地区湿地水鸟研究团队网站：http://bird.gislab.cn）
塔里木及周缘地区应力分布特性
中科院广州地球化学研究所邓阳凡与美国USGS的Will Levandowski博士、中国地质大学(武汉)教授Tim Kusky合作，在S波速度结构以及温度结构的约束下，利用地形和重力异常联合反演获得了塔里木及其周缘地区的岩石圈密度结构，相关论文发表于《地球与行星科学通讯》。新生代以来，塔里木周缘块体强烈变形，而塔里木盆地内部一直保持相对稳定的态势。具体表现在低的地震活动性、低的GPS速率、低热流、地形平坦、断层少等。研究根据塔里木的地球物理特性，以及与鄂尔多斯、其他海底高原的对比，推测塔里木可能来源于海底高原。塔里木南部(西南)岩石圈地幔具有低密度高速度性质。
建立具有胚内和胚外发育潜能的新型多能干细胞
北京大学邓宏魁研究团队建立了具有全能性特征的多潜能干细胞系，获得的细胞同时具有胚内和胚外组织发育潜能，相关研究成果发表于《细胞》。这一全新的干细胞被命名为潜能扩展的多能干细胞（Extended Pluripotent Stem Cells），简称为EPS细胞。EPS细胞为研究哺乳动物早期胚胎尤其是胚外组织发育的分子机制提供了新的工具。小鼠EPS细胞在单细胞水平所展现出的更强的嵌合能力和发育潜能，为建立小鼠遗传模型提供了新的手段。人EPS细胞的异种嵌合能力为未来利用异种嵌合技术制备人体组织和器官奠定了基础，为干细胞技术治疗重大疾病提供了新的可能。
高度近视新致病基因被发现
温州医科大学瞿佳教授团队针对早发型儿童高度近视（更少环境因素作用），发现一批全新的近视基因，相关研究论文发表于《美国国家科学学院报》。我国是近视大国，高度近视是威胁视力的“国病”，是我国致盲的首要病因，影响人口素质，甚至国防安全。其发病机制研究难度大，因而在高度近视的干预防控等方面也面临诸多挑战。该研究发现并明确了全新的高度近视致病基因BSG，通过扩大群体筛查、突变基因敲入动物模型等方法验证该基因突变的致病性，构建可引起眼轴变长的基因突变小鼠模型明确致病机制，为高度近视的防控奠定遗传基础。
多吃新鲜水果可减少糖尿病及并发症发生风险
北京大学公共卫生学院李立明教授与国内外科学家合作，发现与极少吃新鲜水果的人相比，经常吃新鲜水果的人罹患糖尿病以及糖尿病性血管并发症的风险明显降低。相关研究成果已发表在《PLoS医学》。糖尿病患者中不吃水果的比例为无糖尿病者的3倍（19％比6％）。和从不或极少吃新鲜水果者相比，每天吃新鲜水果者7年随访期间新发糖尿病的风险下降12％。而在基线时已患糖尿病者中，新鲜水果的摄入也显示出明显的健康益处，每天摄入100克新鲜水果可以使糖尿病患者中的总体死亡率降低17％，缺血性心脏病和中风等大血管并发症的风险降低13％，糖尿病肾病和糖尿病眼病等小血管并发症的风险降低28％。
艾滋病天然免疫研究进展
中国农业科学院哈尔滨兽医研究所郑永辉研究员等通过对SERINC家族5个成员系统性比对，发现了SERINC5具有最高的抗病毒活性，还检测到了该分子在人体细胞中表达的5种不同分子亚型。进一步研究发现，5种亚型中只有Ｉ亚型能够高效表达。相较于其它亚型，Ｉ亚型多了一个跨膜区，从而增强了蛋白稳定性并产生抗病毒效力。同时，Ｉ亚型在外周血单核细胞和巨噬细胞中表达丰富，预示其在抵抗病毒感染中具有重要功能。丝氨酸整合因子（SERINC）是一种膜蛋白，其家族共有5个成员，其中SERINC5和SERINC3是目前最新发现的抗艾滋病病毒的天然免疫分子，可阻断病毒感染新的细胞，从而降低病毒的感染力。
调控肠道免疫炎症平衡的新机制
中科院感染与免疫重点实验室潘磊研究员和巴斯德研究所唐宏研究员等合作，发现了一个重要的监控机体肠道天然免疫平衡的调节因子Bap180/Baf180，并解析了其可以作为关联天然免疫通路和炎性反应的关键节点，为今后肠炎诊断或是药物靶点的开发提供了重要的理论依据；研究论文发表于《自然—微生物》。肠道组织是机体最大的粘膜免疫场所，其中作为第一道防线的天然免疫对维持肠道免疫微环境平衡至关重要。其不仅要快速有力地清除入侵的病原菌，同时要维持共生菌。而过度活跃的天然免疫反应则会引起肠道微环境的紊乱以及肠上皮组织损伤，导致局部的肠炎疾病的发生，甚至引发哮喘和I型糖尿病等机体系统性疾病。
酪氨酸激酶表达谱作为PI3K抑制剂治疗乳腺癌候选敏感生物标志物
中国科学院上海药物研究所丁健研究员、蒙凌华研究员等发现，在抑制Akt磷酸化同时通过非经典PDK1/AKT/mTOR下游信号通路抑制ERK磷酸化，相关论文发表于Theranostics。PI3Kα在乳腺癌中发生高频激活突变，与乳腺癌发生发展以及耐药密切相关，已成为治疗乳腺癌的重要靶标。现有PI3Kα选择性抑制剂种类有限而且在临床试验中疗效个体差异大，亟需发现新PI3Kα选择性抑制剂以及疗效预测生物标志物。乳腺癌是PI3Kα选择性抑制剂确证的适应症之一，RTK表达谱临床检测可行性高，可成为预测乳腺癌患者对PI3Kα抑制剂响应的标志物，为包括CYH33在内的PI3Kα选择性抑制剂临床试验病人的选择提供依据。
治疗类风湿性关节炎的BTK抑制剂
中科院合肥物质科学研究院强磁场科学中心研究员刘青松、刘静课题组与安徽医科大学教授魏伟课题组合作发展了一种新型的针对治疗类风湿性关节炎的BTK激酶抑制剂CHMFL-BTK-11，研究成果发表于《科学报告》。在小鼠模型中，CHMFL-BTK-11通过阻滞过度活化B细胞的增殖可以有效地抑制免疫应答反应，降低炎症因子IgG1、IgG2、IgM、IL-6的产生，刺激抗炎性因子IL-10分泌。CHMFL-BTK-11高活性高选择性使它成为了治疗类风湿关节炎的潜在新药物。类风湿性关节炎（RA）是一种慢性自身免疫性疾病，表现为免疫系统对关节等自身组织的持续性损害，可致使不可逆的关节损伤、畸形，甚至残疾。
喜树碱类细胞毒药物肠道毒性机制和克服毒性治疗方案
中科院上海药物所耿美玉、上海生命科学研究院孙兵等合作，揭示喜树碱毒性机制，发现喜树碱类药物的毒性标志物和缓解毒性发生的联合用药方案，相关论文发表于《细胞研究》。喜树碱类药物是细胞毒类药物的重要代表，喜树碱类药物严重的毒性问题极大地制约了其临床应用。其中，迟发性腹泻是喜树碱类药物最严重的毒性反应，临床发生率高达40%，且个体差异大，严重者可致患者死亡。研究发现喜树碱类药物能引起肠道上皮细胞释放双链DNA（dsDNA），后者被外泌体携带（exosome）进入微环境的固有免疫细胞，激活AIM2介导的炎症小体反应，导致肠道局部炎性损伤，是喜树碱类药物所致腹泻的核心机制。
水下声学隐身毯
中科院声学研究所噪声与振动重点实验室杨军研究员领导的超材料研究组开展水下声学隐身毯的设计与验证研究，制备出水下声学隐身毯样品，并实验验证了其隐身效果，相关研究成果发表于《科学报告》。由于水声器件对材料参数的苛刻要求，水下声学隐身毯一直停留在理论仿真阶段。科学家在变换声学中引入了参数弱化因子，以牺牲一定阻抗匹配为代价，制备出水下声学隐身毯样品。实验结果证实体系的声回波信号与平整反射面的声回波信号相一致，成功实现对目标的声隐藏，验证了该隐身毯的有效性。该研究为新型声学隐身器件走向实际应用打下了基础，在未来水下反探测中具有重要的应用前景。
眼内前向散射客观评价研究
中科院光电技术研究所自适应光学重点实验室张雨东、戴云等将自适应光学技术应用于眼内前向散射客观评价，设计并搭建了自适应光学双通点扩散函数测量及人眼散射客观评价系统，解决了现有技术受人眼高阶像差以及小孔径结构影响的问题，提高了眼内前向散射客观评价的精度；相关研究成果发表于《生物医学光学快报》。基于双通PSF评价眼内前向散射的技术已经被应用于白内障眼患病程度的分类、干眼症病眼的诊断以及人工晶体眼光学质量评价等。研究设计并搭建了自适应光学双通PSF测量及眼内前向散射客观评价系统。该技术相对于现有的低阶像差矫正小孔径方案，眼内前向散射测量精度提高2倍左右。
空间光学参考腔研制
中科院国家授时中心主任、研究员张首刚领导的量子频标研究团组在空间窄线宽激光器的自主化研制方面取得突破。该团组的窄线宽激光器研究小组在研究员刘涛带领下，与国内单位合作，成功自主研制出应用于空间环境的高精细度球形光学参考腔，全面掌握了超稳光学参考腔加工所涉及的超精密光学加工、超高反射率镀膜、无胶光学键合等关键核心技术。研究论文发表于《物理学报》。测试结果表明，该球形超稳光学参考腔的精细度约为200,000，腔反射率达到0.9999914，腔损耗小于5ppm，相关指标与国外同类产品技术水平相当，基本满足我国空间站科学应用的迫切急需。
新型涡旋光分束方法
中科院光电技术研究所罗先刚研究组通过在亚波长尺度对光波的位相和振幅进行同时调控，实现了高效率、高均匀性的多通道分束器；研究成果发表于《先进材料技术》。涡旋光束因其螺旋相位波前以及近乎无限的拓扑荷等特性在光学微操纵、三维光学成像、光通信等方面具有重要应用。与单通道涡旋光束产生器相比，多通道的涡旋光束产生器不仅能够在信息传输与存储中增强信息安全性与容量，在微粒捕获中一次性捕获大量粒子，而且能同时探测不同物体的形貌或运动特征。实验测试表明，对于二阶振幅与连续相位调控的多通道产生器，其产生的光束点阵能量不均匀性为0.146，优于纯相位调控。
集成无阈值切伦科夫辐射芯片
清华大学电子工程系黄翊东课题组刘仿副教授等实现无阈值切伦科夫辐射和片上集成自由电子光源，相关成果发表于《自然—光子》。研究团队制备出集成了片上平面电子发射源、双曲超材料、表面等离子激元周期纳米狭缝的片上切伦科夫辐射源，实验观测到了无阈值的切伦科夫辐射，辐射波长500～900nm，电子能量仅为250～1400eV，比目前报道的同类实验所需几十万eV的电子能量降低了2～3个数量级；获得200nW的辐射光输出功率，与其它利用纳米结构获得的切伦科夫辐射相比，输出功率高了2个数量级以上。实验结果消除了产生切伦科夫辐射的电子能量阈值，实现了首个集成自由电子光源。
柔性紫外成像研究
中科院半导体所沈国震研究员的研究团队与香港科技大学范智勇教授的课题组合作，研制出一种同时具备高光电导增益、低暗电流和快响应速度等特点的柔性紫外图像传感器。该器件制作在柔性PET薄膜衬底上，具有优异的可弯曲性和机械稳定性。相关论文发表于《ACS纳米》。紫外成像技术在犯罪侦查、漏油探测、火灾监控以及高压线路检测等领域有着广泛的应用。然而传统的紫外图像传感器一般都是基于硅基等刚性衬底，这就决定了其本身无法弯曲、体积较大不易携带，无法满足现代多元社会对其在多个领域。柔性紫外图像传感器具有体积小、可弯曲甚至折叠等特点，可以和传统的硅基器件形成互补。
叠层空间调制相位差技术
中科院光电技术研究所任戈研究组提出了叠层空间调制相位差技术，通过对成像系统的光瞳平面进行小孔叠层扫描获得含有相位差异的图像，然后利用算法从中提取出成像系统的像差并复原图像。相关论文发表于《IEEE光子技术信件》。传统的相位差技术利用焦面和离焦面产生差异图像，要求CCD采样频率必须满足奈斯奎特采样定律。对于欠采样系统，像素重叠现象将导致子图像的许多高频成分被误采样为低频成分，从而极大影响相位差技术的测量精度。叠层空间调制相位差的概念，将相位差法推广至欠采样系统。由小孔叠层扫描得到的一组子图像都是过采样的，在算法探测过程中不会出现错误的频率信息。
量子成像研究
北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院孙鸣捷与国内外科学家合作，通过分析人眼视网膜的视锥细胞分布，研究人类视觉在动态追踪、细节捕获的成像特点，提出了非均匀分布的光子调制技术，实现非均匀自适应的量子成像技术，具有成像参数灵活变换、成像资源动态配置等优势。相关成果发表于《科学进展》。光学成像是一种用于辅助人类进行物体信息探测和记录的技术。例如人眼视网膜的视锥细胞呈现非均匀分布，中心视场高分辨，而周边视场分辨率较低；同时不同于光学成像镜头通过简单的变焦实现物体细节的捕获，人眼在自适应的改变中心视场位置进行细节捕获的同时，仍然保持着对全视场的动态感知。
中科院古脊椎所吴飞翔团队报道了青藏高原中部伦坡拉和尼玛盆地晚渐新世地层中（距今约2600～2400万年前）指示低地暖湿环境的化石攀鲈及其伴生植物，为重建高原的地质历史新添了独立证据，研究论文发表于《科学报告》。生物，特别是对环境非常敏感的鱼类和植物，是最直接而可靠的环境指标：气候的冷暖干湿，地势的高低陡缓，对应着不同的生物面貌。该论文报道了这样一个生物群落的存在，也间接地说明当时自印度洋来的暖湿气流至少可以深入到西藏的中心地区，因此今天西藏南侧横亘东西的巨大山脉在当时至少还没有发育到像今天一样的规模，而不足以阻隔南来的热带气流。
全球变暖不会增加雾霾发生率
上海海洋大学海洋科学学院马建教授研究组最新研究提出，人们不需要过于忧虑因气候变化而导致的雾霾加强，相关研究成果发表于《环境研究快报》。全球变暖中空间平均地表／海表风速基本保持恒定不变的趋势，这与卫星测量一致，也说明人们推测全球变暖使地表风减弱是没有依据的。从风力的角度来讲，全球变暖并不会增加雾霾的发生率。虽然高浓度的温室气体导致整个气候变暖，在诸多方面对人类的生产生活产生了不利影响，但在表面风力方面，各种正在发生作用的机制似乎在某种程度上相互抵消，不利于环境的影响较弱。该研究只是大尺度平均的结果，具体到国家或城市，变化会有较大的多样性，需要具体分析。
农业灌溉对黄河流域区域气候影响
中科院大气物理研究所陈亮等发展了一个农业灌溉参数化方案，并将其耦合到WRF区域气候模式之中，利用此耦合模式对黄河流域进行了长期的（2001～2010年）区域气候模拟。相关论文发表于《大气和海洋科学快报》。当引入农业灌溉参数化方案后，黄河流域农业灌溉区的地面气温降低约0.1～0.4摄氏度，同时感热通量相应减小以及潜热通量相应增加，在灌溉面积比例最大的区域，感热（潜热）通量会减少（增加）。农业灌溉所引起的冷却效应与蒸发和能量通量的变化是一致的。另外抬升凝结高度和边界层高度的变化导致云量的增加，从而引起辐射变化，进而影响地表通量和土壤湿度变化，最终影响地面气温和降水空间分布。
末次盛冰期以来西南季风区水文气候变化特征及机制
中科院南京地理与湖泊研究所湖泊沉积与环境演化研究室研究员张恩楼及其合作者对云南腾冲青海末次盛冰期以来的沉积记录开展了研究，揭示了末次冰消期以来特别是全新世研究区水文气候波动及其驱动机制，研究论文发表于《地质学》。西南季风区自全新世以来也存在较大幅度的千年尺度水文气候波动，特别是在5000～4000年左右存在一个明显较湿的时期。该记录与安达曼海水文记录具有同步性，表明季风降水及其带来河流的流量变化影响了海表盐度。这些波动与季风源区热带印度洋海表温度变化具有相关性，而海表温度是控制季风源区水汽变化的重要因素。海表温度越高、海水蒸发越强、季风降水越多。
水面高粘度原油的连续吸附与清理
合肥微尺度物质科学国家实验室、中科大化学与材料科学学院教授俞书宏课题组将焦耳热效应引入到多孔疏水亲油吸油材料中，设计并研制出可快速降低水面上原油粘度的石墨烯功能化海绵组装体材料和连续收集环境中泄漏的原油的收集装置，大幅提高了吸油材料对高粘度浮油的吸附速度，显著降低了浮油清理时间，相关成果发表于《自然—纳米技术》。原油泄漏不仅给生态环境带来灾难性的破坏，还会造成巨大的经济损失。然而，原油泄漏所产生的水面浮油具有面积大、油层薄、粘度大等特点。撇油船在围油栏的配合下能够处理的浮油面积有限；直接引燃浮油会引发严重的空气污染，同时会造成浮油泄漏区域缺氧。
用于食品安全和环境监测的磁性拉曼检测芯片
中科院深圳先进技术研究院李鹏辉、喻学锋、罗茜等合作，开发出一种磁性可移动拉曼增强（SERS）检测芯片，实现了多种环境污染物的高灵敏度快速检测，研究论文发表于《ACS应用材料和界面》。SERS检测技术因其免标记、灵敏度高、检测速度快、无损等优点，在食品安全、生命科学、环境监测等领域得到广泛应用。通常，具有小于10nm的窄间隙的贵金属纳米结构表面的等离子体共振效应可以引起非常有效的SERS信号，而液滴挥发自组装技术是一种可有效构建此种窄间隙结构的三维超晶格贵金属纳米阵列的方法。SERS芯片适用于环境污染物的实地快速分析检测，拓宽SERS芯片在环境监测中的应用范畴。
中国东北地区湿地水鸟研究
中科院东北地理与农业生态研究所郑海峰教授与东北师范大学等合作单位携手，开展气候变化背景下和未来不同气候情境下湿地水鸟栖息地的时空分布格局以及适应性对策的研究，相关论文发表于《保护生物学》。东北地区三江平原是众多湿地水鸟迁徙的主要繁殖地与停歇地，水鸟种群数量和多样性能有效地反映出该地湿地质量的状况。东方白鹳是研究区湿地生态系统的旗舰物种，自协同创新团队成立以来，主要针对东方白鹳的生物学特征、适宜性生境和气候变化适应性调控等方面进行研究，并取得了阶段性进展。（中国东北地区湿地水鸟研究团队网站：http://bird.gislab.cn）
塔里木及周缘地区应力分布特性
中科院广州地球化学研究所邓阳凡与美国USGS的Will Levandowski博士、中国地质大学(武汉)教授Tim Kusky合作，在S波速度结构以及温度结构的约束下，利用地形和重力异常联合反演获得了塔里木及其周缘地区的岩石圈密度结构，相关论文发表于《地球与行星科学通讯》。新生代以来，塔里木周缘块体强烈变形，而塔里木盆地内部一直保持相对稳定的态势。具体表现在低的地震活动性、低的GPS速率、低热流、地形平坦、断层少等。研究根据塔里木的地球物理特性，以及与鄂尔多斯、其他海底高原的对比，推测塔里木可能来源于海底高原。塔里木南部(西南)岩石圈地幔具有低密度高速度性质。
建立具有胚内和胚外发育潜能的新型多能干细胞
北京大学邓宏魁研究团队建立了具有全能性特征的多潜能干细胞系，获得的细胞同时具有胚内和胚外组织发育潜能，相关研究成果发表于《细胞》。这一全新的干细胞被命名为潜能扩展的多能干细胞（Extended Pluripotent Stem Cells），简称为EPS细胞。EPS细胞为研究哺乳动物早期胚胎尤其是胚外组织发育的分子机制提供了新的工具。小鼠EPS细胞在单细胞水平所展现出的更强的嵌合能力和发育潜能，为建立小鼠遗传模型提供了新的手段。人EPS细胞的异种嵌合能力为未来利用异种嵌合技术制备人体组织和器官奠定了基础，为干细胞技术治疗重大疾病提供了新的可能。
高度近视新致病基因被发现
温州医科大学瞿佳教授团队针对早发型儿童高度近视（更少环境因素作用），发现一批全新的近视基因，相关研究论文发表于《美国国家科学学院报》。我国是近视大国，高度近视是威胁视力的“国病”，是我国致盲的首要病因，影响人口素质，甚至国防安全。其发病机制研究难度大，因而在高度近视的干预防控等方面也面临诸多挑战。该研究发现并明确了全新的高度近视致病基因BSG，通过扩大群体筛查、突变基因敲入动物模型等方法验证该基因突变的致病性，构建可引起眼轴变长的基因突变小鼠模型明确致病机制，为高度近视的防控奠定遗传基础。
多吃新鲜水果可减少糖尿病及并发症发生风险
北京大学公共卫生学院李立明教授与国内外科学家合作，发现与极少吃新鲜水果的人相比，经常吃新鲜水果的人罹患糖尿病以及糖尿病性血管并发症的风险明显降低。相关研究成果已发表在《PLoS医学》。糖尿病患者中不吃水果的比例为无糖尿病者的3倍（19％比6％）。和从不或极少吃新鲜水果者相比，每天吃新鲜水果者7年随访期间新发糖尿病的风险下降12％。而在基线时已患糖尿病者中，新鲜水果的摄入也显示出明显的健康益处，每天摄入100克新鲜水果可以使糖尿病患者中的总体死亡率降低17％，缺血性心脏病和中风等大血管并发症的风险降低13％，糖尿病肾病和糖尿病眼病等小血管并发症的风险降低28％。
艾滋病天然免疫研究进展
中国农业科学院哈尔滨兽医研究所郑永辉研究员等通过对SERINC家族5个成员系统性比对，发现了SERINC5具有最高的抗病毒活性，还检测到了该分子在人体细胞中表达的5种不同分子亚型。进一步研究发现，5种亚型中只有Ｉ亚型能够高效表达。相较于其它亚型，Ｉ亚型多了一个跨膜区，从而增强了蛋白稳定性并产生抗病毒效力。同时，Ｉ亚型在外周血单核细胞和巨噬细胞中表达丰富，预示其在抵抗病毒感染中具有重要功能。丝氨酸整合因子（SERINC）是一种膜蛋白，其家族共有5个成员，其中SERINC5和SERINC3是目前最新发现的抗艾滋病病毒的天然免疫分子，可阻断病毒感染新的细胞，从而降低病毒的感染力。
调控肠道免疫炎症平衡的新机制
中科院感染与免疫重点实验室潘磊研究员和巴斯德研究所唐宏研究员等合作，发现了一个重要的监控机体肠道天然免疫平衡的调节因子Bap180/Baf180，并解析了其可以作为关联天然免疫通路和炎性反应的关键节点，为今后肠炎诊断或是药物靶点的开发提供了重要的理论依据；研究论文发表于《自然—微生物》。肠道组织是机体最大的粘膜免疫场所，其中作为第一道防线的天然免疫对维持肠道免疫微环境平衡至关重要。其不仅要快速有力地清除入侵的病原菌，同时要维持共生菌。而过度活跃的天然免疫反应则会引起肠道微环境的紊乱以及肠上皮组织损伤，导致局部的肠炎疾病的发生，甚至引发哮喘和I型糖尿病等机体系统性疾病。
酪氨酸激酶表达谱作为PI3K抑制剂治疗乳腺癌候选敏感生物标志物
中国科学院上海药物研究所丁健研究员、蒙凌华研究员等发现，在抑制Akt磷酸化同时通过非经典PDK1/AKT/mTOR下游信号通路抑制ERK磷酸化，相关论文发表于Theranostics。PI3Kα在乳腺癌中发生高频激活突变，与乳腺癌发生发展以及耐药密切相关，已成为治疗乳腺癌的重要靶标。现有PI3Kα选择性抑制剂种类有限而且在临床试验中疗效个体差异大，亟需发现新PI3Kα选择性抑制剂以及疗效预测生物标志物。乳腺癌是PI3Kα选择性抑制剂确证的适应症之一，RTK表达谱临床检测可行性高，可成为预测乳腺癌患者对PI3Kα抑制剂响应的标志物，为包括CYH33在内的PI3Kα选择性抑制剂临床试验病人的选择提供依据。
治疗类风湿性关节炎的BTK抑制剂
中科院合肥物质科学研究院强磁场科学中心研究员刘青松、刘静课题组与安徽医科大学教授魏伟课题组合作发展了一种新型的针对治疗类风湿性关节炎的BTK激酶抑制剂CHMFL-BTK-11，研究成果发表于《科学报告》。在小鼠模型中，CHMFL-BTK-11通过阻滞过度活化B细胞的增殖可以有效地抑制免疫应答反应，降低炎症因子IgG1、IgG2、IgM、IL-6的产生，刺激抗炎性因子IL-10分泌。CHMFL-BTK-11高活性高选择性使它成为了治疗类风湿关节炎的潜在新药物。类风湿性关节炎（RA）是一种慢性自身免疫性疾病，表现为免疫系统对关节等自身组织的持续性损害，可致使不可逆的关节损伤、畸形，甚至残疾。
喜树碱类细胞毒药物肠道毒性机制和克服毒性治疗方案
中科院上海药物所耿美玉、上海生命科学研究院孙兵等合作，揭示喜树碱毒性机制，发现喜树碱类药物的毒性标志物和缓解毒性发生的联合用药方案，相关论文发表于《细胞研究》。喜树碱类药物是细胞毒类药物的重要代表，喜树碱类药物严重的毒性问题极大地制约了其临床应用。其中，迟发性腹泻是喜树碱类药物最严重的毒性反应，临床发生率高达40%，且个体差异大，严重者可致患者死亡。研究发现喜树碱类药物能引起肠道上皮细胞释放双链DNA（dsDNA），后者被外泌体携带（exosome）进入微环境的固有免疫细胞，激活AIM2介导的炎症小体反应，导致肠道局部炎性损伤，是喜树碱类药物所致腹泻的核心机制。
水下声学隐身毯
中科院声学研究所噪声与振动重点实验室杨军研究员领导的超材料研究组开展水下声学隐身毯的设计与验证研究，制备出水下声学隐身毯样品，并实验验证了其隐身效果，相关研究成果发表于《科学报告》。由于水声器件对材料参数的苛刻要求，水下声学隐身毯一直停留在理论仿真阶段。科学家在变换声学中引入了参数弱化因子，以牺牲一定阻抗匹配为代价，制备出水下声学隐身毯样品。实验结果证实体系的声回波信号与平整反射面的声回波信号相一致，成功实现对目标的声隐藏，验证了该隐身毯的有效性。该研究为新型声学隐身器件走向实际应用打下了基础，在未来水下反探测中具有重要的应用前景。
眼内前向散射客观评价研究
中科院光电技术研究所自适应光学重点实验室张雨东、戴云等将自适应光学技术应用于眼内前向散射客观评价，设计并搭建了自适应光学双通点扩散函数测量及人眼散射客观评价系统，解决了现有技术受人眼高阶像差以及小孔径结构影响的问题，提高了眼内前向散射客观评价的精度；相关研究成果发表于《生物医学光学快报》。基于双通PSF评价眼内前向散射的技术已经被应用于白内障眼患病程度的分类、干眼症病眼的诊断以及人工晶体眼光学质量评价等。研究设计并搭建了自适应光学双通PSF测量及眼内前向散射客观评价系统。该技术相对于现有的低阶像差矫正小孔径方案，眼内前向散射测量精度提高2倍左右。
空间光学参考腔研制
中科院国家授时中心主任、研究员张首刚领导的量子频标研究团组在空间窄线宽激光器的自主化研制方面取得突破。该团组的窄线宽激光器研究小组在研究员刘涛带领下，与国内单位合作，成功自主研制出应用于空间环境的高精细度球形光学参考腔，全面掌握了超稳光学参考腔加工所涉及的超精密光学加工、超高反射率镀膜、无胶光学键合等关键核心技术。研究论文发表于《物理学报》。测试结果表明，该球形超稳光学参考腔的精细度约为200,000，腔反射率达到0.9999914，腔损耗小于5ppm，相关指标与国外同类产品技术水平相当，基本满足我国空间站科学应用的迫切急需。
新型涡旋光分束方法
中科院光电技术研究所罗先刚研究组通过在亚波长尺度对光波的位相和振幅进行同时调控，实现了高效率、高均匀性的多通道分束器；研究成果发表于《先进材料技术》。涡旋光束因其螺旋相位波前以及近乎无限的拓扑荷等特性在光学微操纵、三维光学成像、光通信等方面具有重要应用。与单通道涡旋光束产生器相比，多通道的涡旋光束产生器不仅能够在信息传输与存储中增强信息安全性与容量，在微粒捕获中一次性捕获大量粒子，而且能同时探测不同物体的形貌或运动特征。实验测试表明，对于二阶振幅与连续相位调控的多通道产生器，其产生的光束点阵能量不均匀性为0.146，优于纯相位调控。
集成无阈值切伦科夫辐射芯片
清华大学电子工程系黄翊东课题组刘仿副教授等实现无阈值切伦科夫辐射和片上集成自由电子光源，相关成果发表于《自然—光子》。研究团队制备出集成了片上平面电子发射源、双曲超材料、表面等离子激元周期纳米狭缝的片上切伦科夫辐射源，实验观测到了无阈值的切伦科夫辐射，辐射波长500～900nm，电子能量仅为250～1400eV，比目前报道的同类实验所需几十万eV的电子能量降低了2～3个数量级；获得200nW的辐射光输出功率，与其它利用纳米结构获得的切伦科夫辐射相比，输出功率高了2个数量级以上。实验结果消除了产生切伦科夫辐射的电子能量阈值，实现了首个集成自由电子光源。
柔性紫外成像研究
中科院半导体所沈国震研究员的研究团队与香港科技大学范智勇教授的课题组合作，研制出一种同时具备高光电导增益、低暗电流和快响应速度等特点的柔性紫外图像传感器。该器件制作在柔性PET薄膜衬底上，具有优异的可弯曲性和机械稳定性。相关论文发表于《ACS纳米》。紫外成像技术在犯罪侦查、漏油探测、火灾监控以及高压线路检测等领域有着广泛的应用。然而传统的紫外图像传感器一般都是基于硅基等刚性衬底，这就决定了其本身无法弯曲、体积较大不易携带，无法满足现代多元社会对其在多个领域。柔性紫外图像传感器具有体积小、可弯曲甚至折叠等特点，可以和传统的硅基器件形成互补。
叠层空间调制相位差技术
中科院光电技术研究所任戈研究组提出了叠层空间调制相位差技术，通过对成像系统的光瞳平面进行小孔叠层扫描获得含有相位差异的图像，然后利用算法从中提取出成像系统的像差并复原图像。相关论文发表于《IEEE光子技术信件》。传统的相位差技术利用焦面和离焦面产生差异图像，要求CCD采样频率必须满足奈斯奎特采样定律。对于欠采样系统，像素重叠现象将导致子图像的许多高频成分被误采样为低频成分，从而极大影响相位差技术的测量精度。叠层空间调制相位差的概念，将相位差法推广至欠采样系统。由小孔叠层扫描得到的一组子图像都是过采样的，在算法探测过程中不会出现错误的频率信息。
量子成像研究
北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院孙鸣捷与国内外科学家合作，通过分析人眼视网膜的视锥细胞分布，研究人类视觉在动态追踪、细节捕获的成像特点，提出了非均匀分布的光子调制技术，实现非均匀自适应的量子成像技术，具有成像参数灵活变换、成像资源动态配置等优势。相关成果发表于《科学进展》。光学成像是一种用于辅助人类进行物体信息探测和记录的技术。例如人眼视网膜的视锥细胞呈现非均匀分布，中心视场高分辨，而周边视场分辨率较低；同时不同于光学成像镜头通过简单的变焦实现物体细节的捕获，人眼在自适应的改变中心视场位置进行细节捕获的同时，仍然保持着对全视场的动态感知。
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