化石数据
　　
　　

蛙类琥珀化石

　　中国地质大学（北京）邢立达研究团队与美国佛罗里达大学David C.Blackburn等科学家合作，对陆续收集到的缅甸蛙类琥珀化石展开了细致的研究，研究成果发表于Scientific Reports。蛙类由于骨骼柔软纤细、骨化程度低且软骨组织多，很难形成完整的化石，被完好“封存”于琥珀中的情况就更加罕见。这次发现的“琥珀蛙”既是缅甸地区首次发现的蛙类琥珀，也是世界现存最古老的蛙类琥珀化石。在此之前，人们仅在墨西哥和多米尼加两地发现过蛙类琥珀化石，且均来自约2000～3000万年前的新生代时期。而这次的“琥珀蛙”来自约9900万年前（约1亿年前）的白垩纪中期，与恐龙处在同一时期。
　　

化石大数据与古气候模型研究对未来温度季节性变化的启示

　　中国科学院西双版纳热带植物园热带森林生态学重点实验室古生态组李树峰等人和生物地理与生态学研究组星耀武，以及英国布里斯托大学等研究人员结合植物大化石数据和气候模型开展合作研究，研究论文发表于Gondwana Research。论文整合了渐新世欧亚大陆中高纬度地区149个植物大化石数据点，利用共存法重建了化石点的古气候数据。通过对不同时期和地区的古气候进行对比，分析了早、晚渐新世欧亚大陆不同地区的气候差异，以及和现代气候的对比分析。进一步对比了化石数据和英国布里斯托大学一系列HadCM3L模型模拟的渐新世气候结果，分析了化石数据和气候模型之间的差异。
　　

“许昌人”遗址地质考古研究

　　中国科学院古脊椎动物与古人类研究所李浩与山东大学文化遗产研究院李占扬、南非比勒陀利亚大学Matt Lotter以及南非金山大学Kathleen Kuman合作，从地质考古学的视角对“许昌人”遗址的形成过程进行了深入分析，探讨了该遗址不同地质层位的沉积环境及其对遗址本身的改造程度和影响；研究成果发表于Journal of Archaeological Science。“许昌人”遗址位于中国河南省许昌市灵井镇，是一处由泉水形成的水塘或小型湖泊（滨湖相）遗址。遗址出土的两具古人类头骨化石兼具中更新世古老型人类、早期现代人与尼安德特人的特征，光释光测年结果为距今约12.5万～10.5万年。
　　

家鸡卷羽性状的遗传机制

　　广东海洋大学教授杜炳旺研究团队和中国科学院昆明动物研究所研究员张亚平、吴东东课题组开展合作，深入探讨麒麟鸡卷羽的遗传机制，研究成果发表于Journal of Molecular Cell Biology。基于注射慢病毒载体的羽毛再生实验进一步揭示发生在KRT75L4基因编码区的15bp缺失是造成麒麟鸡卷羽的原因。该研究结果提示了不同家鸡品种的卷羽性状具有独立的遗传机制。此外，该工作表明群体基因组学分析可以应用于孟德尔性状（Mendelian trait）定位研究。相比于基于构建杂交谱系进行连锁分析的传统策略，群体基因组学分析显得更加简便易行。
　　
　　
　　
　　　　
化石数据
　　
　　

中国南部2.2万年前大熊猫线粒体基因组揭示了新的熊猫谱系

　　由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所付巧妹研究员及其团队主导、动物研究所魏辅文研究员参与，提取、捕获和测序了一个2.2万年前的大熊猫完整的线粒体基因组。这是迄今为止进行基因测序的最古老的大熊猫，也是第一个完整的古熊猫线粒体基因组。研究论文发表于Current Biology。该熊猫个体由团队成员张颖奇2014年发现于慈竹坨洞。我国南方炎热潮湿的气候条件下，DNA的保存非常困难，对这里的古代样本，特别是数万年前的样本进行基因重建十分艰难。该研究推断慈竹坨个体与现存大熊猫的母系祖先们分离的时间可追溯到中更新世（22.7万～14.4万年前），远远早于现存大熊猫最直接母系共同祖先生存的年代（9.4万～5.5万年前）。　　
　　

地球上最古老的足迹化石

　　中国科学院南京地质古生物研究所和美国弗吉尼亚理工大学组成的早期生命研究团队，在湖北宜昌三峡地区埃迪卡拉系灯影组（5.51亿～5.41亿年前）地层中发现的一系列足迹化石，为破解具有附肢的两侧对称动物的起源，提供了重要线索，研究论文发表于Science Advances。该足迹化石由两列足印组成，这些足印形成重复的“序列”或“簇”。这些足迹化石与潜穴相连，反映了造迹生物行为的复杂性。该发现将足迹化石的记录提前到了埃迪卡拉纪，是目前已知最古老的足迹。虽然该类足迹的造迹生物未被保存或者没有被发现，但推测它们很可能是节肢动物、环节动物或它们的祖先。
　　

蜥蜴学习行为研究进展

　　中国科学院成都生物研究所两栖爬行动物研究室博士齐银通过与澳大利亚迈考瑞大学Martin Whiting教授合作，以广泛分布于澳大利亚东部的石龙子物种Eulamprus quoyii为研究模型，通过设置一系列学习任务，包括空间记忆、工具使用和条件反射，测试了蜥蜴学习行为与整体认知能力的相关关系。研究成果发表于Animal Cognition。空间学习能力强的个体，在其他学习任务中也具有较强的学习能力，而空间学习能力弱的个体在其它学习任务中也具有较好的学习能力。这表明特定任务的学习能力与个体整体的认知水平并没有必然的联系，蜥蜴学习能力随着学习任务和个体的变化而变化。
　　

早期陆生植物演化研究进展

　　北京大学地球与空间科学学院薛进庄副教授与国内外同行协力合作，将陆生维管植物起源和早期演化方面的研究进展发表于Earth-Science Reviews。中国的泥盆纪植物化石研究，始于丁文江先生（中国地质学的奠基人之一）在1910年代考察云南、浙江等地区含植物化石的泥盆纪地层。此后几代古植物学家对华南志留—泥盆纪植物开展了系统的研究工作，其中对物种进行识别和系统描述的分类学研究是理解植物演化的基础。论文评价了华南已报道的87属、112种维管植物的有效性以及它们的分类位置，并基于最新的地层学研究结果对这些植物的地质年代进行了梳理，厘定了华南板块志留纪晚期至泥盆纪末的维管植物名录。
　　
　　
　　　　
信息科技
　　
　　

CDEX暗物质研究进展

　　清华大学主导的中国暗物质实验（China Dark matter EXperiment, CDEX）合作组利用液氮直冷点电极高纯锗探测器在4～5GeV范围内给出8×10-42cm2的自旋无关暗物质直接探测灵敏度，获得世界目前最好的结果，研究论文发表于Physical Review Letters。中国暗物质实验研究团队正式成立于2009年，由清华大学（工程物理系）主导，联合四川大学、南开大学、中国原子能科学研究院、北京师范大学、雅砻江流域水电开发有限公司等多家单位组成，使用点电极高纯锗探测器进行暗物质直接探测研究，计划未来使用吨量级的点电极高纯锗探测器阵列进行暗物质直接探测和无中微子双贝塔衰变的测量。
　　

氮化镓高压电力电子器件

　　中国科学院微电子研究所高频高压中心刘新宇研究团队在氮化镓高压电力电子器件领域取得进展，提出了一种低损伤、高性能的新型氮化镓横向肖特基二极管结构，有望提升各类电源和无线充电系统的效率和功率密度，研究成果论文被IEEE国际功率半导体器件与功率集成电路会议（ISPSD 2018）收录。肖特基二极管是各类电源模块、UPS、光伏发电、电动汽车、无线充电应用中必不可少的原件，主要用于整流、续流以及防护用途。对比传统的硅基肖特基二极管，氮化镓肖特基二极管更耐压，适合于300V以上的电路系统，具有非常广阔的应用空间。
　　

狄拉克源晶体管研究进展：实现超低功耗的高性能晶体管

　　北京大学电子学系、纳米器件物理与化学教育部重点实验室张志勇教授、彭练矛教授课题组重新审视了MOS晶体管亚阈值摆幅的物理极限，提出一种新型超低功耗的场效应晶体管，采用具有特定掺杂的石墨烯作为一个“冷”电子源，用半导体碳纳米管作为有源沟道，以高效率的顶栅结构构建出狄拉克源场效应晶体管（Dirac source-FET, DS-FET），在实验上实现室温下40mV/DEC左右的亚阈值摆幅。研究论文发表于Science。DS-FET具有优秀的可缩减性，当器件沟道长度缩至15nm时，仍可稳定地实现亚60mV/DEC的亚阈值摆幅。这种狄拉克源的器件结构不依赖半导体材料。
　　

磁控电子结构领域研究进展

　　中国科学院宁波材料技术与工程研究所钟志诚研究员团队和荷兰特文特大学廖昭亮博士合作，提出了一种新型的磁控电子结构效应：通过外磁场调控磁化方向，借助自旋轨道耦合，实现电子能带结构的巨大改变，可用于设计新型的磁电、磁光器件。研究论文发表于Nano Letters。通过施加外磁场改变磁化方向，实现对能带结构的巨大改变，进而调控一系列相关的电子特性。利用该效应，可以制备出新型的自旋电子器件及磁电、磁光器件。此外，该效应需要满足低对称性、强自旋轨道耦合、长程铁磁序三个条件，基于以上条件进行搜寻，有望发现更多具有磁控电子结构效应的材料体系。
　　
　　
　　　
信息科技
　　
　　

人工智能与量子信息技术交叉领域研究进展

　　上海交通大学金贤敏研究团队与南方科技大学翁文康教授合作，将机器学习技术应用于解决量子信息难题，实验实现了基于人工神经网络的量子态分类器，研究论文发表于Physical Review Letters。量子信息科学与人工智能技术，作为近年来最前沿的研究领域，不断取得改变传统信息科学的进展。量子信息科学以量子物理基本原理作为依托，结合数学、信息科学、光电工程等学科，有望为信息安全和计算机的绝对计算能力带来革命性的提升；另一方面，机器学习作为人工智能研究领域中一个极其重要的研究分支，在大数据时代背景下，能有效地抽取信息，从信息技术到社会科学等多个领域中，展示其解决实际问题的巨大潜力。
　　

初级视觉皮层中内部连接及反馈连接的功能结构

　　中国科学院神经科学研究所、脑科学与智能技术卓越创新中心、神经科学国家重点实验室蒲慕明研究组建立了一套旨在研究脑区间连接的双色钙成像方法，并利用这种方法对树?中投射至初级视觉皮层（V1）的两条输入通路的功能结构进行了探讨。研究论文发表于PNAS。科学家将钙指示蛋白连接到囊泡蛋白上，成功实现了钙指示蛋白的突触前定位，并进一步构造了多种具有不同颜色和反应特性的版本。这样，研究者们就可以将具有不同颜色的钙指示蛋白表达到不同的输入通路上，并通过双色钙成像同时测量这些不同通路的反应特性，进而比较它们的功能结构。
　　

基于微型光电上转换器件的植入式光源

　　清华大学电子系盛兴研究组通过设计制备新型的半导体光电异质结构，实现了从红外光到可见光的高效、快速的转换。制备的微型光源被植入活体动物体内，实现了对生物神经系统的有效光遗传调控。研究论文发表于PNAS。通过运用新型的光—电转换机制，克服了传统非线性上转换材料的一系列问题，实现了低光照下的线性近红外到可见光的上转换，同时将能量转换的响应时间缩减至纳秒量级。通过特殊的转移和封装方式，实现了可靠性高、生物兼容性好的植入上转换微型光源。这是一种可无线控制和远程激发的上转换微型光源。该研究为低创伤、无线、植入式光电神经接口的实现提供了新的研究思路。
　　

零磁场核磁共振的普适量子控制及其保真度评估

　　中国科学技术大学杜江峰院士领导的中国科学院微观磁共振重点实验室、彭新华教授课题组与德国亥姆霍兹研究所、加拿大滑铁卢大学合作，实现了零磁场核自旋体系的普适量子控制和发展了用于评估量子控制和量子态的方法，研究论文发表于Science Advances。利用精心设计的组合脉冲实现了原子核自旋的单比特门和多比特门，首次实现了零磁场核磁共振的普适量子控制，同时发展了评估量子控制保真度的方法，对量子控制的质量进行了评估，操控保真度高达99%。基于该工作发展的量子控制技术，可以实现对不同自旋之间相互作用的选择性测量，而选择出的反对称性自旋相互作用可以用于检验分子的宇称不守恒规律。
　　
　　
　　　
天文地理
　　
　　

日冕加热研究进展

　　南京大学天文与空间科学学院丁明德教授课题组与美国蒙大拿州立大学物理系Dana Longcope教授课题组合作，在日冕加热机制研究方面取得研究进展，相关关成果发表于Nature Communications。日冕加热是天体物理中的经典难题之一。利用卫星观测资料测量出活动区冕环的“非理想”速度，即冕环的实际运动相对于“冻结”在理想等离子体上所产生的额外“滑动”。这个速度正比于磁重联的速率，据此可推导出加热冕环的能流密度。在流体静力学平衡条件下，可以进一步推导出冕环的温度和密度分布，重构出整个日冕。该项研究证明了脉冲式的重联事件是加热活动区日冕的有效机制。
　　

利用LAMOST数据研究银河系厚盘形成机制

　　中国科学院国家天文台天体丰度与星系演化研究团组邢千帆博士与赵刚研究员利用郭守敬望远镜（LAMOST）光谱巡天数据，对太阳邻域F和G型矮星的镁元素丰度进行了详细研究。该研究发表于《皇家天文学会月刊》。研究者在银河系厚盘中发现了吸积成分的存在，这些恒星具有异常偏低的镁元素丰度，并表现出较大的轨道偏心率和极大银心距，是银河系并合周围矮星系的遗迹，为富气体并合模型描述的厚盘形成机制提供了观测上的支持。该研究进一步分析了厚盘恒星的轨道偏心率分布，与基于富气体并合模型的数值模拟结果相一致，为该模型提供了观测上的支持。
　　

日珥大幅度振荡的多波段观测进展

　　中国科学院紫金山天文台太阳活动的多波段观测研究团组张擎?副研究员等在日珥大幅度振荡研究领域取得进展，研究论文发表于The Astrophysical Journal。太阳磁场在各种爆发活动中起着关键作用。研究者利用地面和空间望远镜的高分辨率和多波段观测资料，对典型的大幅度日珥振荡事件（水平、垂直和纵向振荡）进行详细的个例分析，研究了振荡的触发机制（暗条通道内的磁重联、日冕喷流和极紫外波）、振荡参数（振幅、周期、衰减时标等）随时间和空间的变化以及日珥磁场的诊断。揭示了日珥振荡触发机制的多样性、振荡行为的复杂性和磁场诊断方法的有效性。
　　

一种限制耀变体高能辐射区位置的新方法

　　中国科学院云南天文台高能天体物理研究组的闫大海副研究员、王建成研究员和华中科技大学的吴庆文教授等提出了一个新方法来限制耀变体（Blazar）喷流中的高能辐射区位置，该成果发表于The Astrophysical Journal。耀变体是一类特殊的活动星系核（AGN），它具有一个指向地球的相对论性喷流，具有从射电到甚高能（TeV）伽马射线的电磁辐射，表现出许多极端的物理特性。研究人员结合光学波段的观测资料对两个耀变体进行分析研究，结果表明对于有快速光学光变的耀变体，该方法可以非常有效地限制耀变体喷流中的高能辐射区位置。
　　
　　
　　　　
天文地理
　　
　　

黄土高原自然和人为植被恢复模式下高精度土壤水分补给机制研究

　　中国科学院地球环境研究所金钊研究员及其合作者选择黄土高原西峰南小河沟对比小流域董庄沟和杨家沟为研究对象，研究了小流域在长期的自然（植被自然恢复）和人为（人工植树造林）植被恢复模式下降雨补给土壤水分的阈值条件和影响因素，即多大的降雨才能入渗到土壤的问题。研究论文发表于Hydrological Processes。文章认为，针对自然恢复和人工造林这两种黄土高原最为重要的植被恢复模式，生态效益存在权衡，彻底否定任何一种模式都是不科学的，自然恢复有利于水资源的平衡，但在控制侵蚀和削减暴雨洪水方面远远弱于人工林地。针对黄土高原的植被生态建设，需要采用更为全面科学的评估方法和指标。
　　

沟头下游植被带对股流水动力及沟床侵蚀过程研究

　　中国科学院成都山地灾害与环境研究所研究员熊东红团队基于成都山地所元谋站的原位沟头小区开展了相关的放水冲刷模拟实验，基于实验模拟了沟头下游不同植被带长度对沟头小区径流及侵蚀过程的影响；相关论文发表于Land degradation & development。沟蚀是一种剧烈的土壤侵蚀形式，而植被对沟蚀的控制效益存在“降低侵蚀为主”和“增加沉积为主”的分歧。冲沟沟头是沟蚀发育最活跃的区域。综合来看，沟头下游沟床的植被带的主要作用是有效降低沟床的侵蚀产沙，其作用机制是通过植被对径流的分流效应结合根系固土效应共同作用的结果。
　　

盐碱对植物早期生长影响

　　中国科学院东北地理与农业生态研究所周道玮研究员等以豆科牧草紫花苜蓿和禾本科牧草披碱草为对象，研究7种钠盐、共31个不同浓度的溶液处理对两种牧草种子萌发和幼苗生长的影响，测定和计算每种溶液的pH、电导率、水势、钠离子浓度和盐含量；相关论文发表于Plant and Soil。土壤盐渍化是影响农业生产和环境的世界性问题。该研究结果表明，未来的相关研究应该考虑多盐的胁迫作用，特别是对植物生长抑制性强的盐；无论室内模拟、野外实验还是盐碱地改良，应更加重视盐含量和电导率两个参数。研究结果可为制定有效的盐碱地恢复措施及盐碱土地利用提供重要信息。
　　

气候变化背景下青藏高原植被的气候主控因子发生变化

　　中国科学院地理科学与资源研究所的王训明研究团队利用气温和降水资料以及植被指数（NDVI）数据集，分析了1982—2011年间青藏高原植被活动与气候因子之间相关性的时空变化。研究论文发表于Advances in Atmospheric Sciences。研究团队发现在青藏高原中部及东南部区域，生长季前的降水量与生长季植被活动之间显著的正相关关系在上世纪90年代中期以来持续变弱，而与此同时气温与植被活动之间的相关系数明显增加并超过显著性水平，表明这一区域植被活动的气候主控因子可能在上世纪90年代中期由降水量转变为气温。气候变暖对高海拔区域生态系统可能产生有利的影响。