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来源： 发布时间：2019-05-17
天文物理
原子分子动力学参数研究进展
中国科学技术大学物理学院近代物理系朱林繁课题组与中国科学院上海应用物理研究所、日本SPring-8同步辐射等国内外同行合作，在乙炔和氧分子的动力学参数研究方面取得新进展，研究成果连续发表于Astrophysical Journal Supplement Series。宇宙中物质的组成成分及其丰度，是建立元素起源理论的依据和研究天体演化的基础，对于天体物理和天体化学具有重要的意义。基于各种外太空望远镜和卫星观测的光谱方法，是确定宇宙物质组成成分和丰度的主要实验方法之一。作为解释卫星观测光谱的基本输入参数，高精度的原子分子动力学参数是决定所得物理结果准确与否的关键因素。
中子星冷却研究进展
中国科学院近代物理研究所科研人员及其合作者率先在中子星冷却的研究中将星体结构处理为随时间演化的，星体结构的演化与中子星热演化耦合在一起，研究成果发表于Astrophysical Journal。星体在冷却过程中，存储的热能并不能够完全释放出来，即动态处理给出的可释放热能低于传统静态处理给出的热能（效率η<1），因此星体冷却会比之前预期的快。星体质量越大，效率η越低，并且η不依赖于星体温度，也几乎不依赖于核物质状态方程。对于通常质量的中子星（～1.4倍太阳质量），传统的静态处理可以认为是一个比较好的近似，然而对于质量较大的中子星，动态处理或许是必要的。
脉冲星PSR B2035+36的周期跃变和辐射模式变换研究
中国科学院新疆天文台脉冲星团研究组利用南山观测站25米射电望远镜对PSR B2035+36的到达时间观测数据进行分析，分析结果发表于《皇家天文学会月刊》。PSR B2035+36在MJD 52950发生了一次比较小的跃变，但是跃变的自转减慢率相对较大；不同寻常的是跃变后的自转减慢率演化趋势与正常跃变的相反，导致跃变后的平均自转减慢率比跃变前增大了9.6%。PSR B2035+36的观测直接说明磁层的变化与周期跃变有关，也就是星体内部结构的变化有可能导致外部磁层的起伏。研究人员通过星风制动模型探究脉冲星自转和辐射的关联、星体内部结构和外部磁层的关系，并探究外部磁层起伏的诱发因素。
晕流LAMOST-N1来自于矮星系的化学证据
中国科学院国家天文台赵景昆、赵刚和青木和光等人利用日本斯巴鲁望远镜对晕流LAMOST-N1的6颗成员星进行了高分辨率光谱观测，通过分析成员星的丰度模式和最终观测结果，发现晕流LAMOST-N1来自于银河系对外部系统的吸积。由于LAMOST-N1的丰度模式和目前已知的典型矮星系的丰度模式也不完全一致，它的前身可能来自于一个较大的矮星系或者较早被吸积的矮星系，相关论文发表于The Astrophysical Journal。LAMOST-N1是迄今为止为数不多的在运动学成团，并且化学性质和银河系场星显著不同的太阳邻域的晕流，该研究对于银河系的并合历史研究具有重要意义。
天文物理
颗粒物质中能量涨落的特殊行为
上海交通大学物理与天文学院和自然科学研究院张洁教授研究组与合作者关于颗粒物质中能量涨落的实验进展发表于Physical Review Letters。研究发现对于颗粒物质这种高度耗散的非平衡态系统，在外界加载的剪切作用下，体系内部的弹性能量涨落具有新奇的随机性和统计规律，与体系内部微观上的塑性行为截然不同。进一步的实验统计发现，这种能量涨落的概率分布类似于热力学平衡态系统的Boltzmann形式的指数分布。这个结果暗示着，具有摩擦力和力链微结构、高度耗散的颗粒固体在塑性形变的过程中，其相空间的动力学演化结构是普适的，类似于传统自旋玻璃、热力学玻璃态物质(如金属玻璃)。
在弯曲时空中的波传播特性研究进展
西安交通大学陈天宁教授课题组与英国伯明翰大学和香港科技大学李赞恒（Jensen Li）课题组合作提出利用变换理论来研究弯曲时空，建立了弯曲时空的理论变换模型及物理方程。利用纯几何曲率的方法来构造满足变换媒介所需要的材料参数要求，以弹性波在弯曲结构中的传播为研究平台，研究了弹性波在类比虫洞结构中波动特性、遂穿效应、焦散特性等，相关论文发表于Physical Review Letters。弯曲时空中的波传播特性可以通过变换理论用更加简单的模型来研究；所设计的弹性波虫洞结构在虫洞半径大于某个阈值的时候，对波传播具有100%的遂穿效果；入射点和焦散线的尖端点满足特定的成像公式。
大质量分子外流的证认与统计研究
中国科学院新疆天文台恒星形成与演化团组科研人员利用东亚核心天文台JCMT望远镜的CO（3-2）巡天数据证认了157个大质量分子外流，极大增加了大质量分子外流的样本。相关成果发表于《天体物理学杂志》。这些外流候选体包含了大质量恒星形成的不同阶段，可以研究大质量恒星外流特性随演化阶段的变化，也为通过高分辨率观测研究大质量恒星形成提供了丰富的候选样本。通过统计分析，科研人员发现外流的探测率随着演化时间的增加在增加，外流的质量损失率与演化时间呈现正相关性，大质量外流在不同演化阶段的激发机制可能存在不同。
单向光纤原理
中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心光物理重点实验室陆凌研究组，同清华大学高等研究院的汪忠研究组合作，在磁性三维光子晶体中设计出了单向光子通道，即单向光纤的理论雏形。与传统光纤不同，在单向光纤中，光信号可以无散射地绕过任意形状的杂质或缺陷；研究论文发表于Nature Communications。这种单向光纤是基于近些年拓扑光子学的进展和外尔材料的发现设计出的一种拓扑波导。其原理是使用拓扑光子带隙材料将正反传输通道在三维空间中分开。团队通过螺旋调制外尔光子晶体，耦合并湮灭了外尔点，得到了这样的三维拓扑带隙材料，分开了正反传播的光子通道。
人体健康
纳米药物有望成为治疗哮喘的潜在靶向新药
浙江大学医学院附属第二医院呼吸与危重症医学科沈华浩、应颂敏教授团队与浙江大学药学院凌代舜教授团队通过多学科交叉研究发现：Bcl-2抑制剂小分子的纳米型药物能够很好地治疗哮喘的气道炎症和气道高反应性，相关论文发表于Biomaterials。全世界大约有3亿哮喘患者，中国约有3千万，我国是全球哮喘病死率最高的国家之一。目前仍有约占整个哮喘群体5％～10％的患者对常规治疗的反应不佳，其所花费的医疗资源占据50%以上，是导致哮喘治疗费用增加的主要原因之一。目前重症哮喘患者控制水平差，严重影响生活质量，占用巨额医疗资源，加重社会经济负担，是哮喘致残、致死的主要原因。
新型降胆固醇化合物
武汉大学生命科学学院宋保亮教授课题组与合作者发现一个强效的促进HMGCR蛋白降解的化合物从而减少他汀诱导的HMGCR蛋白累积及降低胆固醇，相关论文发表于Nature Communications。血液中长期高水平的胆固醇可导致动脉粥样硬化，进而引发心脑血管疾病。他汀类药物（statin）是胆固醇合成途径中的限速酶HMGCR的竞争性抑制剂，是目前临床主要的降胆固醇药物，被广泛用于心血管疾病的预防和治疗。然而，他汀类药物治疗后会导致HMGCR蛋白代偿性的增加，这一效应会削弱他汀类药物的疗效和增加副作用。Cmpd 81化合物通过促进HMGCR蛋白的泛素化修饰，从而降解他汀诱导的HMGCR蛋白。
肿瘤光声成像研究进展
中国科学技术大学化学与材料科学学院梁高林教授课题组报道了一种碱性磷酸酶控制的近红外纳米粒子的自组装用于光声成像信号放大的策略，并在动物肿瘤模型上显示了光声成像信号明显放大的效果，研究论文发表于Nano Letters。光声技术对浅表肿瘤的成像具有很高的空间分辨率。研究团队设计了一种化学结构式为1P的近红外探针，同时提出了一种碱性磷酸酶控制的、肿瘤细胞内自组装近红外纳米粒子用于肿瘤的增强光声成像策略。研究发现1P在碱性磷酸酶的作用下生成去磷酸化的产物1，1被肿瘤细胞摄取后自组装形成纳米粒子从而增强肿瘤的光声成像信号。
化敌为友——靶向肿瘤相关成纤维细胞
中山大学孙逸仙纪念医院宋尔卫教授团队在Nature Reviews Drug Discovery发表综述文章,系统总结了现有肿瘤相关成纤维细胞(CAFs)研究的进展，重点讨论了靶向或利用CAFs进行癌症治疗的潜在策略，以及该疗法应用于临床存在的挑战，对发展“通过靶向以CAFs为主体的肿瘤土壤治疗癌症”这一新型疗法具有促进意义。CAFs通常是肿瘤微环境中最丰富的间质细胞，在肿瘤进展过程起着重要的作用。这提示CAFs可能成为恶性肿瘤治疗的理想靶点。该文章系统综述了靶向CAFs改造肿瘤微环境以治疗癌症的研究进展，以期加速CAFs这一领域从基础研究到临床实践的转化。
脊柱退变致病机制研究
东南大学附属中大医院陆军副教授课题组开展基于miRNA靶向治疗椎间盘退变的临床前期研究。相关成果发表于Nature Communications。研究团队首先采用microRNA芯片技术及定量PCR技术，确定致病因子是miR-141。再采用miR-141 KO小鼠，观察其椎间盘退变的自然史。结果提示，沉默miR-141可避免椎间盘发生退变（IDD）。课题组经过进一步体外研究发现，miR-141可显著影响髓核细胞的表型。经过基因表达谱芯片及生物信息学研究发现，miR-141靶向调控SIRT1蛋白的表达有效，进而抑制椎间盘的退变。重要的是，采用纳米颗粒包裹的miR-141注入小鼠椎间盘内，可显著抑制椎间盘的退变。
第三代宫颈癌疫苗研究进展
厦门大学夏宁邵团队采用新兴的结构疫苗学方法，获得了只需要7种类病毒颗粒就能覆盖20种HPV病毒型别的第三代宫颈癌疫苗，为研制覆盖所有高危型别HPV的第三代宫颈癌疫苗奠定了关键技术基础，敲开了第三代宫颈癌疫苗研制大门。研究成果发表于Nature Communications。宫颈癌主要由人乳头瘤病毒(HPV)感染引起。提高宫颈癌疫苗预防效果的传统方式是增加HPV类病毒颗粒的种类，从而“一对一”地预防更多的HPV病毒型别。第一代和第二代宫颈癌疫苗，均使用类似于HPV天然病毒颗粒的“类病毒颗粒”作为疫苗抗原，其中九价疫苗可预防约90%的宫颈癌，仍有与另外近10%宫颈癌相关的HPV型没有得到覆盖。
耐多药结核精准治疗新策略
附属华山医院感染科教授张文宏牵头的全国多中心耐多药结核病协作网，通过长达4年的研究，提出的基于分子药敏的耐多药结核精准治疗新策略在国际上首次得到前瞻性论证。研究成果以“吡嗪酰胺分子药敏指导下的耐多药结核病优化方案：一项前瞻性队列研究”为题，发表于European Respiratory Journal。该研究是国际上首次尝试通过快速分子药敏精准指导耐多药结核治疗的前瞻性研究，也是中国第一个得到国际认可的短程化疗方案。中国耐多药结核患者中复治患者与二线药物的耐药比例高，但是耐药检测能力却远超南亚和非洲的贫穷国家。
多不饱和脂肪酸与代谢综合征发病风险研究
中国科学院上海营养与健康研究院林旭研究组与合作者在亚洲人群队列中揭示了n-3和n-6多不饱和脂肪酸（PUFA）与6年代谢综合征发病的关联及脂肪酸氧化功能潜在的调控作用。研究论文发表于Journal of Lipid Research。代谢综合征是包括腹型肥胖、血糖、血脂和血压异常的多种心血管代谢风险因素的集合，也是2型糖尿病和心血管疾病的重要干预窗口。研究发现基线红细胞膜总n-6PUFA和3种长链n-6PUFA（22:2n-6、22:4n-6和22:5n-6）能显著降低6年代谢综合征发病风险；在网络分析获得的代谢物模块中，长链n-6PUFA+超长链饱和脂肪酸模块与新发代谢综合征风险呈负相关。
新型材料
新型耐火“宣纸”
中国科学院上海硅酸盐研究所研究员朱英杰带领的科研团队，针对传统宣纸存在的问题，以无机纳米材料——羟基磷灰石超长纳米线为主要构建材料，成功研制出新型耐火“宣纸”，该“宣纸”具有易于书写性，优异的润墨性、抗霉性、耐久性、耐高温性和耐火性等性能，相关成果发表于ACS Sustainable Chemistry & Engineering。新型耐火“宣纸”具有优异的耐高温和耐火性能，长时间在火中灼烧也不会燃烧并保持完好。此外，新型耐火“宣纸”的制备只需3至4天，制备周期短，制备效率高。新型耐火“宣纸”有望作为耐高温、耐火书法绘画纸，应用于保护珍贵的艺术作品和重要文件免于火灾的损毁。
电子显微学研究发现固态物质新结构
中国科学院金属研究所陈春林研究员与日本东京大学Yuichi Ikuhara教授、重庆大学尹德强副教授等合作，在陶瓷材料中发现了区别于晶体、准晶体和非晶体的固态物质新结构：一维有序结构（或称为一维有序晶体）。相关论文发表于Nature Materials。固态物质按其微观结构的对称性可分为三大类：晶体、准晶体和非晶体。晶体具有旋转对称性和平移对称性，其原子有规则地在三维空间呈周期性重复排列。准晶体具有旋转对称性，但不具有平移对称性。准晶体的原子排列具有长程有序，但不具有三维平移周期性。非晶体不具有旋转对称性和平移对称性，其原子排列不具有长程有序。新发现的一维有序晶体更新了对固态物质结构的认识。
制备负载有单原子金属位点的三维多孔碳骨架复合材料及其应用
北京大学工学院邹如强课题组报道了关于负载有单原子金属位点的三维多孔碳骨架复合材料的制备，以及其在燃料电池氧还原催化的应用。相关论文发表于Angewandte Chemie。科研人员制备出负载有单原子金属位点的大尺寸的三维MOF衍生材料。当作为催化剂用于燃料电池中氧还原反应时，该材料表现出优于商业Pt/C的高性能。燃料电池作为新能源器件，因其能量密度高、产物零污染而备受关注。金属有机骨架材料（MOFs）是由金属位点及有机配体通过周期性配位而形成的一种新型多孔材料。该材料具有较高的比表面积、规整的孔道结构及可控的成分组成，被广泛应用于气体的吸附及分离、传感、催化等领域。
二维材料的摩擦学行为：从机制到调控策略
清华大学航天航空学院李群仰副教授团队与合作者系统回顾了二维材料摩擦学研究的最新进展，并对二维材料在润滑领域的潜在应用和研究方向进行了展望。研究论文发表于Materials Today。该文章综述了以石墨烯为主的二维材料摩擦和磨损研究的最新进展。分别从层间滑动和表面滑动的角度，对二维材料独特的摩擦行为及其背后的微观物理机制进行了综述；同时还重点介绍了若干种影响和调控二维材料表面摩擦性能的典型方法和策略，以及二维材料的磨损行为及其失效模式。最后，对二维材料摩擦研究进行了小结，并展望了该领域仍待研究的若干方向。
亲疏水复合敷料用于促进伤口愈合
中国科学院理化技术研究所仿生材料与界面科学实验室王树涛研究团队研制了一种由亲水微米纤维网络与疏水纳米纤维阵列复合的伤口敷料，该敷料可以单向地将生物流体从疏水侧泵到亲水侧，有效地泵出伤口周围多余生物流体。相关研究成果发表于Advanced Materials。伤口敷料在伤口周围微环境的生物流体管理中起着至关重要的作用，直接影响伤口愈合。在大鼠皮肤缺损伤口感染模型中，亲疏水复合敷料显示出相比传统敷料更快的伤口愈合速率。这种亲疏水复合敷料为未来伤口敷料设计与应用提供了新思路，有望在现有传统亲水/吸水敷料制备的基础上进行简单的改进与升级，快速推广应用于临床，加快伤口愈合，减轻患者痛苦。
石墨烯基宏观体构建与制备
哈尔滨工业大学土木学院钟晶课题组与来自国内外科研院所、高校的科研人员合作，在石墨烯基宏观体构建与制备方面取得系列成果。研究成果分别发表于《美国化学学会—纳米》和Nature Communications。针对限制石墨烯高分子防腐涂料性能提升的瓶颈问题，即石墨烯难以分散与空间分布难以控制等问题，提出了基于贝壳仿生结构的防腐策略。针对石墨烯难以大规模有效定向与致密组装问题，提出利用离心浇铸法在旋转过程中产生的离心力与剪切应力实现二维材料的高效大规模的高度定向及致密组装，实现了对石墨烯薄膜以及石墨烯复合材料的高效制备，并展现出极为优越的性能。
相变过程中材料热导率的研究
中国科学院上海硅酸盐研究所史迅研究员、陈立东研究员、曾华荣研究员、仇鹏飞副研究员与美国科罗拉多大学/华中科技大学杨荣贵教授合作，基于对经典热输运方程的校正，清晰阐述了相变过程中吸放热对热流传输的影响，发现相变除了可以影响材料的热容外，还会显著地导致材料热扩散系数降低这一实验假象，相变速度越快，热扩散系数降低的假象越严重。因此，材料相变时的真实热导率需要同时移除额外增加的热容和降低的热扩散系数的贡献。相关研究成果发表于Advance Materials。具有高热导率的材料常在散热方面用途广泛，而具有低热导率的材料则主要应用于隔热领域。
3D打印热固性材料领域研究进展
东华大学纤维材料改性重点国家实验室游正伟教授团队在3D打印热固性材料领域取得进展，系列成果分别发表于Materials Horizons和Advanced Functional Materials。3D打印技术是近年来新兴的先进加工手段，因其可快速高效地制造精细复杂的立体结构，方便个性化定制等特点，在诸多领域均展示出良好的应用前景。研究团队开展了一种3D打印热固性材料的通用策略及其多样化应用的研究，将盐粒和热固性材料预聚物结合为可3D打印的“复合墨水”。开展3D打印一体定制弹性可持续的面向可穿戴电子设备的摩擦纳米发电机的研究，实现摩擦纳米发电机3D打印一体成型。
原子分子动力学参数研究进展
中国科学技术大学物理学院近代物理系朱林繁课题组与中国科学院上海应用物理研究所、日本SPring-8同步辐射等国内外同行合作，在乙炔和氧分子的动力学参数研究方面取得新进展，研究成果连续发表于Astrophysical Journal Supplement Series。宇宙中物质的组成成分及其丰度，是建立元素起源理论的依据和研究天体演化的基础，对于天体物理和天体化学具有重要的意义。基于各种外太空望远镜和卫星观测的光谱方法，是确定宇宙物质组成成分和丰度的主要实验方法之一。作为解释卫星观测光谱的基本输入参数，高精度的原子分子动力学参数是决定所得物理结果准确与否的关键因素。
中子星冷却研究进展
中国科学院近代物理研究所科研人员及其合作者率先在中子星冷却的研究中将星体结构处理为随时间演化的，星体结构的演化与中子星热演化耦合在一起，研究成果发表于Astrophysical Journal。星体在冷却过程中，存储的热能并不能够完全释放出来，即动态处理给出的可释放热能低于传统静态处理给出的热能（效率η<1），因此星体冷却会比之前预期的快。星体质量越大，效率η越低，并且η不依赖于星体温度，也几乎不依赖于核物质状态方程。对于通常质量的中子星（～1.4倍太阳质量），传统的静态处理可以认为是一个比较好的近似，然而对于质量较大的中子星，动态处理或许是必要的。
脉冲星PSR B2035+36的周期跃变和辐射模式变换研究
中国科学院新疆天文台脉冲星团研究组利用南山观测站25米射电望远镜对PSR B2035+36的到达时间观测数据进行分析，分析结果发表于《皇家天文学会月刊》。PSR B2035+36在MJD 52950发生了一次比较小的跃变，但是跃变的自转减慢率相对较大；不同寻常的是跃变后的自转减慢率演化趋势与正常跃变的相反，导致跃变后的平均自转减慢率比跃变前增大了9.6%。PSR B2035+36的观测直接说明磁层的变化与周期跃变有关，也就是星体内部结构的变化有可能导致外部磁层的起伏。研究人员通过星风制动模型探究脉冲星自转和辐射的关联、星体内部结构和外部磁层的关系，并探究外部磁层起伏的诱发因素。
晕流LAMOST-N1来自于矮星系的化学证据
中国科学院国家天文台赵景昆、赵刚和青木和光等人利用日本斯巴鲁望远镜对晕流LAMOST-N1的6颗成员星进行了高分辨率光谱观测，通过分析成员星的丰度模式和最终观测结果，发现晕流LAMOST-N1来自于银河系对外部系统的吸积。由于LAMOST-N1的丰度模式和目前已知的典型矮星系的丰度模式也不完全一致，它的前身可能来自于一个较大的矮星系或者较早被吸积的矮星系，相关论文发表于The Astrophysical Journal。LAMOST-N1是迄今为止为数不多的在运动学成团，并且化学性质和银河系场星显著不同的太阳邻域的晕流，该研究对于银河系的并合历史研究具有重要意义。
天文物理
颗粒物质中能量涨落的特殊行为
上海交通大学物理与天文学院和自然科学研究院张洁教授研究组与合作者关于颗粒物质中能量涨落的实验进展发表于Physical Review Letters。研究发现对于颗粒物质这种高度耗散的非平衡态系统，在外界加载的剪切作用下，体系内部的弹性能量涨落具有新奇的随机性和统计规律，与体系内部微观上的塑性行为截然不同。进一步的实验统计发现，这种能量涨落的概率分布类似于热力学平衡态系统的Boltzmann形式的指数分布。这个结果暗示着，具有摩擦力和力链微结构、高度耗散的颗粒固体在塑性形变的过程中，其相空间的动力学演化结构是普适的，类似于传统自旋玻璃、热力学玻璃态物质(如金属玻璃)。
在弯曲时空中的波传播特性研究进展
西安交通大学陈天宁教授课题组与英国伯明翰大学和香港科技大学李赞恒（Jensen Li）课题组合作提出利用变换理论来研究弯曲时空，建立了弯曲时空的理论变换模型及物理方程。利用纯几何曲率的方法来构造满足变换媒介所需要的材料参数要求，以弹性波在弯曲结构中的传播为研究平台，研究了弹性波在类比虫洞结构中波动特性、遂穿效应、焦散特性等，相关论文发表于Physical Review Letters。弯曲时空中的波传播特性可以通过变换理论用更加简单的模型来研究；所设计的弹性波虫洞结构在虫洞半径大于某个阈值的时候，对波传播具有100%的遂穿效果；入射点和焦散线的尖端点满足特定的成像公式。
大质量分子外流的证认与统计研究
中国科学院新疆天文台恒星形成与演化团组科研人员利用东亚核心天文台JCMT望远镜的CO（3-2）巡天数据证认了157个大质量分子外流，极大增加了大质量分子外流的样本。相关成果发表于《天体物理学杂志》。这些外流候选体包含了大质量恒星形成的不同阶段，可以研究大质量恒星外流特性随演化阶段的变化，也为通过高分辨率观测研究大质量恒星形成提供了丰富的候选样本。通过统计分析，科研人员发现外流的探测率随着演化时间的增加在增加，外流的质量损失率与演化时间呈现正相关性，大质量外流在不同演化阶段的激发机制可能存在不同。
单向光纤原理
中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心光物理重点实验室陆凌研究组，同清华大学高等研究院的汪忠研究组合作，在磁性三维光子晶体中设计出了单向光子通道，即单向光纤的理论雏形。与传统光纤不同，在单向光纤中，光信号可以无散射地绕过任意形状的杂质或缺陷；研究论文发表于Nature Communications。这种单向光纤是基于近些年拓扑光子学的进展和外尔材料的发现设计出的一种拓扑波导。其原理是使用拓扑光子带隙材料将正反传输通道在三维空间中分开。团队通过螺旋调制外尔光子晶体，耦合并湮灭了外尔点，得到了这样的三维拓扑带隙材料，分开了正反传播的光子通道。
人体健康
纳米药物有望成为治疗哮喘的潜在靶向新药
浙江大学医学院附属第二医院呼吸与危重症医学科沈华浩、应颂敏教授团队与浙江大学药学院凌代舜教授团队通过多学科交叉研究发现：Bcl-2抑制剂小分子的纳米型药物能够很好地治疗哮喘的气道炎症和气道高反应性，相关论文发表于Biomaterials。全世界大约有3亿哮喘患者，中国约有3千万，我国是全球哮喘病死率最高的国家之一。目前仍有约占整个哮喘群体5％～10％的患者对常规治疗的反应不佳，其所花费的医疗资源占据50%以上，是导致哮喘治疗费用增加的主要原因之一。目前重症哮喘患者控制水平差，严重影响生活质量，占用巨额医疗资源，加重社会经济负担，是哮喘致残、致死的主要原因。
新型降胆固醇化合物
武汉大学生命科学学院宋保亮教授课题组与合作者发现一个强效的促进HMGCR蛋白降解的化合物从而减少他汀诱导的HMGCR蛋白累积及降低胆固醇，相关论文发表于Nature Communications。血液中长期高水平的胆固醇可导致动脉粥样硬化，进而引发心脑血管疾病。他汀类药物（statin）是胆固醇合成途径中的限速酶HMGCR的竞争性抑制剂，是目前临床主要的降胆固醇药物，被广泛用于心血管疾病的预防和治疗。然而，他汀类药物治疗后会导致HMGCR蛋白代偿性的增加，这一效应会削弱他汀类药物的疗效和增加副作用。Cmpd 81化合物通过促进HMGCR蛋白的泛素化修饰，从而降解他汀诱导的HMGCR蛋白。
肿瘤光声成像研究进展
中国科学技术大学化学与材料科学学院梁高林教授课题组报道了一种碱性磷酸酶控制的近红外纳米粒子的自组装用于光声成像信号放大的策略，并在动物肿瘤模型上显示了光声成像信号明显放大的效果，研究论文发表于Nano Letters。光声技术对浅表肿瘤的成像具有很高的空间分辨率。研究团队设计了一种化学结构式为1P的近红外探针，同时提出了一种碱性磷酸酶控制的、肿瘤细胞内自组装近红外纳米粒子用于肿瘤的增强光声成像策略。研究发现1P在碱性磷酸酶的作用下生成去磷酸化的产物1，1被肿瘤细胞摄取后自组装形成纳米粒子从而增强肿瘤的光声成像信号。
化敌为友——靶向肿瘤相关成纤维细胞
中山大学孙逸仙纪念医院宋尔卫教授团队在Nature Reviews Drug Discovery发表综述文章,系统总结了现有肿瘤相关成纤维细胞(CAFs)研究的进展，重点讨论了靶向或利用CAFs进行癌症治疗的潜在策略，以及该疗法应用于临床存在的挑战，对发展“通过靶向以CAFs为主体的肿瘤土壤治疗癌症”这一新型疗法具有促进意义。CAFs通常是肿瘤微环境中最丰富的间质细胞，在肿瘤进展过程起着重要的作用。这提示CAFs可能成为恶性肿瘤治疗的理想靶点。该文章系统综述了靶向CAFs改造肿瘤微环境以治疗癌症的研究进展，以期加速CAFs这一领域从基础研究到临床实践的转化。
脊柱退变致病机制研究
东南大学附属中大医院陆军副教授课题组开展基于miRNA靶向治疗椎间盘退变的临床前期研究。相关成果发表于Nature Communications。研究团队首先采用microRNA芯片技术及定量PCR技术，确定致病因子是miR-141。再采用miR-141 KO小鼠，观察其椎间盘退变的自然史。结果提示，沉默miR-141可避免椎间盘发生退变（IDD）。课题组经过进一步体外研究发现，miR-141可显著影响髓核细胞的表型。经过基因表达谱芯片及生物信息学研究发现，miR-141靶向调控SIRT1蛋白的表达有效，进而抑制椎间盘的退变。重要的是，采用纳米颗粒包裹的miR-141注入小鼠椎间盘内，可显著抑制椎间盘的退变。
第三代宫颈癌疫苗研究进展
厦门大学夏宁邵团队采用新兴的结构疫苗学方法，获得了只需要7种类病毒颗粒就能覆盖20种HPV病毒型别的第三代宫颈癌疫苗，为研制覆盖所有高危型别HPV的第三代宫颈癌疫苗奠定了关键技术基础，敲开了第三代宫颈癌疫苗研制大门。研究成果发表于Nature Communications。宫颈癌主要由人乳头瘤病毒(HPV)感染引起。提高宫颈癌疫苗预防效果的传统方式是增加HPV类病毒颗粒的种类，从而“一对一”地预防更多的HPV病毒型别。第一代和第二代宫颈癌疫苗，均使用类似于HPV天然病毒颗粒的“类病毒颗粒”作为疫苗抗原，其中九价疫苗可预防约90%的宫颈癌，仍有与另外近10%宫颈癌相关的HPV型没有得到覆盖。
耐多药结核精准治疗新策略
附属华山医院感染科教授张文宏牵头的全国多中心耐多药结核病协作网，通过长达4年的研究，提出的基于分子药敏的耐多药结核精准治疗新策略在国际上首次得到前瞻性论证。研究成果以“吡嗪酰胺分子药敏指导下的耐多药结核病优化方案：一项前瞻性队列研究”为题，发表于European Respiratory Journal。该研究是国际上首次尝试通过快速分子药敏精准指导耐多药结核治疗的前瞻性研究，也是中国第一个得到国际认可的短程化疗方案。中国耐多药结核患者中复治患者与二线药物的耐药比例高，但是耐药检测能力却远超南亚和非洲的贫穷国家。
多不饱和脂肪酸与代谢综合征发病风险研究
中国科学院上海营养与健康研究院林旭研究组与合作者在亚洲人群队列中揭示了n-3和n-6多不饱和脂肪酸（PUFA）与6年代谢综合征发病的关联及脂肪酸氧化功能潜在的调控作用。研究论文发表于Journal of Lipid Research。代谢综合征是包括腹型肥胖、血糖、血脂和血压异常的多种心血管代谢风险因素的集合，也是2型糖尿病和心血管疾病的重要干预窗口。研究发现基线红细胞膜总n-6PUFA和3种长链n-6PUFA（22:2n-6、22:4n-6和22:5n-6）能显著降低6年代谢综合征发病风险；在网络分析获得的代谢物模块中，长链n-6PUFA+超长链饱和脂肪酸模块与新发代谢综合征风险呈负相关。
新型材料
新型耐火“宣纸”
中国科学院上海硅酸盐研究所研究员朱英杰带领的科研团队，针对传统宣纸存在的问题，以无机纳米材料——羟基磷灰石超长纳米线为主要构建材料，成功研制出新型耐火“宣纸”，该“宣纸”具有易于书写性，优异的润墨性、抗霉性、耐久性、耐高温性和耐火性等性能，相关成果发表于ACS Sustainable Chemistry & Engineering。新型耐火“宣纸”具有优异的耐高温和耐火性能，长时间在火中灼烧也不会燃烧并保持完好。此外，新型耐火“宣纸”的制备只需3至4天，制备周期短，制备效率高。新型耐火“宣纸”有望作为耐高温、耐火书法绘画纸，应用于保护珍贵的艺术作品和重要文件免于火灾的损毁。
电子显微学研究发现固态物质新结构
中国科学院金属研究所陈春林研究员与日本东京大学Yuichi Ikuhara教授、重庆大学尹德强副教授等合作，在陶瓷材料中发现了区别于晶体、准晶体和非晶体的固态物质新结构：一维有序结构（或称为一维有序晶体）。相关论文发表于Nature Materials。固态物质按其微观结构的对称性可分为三大类：晶体、准晶体和非晶体。晶体具有旋转对称性和平移对称性，其原子有规则地在三维空间呈周期性重复排列。准晶体具有旋转对称性，但不具有平移对称性。准晶体的原子排列具有长程有序，但不具有三维平移周期性。非晶体不具有旋转对称性和平移对称性，其原子排列不具有长程有序。新发现的一维有序晶体更新了对固态物质结构的认识。
制备负载有单原子金属位点的三维多孔碳骨架复合材料及其应用
北京大学工学院邹如强课题组报道了关于负载有单原子金属位点的三维多孔碳骨架复合材料的制备，以及其在燃料电池氧还原催化的应用。相关论文发表于Angewandte Chemie。科研人员制备出负载有单原子金属位点的大尺寸的三维MOF衍生材料。当作为催化剂用于燃料电池中氧还原反应时，该材料表现出优于商业Pt/C的高性能。燃料电池作为新能源器件，因其能量密度高、产物零污染而备受关注。金属有机骨架材料（MOFs）是由金属位点及有机配体通过周期性配位而形成的一种新型多孔材料。该材料具有较高的比表面积、规整的孔道结构及可控的成分组成，被广泛应用于气体的吸附及分离、传感、催化等领域。
二维材料的摩擦学行为：从机制到调控策略
清华大学航天航空学院李群仰副教授团队与合作者系统回顾了二维材料摩擦学研究的最新进展，并对二维材料在润滑领域的潜在应用和研究方向进行了展望。研究论文发表于Materials Today。该文章综述了以石墨烯为主的二维材料摩擦和磨损研究的最新进展。分别从层间滑动和表面滑动的角度，对二维材料独特的摩擦行为及其背后的微观物理机制进行了综述；同时还重点介绍了若干种影响和调控二维材料表面摩擦性能的典型方法和策略，以及二维材料的磨损行为及其失效模式。最后，对二维材料摩擦研究进行了小结，并展望了该领域仍待研究的若干方向。
亲疏水复合敷料用于促进伤口愈合
中国科学院理化技术研究所仿生材料与界面科学实验室王树涛研究团队研制了一种由亲水微米纤维网络与疏水纳米纤维阵列复合的伤口敷料，该敷料可以单向地将生物流体从疏水侧泵到亲水侧，有效地泵出伤口周围多余生物流体。相关研究成果发表于Advanced Materials。伤口敷料在伤口周围微环境的生物流体管理中起着至关重要的作用，直接影响伤口愈合。在大鼠皮肤缺损伤口感染模型中，亲疏水复合敷料显示出相比传统敷料更快的伤口愈合速率。这种亲疏水复合敷料为未来伤口敷料设计与应用提供了新思路，有望在现有传统亲水/吸水敷料制备的基础上进行简单的改进与升级，快速推广应用于临床，加快伤口愈合，减轻患者痛苦。
石墨烯基宏观体构建与制备
哈尔滨工业大学土木学院钟晶课题组与来自国内外科研院所、高校的科研人员合作，在石墨烯基宏观体构建与制备方面取得系列成果。研究成果分别发表于《美国化学学会—纳米》和Nature Communications。针对限制石墨烯高分子防腐涂料性能提升的瓶颈问题，即石墨烯难以分散与空间分布难以控制等问题，提出了基于贝壳仿生结构的防腐策略。针对石墨烯难以大规模有效定向与致密组装问题，提出利用离心浇铸法在旋转过程中产生的离心力与剪切应力实现二维材料的高效大规模的高度定向及致密组装，实现了对石墨烯薄膜以及石墨烯复合材料的高效制备，并展现出极为优越的性能。
相变过程中材料热导率的研究
中国科学院上海硅酸盐研究所史迅研究员、陈立东研究员、曾华荣研究员、仇鹏飞副研究员与美国科罗拉多大学/华中科技大学杨荣贵教授合作，基于对经典热输运方程的校正，清晰阐述了相变过程中吸放热对热流传输的影响，发现相变除了可以影响材料的热容外，还会显著地导致材料热扩散系数降低这一实验假象，相变速度越快，热扩散系数降低的假象越严重。因此，材料相变时的真实热导率需要同时移除额外增加的热容和降低的热扩散系数的贡献。相关研究成果发表于Advance Materials。具有高热导率的材料常在散热方面用途广泛，而具有低热导率的材料则主要应用于隔热领域。
3D打印热固性材料领域研究进展
东华大学纤维材料改性重点国家实验室游正伟教授团队在3D打印热固性材料领域取得进展，系列成果分别发表于Materials Horizons和Advanced Functional Materials。3D打印技术是近年来新兴的先进加工手段，因其可快速高效地制造精细复杂的立体结构，方便个性化定制等特点，在诸多领域均展示出良好的应用前景。研究团队开展了一种3D打印热固性材料的通用策略及其多样化应用的研究，将盐粒和热固性材料预聚物结合为可3D打印的“复合墨水”。开展3D打印一体定制弹性可持续的面向可穿戴电子设备的摩擦纳米发电机的研究，实现摩擦纳米发电机3D打印一体成型。
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