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科大资讯 | 近期科研成果速览(十二月上)

原标题:科大资讯 | 近期科研成果速览(十二月上)

来源:中国科学技术大学

本期目录

1、中国科大在宇宙起源和非线性原初引力波取得突破

2、中国科大研制强耦合催化剂实现酸性介质中过氧化氢的高效电合成

3、中国科大在肿瘤光声成像研究中取得新进展

4、中国科大团队揭示代谢酶ENO1调控肝癌的新机制

5、中国科大研制新型多色显示和自供电电致变色器件

6、中国科大在新一代神威超级计算机上首次实现EAST和CFETR聚变堆全装置动理学等离子体演化模拟

7、中国科大提出东亚季风区全新世降水时空变化新机制

01

中国科大在宇宙起源和非线性原初引力波取得突破

中国科大蔡一夫教授带领国际合作团队发现了婴儿宇宙处在高能物理的“沙漠”能区时,存在原初引力波共振的非线性理论现象。原初引力波信号通过该现象过程,能给被共振放大4至6个数量级乃至更大,从而被原初引力波探测器检出,可用于验证某些传统物理“不可触及”的宇宙起源理论模型。这个新结果可以为国际上盛行的原初引力波探测实验建设提供重要科学目标,也为搜寻超出粒子物理标准模型的高能新物理打开了一扇窗口。该成果发表在国际知名学术期刊《物理评论快报》。

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本工作国际合作团队人员有:日本东京大学数物连携研究所佐佐木节(Misao Sasaki)教授、博士后Valeri Vardanyan、中科大物理学院博士生江捷、本科毕业生周子涵(现美国普林斯顿大学物理系博士生)。

本研究获得科学技术部国家重点研发计划“引力波探测”重点专项、国家自然科学基金委应急管理项目、国际(地区)合作与交流项目、教育部中央高校基本科研专项、国家留学基金委创新型人才国际合作培养项目、中国科学院基础研究领域优秀青年团队、中科大国际化发展基金的资助。

论文链接:

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.127.251301

http://news.ustc.edu.cn/info/1055/77886.htm

02

中国科大研制强耦合催化剂实现酸性介质中过氧化氢的高效电合成

最近,中国科学技术大学高敏锐课题组利用离子交换法缩减层状二硒化钴的层间距离,成功制备了一种新型的强耦合二硒化钴催化剂。这种低成本材料在酸性介质中展现出优异的两电子氧还原电化学活性和稳定性能。相关成果近日发表在《德国应用化学》上。

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论文的共同第一作者为中科大博士研究生张晓隆和中科院上海高等研究院苏晓智。

相关研究受到国家自然科学基金委、国家重点研发计划、安徽省重点研究与开发计划等项目的资助。

论文链接:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202111075

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202185261

http://news.ustc.edu.cn/info/1055/77877.htm

03

中国科大在肿瘤光声成像研究中取得新进展

近日,中国科大化学与材料科学学院梁高林教授课题组和袁月教授课题组在肿瘤光声成像方面取得新进展。作者通过肿瘤高表达的组织蛋白酶B(CTSB)调控小分子光声成像探针在细胞内原位自组装成不易被细胞泵出的纳米探针,从而显著增强小鼠乳腺癌肿瘤处的光声成像信号,实现CTSB高表达肿瘤的特异性光声成像。相关研究成果于12月8日发表于国际著名学术期刊《Angewandte Chemie International Edition, DOI: 10.1002/anie.202114766》。

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该论文第一作者为中国科大化学与材料科学学院博士生王晨晨,梁高林教授和袁月教授为共同通讯作者。该研究得到了国家杰出青年科学基金、基金委创新研究群体项目,以及中央高校基本科研业务费专项资金项目的资助。

论文链接:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202114766

http://news.ustc.edu.cn/info/1048/77864.htm

04

中国科大团队揭示代谢酶ENO1调控肝癌的新机制

近日,中国科学技术大学张华凤课题组和高平课题组(现华南理工大学)在Nature Cancer 杂志在线发表最新研究成果,报道了ENO1作为RNA结合蛋白降解mRNA的机制,阐明了ENO1结合并降解铁调蛋白(Ironregulatoryprotein 1,IRP1)基因的mRNA,从而调控细胞内铁离子的代谢稳态,影响铁死亡而促进肝癌的发生发展,为治疗肝癌相关疾病提供了潜在的新靶点

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中国科学技术大学的张通博士和华南理工大学的孙林冲副研究员为论文的共同第一作者,张华凤教授和高平教授为论文的共同通讯作者。研究工作得到了中国科学技术大学基础医学院周荣斌教授,地球和空间科学学院黄方教授,中国科大第一附属医院荚卫东教授以及安徽医科大学蔡永萍副教授的大力帮助,并得到了来自中科院、国家基金委、科技部、中国科学技术大学等部门的基金支持。

论文链接:

https://www.nature.com/articles/s43018-021-00299-1

http://news.ustc.edu.cn/info/1048/77838.htm

05

中国科大研制新型多色显示和自供电电致变色器件

近日,中国科学技术大学俞书宏院士团队设计了一种新型的基于纳米线组装体的多色显示电致变色器件,该器件通过采用界面组装技术将W18O49和V2O5纳米线共组装在一起,使该器件具有特定的光学、电学和多色显示的特性。该器件的优势体现在以下两个方面:(1)在施加2 V、0 V和-0.5 V偏压下,纳米线共组装体可以呈现出由橙色、绿色到灰色的动态颜色变化。通过控制两种纳米线的比例,可调控共组装薄膜的电致变色性能;(2)可以通过LB技术在掩膜板的辅助下构造各种图案和组份调控,以实现更复杂的色彩显示和信息传输。相关研究成果发表在Nano Letters上,为高性能的多色显示和柔性自供电电致变色器件的研制提供了新的途径。

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该研究得到了国家自然科学基金创新研究群体项目、国家自然科学基金重点项目、中国科学院前沿重点项目、中央高校基本科研业务费专项基金、安徽省高校协同创新项目以及中科大同步辐射联合基金的资助。

论文链接:

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.1c03061

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.1c03438

http://news.ustc.edu.cn/info/1048/77839.htm

06

中国科大在新一代神威超级计算机上首次实现EAST和CFETR聚变堆全装置动理学等离子体演化模拟

中国科大与中科院数学与系统科学研究院合作,基于上世纪80年代由我国数学家冯康先生提出的保辛结构算法理论,发展了一套针对等离子体带电粒子-电磁场系统具有长期守恒性质的显式高阶非正则辛Particle-in-Cell格式;自主设计了SymPIC等离子体带电粒子-电磁场系统的大规模保结构动理学数值模拟软件

通过在算法、软件栈和自动向量化等方面进行一系列关键技术创新,在新一代神威超级计算机首次对EAST(由等离子体所自行设计研制的国际首个非圆截面全超导托卡马克核聚变实验装置)和CFETR全装置等离子体演化实现了最大规模的长时间高保真模拟,已用于计算波在等离子体中的传播、电流驱动、随机加热等现象并获得了比传统算法更加可靠的非线性长期结果。相关应用研究成果已发表在Nuclear Fusion 和 Plasma Physics and Controlled Fusion上。

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论文链接:

[1]https://doi.org/10.1145/3458817.3487398

[2]https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6587/abc297/meta

[3]https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1741-4326/ac2d57/meta

http://news.ustc.edu.cn/info/1048/77840.htm

07

中国科大提出东亚季风区全新世降水时空变化新机制

中国科学技术大学地球和空间科学学院周鑫教授课题组与国内外同行合作,利用严格的数据筛选条件,在充分保证年代可靠的基础上,从数百条重建记录中选取了孢粉重建的中国东部全新世降水变化序列进行分析,发现全新世季风降水最大期在南方出现较早,北方出现较晚,降水最大期出现时间与纬度之间呈现明显的线性关系。 

基于这一发现,结合对现代降水变化时空特征和月太阳辐射变化的分析,他们提出月太阳辐射变化可能是降水最大期穿时变化的主要驱动因素这一新机制。相关研究成果近日发表于国际地学领域知名期刊《Geology》。

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地球和空间科学学院周鑫教授为该论文第一和通讯作者,该项研究工作得到了国家自然科学基金委、中科院战略性科技先导专项和中科院青年创新促进会的资助。

论文链接:

https://doi.org/10.1130/G49550.1

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作者: admin

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