碳达峰，锌电池，器官移植，电子对撞机等18篇 | Science Bulletin 2022年18期
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Science Bulletin 2022年第18期
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Here, a new mechanism of capacity fad-ing caused by cathodic underpotential deposition (UPD) of zinc is revealed, whereby metallic zinc is deposited onto the cathode material during discharging at a potential well above its standard deposition potential. This cover image shows that an aqueous Zn ion battery floats on the sea surface, indicating its environmental friendliness, and the cathodic UPD process is taking place inside it (see the article by Shaohua Zhu et al. on page 1882).
NEWS & VIEWS
Sci. Bull., 2022, 67(18): 1817-1819
Surface functionalization in inverted perovskite photovoltaics
反式钙钛矿光伏中的表面功能化
楚亮, 臧月, 严文生
Sci. Bull., 2022, 67(18): 1820-1822
The whole-process-evolution immunosensor driven by functional nucleic acids
兰欣悦, 朱龙佼, 陈可仁, 黄昆仑, 许文涛
Sci. Bull., 2022, 67(18): 1823-1826
Biochips under COVID-19: a new stage of well-grounded development and accelerated translation
COVID-19背景下生物芯片进入稳步发展与快速转化的新阶段
刘佳佳, 徐友春, 程京
Sci. Bull., 2022, 67(18): 1827-1829
Genetically-engineered pig-to-human organ transplantation: a new beginning
张玄, David K. C. Cooper, 窦科峰
Sci. Bull., 2022, 67(18): 1830-1832
From cerebrovascular diseases to neuro-co-cardiological diseases: a challenge in the new epoch
刘清源, 赵继宗, 王硕
Sci. Bull., 2022, 67(18): 1833-1836
Drivers of PM2.5-O3 co-pollution: from the perspective of reactive nitrogen conversion pathways in atmospheric nitrogen cycling
从大气氮循环中活性氮转化途径的角度谈PM2.5-O3复合污染的驱动因素
王丰, 王卫超, 王振宇, 张忠诚, 冯银厂, Armistead G. Russell, 史国良
RESEARCH HIGHLIGHT
Sci. Bull., 2022, 67(18): 1737-1839
LNP-CDN: a novel nanomaterial for inflaming immune-cold malignant pleural effusion
LNP-CDN: 一种可以解除恶性胸腔积液免疫抑制微环境的新型纳米材料
刘嫱霖, 梅婕, 陈春英
PERSPECTIVES
Sci. Bull., 2022, 67(18): 1840-1843
Pursuit of CP violation in hyperon decays at e+e− colliders
e+e−对撞机物理中超子衰变CP破缺探索
何小刚, Jusak Tandean, German Valencia
Sci. Bull., 2022, 67(18): 1844-1848
Modulating electrochemical CO2 reduction at interfaces
电化学二氧化碳还原界面调控
张洁, 潘斌斌, 李彦光
SHORT COMMUNICATIONS
Physical Sciences
Sci. Bull., 2022, 67(18): 1849-1853
A multihalogenation strategy for ambipolar transistors and high-gain inverters with good noise margin
多卤化策略构筑双极性晶体管和具有良好噪声容限的高增益反相器
杨杰, 杨学礼, 陈金佯, 赵志远, 蒋雅倩, 朱明亮, 李俊宇, 池凯, 王帅, 郭云龙, 刘云圻
本文报道了一种多卤化策略, 合成了第一个多卤化环化靛蓝(FClBAI)及其聚合物(PFClBAI-V). PFClBAI-V具有超窄的光学带隙(0.99 eV), 其 HOMO和LUMO能级分别为−5.40和−3.86 eV. 基于PFClBAI-V的OFETs表现出良好的平衡双极性半导体性能, 其最大空穴和电子迁移率分别为1.72和1.22 cm2 V−1 s−1. 此外, 其p型阈值电压和n型阈值电压非常接近. 基于PFClBAI-V的反相器的增益高达136, 同时噪声容限达到了68.5%, 这些结果是基于双极性聚合物的反相器的最高值之一. 上述结果表明多卤化是一种获得平衡双极性晶体管和高性能反相器的有效策略.
Life Sciences
Sci. Bull., 2022, 67(18): 1854-1859
Deciphering the dynamics of the ovarian reserve in cynomolgus monkey through a quantitative morphometric study
涂婉, 倪冬冬, 杨华, 赵飞燕, 杨晨, 赵雪含, 郭致远, 于坤元, 王婧子, 胡肇珊, 陈紫暄, 赵岩, 王震波, 高飞, 闫龙, 杨晓葵, 朱兰, 王红梅
对灵长类全生命周期卵巢储备变化规律的认知至关重要, 但相关研究极为缺乏. 由于伦理限制, 健康完整的人类卵巢样品极难获得. 非人灵长类与人类具有相似的遗传和生理特性, 因此成为研究人类卵巢储备的理想模型. 该研究利用形态计量学计数方法描绘了食蟹猴全生命周期卵巢储备的变化, 并初步阐释了灵长类原始卵泡库的形成机制, 为解析女性卵巢生理性衰老机制和治疗卵巢病理性衰老提供了重要理论基础.
Earth Sciences
Sci. Bull., 2022, 67(18): 1860-1864
New empirical evidence from ancient foxtail millet seeds and panicles reveals phenotype divergence during its dispersal
粟种子和花序的新发现揭示粟在传播中的表型分异
张贵林, 周新郢, 李小强, 王永强, 党志豪, 李文瑛, Michael Spate, 尚雪, 王晶, 孙少波, 宋吉香, 陈涛, Alison Betts, 武仙竹, 赵克良, 刘焕, 张山佳, 徐海, 蒋洪恩
本文根据245个粟直接测年数据的贝叶斯年代模型分析结果, 提出粟向我国西部传播的“西北线”和“西南线”, 明确粟非“波浪式推进”的传播模式. 分析有明显降水梯度的28个遗址中12977粒成熟炭化粟种子的测量值, 发现距今5165 年以来粟在适应不同降水背景下, 各遗址间种子群体存在复杂的无规律的差异, 但总体上种子尺寸和形状中值波动较小, 缺乏指向性变化趋势, 基于此提出该时间段粟产量增加主要依靠种子粒数增加而非单粒种子尺寸增大的新认识. 另外, 遗址五堡和米兰干燥粟种子测量结果也支持种子表型性状多样化但总体相对稳定的结论. 但五堡粟花序尺寸小, 呈直立柱状, 而米兰粟花序大, 呈纺锤弯曲形态, 有复杂的分枝结构. 这些被发现的完整干燥粟花序, 突破了以往只依靠种子来推测粟表型多样化表现的有限认识, 为揭示粟表型分化及其产生的农业效应提供了极为关键的实证材料.
ARTICLES
Physical Sciences
Sci. Bull., 2022, 67(18): 1865-1873
Designing non-Hermitian real spectra through electrostatics
一种普适的方案来设计具有实能谱的哈密顿量Russell Yang, Jun Wei Tan, Tommy Tai, Jin Ming Koh, 李林虎, Stefano Longhi, Ching Hua Lee
本文利用一种新的动力学机制保证实能谱, 提出了一种普适的方案来设计具有实能谱的哈密顿量. 该方案基于对扩展非厄米体边对应的静电类比, 其中静电荷对应态密度, 电场则对应复能谱流. 通过这一方案, 可以重构出具有任意能谱及态局域性质的哈密顿量, 即便这些性质不具备任何对称性特征. 通过用泊松边值问题代替原本的非厄米哈密顿量对角化问题, 这一静电类比也避免了传统数值方法中因非厄米耗散/增益引起的浮点误差问题, 从而允许对更大尺寸的系统进行计算.
Sci. Bull., 2022, 67(18): 1874-1881
Sub-ambient full-color passive radiative cooling under sunlight based on efficient quantum-dot photoluminescence
王雪旸, 张骞, 王帅豪, 靳淳淇, 朱斌, 粟裕聪, 董训益, 梁洁, 鲁振达, 周林, 李炜, 祝世宁, 朱嘉
本文提出了基于高量子发光效率的光致发光彩色辐射冷却器(PCRC), 它可以实现全色谱亚环境日间辐射冷却. 此外, 作者还报道了一种可大规模生产的静电纺丝/喷墨打印方法制备PCRC. PCRC上层的光致发光着色剂实现显色的同时, 将因为显色吸收的太阳光在可见光波段转化为发射光, 极大地减少了太阳光对体系的加热效应；底层的醋酸纤维素纳米纤维膜能反射其余波段的太阳光并向宇宙辐射热量. 这种基于光致发光的彩色辐射制冷器在太阳光直射(辐射峰值>740 W m−2)下, 其温度比环境温度低2.2~5.4°C, 实现了亚环境日间辐射冷却. 该设计策略和可放大的图案化制备技术为辐射冷却的多场景应用开辟了一条新道路, 并为可持续能源发展提供了一种创新途径.
Sci. Bull., 2022, 67(18): 1882-1889
Cathodic Zn underpotential deposition: an evitable degradation mechanism in aqueous zinc-ion batteries
锌在正极上也可沉积？一种水系锌离子电池中可避免的衰减机制朱少华, 戴宇航, 李景昊, 叶楚梅, 周万海, 余若瀚, 廖小彬, 李坚涛, 张伟, 宗伟, 陈儒维, 何冠杰, 晁栋梁, 安琴友
本文揭示了正极材料上的锌金属的欠电位沉积现象, 该反应具有高度的不可逆性, 导致水系锌离子电池性能衰减. 结合实验和理论模拟方法, 揭示出该欠电位沉积过程符合二维成核和生长模型, 在热力学上是一种可行的机制. 此外, 发现该现象广泛存在于VO2//Zn、TiO2//Zn和SnO2//Zn等体系中. 通过控制电池的电压区间下限, 显著地消除了正极上的锌欠电位沉积, 缓解了电池的退化. 本工作为水系锌离子电池的性能衰减提供了新的见解, 并启发电池研究者关注电池体系中的金属欠电位沉积现象.
Sci. Bull., 2022, 67(18): 1890-1897
Activating multisite high-entropy alloy nanocrystals via enriching M–pyridinic N–C bonds for superior electrocatalytic hydrogen evolution
王靖毓, 张家豪, 胡彦杰, 江浩, 李春忠
本文采用超声辅助限域合成策略在富氮石墨烯(HNG)载体上成功构筑了尺寸均一、分散均匀的高熵合金纳米晶, 并形成了丰富的界面M–吡啶N–C键. 原位拉曼分析和密度泛函理论计算结果表明, 所制备的HEA/HNG电催化剂表现出最佳的表面电子排布, 使其具有快速的水解离动力学和优异的氢吸附行为, 显著增强了其碱性析氢性能. HEA/HNG电催化剂仅需138.6 mV的过电势即可达到100 mA cm–2的电流密度, 具有低至33.0 mV dec–1的Tafel斜率, 优于商用Pt/C电催化剂. 本文揭示了高熵合金的原子结构、配位环境和电子结构信息, 对设计开发新型高熵合金电催化剂具有重要的指导意义.
Sci. Bull., 2022, 67(18): 1898-1909
Supramolecular engineering of cell membrane vesicles for cancer immunotherapy
超分子工程化细胞膜囊泡用于肿瘤免疫治疗
戚少龙, 张海燕, 张雪妍, 于馨洋, 王亚君, 孟倩芳, 杨凯, 白冰, 田蕊, 朱守俊, 饶浪, 黄飞鹤, 喻国灿
本文提出利用环糊精的主客体分子识别这一细胞友好的超分子修饰策略对细胞膜进行工程化修饰. 得益于肿瘤的“归巢”特性以及肿瘤的“增强渗透滞留效应”, 超分子细胞膜囊泡(SCMVs)实现了在肿瘤组织内高富集. SCMVs能够协同递送吲哚菁绿和吲哚胺2,3-双加氧酶抑制剂, 实现了光动力疗法和免疫疗法的联合治疗, 显著抑制了肿瘤的生长. 在主客体识别作用力的驱动下, 成功负载了雷西莫特的SCMVs可以将肿瘤相关巨噬细胞重新极化为M1表型, 在增强肿瘤固有杀伤的同时能够与免疫检查点阻断疗法协同治疗肿瘤. 这种基于非共价相互作用的超分子工程化方法为开发用于肿瘤精确治疗的活细胞来源的纳米材料提供了一种通用且生物友好的策略.
Earth Sciences
Sci. Bull., 2022, 67(18): 1910-1920
City-level emission peak and drivers in China
中国地级及以上城市碳排放达峰及驱动力分析
单钰理, 关玉儒, 杭叶, 郑赫然, 李彦显, 关大博, 李佳硕, 周雅, 李莉, Klaus Hubacek
本研究编制了中国287个地级及以上城市2001~2019年二氧化碳排放清单, 涵盖47个社会经济部门、17种化石燃料燃烧和水泥生产过程相关排放, 并探究了各城市的碳排放达峰状态及其驱动力. 结果表明, 截至2019年, 全国共有59个地级及以上城市出现了碳排放的持续下降, 其中38个城市为主动达峰型, 21个城市则是被动下降型. 38个主动达峰城市碳减排的主要驱动力为能源效率提高和能源结构调整, 而21个被动下降城市的碳减排在一定程度上是由经济衰退或人口流失所导致的. 未来, 排放被动下降城市应抓住低碳目标带来的产业创新和绿色投资机遇, 瞄准经济复苏和碳减排目标, 实现排放与经济发展的强脱钩；主动达峰城市则应进一步探寻碳排放下降趋势的长久维持策略, 为未达峰城市提供成功经验.
END