世界最高转换效率！暨大研究成果真硬核！
暨南大学
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21.37%!
麦耀华教授团队钙钛矿光伏组件
转换效率为世界最高
近日，暨南大学微电子学院新能源技术研究院在麦耀华教授、吴绍航副研究员和高彦艳博士生等人的共同努力下，团队在大面积有机/无机杂化钙钛矿光伏组件的研究上取得突破，经过国家光伏产业计量测试中心的测试认证，组件光电转换效率达到21.37%（孔径面积效率，12.84cm2），最大功率点稳定输出转换效率达20.56%，均为当前已报道钙钛矿光伏组件的世界最高转换效率。
（国家光伏产业计量测试中心检测认证报告）
有机/无机杂化卤化铅钙钛矿太阳电池具有原材料丰富、制备成本低等优势，自从2009年发明以来一直受到了科学界和产业界的广泛关注，在过去的10多年里，相关领域的研究取得了很大的进展，实验室电池的光电转换效率已经和晶体硅电池接近，稳定性和大面积制备问题正逐步得到解决，钙钛矿和晶体硅组成的叠层电池效率超过了晶体硅电池的理论极限。考虑到市场对高转换效率和低生产成本的不懈追求，不少企业已经开始了钙钛矿太阳电池的产业化尝试。
（实验室制备的大面积钙钛矿光伏组件）
此前，麦耀华团队在柔性钙钛矿光伏电池和组件效率研究领域的相关成果以“An Embedding 2D/3D Heterostructure Enables High-PerformanceFA-alloyed Flexible Perovskite Solar Cells with Efficiency over 20%”为题，发表在国际权威刊物杂志《Advanced Science》上（IF=16.806），王祯博士后为文章的第一作者，郭飞研究员和麦耀华教授为文章的共同通讯作者。
该团队围绕f-PSCs领域中的关键问题，采用真空辅助结晶的刮涂加工工艺来制备FA基钙钛矿光伏器件，并使用DMF:NMP混合溶剂来延缓钙钛矿的结晶速率，从而获得均匀致密的钙钛矿薄膜。他们将一种胍的衍生物，4-胍基丁酸（GBA）作为添加剂加入到FA基钙钛矿的前驱体溶液中，利用GBA与PbI2间反应能生成2D钙钛矿的特点，制备了2D/3D异质结结构的钙钛矿结晶薄膜。
f-PSCs的器件结构及器件性能（左）
2D/3D钙钛矿结构示意图（右）
基于2D/3D结构的钙钛矿薄膜制备的刚性PSCs获得了21.45%的效率， f-PSCs的效率也达到20.16%。并且，相较于参比器件，基于2D/3D结构的f-PSCs也同样展现出了更加优异的抗弯曲性能。为了体现刮涂的加工方式在制备大面积器件时的优势，他们分别制备了5cm×5 cm的由7个子电池串联而成的刚性和柔性PSCs模组，分别获得了16.03%和14.48%的光电转化效率。
（a）小面积柔性器件的J-V曲线和（b）相应的EQE曲线；（c）1cm2的f-PSCs的器件性能；（d）柔性器件抗弯曲性能测试（弯曲半径3mm）；（e）柔性PSC模组照片和（f）相应的J-V曲线。
在前期的工作中，麦耀华团队报道了一种基于刮涂印刷工艺制备的高效f-PSCs，该研究工作已经发表在《Advanced FunctionalMaterials》杂志上。
张宏课题组发现F1Fo-ATP合酶δ亚基
是白念珠菌致死性感染的关键蛋白
10月15日，暨南大学附属第一医院张宏课题组在Nature Communications发表了题为《The δ subunit of F1Fo-ATP synthase is required for pathogenicity of Candida albicans 》的研究论文（李水秀、赵亚婧、张艺山博士为共同第一作者）。该研究以能量代谢为突破口，发现F1Fo-ATP合酶δ亚基在以白念珠菌为代表的致死性真菌感染中的关键作用，同时揭示它是一个有潜力的全新药物靶点。
该研究通过血流感染小鼠模型，发现δ亚基缺失后超致死量的白念珠菌感染小鼠生存率为100%，器官载菌量为0，病理学检查无异常，未见组织损伤、菌丝、假菌丝、孢子，肝肾功能正常。通过MicroPET/CT结合放射免疫γ计数监测小鼠感染后全身各组织、各器官的动态变化，发现δ亚基缺失菌体无法引起小鼠各组织、器官的炎症反应。说明δ亚基在白念珠菌致死性感染中起关键作用。
（白念珠菌经血液感染小鼠时的致病性）
有趣的是，通过体外和模拟体内环境实验，发现δ亚基缺失后并未影响细胞内ATP水平，亦未明显影响菌细胞生长繁殖。然而，通过对白念珠菌菌丝形成、黏附、生物膜形成等主要毒力因子表型、转录因子表达水平，以及主要调控信号转导通路、代谢产物以及其上游催化酶的影响等研究，发现δ亚基缺失会干扰PFK1磷酸化，改变其构象而降低酶活性，降低下游FBP水平，抑制Ras依赖/非依赖cAMP-PKA通路，从而抑制主要毒力因子产生这一新途径，终止其致死性感染。
（δ亚基缺失后无法导致致死性感染机制示意图）
通过同源模建设计的靶向δ亚基小分子化合物S1在体外可有效抑制白念珠菌生长和主要毒力因子产生，且能将感染小鼠生存率由0提高至60%，器官载菌量显著降低，病理检查无异常。说明S1能有效防止小鼠死于系统性念珠菌感染，是一种有前景的先导化合物。
（S1和δ亚基的结合模式）
综上，该研究明确了δ亚基在白念珠菌为代表的致死性真菌感染中的关键作用，揭示了其调控白念珠菌毒力表型的主要机制，发现了毒力调控信号通路中一个新分子FBP。同时，还筛选出一个新的药物前体。
该工作得到国家自然科学基金和中国博士后基金等项目的资助。
化学与材料学院宾德善/李丹团队发表
Angew Chem：基于三环喹唑啉的二维
导电MOF的锂离子存储
近日，化学与材料学院宾德善/李丹团队在国际权威学术期刊Angewandte Chemie上发表题为“Immobilizing Redox-Active Tricycloquinazoline into a 2D Conductive Metal-Organic Framework for Lithium Storage”的研究论文。
团队设计合成了基于富氮分子三环喹唑啉（TQ）的金属-有机框架（MOF）二维导电材料Cu-HHTQ，研究了其在锂离子电池中的应用。TQ作为一种富氮共轭稠环分子具有良好的氧化还原活性，结合配位节点CuO4的氧化还原活性，Cu-HHTQ获得了多重氧化还原活性位点，实现了作为高比容量锂离子电池负极材料的应用。
研究发现，得益于Cu-HHTQ的高电导率特性、多孔特性以及多电子氧化还原特性，其作为锂离子电池负极材料表现出了较高的比容量、良好的倍率性能以及优异的循环稳定性。Cu-HHTQ在600 mAg-1的电流密度下可逆比容量达到了657.6 mAhg-1，循环充放电200圈后仍有83%的容量保持率，这在现今报道的导电MOF材料中处于较高水平。
为了探索获得的导电材料的电化学储锂机理，研究人员对TQ分子进行电化学测试，并通过理论计算研究了其锂化反应过程，首次验证了TQ具有9电子氧化还原活性。将TQ构筑在导电金属-有机框架Cu-HHTQ中能够有效提高其作为锂离子电池负极材料的比容量。
作为自下而上制备的材料，导电MOF为固定氧化还原活性分子提供了有效的平台。基于新型氧化还原活性单元TQ的有机电极材料设计与合成值得进一步研究，通过网格化学原理将多个氧化还原活性部分组装到高性能电极材料中被证实是一种行之有效的策略。
论文第一作者为暨南大学博士后闫婕，通讯作者为化学与材料学院宾德善和李丹教授，研究工作得到了国家自然科学基金与中国博士后科学基金资助。
粤港澳中枢神经再生研究院张力课题组
发现运动促进戒毒康复的神经机制
10月22日，暨南大学粤港澳中枢神经再生研究院张力课题组在精神病学领域顶级期刊《分子精神病学》（Molecular Psychiatry，影响因子：15.992）在线发表题为“运动改善可卡因导致的皮层突触缺陷（Physical exercise rescues cocaine-evoked synaptic deficits in motor cortex）”的研究论文，阐述了运动促进戒毒后神经康复的神经机制。
药物成瘾伴随皮层突触重塑与功能改变，导致学习与记忆功能下降。研究团队利用穿颅活体双光子成像技术，动态刻绘了可卡因暴露后小鼠运动皮层第五层锥体神经元顶树突棘重塑现象；发现可卡因引起树突棘形成降低，伴随兴奋-抑制的突触传递失衡，从而介导了运动学习的损害。
研究团队进一步采用平板跑步机有氧训练模式，发现一星期的运动训练可以有效逆转树突棘丢失、突触失衡的现象，并提升学习能力。
进一步研究提示，慢性有氧运动能激活脑内雷帕霉素靶蛋白（mTOR）信号通路，进而促进核糖体蛋白S6介导的突触相关蛋白合成，增强皮层锥体神经元树突棘结构重塑和突触可塑性。而通过抑制皮层局部mTOR信号转导或干扰新蛋白合成通路，可阻断上述运动干预的效果。
本研究通过活体双光子成像技术发现，持续的可卡因暴露引起小鼠初级运动皮层（M1）的L5层锥体神经元顶树突棘新生率显著下降，伴随兴奋性突触传递的增强，以及突触前生长激素抑制素阳性中间神经元（SST-IN）的过度活动，最终导致局部兴奋-抑制稳态（E/I balance）的失衡。这些过程参与到动物认知行为损害过程中（如运动学习能力的下降）。
研究者通过在药物戒断后，连续给予7天、每天1小时的平板跑步机训练，发现可以有效恢复正常的树突棘发生，重塑突触传递以及兴奋抑制平衡，并显著提升动物的运动学习能力。
(运动促进成瘾药物戒断期皮层突触重塑)
(皮层局部兴奋-抑制微环路的运动调控)
为进一步解析运动引起皮层突触功能重塑的神经机制，研究者探索了皮层中不同分子信号通路的变化，发现运动可以激活皮层内雷帕霉素靶蛋白（mTOR）通路。通过药理学干预或DOX-ON介导的基因表达敲减手段抑制mTOR通路，或阻断新生蛋白合成（de novo protein synthesis）通路等手段，则可以消除运动引起的皮层突触功能重塑。这些证据提示，运动通过激活皮层神经元内mTOR通路，调控突触活动，增加新生突触，并提升学习能力。
(运动增强皮层突触重塑并促进
戒毒康复的分子-环路机制)
该研究揭示了成瘾药物导致认知损害的树突结构重塑与突触功能改变机制，进一步解析了运动促进认知功能康复的细胞与分子机理，为运动与脑健康领域提供更多理论支撑。针对运动皮层突触功能与神经活动的非侵入测量，有望为运动训练的脑功能改善提供客观生理指标；靶向运动调控脑内分子信号通路的药物开发研究，有助于进一步优化运动对脑功能的调控效力。
该研究在暨南大学苏国辉院士支持下完成，上海市精神卫生中心袁逖飞团队为项目共同完成方。实验工作主要由暨南大学神经生物学专业硕士毕业生程童（现为香港理工大学博士生）完成，暨南大学黄晓丹博士，胡雪菲、王斯祺（生命科学技术学院本科生）、陈凯博士、韦计安、晏兰等同学亦参与了课题工作。
本项目同时得到了国家自然科学基金项目、科技部重点研发专项、广州市脑科学重大专项等基金的资助。
暨南大学宁国宏教授与利物浦大学Andrew
Cooper团队在Chem发表重要研究成果
近日，暨南大学化学与材料学院，超分子配位化学研究所宁国宏教授与利物浦大学的M. A. Little、A. I. Cooper教授合作课题组在Cell姊妹刊Chem（IF：22.804）上发表了题为“Organic cage inclusion crystals exhibiting guest-enhanced multiphoton harvesting” 重要研究成果。论文通讯作者是宁国宏、M. A. Little、A. I. Cooper; 第一作者是宁国宏；第一通讯单位为暨南大学。
（论文首页截图）
研究团队设计合成了蒽基有机笼，由于它状似螺旋桨，所以可以避免在结晶过程中，形成紧密堆积的无孔结构。如预期的那样，它的单晶结构表明，它在堆积过程中，形成两个外在空腔（extrinsic voids）。经过对10个不同大小、形状的客体分子的筛选，研究发现，当客体分子的堆积效率在44%～50%范围内时，可以形成同构的主客体复合共晶。
（蒽基超分子有机笼的晶体结构以及
本研究中所筛选的10个客体分子）
（同构主客体复合物共晶的晶体结构）
研究还发现，除了分子堆积效率以外，分子的尺寸对于主客体复合物的晶体结构，也有着至关重要的影响。例如，客体分子（11）与客体分子（12），具有类似的堆积效率（50% 和 49%），但是具有不同的分子长度。由于分子的长度超过了大空腔的最大长度，即便该分子的堆积效率在44%～50%范围内，也不能形成同构的主客体复合物共晶。
该研究首次实现了对于晶态主客体化学的预测，为设计特殊功能的主客体复合物共晶提供了新的思路和方法。研究还表明，蒽基超分子笼具有良好的发光性能，且可以具有双光子发射的行为。由于荧光客体分子（BODIPY）与超分子笼形成了同构主客体复合物共晶，该共晶的荧光性能得到提高，更为有趣的是，其双光子发射的性能提高了6倍。
该研究论文得到了广东省自然科学杰出青年基金、广东省青年珠江学者项目、广东省国际合作项目和暨南大学等的大力支持。
信息科学技术学院数学系谭晓青课题组
在安全量子计算领域取得新的研究进展
近日，信息科学技术学院数学系谭晓青课题组在安全量子计算领域取得新的研究进展，相关成果“Verification of blind quantum computation with entanglement witnesses”发表在美国物理学会期刊《PHYSICAL REVIEW A》。美国物理学会的物理评论系列（PR系列）期刊是国际权威物理期刊。博士研究生许青山为第一作者，谭晓青教授为通讯作者，暨南大学为唯一单位。
该文利用纠缠见证估计服务器所制备的图态的保真度，提出了对应于不同纠缠见证的盲量子计算验证协议。该协议显著减少了资源的开销，同时协议的可验证性也得到了提升，可以在相同的置信概率下实现更高的图态保真度。
该研究成果依托于本校密码编码实验室，得到了国家自然科学基金重点项目、广东省基础与应用基础研究重大项目、广东省自然科学基金面上项目等项目资助。
纳米光子学研究院陈沁教授等在
Advanced Materials发表论文
近日，纳米光子学研究院陈沁教授、文龙教授等针对纳米级光场调控在先进成像与显示领域的现状和问题，梳理了光滤波结构色与光路由结构色的差异，总结了光路由结构色技术在高密度彩色成像与显示中的优势，探讨了各种物理机制的纳米光路由结构色技术在空间分辨率、光谱分辨率、光学效率、可加工性等方面的特性。相关论文发表在国际著名学术期刊 Advanced Materials（SCI影响因子30.849）（Adv. Mater. 2021, 2103815）。
近年来，纳米光学与纳米加工技术的发展为空间域和频域的纳米级光场调控提供了可能，其中，结构色成为当前先进成像与显示领域的研究热点。针对该方面的研究现状和问题，陈沁教授、文龙教授等结合前期研究基础，从提高像素信噪比的光学本质问题出发，对比分析了光滤波结构色与光路由结构色两类技术路线的差异，明确了光路由结构色技术在高密度彩色成像与显示中的优势，梳理了当前光路由结构色的物理机制。
该文详述了多阶衍射、超表面相位工程、表面等离激元、介质天线散射等纳米光路由结构色技术的发展现状，探讨了其在空间分辨率、光谱分辨率、光学效率、可加工性等方面的特性，论述了纳米光路由结构色技术在高密度成像与显示应用的机遇与挑战。
经济与社会研究院李书娟副教授
两篇合作论文在国内顶尖经济学期刊
《经济研究》《经济学（季刊）》发表
近日，经济与社会研究院副教授李书娟为第一作者的两篇合作论文正式发表于国内顶尖经济学期刊《经济研究》及《经济学（季刊）》。
发表在《经济研究》2021年第7期上的文章题为“不利冲击下经济增长恢复的经验——基于中国经济目标管理实践”，该文尝试基于目标对冲效应给出一个可能的解释：中国施行目标导向的宏观经济管理，当遭遇不利冲击时，经济向下偏离当年增长目标，政府迅速实施目标导向政策，对冲不利冲击的负面影响，从而经济较快恢复增长。
该文贡献了一个识别目标对冲效应的方法，采用洪水这一准自然实验，实证分析发现：在2001—2016年间洪水对当年经济的负面冲击约为1.07个百分点，目标对冲效应约为1.11个百分点，对冲了洪水冲击的负面影响，经济快速恢复增长。本文还发现，遭受洪水的城市当年增加财政支出约1个百分点、减免税负规模约15个百分点、提高信贷规模约5个百分点。这些发现是稳健的，揭示了目标对冲效应在经济平稳增长中的关键作用。
另一篇发表在《经济学（季刊）》2021年第5期的文章题为“目标引领增长”，该文尝试考察目标引领经济增长的程度。在理论上，该文贡献了一个识别目标引领增长程度的简洁方法。在实证上，基于2001—2013年的中国地级市样本，该文发现,在经济上行时期，目标对实际经济增长无显著影响；在经济下行时期，目标对经济增长的引领程度约为1/3；在2001—2013年间，目标引领经济增长的程度大致不变，保持在1/3左右。该文的发现是稳健的，揭示了目标引领经济增长的程度及其条件。
祝贺暨南
致敬科研工作者！
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- THE END -
来源 | 暨南大学新闻网
微信编辑 | 张颖 邱倩文
责编 | 苏倩怡
审核 | 苏运生 白德发 杨杰
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