科技快讯！南大又有这些新突破

十一月科技快讯

01

实现通信波段光量子纠缠态的微秒级存储

 量子存储器是量子网络的核心器件，稀土元素—铒 (Er)具有独特的通信波段光学跃迁，是实现通信波段量子存储器的重要候选材料，对利用现有光纤通信网络构建量子网络有着重要的意义。近日，南京大学马小松教授、陆延青教授、祝世宁院士团队，结合晶体掺杂的同位素铒离子能级的高相干性和氮化硅光量子芯片的窄线宽、高亮度量子纠缠光源，成功实现了通信波段光量子纠缠态的微秒级存储。该工作大幅增加了通信波段纠缠光子的存储时间，超越之前世界纪录两个数量级以上，并且首次实现了光量子芯片光源与量子存储器的对接，有望在规模化量子网络等方面实现重要应用。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-42741-1通讯波段量子存储概念图

02

揭示哺乳动物SID-1跨膜家族蛋白低pH核酸转运的潜在分子机制
南京大学生命科学学院医药生物技术全国重点实验室籍晓云教授团队和张辰宇教授团队联合中国科学院生物物理所孙飞研究员和朱赟研究员，利用冷冻电镜单颗粒技术首次同时解析人源SIDT1和SIDT2蛋白质的同源二聚体三维结构。该研究从分子层面揭示了酸性环境促进小RNA吸收的分子机理，揭示了SIDT1及SIDT2介导核酸转运的潜在分子机制，对深入理解SIDT1和SIDT2在酸性微环境中的功能调控以及RNA 递送系统的开发具有潜在意义。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41422-023-00893-1SIDT1和SIDT2同源二聚体的冷冻电镜结构

03

发现骨骼肌血管稳态与功能性血管再生调控新机制

南京大学医学院模式所甘振继教授、付婷婷副研究员团队联合苏州大学胡士军教授课题组发现了骨骼肌血管稳态与功能性血管再生调控新机制：肌纤维FNIP1调控骨骼肌巨噬细胞招募，在肌肉缺血引起的功能性血管再生中至关重要。该研究发现了肌纤维FNIP1蛋白通过巨噬细胞招募调控骨骼肌血管稳态与功能性血管再生的新机制；揭示了肌纤维与巨噬细胞间互作在骨骼肌功能性血管再生中的重要作用；拓展了代谢调控新的关键节点分子FNIP1新功能—骨骼肌血管网络内在“刹车机制”；为通过解除骨骼肌功能性血管再生的限制性因素，治疗肌肉缺血性疾病提供了理论基础。
论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-023-42690-9肌纤维FNIP1调控骨骼肌血管稳态与功能性血管再生

04

在希格斯粒子CP性质研究取得重要进展

南京大学物理学院ATLAS实验团队通过精细研究希格斯粒子与陶轻子、弱作用规范玻色子的相互作用，在希格斯粒子的电荷共轭(C)和宇称反演(P)联合对称变换性质研究中取得重要进展。

在研究希格斯粒子与费米子的汤川相互作用中，团队利用希格斯粒子衰变到正反陶轻子对的自旋关联，构建了对希格斯粒子的CP性质敏感的观测量，从而研究希格斯粒子的CP性质。该研究结果是ATLAS实验首次对希格斯粒子与轻子型费米子汤川耦合的CP性质给出实验限制。

论文链接：

https://link.springer.com/article/10.1140/epjc/s10052-023-11583-y

 在研究希格斯粒子与规范玻色子的相互作用中，团队利用希格斯粒子的矢量玻色子融合产生模式，结合了有效场论方法Effective Field Theory和矩阵元方法Matrix Element Method构建了一个“最佳观测量（Optimal Observable）”。该研究结果对希格斯粒子与规范玻色子相互作用的CP性质给出了最严格的实验限制。

论文链接：

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.131.061802

最佳观测量(OO)的分布。数据结果对模型的参数空间给出了严格的限制。

05

对激发态奇粲介子弱衰变进行首次实验研究

南京大学物理学院BESIII实验团队与中科院高能所合作，通过研究关联产生的 对，首次对激发态奇粲介子的弱衰变（）进行了实验研究。团队基于对撞产生的6百万对事例，对激发态奇粲介子纯轻衰变过程（）进行了寻找。本实验采用双标记研究方法。当对撞质心能量在 对质量阈值附近时，的产生截面将显著增加并成对产生。本工作开启了实验研究激发态奇粲介子弱衰变的新纪元。

论文链接：

https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.131.141802

本实验测得衰变常数与LQCD理论计算对比

06

揭示人类蓝斑去甲肾上腺素神经元发育的关键信号通路并首次实现其体外分化南京大学生命科学学院陶云龙课题组与合作者揭示了人类蓝斑（Locus coeruleus, LC）去甲肾上腺素能神经元（Norepinephrine neuron, NE）发育过程中的关键信号通路，并基于此发现实现了其体外的高效分化。该研究成果为去甲肾上腺素能神经元的相关研究提供了良好的模型，使我们有机会进一步理解它在相关神经系统疾病中的作用，也让开发药物、治疗相关疾病成为可能。
论文链接：https://doi.org/10.1038/s41587-023-01977-4由人多能干细胞分化得到去甲肾上腺素神经元具有多种该神经元所特有的特征

07

制备电极/电解液共生的水系锌-碘电池南京大学化学化工学院金钟教授课题组利用三氟甲磺酸根阴离子(OTF)⁻的氧化作用制备了均匀沉积的单质碘正极材料，并在此基础上进一步制备了电极/电解液共生的水系锌-碘电池。通过综合的图谱表征分析，论证了(OTF)⁻的弱氧化作用对碘纳米颗粒沉降的关键作用，形成电极电解液的共生体系，在此基础上通过原位吸附分离作用，进一步构筑了最终的电极/电解液共生水系锌-碘电池，证实该设计出色的电化学性能和稳定的循环性能。
论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202309838

软包型电极/电解液共生的水系Zn−I电池的电化学性能

08

提出磷酸化响应离子通道调控新技术

南京大学生命科学学院李根喜教授团队最近提出了一项生物启发磷酸化响应离子通道控制新技术。该团队创新性地将多肽作为蛋白激酶的识别底物兼纳米粘合剂，成功将氧化石墨烯引入纳米通道系统，这一独特的调控手段不仅调整了纳米通道表面的空间位阻和润湿性，创造了一个实质性的离子传导屏障，提高了离子运输的可控性，而且在这一创新设计基础上，团队还成功研发了一种灵敏的生物传感器，可用于检测蛋白激酶A（PKA）的活性，具有操作简便、无需标签和低成本的显著优势。这一研究成果有望为生物启发离子通道研究提供新的思路，并在生物医学诊断和药物发现领域展现出广阔的应用前景。
论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.3c02924基于氧化石墨烯增强离子流动调控的PKA电化学检测

09

联合超构表面与深度压缩感知实现高分辨率全Stokes偏振相机

近日，南京大学现代工程与应用科学学院徐挺教授、陆延青教授团队联合电子科学与工程学院闫锋教授团队研发了一款能通过单次对焦拍摄实现像素级分辨率的全Stokes偏振相机。紧凑的系统构架、精确的偏振度量性能、像素级的成像分辨率和快速的重建算法展示了所提出的偏振相机在多种应用中的强大潜力，包括但不限于显微、机器视觉和遥感等领域。该方案是超构表面光学、深度学习以及压缩感知理论的深度融合，这种先进光场调控器件与智能重构算法的结合将催生更多先进的成像技术。

论文链接：

https://doi.org/10.1038/s41467-023-42944-6

偏振相机的工作原理包括三个步骤：感知矩阵的标定、压缩采样和重建

10

实现高性能声学非互易传输

南京大学物理学院声学研究所、近代声学教育部重点实验室、人工微结构科学与技术协同创新中心梁彬教授、程建春教授课题组及现代工程与应用科学学院陆延青教授课题组与合作者在声学非互易操控研究方面取得重要进展，提出了在声学耦合腔系统中实现时变耦合的新机制，通过设计声学合成磁场，首次实现了具有隔离度大、正向传输率高、始末态频率不变和隔离方向可电控等重要特性的单向声传输。这项研究突破了现有声波单向操控机制在效率、隔离度及保真度等方面的局限，并为实现弗洛奎和非线性声学拓扑绝缘体提供了新途径。

论文链接：

https://doi.org/10.1016/j.scib.2023.08.013

非互易的声能量传输

11

构筑富含镍二硫烯位点的自组装亲锂界面，助力高耐久性和无枝晶锂金属电池

近日，南京大学化学化工学院金钟教授、左景林教授团队通过向醚酯混合电解液中引入精心设计的镍二硫烯基分子（NiS₄-COOH）作为电解液添加剂在锂金属表面原位构筑了一层自组装亲锂界面（SALI）。该SALI具有丰富的镍二硫烯亲锂位点可以有效降低初始锂沉积过电位，并引导后续均匀的锂电沉积。此外，由于配位不饱和镍原子与带负电荷的六氟磷酸根阴离子（PF₆^-）之间的相互作用，NiS₄-COOH添加剂可以显著改变电解质中的离子配位环境，这大大有利于抑制PF₆^-分解，优化SEI组成，并加速锂离子转移。

论文链接：

https://doi.org/10.1002/aenm.202303051

金属-有机杂化电解质添加剂的作用机理及化学结构

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来源：科技处

编辑：吴乐洋 邱子涵 步欣洁

审校：宗   和

责编：李烨婧

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