Research Highlight
Two-dimensionalsemiconductors integrated with hybrid dielectrics for post-moore electronics
二维半导体与复合电解质集成,用于后摩尔电子器件
通讯作者:张华(香港城市大学)
https://doi.org/10.1093/nsr/nwad266
本文推介了翟天佑教授课题组近期Nature Materials文章“Scalable integration of hybrid high-κ dielectric materials ontwo-dimensional semiconductors”。作者认为,本文报道了一种在二维半导体上制备等效氧化物厚度(EOT)低于1 nm的高质量复合介电层的普适方法,并用实验证明了该方法良好的再现性和器件均一性。作者进一步指出,该方法能与互补金属氧化物半导体(CMOS)技术兼容,在后摩尔电子领域的工业应用前景广阔。
Research Highlight
Cathodic electrolyte engineering toward durable Zn-Mn aqueous batteries
正极电解液工程稳定锌锰水系电池
通讯作者:晁栋梁(复旦大学)
https://doi.org/10.1093/nsr/nwad265
本文推介了方国赵、梁书全教授等人近期NSR文章“界面锰沉积重构以实现长循环水系锌锰电池”。锌锰水系电池(ZMABs)具有低成本、高安全性和环境友好等优点,在规模化储能应用上展现出巨大潜力,但实现其长寿命充满挑战。文章首先分析了长寿命ZMABs的关键正极挑战:锰溶解、表面钝化及死锰问题;然后总结讨论了长寿命ZMABs的正极电解液策略:pH平衡、溶剂化调控和氧化还原介体;最后为未来长寿命锌锰水系电池研发提供了见解。
Research Highlight
Unveiling new anti-inflammatory mechanisms of nanomaterials
揭示纳米材料的抗炎新机制
通讯作者:顾臻(浙江大学)
https://doi.org/10.1093/nsr/nwad264
本文推介了俞书宏院士课题组近期NSR文章“镍钴合金纳米晶体抑制炎性小体激活”。作者认为,本文揭示了无机纳米粒子的新特性——对炎症小体激活的广泛抑制作用。此外,该研究利用纳米医学和生物信息学的跨学科融合,阐明了镍钴通过调节长非编码RNA的表达来抑制炎症小体激活的新机制,为设计具有更好生物相容性的纳米药物提供了新的见解。
Perspective
The roadmap and technique challenges of carbon nanotube integrated circuits technology
碳基集成电路发展路线图以及其技术挑战
通讯作者:司佳、张志勇(北京大学)
https://doi.org/10.1093/nsr/nwad261
碳纳米管(Carbon nanotube)是准一维材料,具有超薄体、高载流子迁移率等优异的电学性能,以半导体性碳纳米管材料为沟道的碳基集成电路技术是构建数字集成电路的有力候选。本文综述了碳基集成电路技术的发展历史,提出了碳基集成电路技术发展路线图,对比了碳基集成电路相对于硅基集成电路的本征优势,并提出了其在尺寸缩减过程中面临的主要技术挑战以及相应的解决方案。
Research Article
Dissipationless Layertronics in Axion Insulator MnBi2Te4
轴子绝缘体MnBi2Te4中无耗散的层电子学
通讯作者:宫明(北京大学),江华 (苏州大学)
https://doi.org/10.1093/nsr/nwad262
轴子绝缘体中存在拓扑非平庸的层自由度。研究团队提出了利用MnBi2Te4反铁磁畴壁模式对层自由度进行无耗散操控的层电子学。进一步,该团队设计了层过滤器、层阀门和层转换器等层电子学器件,为利用本征反铁磁轴子绝缘体材料构建新一代可集成、低功耗的新型电子器件提供了理论基础。
Research Article
Health benefits from the rapid reduction in ambientexposure to air pollutants after China’s clean air actions: progress in efficacyand geographic equality
中国的清洁空气行动有力改善人民健康状况
通讯作者:薛涛、朱彤(北京大学)
https://doi.org/10.1093/nsr/nwad263
2013-2020年,中国的清洁空气行动在预防过早死亡、减小不同地理区域间的健康不平等方面作用显著。其中,在行动第一阶段(2013-2017),人民平均预期寿命延长了1.87个月,但该改善多局限于少数人口;在行动第二阶段(2017-2020),人民平均预期寿命进一步延长了3.94个月,并且在不同地理区域间的分布更加均衡。中国清洁空气行动改善健康成效的阶段性提高,与人群对空气污染的敏感性增强以及PM2.5和臭氧的协同控制相关。
Research Article
Exceptional Early Jurassic fossilswith leathery eggs shed light on dinosaur reproductive biology
罕见的保存有革质蛋的早侏罗世化石助力恐龙繁殖生物学
通讯作者:徐星(云南大学)、韩凤禄(中国地质大学(武汉))
https://doi.org/10.1093/nsr/nwad258
本研究报道了发现于中国贵州下侏罗统的一种新的蜥脚型类恐龙的三具成年骨骼和五窝含胚胎的蛋化石,并将其命名为“守护黔龙”。该化石及相关分析表明,最早的恐龙蛋可能是革质的、相对较小、壳薄,在向现代鸟类演化的支系上,蛋形态的最显著变化发生在兽脚类演化早期,而非鸟类起源时期。
Perspective
3 = 1 + 2: How thedivide conquered de novo protein structure prediction and what's next?
3 = 1 + 2: 分割是如何攻克蛋白质结构预测的?下一步将走向何方?
通讯作者:周耀旗(深圳湾实验室系统与物理生物学研究所)
https://doi.org/10.1093/nsr/nwad259
尽管科学家们奋斗了60多年,但在2018年前,蛋白质结构预测的进展缓慢,按此速度还需要两百多年才能达到与实验精度比美的预测。然而,在2018年出现的AlphaFold和2020年出现的AlphaFold2的两次飞跃完成了原来预计需要两百年的任务。那么,在AlphaFold出现前后,到底发生了什么?它是从何而来,又会带我们到何处?本文将试图回答这些问题。
Research Article
Designing artificialion channels with strict K+/Na+ selectivity towardthe-next-generation electric-eel-mimetic ionic power generation
人工离子通道的完美Na-K选择性和下一代仿电鳗的离子能转换
通讯作者:郭维(北京航空航天大学)、孔宪(华南理工大学)
https://doi.org/10.1093/nsr/nwad260
生物钾离子通道的结合位点呈层状分布,每层4个羰基与K+结合,相邻两层位点有27o相位旋转,成为完美K+选择性的结构基础。本文从该原理出发设计人工离子通道,(1) 利用带转角羰基环的双层石墨烯亚纳米孔,实现完美Na+/K+筛分和高速传输;(2) 发现K-H2O-K准粒子介导的双离子关联传输;(3) 提出基于Na-K选择性的离子能转换,功率密度可达kW/m2量级。
Research Article
Decoding Effectsof Psychoactive Drugs in a High-Dimensional Space of Eye Movements in Monkeys
在猕猴高维眼动空间中解码精神活性药物的效应
通讯作者:顾勇(中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心),王继军(上海交通大学医学院附属精神卫生中心),程志仙(临港实验室)
https://doi.org/10.1093/nsr/nwad255
本研究开发了一套较完整的眼动测试工具包,包括扫视、注视、平滑追踪和自由视图等,展示了精神活性药物PCP和氯胺酮在猕猴上诱导产生了与精神分裂症患者相似的眼动异常。在高维度的眼动参数空间中,包括反应时间、扫视速度,追踪增益,微扫视等,能可靠地区分不同药物(PCP、氯胺酮和生理盐水)诱导的状态,且该区分能力在不同个体之间可以迁移。这些结果表明一个完整的眼动测试工具包可用于建立精神疾病的动物模型,并潜在地为新治疗方法的评估提供支持。详细介绍请参考(https://mp.weixin.qq.com/s/9Xwd7urC4dqWdD8daqunHw)
Research Article
The global mismatch between equitablecarbon dioxide removal liability and capacity
全球各国的二氧化碳移除责任:公平与能力不匹配
通讯作者:米志付(英国伦敦大学学院)、魏一鸣(北京理工大学)、刘兰翠(北京师范大学)
https://doi.org/10.1093/nsr/nwad254
在巴黎协定框架下,超过100个国家提出了碳中和的目标,然而鲜有国家提及碳中和所需要的碳移除努力。本研究基于共同而有区别的责任原则,计算了全球170个国家的碳移除责任,并与国家碳移除的能力进行比较。研究发现,在世界范围内,存在碳移除需求与能力之间不匹配的现象,表明需要建立一个国际碳移除交易计划。
Research Highlight
Burden sharing for CDR – balancingfair liability with feasibility
二氧化碳移除责任分担:平衡公平性和可行性
通讯作者:ChrisJones(英国气象局)
https://doi.org/10.1093/nsr/nwad211
本文是对米志付、魏一鸣、刘兰翠等通讯的NSR论文The global mismatch between equitable carbon dioxide removalliability and capacity的短评。短评认为,该论文定量评估了各个国家承担二氧化碳移除责任的公平性和可行性,指出二者之间可能存在差距。面对全球变暖和各国的排放需求,论文得出的定量结果将助力建立对各国更公平的脱碳方案。
Research Article
Self-fuelingferroptosis-inducing microreactors based on pH-responsive Lipiodol pickeringemulsions enable transarterial ferro-embolization therapy
基于pH响应性碘化油皮克林乳液的铁死亡诱导型微反应器,实现肝癌经动脉栓塞联合治疗
通讯作者:刘庄、冯良珠(苏州大学)
https://doi.org/10.1093/nsr/nwad257
传统碘化油-化药乳液因稳定性差而导致临床治疗效果欠佳。本文利用纳米碳酸钙和血红素作为表面活性剂构建了pH响应性碘化油皮克林乳液,通过装载脂肪氧化酶成功构建了肿瘤微酸响应微反应器,通过级联反应将碘油中的多不饱和脂肪酸转化为具有细胞毒性的脂质过氧化物以诱导肿瘤细胞发生铁死亡,实现对原位肝癌的高效协同杀伤。
Research Highlight
A novel strategy forionomer coating of Ag nanoparticles used for the electrochemical reduction ofCO2 to CO in a membrane electrode assembly
一种用于膜电极反应器中CO2电化学还原的Ag纳米粒子离聚物涂层的新策略
通讯作者:Alexis T Bell(美国加州大学伯克利分校)
https://doi.org/10.1093/nsr/nwad232
本文推介了天津大学巩金龙教授课题组近期NSR文章“建立催化剂层内高效离子传导路径的离聚物限域策略”。作者认为,本文展示了一种制备CO2还原催化剂层的有前景的方法,大大提高了CO2还原为CO的催化效率;虽然此项工作聚焦于Ag催化剂,但可以合理预测,该方法也适用于其他基于金属纳米粒子的催化剂。
《国家科学评论》(National Science Review, NSR)为英文学术期刊,以上中文标题、介绍仅供参考,具体内容以英文原文为准。