近日，四川大学、山东大学迎2025年开门红，分别在国际顶级学术期刊Science、Cell上发表了最新研究成果。
四川大学
1月2日，四川大学化学工程学院康毅进教授团队联合加州理工学院William A. Goddard教授团队在《Science》发表了题为 “ Tantalum-stabilized ruthenium oxide electrocatalystsfor industrial water electrolysis ” 的文章。
四川大学化学工程学院在读博士生张佳豪、新加坡国立大学材料科学与工程系助理教授付先彪和加州理工学院科学研究员Soonho Kwon博士为该论文的共同第一作者，通讯作者为四川大学康毅进教授和加州理工学院William A. Goddard教授。论文第一单位为四川大学化学工程学院。
康毅进教授团队基于不同晶面取向的RuO2单晶薄膜模型催化剂，从原子尺度解析了RuO2催化剂表面溶出/重构过程，发现在OER条件下RuO2催化剂经高价Ru物种溶出同时伴随着亚纳米尺度RuO2团簇的表面剥离，进而引发RuO2催化剂表面重构，导致RuO2催化剂结构快速失效。模型实验和理论计算表明，引入Ta可有效抑制该失效过程。在此发现的基础上，设计制备了Ta0.1Ru0.9O2阳极催化剂，在工业电流密度1 A cm-2下，实现了2800小时稳定性。
单晶模型催化实验的发现为设计稳定Ru基OER催化剂提供了新的见解和指导，模型催化结合理论计算为稳定非Ir阳极催化剂尤其是Ru基催化剂的设计提供了方法论的参考，同时该研究成果极大拓展了Ru基PEM-WE制氢膜电极的应用前景。
论文链接：
https://www.science.org/doi/10.1126/science.ado9938
山东大学
1月2日，山东大学基础医学院/高等医学研究院/卫健委耳鼻喉重点实验室孙金鹏教授团队联合山东大学基础医学院易凡教授团队、四川大学华西医院邓成教授团队，在《Cell》杂志在线发表了题为“Evolutionary study and structural basis of proton sensing by Mus GPR4 and Xenopus GPR4”的研究论文。
山东大学高等医学研究院博士后文鑫，山东大学基础医学院博士后尚攀，四川大学华西医院博士后陈海迪，山东大学高等医学研究院研究员郭璐璐，山东大学基础医学院博士研究生荣乃康、蒋晓钰，硕士研究生李瑄和中南大学湘雅医院博士研究生刘俊彦为本文的共同第一作者；孙金鹏，邓成，山东大学基础医学院教授杨帆、张鹏举、易凡为本论文共同通讯作者。山东大学为第一作者单位和通讯作者单位。
研究从进化、功能和结构角度，阐释了不同物种GPR4在质子感知中的共同机制以及物种特异性的独特机制，进一步描述了特定的质子感知GPCR是如何进化以适应不同生物的不同生活方式。
研究团队对不同的物种血液pH进行了测量，以及分析了不同脊椎动物物种中GPR4质子感知范围及其下游Gs-cAMP活性。结果发现两栖动物中的牛蛙以及爪蟾等具有偏酸的最适pH范围。重要的是，研究发现GPR4的活性最佳pH值与不同物种的血液pH值范围呈正相关。非洲爪蟾GPR4（xtGPR4）经受了正选择压力，表现出最酸性的最优pH范围，这可能与其长期潜水能力及几乎完全水生的生活方式相关。
综上所述，此项研究揭示了GPR4在进化过程中如何适应周围环境和pH，感知质子和调节酸碱平衡，发现了多种物种血液pH与GPR4活性最佳pH成正相关。同时阐释了不同物种中质子化诱导GPR4激活的共同机制和独特的适应机制，对质子感知受体如何激活和传递提供了相关见解。本研究得到国家重点研发计划基金、国家自然科学基金重点项目、山东省自然科学基金等基金支持。
论文链接：
https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(24)01380-1