畏吾儿的个人资料

昆明植物所等解析聚天冬氨酸促进植物富集重金属镉的机制　重金属镉（Cd）对生物体而言是一种有毒元素，耕地土壤中的Cd严重威胁着人类健康，去除污染土壤中的Cd是保证土壤长期安全利用的必要措施。植物提取是利用Cd高（超）富集植物将土壤中的Cd吸收和转运至地上部分，通过收获植物材料进行无害化、资源化处理的一种修复土壤Cd污染的绿色技术。除了植物对Cd的吸收和富集能力，植物提取效率与土壤条件也密切相关：一方面，土壤中的有效营养影响植物的生长；另一方面，土壤中Cd的有效性直接决定植物对Cd的吸收效率。因此，可以利用一些土壤改良剂提高土壤中矿质元素或重金属的生物有效性来强化植物提取效率。　　聚天冬氨酸（PASP）是一种可完全降解的天然聚合物，在农业和环境领域有广泛的应用。研究发现PASP能有效强化植物对土壤中重金属的提取效率，但前期普遍认为PASP通过螯合作用直接活化了土壤中的重金属或营养元素，而忽略了PASP与其他土壤因子（特别是土壤微生物）的相互作用是否会对植物富集重金属产生影响。为了从相关机制中进一步发掘强化植物提取Cd效率的方法，中国科学院昆明植物研究所和云南师范大学研究人员以Cd高富集植物鬼针草（Bidens pilosa L.）为研究对象，对以上问题展开了研究。　　研究人员发现土壤添加3g kg-1和6g kg-1的PASP不仅显著（P < 0.05）增加了鬼针草的生物量，也显著（P < 0.05）促进了鬼针草对Cd的吸收（图1），最终使得鬼针草对Cd的提取效率（地上部分总Cd富集量）分别提高了46.4%和76.4%。对植物根际土壤的元素含量分析表明PAPS处理明显改变了（P < 0.05）土壤元素的有效性，从而有效促进了植物对Cd和营养元素的摄入。除了PASP对元素的直接螯合作用，该研究发现PAPS处理使植物根际募集了多种植物促生菌（图2），这些植物促生菌能通过多种机制促进Cd胁迫下鬼针草的生长和活力，同时一些植物促生菌也能通过分泌有机酸、铁载体等物质间接活化土壤中Cd和营养元素。其中，一些具有解钾（K）功能的植物促生菌可能和PASP一起使得土壤有效K含量增加3.7~21.7倍，除了作为植物营养，有效K的增加可能也对植物富集Cd具有重要的调节作用。此外，植物生理和代谢组分析发现鬼针草叶片中抗氧化酶、氨基酸、有机酸和脂类参与的多种解毒过程被显著（P < 0.05）诱导，这是鬼针草在Cd摄入显著增加的情况下维持生长的内在基础。　　以上结果表明PASA通过重塑植物根际环境（特别是微生物群落组成）和调节植物代谢过程来促进鬼针草的生长和对Cd的富集。该研究促进了对土壤螯合剂强化植物提取效率的机制的认识，为螯合剂和植物促生菌联合强化植物提取效率提供了理论指导。研究结果以Polyaspartic acid enhances the Cd phytoextraction efficiency of Bidens pilosa by remolding the rhizospheric environment and reprogramming plant metabolism为题发表在Chemosphere上。相关研究工作得到中科院青年创新促进会和云南省基础研究计划重点项目等的支持。　　论文链接图1 PASP处理对鬼针草生长和Cd富集的影响图2 PASP处理下植物根际细菌类群（属水平）的丰度变化（红色字体表示潜在的植物促生菌）

过程工程所在单原子界面活化臭氧机理研究中获进展　催化臭氧氧化是深度去除废水中有机污染物的有效方法，但其界面催化机理尚不明确。近日，中国科学院过程工程研究所研究员曹宏斌团队开发了一系列石墨相氮化碳负载钴、锰、镍过渡金属的单原子催化剂，加速臭氧（O3）分解并产生高活性的羟基自由基（·OH）。基于密度泛函理论模拟和原位X射线吸收光谱，研究提出了单原子界面活化臭氧过程中中间产物吸附构型对·OH与污染物反应区间的影响。相关研究成果发表在Environmental Science & Technology上。　　有机废水污染威胁人类健康和生态平衡，高效削减外排废水中难降解有机物成为当前水污染治理面临的重大技术需求。基于原位生成的强氧化性·OH，催化臭氧氧化可去除工业废水中难降解有机污染物，催化活性位点的性质决定O3活化的效率、产生·OH和其它活性氧的机理和动力学。目前，活性位点如何与O3作用以及·OH生成路径存在争议，限制了高效催化剂的开发与设计。此外，在水处理应用中，调控催化剂表面或本体溶液中的·OH反应区间可减少自由基无效猝灭，但决定·OH攻击污染物反应区间的催化剂确切性质仍然未知。　　科研团队探究了一系列氮化碳负载单原子催化剂M1-C3N4（M=Co、Mn、Ni）活化臭氧的机理。实验结果发现，MN4位点上·OH生成的主要路径是O3→ Oads→ *OO→ ·O3- → ·OH，而M1-C3N4降解草酸的催化活性为Co1-C3N4>Mn1-C3N4>Ni1-C3N4。其中，Ni1-C3N4活性最低，与活性位点上后续中间产物的低活性有关。Mn1-C3N4上氧结合能更高，因而中间产物*OO在金属原子上以Griffiths构型吸附，这种双Mn-O键导致Mn位点形成饱和配位，因此·OH主要在水溶液中攻击有机物。对CoN4位点而言，*OO在金属Co上的吸附以Pauling构型（单Co-O键），不饱和配位的Co位点允许污染物的进一步吸附，故·OH对草酸攻击可同时发生在Co1-C3N4表面和主体水溶液中，这是其催化臭氧氧化性能优于Mn1-C3N4的原因。　　研究工作得到国家自然科学基金和钒钛资源综合利用国家重点实验室的支持。　　论文连接　　　　不同MN4位点上O3活化中间产物吸附构型及相应的·OH氧化区间

“科岛心语”—研究生心理健康服务社开展 “心中有你·疫路同行” 12月，为帮助科学岛研究生积极投入疫情放开后的学习和生活，保护同学们生命健康安全，维护正常学习秩序。“科岛心语”研究生心理健康服务社以各科研单元心理委员为主体，开展系列朋辈帮扶活动，用多种形式的心理教育和帮扶方式，引导研究生树牢并自觉践行“健康第一”的理念。　　一个月以来，大家经历着双向奔赴的美好，也收获了不期而遇的善意；在无数充满爱的点滴中将内心点亮。　　寒冬虽至，温暖可抵　　2022级智能所博士班参加“针心针意” 暖冬行动。手工DIY围巾赠送给社区老人，既表达了积极生活态度，又为老人们送去一份特别的温暖。　　2022级强磁场硕士班组织了一场精彩的心理情景剧，探究面对突如其来的伦理冲击如何树立正确的心理态度及如何积极乐观应对。　　观影观心，觉察提升　　2022级等离子体所硕士班、核能安全所博士班、健康所硕士班，2021级安光所硕士班等分别举行线上观影活动。《心灵捕手》、《中国医生》、《同心战“疫”—新冠肺炎疫情纪录片》等影片，让同学们感受爱与信任、理想与现实、坚持与放弃……每个人都会有不同程度的困惑，唯有不懈努力、坚强奋斗，才能战胜困难，提升自我。国有难，披甲执戟，民有困，八方支援。每个人都是这场战“疫”的见证者，坚信不惧前行，终将度过难关。　　2021级固体所硕士班与声乐协会联合邀请安徽省合唱指挥常务理事、音乐学科带头人王奇辉老师，为同学们组织了一场“音乐是思维的声音”主题沙龙活动；既发散了思维又舒缓了紧张的心理压力。　　志愿微芒，光而不耀　　12月18日以来，科学岛研究生感染人数急剧上升，安光所、等离子体所、固体所等心理委员积极参与“发热同学互助群”并作为志愿者，及时帮助发热同学入住健康驿站，协助饮食、药物、消毒等防疫物资的发放及供应。同学们说，面对病毒，最担心的不仅是身体状况，还有手上正在进行中的实验。大家及时对实验室进行全面消杀，动手配置消毒酒精以备不时之需。　　2022级强磁场硕士心理委员主动与宿管阿姨深入沟通，了解放开后部分同学的实际困难，在保护和尊重个人隐私的基础上提供力所能及的帮助。　　2022级安光所硕士主动调查、了解部分同学未按时返乡的缘由，掌握具体困难，及时提供相应帮助。　　时光且长，何惧风雨　　2022级等离子体所博士心理委员向同学们做有关心理安全的在线报告。健康所硕士心理委员也从自身角度分享了个人防疫心得。　　2022级安光所博士心理委员召开“研究生党员心理关怀”主题会。分析研究生群体易出现的负面情绪及成因，鼓励支部成员积极交流、科学认知，减轻心理焦虑，并介绍了中国科大及科学岛开设的心理咨询渠道。　　2022级强磁场心理委员积极动员班级同学利用课余时间学习心理教育视频，了解心理学知识，掌握积极心态调节方法。　　勇气，是生命在艰难时刻奋不顾身的相信。相信，是时间赋予生命坚韧恒久的勇气。那些曾被荆棘划过的裂纹，最终都变成了故事里的花纹，将我们的人生修补得更厚重，也更沉稳。在科学岛的晨光里，“科岛心语”与同学们一起正迎光出发，共赴全新的2023年。智能所手工DIY围巾观影观心、真挚交流心理关怀、自助互助强磁场心理剧和深入宿舍活动固体所音乐沙龙活动

空间中心提出由磁层X射线二维图像反演三维磁层顶的“工具箱” 人类赖以生存的空间被地球内禀磁场形成的磁层保护，磁层的外边界称为磁层顶。近些年，有研究发现磁层顶附近区域在软X射线波段是明亮的。软X射线的辐射机制是太阳风电荷交换（Solar Wind Charge Exchange，SWCX）过程，即太阳风中高价重离子和地球大气逃逸的中性成分发生碰撞，由激发态向基态跃迁的过程中发出光子。因此，太阳风能到达的区域就会辐射X射线，而X射线波段明亮和黑暗的交界线是太阳风发生绕流的边界，即磁层顶。　　基于此，中国科学院和欧洲航天局联合提出了太阳风-磁层相互作用全景成像卫星项目（Solar wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer，SMILE），对日下点附近的磁层顶、部分极尖区和地球极光进行成像探测，同时对磁场和等离子体进行原位测量，旨在揭示太阳风-磁层相互作用的基本模式，从系统尺度上探索太阳风-磁层-电离层耦合的基本物理过程。SMILE卫星计划于2024年至2025年发射。在X射线二维图像数据和磁层物理规律的认知之间起到桥梁作用的是如何由图像数据分析出三维磁层顶位形。这是SMILE项目预先研究的核心内容。　　近日，中科院院士、中科院国家空间科学中心太阳活动与空间天气重点实验室研究员王赤与孙天然研究员，总结了由磁层X射线二维图像反演三维磁层顶的四种方法，给出了磁层成像数据分析的“工具箱”。该综述文章总结了切向拟合法（Tangent fitting approach，TFA，图1；Sun et al., 2020）、边界拟合法（Boundary Fitting approach，BFA；Jorgensen et al., 2019a, 2019b）、切线方向法（Tangent direction approach，TFA；Collier and Connor, 2018）、计算机断层分析法（Computerized tomography approach，CTA；Jorgensen et al., 2022；Wang et al., 2022）这四种方法的优点和局限，指明了各自的适用范围（表1）。空间中心研究员徐荣栏、孙天然与美国新墨西哥理工大学等合作，给出了磁层顶反演的CT方法。针对CT方法，孙天然与空间中心副研究员李大林、博士研究生王荣聪等合作，采用人工智能技术对轨道未能覆盖的观测角度进行图像补全，反演得到三维磁层顶位形（图2）。孙天然与合作者对磁层X射线研究进展进行了综述。　　　　该系列成果发表在Geoscience Letters、Journal of Geophysical Research等上。研究工作得到国家自然科学基金重点项目、中科院前沿科学重点研究计划、中科院空间科学战略性先导科技专项、中科院青年创新促进会优秀会员资助计划等的支持。表1.磁层成像数据分析的“工具箱”（摘自Wang and Sun, 2022）图1.采用切向拟合法TFA，由磁层X射线图像（左）反演三维磁层顶（右）。（摘自Sun et al., 2020）图2.人工智能应用于CT反演方法。左、中图为X射线辐射率在子午面和赤道面的等值线，右图为三维磁层X辐射率反演结果。（摘自Wang et al., 2022）

科学家绘制肝癌组织乳酰化修饰图谱　乳酸（lactate）是哺乳动物糖酵解代谢中的主要产物，在肿瘤、败血症、自身免疫性疾病等病理状态下显著增多，其生物学功能因肿瘤细胞中存在的“瓦伯格效应”（Warburg effect）而得到关注。2019年，美国芝加哥大学教授Yingming Zhao团队发现哺乳动物细胞内的乳酸可驱动形成新型组蛋白翻译后修饰（PTM）——赖氨酸乳酰化（Kla），进而发挥重要的基因转录调控功能，从而为乳酸的非代谢功能提出了全新见解。　　作为糖脂代谢的关键器官之一，肝脏的多种病变与代谢异常相关。肝细胞癌（HCC）胞内因瓦伯格效应积聚的大量乳酸已成为临床特征之一。由此产生几个科学问题：肝癌组织中积聚的乳酸是否驱动形成乳酰化修饰？是否存在大量非组蛋白乳酰化修饰？乳酰化修饰如何影响肝癌的发生发展？　　为探索、解决上述问题，中国科学院院士、复旦大学附属中山医院教授樊嘉与教授高强团队，联合中科院上海药物研究所研究员黄河课题组，绘制了肝癌组织乳酰化修饰图谱，并开展了肝癌乳酰化功能研究。1月2日，相关研究成果以Lactylome analysis suggests lactylation-dependent mechanisms of metabolic adaptation in hepatocellular carcinoma为题，在线发表在Nature Metabolism上。　　该研究共收集52位乙型肝炎病毒（HBV）相关HCC患者的癌与癌旁组织，开展了深入的乳酰化修饰组和蛋白质组分析，鉴定了9275个Kla位点和9140个蛋白质（图1）。其中，9256个乳酰化修饰位点位于非组蛋白上，表明该修饰除了转录调控，可能涉及更广泛的生物学功能。重要的是，对Kla修饰底物的分析结果表明该修饰影响参与重要代谢途径中的酶，包括糖代谢、三羧酸（TCA）循环、氨基酸代谢、脂肪酸代谢和核苷酸代谢，且这些代谢途径中蛋白质上较高的Kla水平与HCC的侵袭性临床特征和驱动突变密切相关。　　科研团队结合临床数据深入挖掘乳酰化修饰组数据发现，在增殖亚型较强患者肿瘤组织中ATP代谢相关腺苷酸激酶2（AK2）的Kla水平较高、预后较差。此外，AK2乳酸化程度较高的患者更易出现肿瘤血栓，且其致癌信号通路上调、与肝脏特异性代谢相关途径和p53抑癌通路的下调，提示了AK2乳酸化与肝癌患者预后较差的潜在机制。为了进一步探究乳酸化AK2影响HCC的具体调控机制，该研究进行了一系列细胞水平实验。实验证实K28处的乳酸化抑制了AK2的激酶活性，导致细胞内能量紊乱，并促进HCC细胞的增殖、侵袭和转移（图2）。上述研究表明，Kla在调节细胞代谢中发挥重要作用，并可能通过异常代谢促进HCC进展。　　该研究首次系统全面绘制了肝癌组织Kla底物图谱，揭示了Kla对肝癌细胞代谢具有广泛和关键的调节作用，并通过实验验证了Kla调控代谢相关蛋白功能，为HCC的病程进展和治疗干预提供了新见解。研究工作得到国家自然科学基金、上海市科技重大项目的支持。　　论文链接图1.肝细胞癌组织乳酸化图谱绘制图2.AK2关键乳酰化位点功能研究

大连化物所等基于Ru单原子周围氮物种的调变实现高效丙烷脱氢制丙　　近日，中国科学院院士、中科院大连化学物理研究所催化与新材料研究中心研究员张涛、王晓东、王爱琴、林坚团队，与福州大学教授林森等合作，在单原子催化转化丙烷脱氢制丙烯的研究中取得新进展。该团队报道了氮掺杂碳载体稳定的Ru单原子催化剂，能够实现临氢条件下丙烷高效脱氢制丙烯，可媲美商业化PtSn/Al2O3催化剂。研究发现，Ru单原子中心内壳层和外壳层氮物种对催化剂的高稳定性和高选择性起到重要作用。　　丙烯是重要的有机化工原料，采用丙烷直接脱氢制丙烯和氢气（PDH）是原子经济型反应过程，颇具应用前景。当前，工业上PDH过程主要采用Pt基和Cr基催化剂，面临价格较昂贵、环境不友好等问题。因此，开发非Pt和Cr基高效PDH催化剂具有重要意义。　　本工作开发了高效稳定的氮掺杂碳负载的Ru单原子催化剂（Ru1/NC）用于高温丙烷脱氢制丙烯反应。Ru1/NC相比于Ru纳米催化剂具有更高的丙烷脱氢活性、选择性和稳定性，其性能与工业PtSn/Al2O3催化剂相当。原位XAFS实验发现，在高温反应气氛条件下，Ru1/NC中Ru1N4配位结构没有发生改变，表明内壳层N配位的Ru1位点具有良好的稳定性。在此基础上，研究团队通过调控外壳层氮含量发现，随着外壳层氮含量的增加，丙烯选择性相应增加。DFT理论计算进一步表明，Ru单原子形成能随内壳层Ru-N配位数增加而降低，说明内壳层的氮物种对稳定Ru1位点具有重要作用。而外壳层的氮物种可以传递电子给Ru1中心，降低丙烯的吸附能，进而提高丙烯选择性。因此，Ru单原子内外壳层氮物种的共同作用实现该单原子催化剂丙烷高效脱氢生成丙烯。　　张涛团队近年来一直致力于单原子催化和低碳烷烃转化的研究（Energy Environ. Sci.、Nat. Commun.、Angew. Chem. Int. Ed.)。该工作在前期高选择性孤立氧物种（J. Catal.、ACS Catal.）、高活性单原子和金属氧化物双位点策略（J. Am. Chem. Soc.）、单原子内壳层配位结构调变（Nat. Commun.、Nat. Commun.、ACS Catal.）等研究的基础上，拓展至单原子中心微环境（内外壳层）的调变效应，为开发高效高稳定的单原子催化剂提供新的认识和研究思路。　　相关研究成果以Peripheral-nitrogen effects on Ru1 center for highly efficient propane dehydrogenation为题，发表在《自然—催化》（Nature Catalysis）上。研究工作得到国家自然科学基金、中科院青年创新促进会、大连市杰出青年科技人才支持计划等的支持。　　论文链接大连化物所等基于Ru单原子周围氮物种的调变实现高效丙烷脱氢制丙烯

关于合肥研究院研究生2023年春节假期安排的通知关于合肥研究院研究生2023年春节假期安排的通知全体导师和研究生：　　根据目前的实际情况，经研究决定，现将合肥研究院研究生2023年春节假期安排通知如下：　　一、假期时间安排　　1、合肥研究院春节假期自即日起至2023年2月6日，2月7日正式开学报到；　　2、因感染新冠病毒等原因影响，不能立即返乡的研究生，最迟应在2023年1月7日前离开科学岛返乡；　　3、因科研任务等原因，导师确需研究生延期返乡的，导师本人应在2023年1月5日前提交申请，并在研究生本人签字同意后，提交至合肥研究院研究生处，经院领导审批同意后，方可延期，且最迟只能延期到2023年1月13日，2023年1月14日，研究生原则上必须离开科学岛返乡；　　4、合肥研究院将根据实际情况，适时调整研究生正式开学日期。　　二、假期管理　　1、研究生本人返乡如有任何困难和问题，或其他特殊情况需要协调，请随时联系研究生处班主任老师；　　2、如导师确因特殊情况需要研究生春节假期留岛参加科研工作的，由导师全面负责研究生的衣食住行等各项安排；　　3、假期期间，任何外来人员一律不得以任何理由进出研究生公寓。　　三、其他要求　　1、各科研单元和导师要加强对研究生的假期安全教育。　　2、广大研究生党员和研究生干部要以身作则，带头遵守各项规章制度。　　3、全体导师和研究生应继续当好自身健康的第一责任人，坚持外出戴口罩，养成勤洗手、常通风、用公筷、分餐制等良好卫生习惯和生活方式，减少非必要的聚集性活动，尽量不前往人员密集场所，特别是密闭场所，保持安全社交距离。　　4、中国科学技术大学、安徽大学、安徽医科大学、安徽建筑大学等相关高校的2022级硕士研究生，春节假期按照学籍所在高校的相关时间安排和规定执行。　　四、假期紧急联系方式　　春节假期期间，研究生和导师遇有突发事件，要按程序及时向合肥研究院请示报告并妥善处置，确保广大师生祥和平安度过节日假期。　　假期紧急联系电话：　　李贵明：0551-65591463 　　徐伟宏：0551-65596776 　　孙凌云：0551-65591600

从新出发，不忘初心各位朋友，执此新老交替之际，我成功担任本吧吧主，希望与大家在新的一年里，共同开展新的工作，也感谢大家配合。

分子细胞卓越中心揭示基底膜调控乳腺癌糖酵解的机制近日，中国科学院分子细胞科学卓越创新中心（生物化学与细胞生物学研究所）研究员葛高翔团队以Type IV collagen α5 chain promotes luminal breast cancer progression through c-Myc-driven glycolysis为题在Journal of Molecular Cell Biology上在线发表最新研究成果。该研究揭示了肿瘤微环境中的基底膜促进管腔型乳腺癌细胞糖酵解的机制，阐释了细胞外基质如何通过调控肿瘤细胞代谢，促进肿瘤的发生发展。　　肿瘤细胞代谢重编程是肿瘤的特征之一。在癌基因和肿瘤微环境的双重驱动下，肿瘤细胞更加偏好利用有氧糖酵解供能以维持其细胞增殖等生命活动。在低氧、低pH值、营养物质匮乏和氧化应激的肿瘤微环境刺激下，肿瘤细胞与肿瘤微环境中的基质细胞、免疫细胞交互通讯，调节肿瘤细胞代谢和肿瘤的发生发展。然而，细胞外基质作为肿瘤微环境中主要的非细胞组分，是否调控肿瘤细胞的糖酵解仍知之甚少。　　细胞外基质根据其空间组织定位可以分为填充组织间隙的细胞外基质和基底膜。基底膜是一类特化的细胞外基质，适应不同组织功能的需求，不同组织中的基底膜结构有很大差异。乳腺癌分为管腔型、HER2过表达型、基底细胞样型及正常乳腺样型。为阐明不同类型乳腺癌的细胞外基质微环境特征，研究人员对TCGA数据库进行了挖掘分析，发现不同类型的乳腺癌有着类型特异性的基底膜组成。其中，基底膜的核心组分IV型胶原蛋白α5链【α5(IV)】的表达在管腔型乳腺癌中高度富集，其表达受管腔型乳腺癌转录因子雌激素受体的调控。　　进一步研究发现，α5(IV)胶原蛋白对维持管腔型乳腺癌的增殖潜能至关重要。敲低α5(IV)抑制了管腔型乳腺癌细胞葡萄糖摄取、有氧糖酵解与ATP合成，从而抑制肿瘤细胞增殖。分子机制方面，α5(IV)胶原蛋白通过其非整合素受体DDR1及其下游p38 MAPK调控c-Myc转录因子的磷酸化和转录活性，进而调节葡萄糖转运蛋白Glut1与糖酵解通路代谢酶的表达，促进细胞增殖和肿瘤生长。α5(IV)胶原蛋白缺失的细胞中回补组成型激活形式的DDR1受体或c-Myc可以恢复管腔型乳腺癌细胞的糖酵解与细胞增殖。　　研究人员结合生物信息学分析和肿瘤模型，发现基底膜组分α5(IV)胶原蛋白在管腔型乳腺癌中受雌激素受体的调控而高表达，进而维持了管腔型细胞的糖酵解和增殖，促进了肿瘤的生长。这项研究从肿瘤细胞代谢的角度阐释了细胞外基质如何促进肿瘤的发生发展，表明细胞外基质是调控肿瘤细胞代谢的关键分子。　　相关研究工作得到国家自然科学基金委和科学技术部重点研发计划的资助。　　论文链接α5(IV)胶原蛋白促进了管腔型乳腺癌糖酵解

遗传发育所在植物着丝粒研究方面取得进展植物着丝粒含有大量重复序列，这些重复序列的组成和排布在着丝粒结构和功能中的作用是着丝粒研究领域的难点和热点。着丝粒也是基因组测序组装最难完成的染色体区域。近年来，人类、拟南芥、水稻等染色体着丝粒的组装，给麦类着丝粒的序列组成及功能研究带来希望。如何精细进行植物着丝粒的序列和功能解析是人们的长期研究目标。　　通常，着丝粒在染色体上的位置是相对保守的。而不同物种中双着丝粒染色体和新着丝粒染色体的不断发现，说明着丝粒区域大量的重复序列既不是其发挥功能的充分条件也不是必要条件（Birchler and Han Plant Cell, 2018; Liu et al., PNAS, 2015）。以前认为着丝粒的重复序列不进行转录，但越来越多的研究表明着丝粒区的转录产物参与调控基因组空间构象和细胞分裂等重要的生物学功能。在植物中，着丝粒区域存在丰富的反转座子（Retrotransposon）和串联重复序列（Satellite），这些序列的组成和排布方式不同，调控过程也很复杂。有的RNA还会与DNA链结合形成DNA二级结构，比如R-loop（DNA：RNA杂合链和一条游离的DNA链组成的三链核酸结构），来发挥作用。因此，系统揭示着丝粒结合RNA及DNA二级结构在基因组进化和染色质组装中的潜在功能，具有重要的科学意义。　　中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员韩方普团队长期从事植物染色体生物学的研究。前期在玉米着丝粒区特异反转座子CRM1中鉴定到了3类环状RNA。功能研究发现CRM1来源的环状RNA通过R-loop结构结合在着丝粒区域，来调节染色质构象，从而影响着丝粒区特异组蛋白CENH3定位(Liu et al., PLOS Biology, 2020.)。为了进一步理解R-loop结构在着丝粒区的分布特征，该研究组利用ssDRIP-seq技术首次开展了玉米全基因组R-loop图谱的绘制，发现R-loop呈现着丝粒和近着丝粒富集的特征（Liu et al., Genome Research, 2021），推测R-loop可能在维持着丝粒功能和近着丝粒异染色质的形成中发挥重要作用。　　除了R-loop，生物体基因组中还存在多种其他类型的非B型DNA二级结构, 如G-quadruplex（G4）、十字形DNA、三螺旋DNA等，在多种生物学过程中发挥重要功能。该团队近期以燕麦为材料，开展了燕麦着丝粒区DNA二级结构的系统性研究。研究人员制备了可以识别燕麦着丝粒特异的组蛋白CENH3的抗体，通过染色质免疫共沉淀并结合二代测序的方法，确定了六倍体燕麦着丝粒的位置和大小，并鉴定到了多个着丝粒特异的反转座子和minisatellite。通过软件预测六种类型non-B-form DNA（DNA bending、Slipped DNA、G-quadruplex、 Cruciform DNA、H-DNA和Z-DNA）)在燕麦染色体上的分布，研究发现Z-DNA、slipped DNA和DNA bending在燕麦所有染色体的着丝粒区域富集，并且更容易在着丝粒重复序列和CENH3结合区域形成，推测CENH3可能通过识别DNA二级结构来定位到着丝粒（图1）。　　为了进一步从实验上验证着丝粒区non-B-form DNA的存在，并回答R-loop在玉米着丝粒富集的特点是否在燕麦中也具有保守性，研究人员利用DRIP-seq技术绘制了燕麦的全基因组R-loop图谱。研究发现R-loop呈现一个越靠近着丝粒，peak密度越高的趋势。免疫荧光结果也表明R-loop信号在燕麦近着丝粒区显著富集。为了进一步明确着丝粒区介导R-loop形成的序列，该研究分析了R-loop在着丝粒特异的反转座子CRA39和CRA82的分布，结果表明R-loop主要在这两个反转座子的转录起始位点和转录终止位点形成。通过体外转录结合原子力显微镜成像技术，研究人员观察到了这两个反转座子上形成的R-loop结构（图2）。　　此外，为了进一步探究non-B-form DNA在燕麦着丝粒进化过程中的变化，研究人员通过CENH3 ChIP-seq结合二代测序确定了燕麦二倍体和四倍体着丝粒的位置和大小，分析non-B-form DNA在二倍体、四倍体、六倍体同一亚组中着丝粒区的分布比例，结果表明着丝粒区non-B-form DNA在燕麦进化过程中动态变化，这种变化可能与着丝粒区片段的缺失、倒位等有关。该研究揭示了non-B-form DNA在植物着丝粒中的潜在功能，为研究着丝粒形成位置的决定因素及着丝粒的结构和功能提供了新的视角。　　相关研究成果于12月27日在线发表在PNAS上。研究工作得到国家自然科学基金委重大项目和重点国际合作项目的资助。　　论文链接图1 Non-B-form DNA在燕麦着丝粒富集图2 R-loop在燕麦着丝粒区富集

合肥研究院获2022年全国科学实验展演汇演一等奖 12月27日，2022年全国科学实验展演汇演总决赛以线上方式举行。合肥研究院的作品《非牛顿流体特性实验》以并列第四名的成绩获得全国科学实验展演汇演一等奖。这是继2019年后合肥研究院再次获此殊荣。　　总决赛前，全国各地45家代表单位选拔推荐了127个实验作品报名参赛，最终排名前30名的选手参加了总决赛。经过激烈角逐，总决赛共评选出一等奖10名，二等奖20名。合肥研究院的作品《非牛顿流体特性实验》通过实验员和“牛顿”幽默风趣的对话和一个个精彩的实验，科普了剪切增稠流体、剪切稀化流体、宾汉流体等不同类型非牛顿流体的特性，获得了评委的一致好评。　　该作品由合肥现代科技馆的王慧丽和科学中心与基础设施处的朱琬玲共同完成，合肥现代科技馆在实验器材、视频录制、作品打磨等方面提供了大力支持和帮助。长期以来，合肥研究院高度重视科普工作，由现代科技馆牵头，以科普赛事为抓手，培养了一大批优秀科普人才，并屡次在全国科普讲解大赛和全国科学实验展演汇演中获得优异成绩。全国科学实验展演汇演是由科技部、中科院主办的一项大型科普赛事，自2019年起已连续举办五届，本次的活动主题为“走进科技，你我同行”。本次参赛作品由中科院传播局推荐参赛，此前在中科院科学实验展演汇演大赛暨全国科学实验展演汇演选拔赛中获得第一名。获奖情况非牛顿流体特性实验

信息中心论文入选科技部 “F5000”中国科技期刊顶尖论文　近日，信息中心团队发表于《软件学报》的论文《基于区块链的档案数据保护与共享方法》，被评选为“领跑者5000-中国精品科技期刊顶尖学术论文（F5000）”。　　该论文第一作者为谭海波，通讯作者为赵赫。该研究针对现有档案数据管理中普遍存在的数据中心化存储、安全性差和防篡改性弱等问题，利用智能合约、数字签名、混合加密和星际文件系统等技术，实现对现有档案管理系统中的档案数据进行高效安全的保护与共享，同时为我国数字档案馆的建设和数字资源的保护提供了有益参考。　　“F5000”于2012年10月正式启动，是由国家科技部主导、中国科学技术信息研究所负责组织评选。本次评选是从2015-2019年期间发表的学术论文中择优选取，分别计算前1%高被引论文的基准线，对累计被引次数在基础线以上篇论文进行筛选，经过定量分析遴选和同行评议推荐，作为“中国精品科技期刊”F5000的入选论文。近年来，信息中心团队已累计负责承担了国家重点研发计划、国家自然科学基金、安徽省科技重大专项等重要科研项目多项，在大数据、云服务、区块链等领域积累了一系列关键技术和科研成果，为研究院信息化工作提供了有力技术支撑。

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12月15日，黑龙江。松花江上开松花了，网友：终于...

多么痛的领悟# 该行为存在风险请勿轻易模仿

# 滑走***率了 # 这操作都看傻了 # 原谅我不厚道的笑了 # 看搞笑点赞加关注不迷路

12月13日，湖北黄石，# 老人向邻居家晾晒藕粉撒...

12月13日，安徽亳州。百余人在种植园打碧根果，老...

大气痕量气体差分吸收光谱仪随高光谱综合观测卫星成功发射　12月9日，高光谱综合观测卫星在太原卫星发射中心由长征二号丁运载火箭成功发射。卫星上装载了中科院合肥研究院安光所自主研制的大气痕量气体差分吸收光谱仪EMI-II。　　高光谱综合观测卫星是由国家生态环境部牵头、中国航天科技集团有限公司八院抓总研制的综合性观测卫星。该卫星探测谱段涵盖了从紫外到长波红外的光学波段，具有高光谱分辨率、高精度、高灵敏度的观测能力，服务于国家生态环境监测、国土资源勘查、防灾减灾和气象用户需求。　　其搭载的大气痕量气体差分吸收光谱仪EMI-II主要用于获取紫外到可见波段的超光谱遥感数据，实现对全球大气痕量成分（二氧化硫、二氧化氮、臭氧、甲醛等）分布和变化的定量监测，为全球/区域痕量污染气体成分的分布和变化提供科学数据；未来将面向国家污染减排、环境质量监管、大气成分与气候变化监测，开展污染气体、区域环境空气质量、大气成分、气候变化等超光谱遥感监测应用示范。　　EMI-II载荷于2020年10月立项，2021年10月完成系统调试、测试，2022年1月上旬完成出所质量评审，2022年1月中旬交付航天八院验收评审。　　载荷开机运行后，将与2021年9月发射的“高光谱观测卫星”、2022年4月发射的“大气环境监测卫星”上的EMI-II载荷组网运行，增加我国大气环境卫星观测频次，提高重访能力和全球覆盖能力，为我国实现减污降碳协同增效、建设美丽中国的目标提供有力支撑。长征二号丁运载火箭成功发射大气痕量气体差分吸收光谱仪EMI-II

分子细胞卓越中心等揭示m6A修饰的长链非编码RNA调控神经元的发育 11月22日，Cell Reports在线发表了中国科学院分子细胞科学卓越创新中心（生物化学与细胞生物学研究所）鲍岚研究组的最新研究进展（m6A-modified lincRNA Dubr is required for neuronal development by stabilizing YTHDF1/3 and facilitating mRNA translation）。该研究揭示了长链非编码RNA (lncRNA) Dubr的m6A修饰通过稳定YTHDF1/3复合体以及其介导的mRNA翻译从而调控轴突生长和神经元迁移的分子机制。　　神经元作为一类高度特化的细胞，具有复杂的树突和轴突。神经元胞体中的mRNA可以运输至树突和轴突，并通过mRNA局部动态翻译合成新蛋白，参与调控神经元发育以及神经网络的建立。前期研究发现，初级感觉神经元轴突中富集microRNAs（miRNAs），同时通过调控轴突中的局部翻译并参与轴突延伸（Wang et al., Cell Reports, 2015；Wang & Bao, Journal of Molecular Cell Biology, 2017）。最近的研究发现，轴突富集的lncRNA ALAE通过竞争RNA结合蛋白 KHSRP并与Gap43 mRNA相互作用，从而调节轴突局部翻译和参与轴突生长（Wei et al., Cell Reports, 2021）。上述研究表明，非编码RNA在神经元的发育中发挥重要调控作用。　　RNA甲基化修饰是数百种RNA修饰中普遍和富集的修饰。N6-腺苷酸甲基化（N6-methyladenosine，m6A）是其中丰度最高的动态修饰，参与RNA代谢、剪接、翻译、出核和运输等重要细胞生物学过程。已有研究表明，m6A甲基化修饰在哺乳动物大脑中高度富集，同时在早期神经元分化、生长以及学习记忆等方面均发挥重要作用。尽管最近的研究提示lncRNA调控神经元轴突发育（Wei et al., Cell Reports, 2021），但对这些lncRNA是否存在m6A修饰以及m6A修饰在lncRNA参与神经发育中的功能和作用机制知之甚少。　　本研究对小鼠背根神经节（DRG）组织中的m6A-CLIP数据和不同组织发育测序的数据进行整合分析，发现lncRNA Dubr被 m6A高度修饰且在神经系统发育早期高表达。利用小鼠体外DRG组织培养、神经元微流小室分隔培养以及胚胎电转等方法，研究发现敲减Dubr可以阻碍DRG神经元的轴突生长以及导致皮层神经元迁移和轴突投射缺陷，而将Dubr的m6A修饰位点突变后则无法挽回神经元的发育缺陷。进一步，研究发现，Dubr通过m6A修饰位点与m6A阅读蛋白YTHDF1和YTHDF3相互作用，同时敲减Dubr或突变Dubr的m6A位点可以加速YTHDF1和YTHDF3蛋白进入蛋白酶体依赖的降解途径，最终导致蛋白水平显著下降。同时，Dubr、YTHDF1和YTHDF3均能调控与神经元发育相关分子Calmodulin和Tau的mRNA翻译，且Dubr通过m6A甲基化促进YTHDF1/3蛋白复合体的稳定来维持Calmodulin和Tau的mRNA翻译并促进感觉神经元的轴突生长和皮层神经元的正确迁移。　　本研究揭示了神经元发育中lncRNA的m6A动态修饰通过稳定RNA结合蛋白调控mRNA翻译的功能。该研究加深了关于非编码RNA上m6A动态修饰功能和机制的认知，也为探究神经系统发育的复杂调控机制提供了新视角。　　研究工作得到国家基金委和广东省高水平创新研究院项目的资助。广东省智能科学与技术研究院科研人员参与研究。　　论文链接m6A修饰的lncRNA Dubr通过稳定YTHDF1/3复合体和促进mRNA翻译参与调控神经元的发育

古脊椎所等揭示中生代鸟类头骨演化特征　近日，eLife发表了中国科学院古脊椎动物与古人类研究所王敏、托马斯、周忠和及合作者关于早期鸟类头骨演化的论文（Insight into the evolutionary assemblage of cranial kinesis from a Cretaceous bird）。该研究通过高精度三维扫描和复原，揭示了中生代鸟类头骨保留了大量主龙类的原始特征，且呈现出模块化的演化。　　在现生脊椎动物中，鸟类和部分有鳞类的头骨演化出特有的功能：头骨的部分骨骼能够发生相互独立的运动，称为头骨的可动性（cranial kinesis）。这一功能特征是鸟类演化成为多样性最丰富的陆生脊椎动物的关键因素之一，使得鸟嘴能够取代“手”完成大量精细的动作。这一重要功能学特征主要依赖分布于吻部的屈挠带和两个骨骼通道得以实现：由方骨-方颧骨-颧骨-上颌形成的“侧面通道”，以及由方骨-翼骨-腭骨-犁骨在腭面构成的“腭面通道”。简言之，随着方骨的前、后转动，这两个通道上的骨骼通过可动关节发生位移，如同传送带一样完成嘴巴的张开和闭合。而在鸟类的祖先——非鸟类恐龙中，粗壮的头骨因为缺失上述两个通道的活动性，不具有可动性而显得笨拙。然而，长期以来受化石保存和研究手段的限制，头骨主要区域的形态功能，特别是上述通路在鸟类演化历史中是如何变化的尚不清楚。　　科研团队利用高精度CT对此前发现的中生代反鸟类雅尾鹓鶵（Yuanchuavis kompsosoura）的头骨进行三维复原，重建了几乎所有头骨骨骼的立体形态，包括构成头骨可动性通道的骨骼（图1-3）。研究显示，鹓鶵保留了典型的主龙类双颞弓的颞区结构：三射型的眶后骨和颧骨、鳞骨分别相接，鳞骨又与方颧骨相接，从而形成了与眼眶完全分隔的上、下颞孔。这样的颞区构造限制了颧骨的前后移动，说明“侧面通道”并未形成。受保存的原因，中生代鸟类腭面骨骼的形态有可能是研究程度最低的。此次研究人员复原了该区域的主要骨骼，显示鹓鶵的翼骨和兽脚类恐龙相同，都具有宽大的方骨支，但缺失和方骨的可动关节，取而代之的是腭骨的方骨支与方骨的眼突形成嵌接式的关联。而腭骨显示出进步的特征，如缺失颧骨突，从而不再是兽脚类恐龙亦或始祖鸟那样的四射型。研究利用几何形态测量的方法追溯腭骨在恐龙-鸟类演化过程中的形态变化，提出颧骨突的缺失是鸟类腭骨形态“现代化”的第一步。鹓鶵的犁骨较为粗大，与恐龙相似，不如现生多数鸟类那样纤细。鹓鶵保留了宽大的外翼骨，与颧骨相接。上述的腭面构造与兽脚类恐龙相差无几，说明腭面通道也未出现（图4）。而相较于颞区和腭区的构造，鹓鶵的其他头骨形态都呈现出典型的、进步的鸟类特征，说明头骨不同部位的演化速度是非均一的，颞区和腭区在演化上相对保守，这样原始和进步的形态特征同时出现，就是典型的镶嵌演化。如果再与鹓鶵已非常进步的头后骨骼形态相比，这样的差异更为显著。　　以鹓鶵为代表的反鸟类是中生代鸟类演化最成功的一个类群，但它们保留了原始的非可动性头骨，说明这一形态功能特征和多样性演化之间的相互促进关系在鸟类演化历程上是发生在反鸟类从鸟类主干上分开之后。反鸟类虽然具有全球性分布，但它们均在白垩纪末期的大灭绝事件中绝灭了，而具有可动性头骨的今鸟型类则存活下来，并在新生代快速演化并形成所有现代鸟类，表明头骨可动性增加了个体在面临极端选择压力时的适应性。　　研究工作得到国家自然科学基金基础科学中心项目“克拉通破坏与陆地生物演化”与中科院前沿科学重点研究计划从“0到1”原始创新十年择优项目的支持。　　论文链接视频：雅尾鹓鶵：长着恐龙头骨的白垩纪鸟类（王敏提供）图1.距今1.2亿年鸟类雅尾鹓鶵头骨的三维复原（王敏供图）图2.雅尾鹓鶵头骨面部骨骼的三维形态（王敏供图）图3.雅尾鹓鶵腭面骨骼形态和鸟类颚骨的形态演化（王敏供图）图4.恐龙，中生代和现代鸟类头骨形态功能的比较（王敏供图）

“中国天眼”获得银河系气体高清图像近日，中国科学院国家天文台研究员韩金林带领的科研团队，利用“中国天眼”500米口径球面射电望远镜（FAST），揭示了银河系星际介质前所未见的高清细节。科研人员在搜寻银河系内脉冲星的过程中，同步记录了星际介质的谱线数据，揭示了银河系中性氢气体的精致结构和电离气体的弥漫特征。研究还测量大量暗弱脉冲星的法拉第效应，显现出银河系内大范围的磁场特征；新证认出两例超新星爆炸的遗迹。这对探索银河系内的星际生态循环有重要意义。12月10日，系列论文作为特别专题发表在《中国科学：物理学力学天文学》（SCPMA）上。　　　　　　璀璨群星聚集夜空，形成了一条横亘苍穹的银河。作为人类在浩瀚宇宙中的家园，银河系的结构和组成存在很多谜团。银河内千亿恒星之间的广袤星际空间并非虚无，而是充满了稀薄的星际介质。其中，弥漫分布的氢原子气体辐射出频率为1420MHz的谱线；稠密氢原子汇聚冷却，形成氢分子云团，在高密度云团核心中孕育出新一代恒星；新生的明亮恒星能电离周围气体。恒星由生到死、不断演化，其中一些最终爆炸成为超新星，产生超新星遗迹和脉冲星。爆炸激波能压缩星际空间的气体，将电子加速到接近光速。这些高速电子在星际磁场中运动，辐射微弱的无线电波。银河系星际介质隐藏了恒星生生死死的奥秘，一直是天文学家不断探索的目标。　　“中国天眼”是目前世界上灵敏度最高的单口径射电望远镜，因配备了高灵敏度的L波段19波束制冷接收机，成为发现脉冲星、研究银河系星际介质的利器。韩金林研究团队于2019年巧妙设计并启动了银道面脉冲星快照（GPPS）巡天，至今已发现500多颗脉冲星，且亮度比之前发现的脉冲星暗弱一个量级。他们在搜寻脉冲星的同时，同步记录了星际气体辐射的谱线数据，兼具高灵敏度、高频谱分辨率、高空间分辨率的特征，是探究银河系结构和星际生态循环的宝贵资源。该团队最近完成了第一批GPPS巡天谱线数据的处理，发布了银河系星际空间原子气体、电离气体、磁场以及无线电辐射的最新研究结果。　　在第一次数据释放中，FAST探测了银经33°至55°，银纬±2°之间共88平方度天区的中性氢原子气体的天空分布图。虽然精细校准还在进行中，但初步结果已是国际上迄今为止灵敏度最高的氢原子气体探测，展示了氢原子气体分布前所未有的细节特征，甚至探测到距离银河系中心6万光年之外、其他望远镜均看不清的小小云团，为银河系的气体动力学研究和旋臂结构等前沿课题提供高质量观测数据集。　　　　星际空间电离气体是银河系中最后一个尚未深究的主要组分。该团队还处理了GPPS巡天同步记录谱线数据中的氢原子复合线，得到了与氢原子同一天区银河系星际空间的电离气体的分布，揭示了由明亮恒星电离的高亮度区域和未知来源的弥漫气体，且结构相当丰富，为银河系内气体的生态循环和恒星形成研究提供了重要的数据集。　　银河系星际介质中，磁场弥漫于整个星系，极难测量和研究。该团队依靠FAST的灵敏度优势，新测量了134颗银晕暗弱脉冲星的偏振和法拉第效应，研究出银晕磁场强度约为2微高斯。利用新测量的银盘脉冲星的法拉第效应数据，研究还得到了银河更遥远区域内磁场方向反转的证据。没有FAST，很难开展如此大范围的星际磁场探测。　　作为FAST对星际无线电连续谱辐射特征的探测试验，该团队利用FAST对5°× 7°天区进行扫描成像。研究确认了两个大的暗弱无线电辐射结构（G203.1+6.6和G206.7+5.9）是超新星爆炸产生的壳层遗迹，其中一个距离太阳很近，仅有约1400光年。目前为止，人类已知的超新星遗迹仅有300多个。　　专题主编、中科院院士、上海交通大学教授景益鹏表示，“高灵敏度FAST观测揭示了银河系前所未有的细节。所发表的中性氢和电离氢数据库可以用于探索银河系星际气体的许多特征，为世界范围内的天文学家提供宝贵的数据资源”。　　韩金林领衔的科研团队仍在努力巡测FAST可见的银河区域，目标是最终完成银河2900平方度区域巡测，未来结果可期。　　研究工作得到国家自然科学基金基础科学中心的支持。　　“天眼看银河”项目详细内容和相关数据　　“天眼看银河”专题论文和国际专家评价“中国天眼”获得银河系气体高清图像FAST揭示的银河星际氢原子气体分布图（速度区间-150 km/s到+150 km/s的累积）FAST揭示的银河系星际空间电离气体分布图（速度区间-40 km/s到+120 km/s的累积）

张敏浩的新歌，*** *** 。很好听啊！！！

心理所揭示疼痛分辨力稳定且特异的神经指标　近日，中国科学院心理研究所心理健康重点实验室胡理研究组利用脑电和功能磁共振成像技术揭示了疼痛分辨力稳定且特异的神经指标。相关研究成果以Selective and Replicable Neuroimaging-based Indicators of Pain Discriminability为题，在线发表在Cell Reports Medicine上。　　疼痛是人类无法忽略的健康难题之一。对于个人而言，疼痛带来的痛苦可能引发抑郁症乃至自杀；对于整个社会而言，慢性疼痛患病率达20%～50%，造成了经济损失。为了更有效地促进镇痛方法开发以消除疼痛，亟需探索疼痛的神经加工机制并开发疼痛的客观神经指标。然而，多数疼痛刺激诱发的脑响应不具有疼痛特异性，因而无法在临床应用中作为疼痛的特异性神经指标。　　胡理研究组创造性地将疼痛敏感性区分为绝对敏感性和差异敏感性这两个独立的概念。绝对疼痛敏感性刻画了个体对相同疼痛刺激感知的差异，而差异疼痛敏感性（或称疼痛分辨力）则代表了个体区分不同疼痛刺激的能力。已有研究通常只探究疼痛诱发脑响应和绝对疼痛敏感性的关系，而忽视了哪些神经响应能够反映差异疼痛敏感性（即便已有研究证实了差异疼痛敏感性和慢性疼痛存在密切关联）。为弥补这一不足，胡理研究组开展了脑电研究与功能磁共振成像研究，利用信号检测论量化了感觉分辨力，考察了哪些神经指标反映了疼痛分辨力，并在五个大数据集中检验了这些神经指标的可重复性和疼痛特异性。　　脑电研究纳入了三个大数据集（数据集1～3，总N=366）。每个数据集均采用相同的实验任务：给被试施加痛觉、触觉、听觉和视觉四种感觉模态的刺激，每种感觉模态均有高、低两种强度，最后要求被试对刺激做出0～10的主观强度评分。结果显示，在数据集1中，高、低强度疼痛刺激诱发的N1、N2和P2幅值差异（高-低）与基于信号检测论的疼痛分辨力指标（AUC）显著相关（图1）。这一发现在数据集2和3中得到了很好的重复。而高、低强度下的幅值差异（高-低）却与相应的触觉、听觉、视觉分辨力不存在稳定的相关关系（图2）。研究深入分析后排除了可能的混淆因素——换用不同的分辨力指标（AUC、d′、高低刺激强度下的评分差异）、匹配不同模态间的主观评分差异、匹配不同模态的AUC指标均不改变主要结果，依然只有疼痛模态下的脑电响应与分辨力有稳定的相关关系。　　功能磁共振成像研究得到了与脑电研究一致的结果。该研究包含两个大数据集（数据集4和5，总N=399）。实验任务是要求被试对不同模态、强度的感觉刺激做出主观评分。研究对数据集4的分析结果显示，初级体感皮层、次级体感皮层、脑岛、前扣带回、丘脑等一系列脑区在高、低强度下的激活差异（高-低）与疼痛分辨力显著相关（图3）。这一结果在数据集5中得到重复。然而，与疼痛模态不同，触觉、听觉和视觉模态下几乎没有体素与相应的分辨力有相关关系（图4）。换用不同的分辨力指标和匹配不同模态间的主观评分依然得到了一致的结果。可见，疼痛刺激诱发的脑区激活可特异地反映疼痛分辨力。　　该研究揭示了疼痛分辨力稳定且特异的神经指标，为经典疼痛诱发脑响应的功能意义提供了新解释，加深了科学家对疼痛感知及其内在机制的认知。以往研究已证实，慢性疼痛病人的疼痛分辨力存在异常，且治疗前的疼痛分辨力可以预测慢性疼痛的预后情况。因此，该研究发现的疼痛分辨力神经指标对临床实践中的慢性疼痛诊治和个体化疼痛评估提供了重要启示。　　研究工作得到国家自然科学基金、北京市自然科学基金、科技部科技创新2030-“脑科学与类脑研究”青年科学家项目、心理所等的支持。　　论文链接图1.疼痛诱发脑电响应与分辨力稳定相关图2.非痛刺激诱发脑电响应与分辨力无稳定相关图3.疼痛诱发脑区激活与分辨力稳定相关图4.非痛刺激诱发脑区激活与分辨力无稳定相关　　

合肥研究院在电子束热负荷平台建设和钨材料热冲击损伤研究方面取　近期，中国科学院合肥物质科学研究院研究团队在钨材料的热负荷冲击疲劳损伤机理研究方面取得进展。团队通过电子束热负荷冲击的方式，研究了两种代表性弥散强化钨材料W-ZrC和W-Y2O3微观结构演化与性能退化之间的关联性，揭示了热疲劳诱导颗粒粗化、剥落和微裂纹的形成机理。相关成果发表在Journal of Materials Science & Technology上。　　磁约束聚变装置中，面向等离子体的第一壁钨基材料直接包围高温等离子体，通常面临5-20 MW/m2的稳态热负荷及约1GW/m2瞬态热冲击。高温、高热负荷会导致材料再结晶、开裂，甚至表面熔化，材料性能显著下降。因此，第一壁材料在服役前，需要对其热冲击性能进行系统的评估。基于面向聚变堆第一壁钨基材料研发和性能考核的迫切需求，研究团队近年来成功搭建了30 kW高热负荷研究平台EBMP-30（图1），其最大输出电压达100 kV，最大输出功率为30 kW，电子束扫描面积达30×30 mm2，扫描频率达35 kHz，具有高效、热加载均匀等优点，适用于第一壁钨材料和部件抗热负荷性能的测试评价。　　研究团队基于EBMP-30电子束热负荷平台，以两种代表性的弥散强化钨材料W-0.5wt% ZrC（WZC）和W-1.0wt% Y2O3（WYO）为研究对象，在10-30 MW/m2热负荷功率密度（APD）范围内，研究了多次热负荷冲击下材料的损伤行为。当APD ≤ 20 MW/m2时，WZC和WYO试样的微观结构和拉伸性能（图2）相比初始样品均无明显变化。但当APD ≥ 22 MW/m2时，WYO试样发生再结晶和明显的晶粒长大，同时观察到Y2O3颗粒从W基体脱落，WYO的极限抗拉强度（UTS）从861 MPa下降到510 MPa，总延伸率（TE）从15%下降到接近零（图2b）。结果显示，由于Y2O3颗粒与W基体之间的热膨胀系数不匹配，热加载过程中粗大的Y2O3颗粒受热膨胀会挤压W基体，使W基体发生不可逆的塑性变形，冷却后Y2O3颗粒收缩导致Y2O3颗粒与W基体之间形成微裂纹，最终在多次热疲劳作用下粗大的Y2O3颗粒从钨基体脱落，形成孔洞和宏观裂纹（图3）。而WZC由于高的再结晶温度（RCT）（~1300℃），在22 MW/m2条件的热加载后，仅发生部分再结晶，仍保持816 MPa高的UTS值（图2a）。此外，由于WZC合金中ZrC的热膨胀系数与W基体相当，且ZrC颗粒尺寸细小、分布均匀，有效避免了ZrC颗粒脱落和微裂纹的形成。　　该研究揭示了弥散强化钨材料微结构损伤与力学性能退化之间的关联性，以及高热负荷疲劳损伤的微观机理，为后续进一步发展高性能钨基材料提供了重要参考。　　上述研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、安徽省自然科学基金和合肥研究院院长基金融合专项等项目的资助。论文链接图1 研究团队搭建的30 kW、100 kV高热负荷研究平台EBMP-30 图2 (a) WZC、(b)WYO和(c)ITER-W试样热冲击后的拉伸应力-应变曲线图3 循环热载荷下Y2O3颗粒脱落行为示意图

营养与健康所等发现Setd2调控调节性T细胞抑制肠道炎症的机制　 12月3日，中国科学院上海营养与健康研究所邱菊研究组、上海交通大学、安徽医科大学等合作，在《自然-通讯》（Nature communications）上，在线发表了题为Setd2 supports GATA3+ST2+ thymic-derived Treg cells and suppresses intestinal inflammation的最新研究成果。该研究探索了Setd2对调节性T细胞亚群的表观和转录调控机制。　　Setd2（SET-domain-containing 2）是哺乳动物组蛋白H3亚基36位赖氨酸（H3K36）甲基转移酶，可将H3K36me2修饰为H3K36me3，是表观遗传中的重要调控分子，在组织细胞发育、肿瘤和炎症中均发挥重要的调控作用。调节性T细胞是一群具有免疫抑制功能的细胞，按照发育来源进一步划分为2个亚群，即在胸腺发育阶段即获得Foxp3表达的胸腺源性Treg（tTreg）细胞、在外周诱导分化表达Foxp3的Treg（pTreg）细胞。Treg能够通过多种机制影响肠炎和肠癌发生进展，且分化和功能受多种表观遗传修饰调控，但Setd2对Treg细胞的调控机制仍不清楚。　　该研究发现Setd2可以维持小鼠肠道以及肠道相关淋巴组织中Treg细胞的自稳态，对肠道tTreg细胞GATA3和ST2的表达有支持作用，并抑制肠道炎症性疾病的发生。Setd2是Treg细胞抑制T细胞激活所必需的，Setd2缺失导致肠道以及外周淋巴器官中T细胞高度活化。Setd2主要通过影响Treg细胞的存活来维持Treg细胞的稳态，也是Treg细胞抑制CD45RBhigh致病性T细胞引发的肠炎以及TNBS诱导的肠炎所必需的。Setd2缺失导致肠道中Helios+ tTreg细胞百分比降低，RORγt+ pTreg细胞百分比增加，但不影响肠道中pTreg总细胞数，说明pTreg细胞对Setd2的依赖更小。同时，研究利用个体发生学分析、IL33 KO小鼠以及体外GATA3/ST2过表达实验发现，Setd2支持肠道中GATA3+ST2+ tTreg细胞，促进tTreg细胞中GATA3和ST2的表达以及相互促进作用。IL-33在Foxp3Cre-YFPSetd2flox/flox小鼠中优先促进Th2细胞而不是GATA3+ Treg细胞，证实了Treg细胞中Setd2表达对Th2反应的约束。研究进一步通过CHIP-seq和CUT&Tag的手段发现，Setd2通过调控有H3K36me3丰富沉积的启动子和基因内增强子的活性来调控靶基因（包括Il1rl1）的转录。该工作为阐释免疫细胞的表观遗传调控在肠炎、肠癌发生发展中的作用奠定了理论基础。　　研究工作得到科技部、国家自然科学基金、上海市科学技术委员会以及营养与健康所公共技术平台和动物平台的支持。　　论文链接　　Setd2通过调控启动子和基因内增强子的活性来调控肠道tTreg细胞中靶基因（包括Il1rl1）的表达，同时影响肠道Treg细胞的稳态，抑制肠道Th2反应。

理化所在无掩模光学投影制备图案化银/聚苯胺核-壳纳米复合材料研　近年来，以聚苯胺（PANI）为代表的导电聚合物，因低成本、高稳定性和可调谐性能而引起关注。PANI/贵金属复合材料是PANI研究的重要分支，通过将导电聚合物PANI的特性与银纳米颗粒（AgNPs）的独特性能相结合，Ag/PANI复合材料有望应用于超级电容器、气体检测、医学诊断等领域。随着对器件小型化、集成化、便携化需求的日益增长，几何特征精细可控的Ag/PANI微纳结构的制备变得尤为重要。通常，Ag/PANI复合材料的制备过程涉及多个步骤，较耗时且费力。喷墨打印作为3D打印技术之一，可通过快速、可重复和可扩展的方式沉积获取PANI图案层，但制备的微结构尺寸仍在毫米级；飞秒激光直写技术具有冷加工、高精度和灵活的3D结构加工能力，却在大规模制备微纳结构的效率方面具有局限性。因此，亟需发展灵活、快速的制备技术来实现微纳结构的图案化。　　中国科学院理化技术研究所仿生智能界面科学中心有机纳米光子学实验室研究员郑美玲团队报道了可用于制备导电金属/聚合物图案的新型光还原聚合方法，在超快激光远场无掩模投影制备图案化纳米复合材料研究方面取得了新进展。基于多光子吸收和局域表面等离子体共振（LSPR）效应，该研究采用无掩模光学投影光刻（MOPL）技术制备了具有核-壳结构的Ag/PANI纳米复合材料，并在不同的基底上灵活地实现了微纳米尺度上纳米复合图案的个性化设计和制备。该研究证实了基于Ag/PANI纳米复合材料的方形迷宫状微观结构具有表面增强拉曼散射（SERS）效应。这一制备策略为传感器和探测器等微纳器件的制造开辟了新途径。相关研究成果发表在Nano Letters上。　　研究团队前期发展的MOPL技术具有快速、灵活和高效的空间调制优势，可实现纳-微-宏跨尺度结构的高效制作。本研究中创新性地提出了利用MOPL技术制备图案化Ag/PANI复合微结构的个性化制备策略（图1）。结合结构设计优化，科研人员首次在刚性基底或柔性基底上实现了由核-壳纳米复合材料组成的Ag/PANI微纳图案（图2）。研究发现，激光功率和曝光时间影响复合核-壳颗粒的成核和生长，其中团聚图案中单个核-壳颗粒平均直径为172nm。通过TEM和EDS表征的核-壳纳米复合材料的形态和元素分析表明，在400nm激光束的照射下，硝酸银首先被还原为AgNPs。AgNPs的局域表面电磁场由于LSPR效应得以增强，形成了以AgNPs为核、ANI为壳的复合微纳结构。成核和生长机制的研究为探索和控制激光诱导聚合方法中的聚合和纳米结构形成提供了指导思路（图3）。在Ag/PANI微结构基底上的SERS光谱和成像结果表明，纳米复合微结构可有效地抑制荧光干扰。同时，Ag/PANI纳米复合材料的微观结构也被证明具有一定的电导率（图4）。本工作提出的利用MOPL技术灵活制备微纳米复合微结构的策略，不仅为导电聚合物的开发开辟了新途径，而且为导电聚合物在微纳米传感器和探测器等器件中的广泛应用提供了新思路。　　研究工作得到国家重点研发计划“纳米科技”重点专项、国家自然科学基金面上项目的支持。图1.Ag/PANI纳米复合材料的无掩模光学投影制备策略图2.利用MOPL技术在刚性基底（玻璃、硅）和柔性基底上的Ag/PANI纳米复合材料微观结构的SEM图像图3.Ag/PANI微观结构的成分分析与Ag/PANI纳米复合材料生长示意图图4.Ag/PANI纳米复合材料微观结构的电导率和SERS性能

化学所发展出结构色3D打印新策略　三维光子晶体由于独特的光学性质而受到关注，并在各个领域展现出广阔的应用前景。3D打印技术为构建复杂的三维光子晶体结构提供了可能。然而，常见的喷墨打印、直写打印与熔融沉积方法受限于构造三维结构的自由度、繁琐冗长的平衡着色过程以及较弱的体积结构色性质，阻碍了进一步应用。虽有报道利用非连续的3D打印实现三维光子晶体的快速制备，但粗糙的表面形貌和低保真性难以满足光学器件的要求。因此，如何通过简单易行的方法，快速制备具有光滑表面和明亮体积结构色的复杂三维光子晶体结构仍是挑战。　　近日，中国科学院化学研究所绿色印刷院重点实验室研究员宋延林、副研究员吴磊等，利用氢键辅助的胶体颗粒墨水，基于连续数字光处理（DLP）3D打印技术，实现了具有明亮结构色的三维光子晶体结构的制备。氢键诱导的胶体颗粒的均匀分散及连续固化方式的协同作用，使得胶体颗粒在连续打印过程中在各个固化层内发生限域组装，从而赋予三维光子晶体体积结构色特性。该研究通过控制胶体颗粒的粒径和打印速度，可以精细调控组装出的结构色。基于此，研究可快速制备出单一或多结构色的复杂三维结构，并打印出具有光滑内外表面、低光学损耗及图案、色彩可调控的光传输结构。科研人员利用该方法打印的三维光子晶体结构具有角度依赖特性、优异的形状保真性、光滑的表面形貌与高精度，这对创新结构色的制备方法以及扩展3D打印的应用具有重要意义。　　相关研究成果发表在《自然-通讯》（Nature Communications）上。研究工作得到科技部、国家自然科学基金、中科院、北京分子科学国家研究中心的支持。3D结构色打印机理及各种复杂3D光子晶体结构和光学传输结构　　

上海微系统所等制备出石墨烯基量子电阻标准芯片　电阻标准是电学计量的基石之一。为了适应国际单位制量子化变革和量值传递扁平化趋势，推动我国构建电子信息产业先进测量体系，补充国家量子化标准，开展电学计量体系中电阻的轻量级量子化复现与溯源关键技术研究至关重要。与传统砷化镓基二维电子气（2DEG）相比，石墨烯中的2DEG在相同磁场下量子霍尔效应低指数朗道能级间隔更宽，以其制作的量子霍尔电阻可以在更小磁场、更高温度和更大电流下工作，易于计量装备小型化。此外，量子电阻标准的性能通常与石墨烯的材料质量、衬底种类和掺杂工艺相关。如何通过克服绝缘衬底表面石墨烯成核密度与生长调控的瓶颈，获得高质量石墨烯单晶，并以此为基础，优化器件结构和工艺，开发出工作稳定且具有高比对精度的量子电阻标准芯片颇为重要。　　近日，中国科学院上海微系统与信息技术研究所与中国计量科学研究院报道了采用在绝缘衬底表面气相催化辅助生长石墨烯，制备高计量准确度的量子霍尔电阻标准芯片的研究工作。相关研究成果以Gaseous Catalyst Assisted Growth of Graphene on Silicon Carbide for Quantum Hall Resistance Standard Device为题，发表在Advanced Materials Technologies上。　　科研人员采用氢气退火处理得到具有表面台阶高度约为0.5nm的碳化硅衬底，以硅烷为气体催化剂，乙炔作为碳源，在1300°C条件下，生长出高质量单层石墨烯。该温度条件下，衬底表面台阶可保持在0.5nm以下。采用这一方法制备的石墨烯可以制成量子电阻标准器件。研究团队直接将该量子电阻标准器件集成于桌面式量子电阻标准器，在温度为4.5K、磁场大于4.5T时，量子电阻标准比对准确度达到 1.15×10-8，长期复现性达到3.6×10-9。该工作提出了适用于电学计量的石墨烯基工程化、实用化的轻量级量子电阻标准实现方案，同时，通过基于其量值的传递方法，可以满足不同应用场景下的电阻量值准确溯源的需求，补充国家计量基准向各个行业计量系统的量传链路。　　研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中科院战略性先导科技专项（B类）和上海市科学技术委员会的支持。　　论文链接

遗传发育所等解析大豆全景遗传重组特征大豆起源于中国，是我国乃至世界上重要的粮油饲兼用作物，为全球供应了一半以上的植物油和近四分之一的植物蛋白。目前，中国是世界上最大的大豆进口国，对外依赖性高，提升我国大豆产能已经成为保障我国粮食安全迫在眉睫的任务。减数分裂同源重组是最基础也是最重要的生物学过程之一，它不仅确保染色体间的精准分离，也能导致双亲遗传物质的交换。这种交换是遗传多样性的主要来源之一，造就了丰富的表型变异。同时，同源重组能够打破优异与不良等位基因的连锁，在作物育种过程中扮演了重要作用。系统全面地解析大豆同源重组及其发生的特征对于大豆分子设计育种具有重要意义。　　中国科学院遗传与发育生物学研究所植物细胞与染色体工程国家重点实验室研究员田志喜研究组联合多家单位利用其开发的高密度SNP芯片对构建的多套大豆重组自交系进行了高通量基因型鉴定，构建了高精度的重组图谱（平均重组区间小于等于2 kb）。研究发现，同源重组事件在染色体上呈现不均匀分布，重组率与基因密度呈正相关关系，与转座子密度、GC含量与结构变异分布呈负相关关系。通过对全基因组重组断点分析发现，其存在一定的保守性，富集于Poly-A和富含AT的基序，进一步分析发现同源重组更容易发生在表达活跃基因的启动子区域。ATAC-seq实验分析发现，大豆中同源重组事件趋向在开放的染色质区域上产生；CUT&Tag和组蛋白修饰测序分析发现，同源重组断点富集于活跃型组蛋白修饰区域，说明活跃型的组蛋白修饰可能会促进同源重组的形成。此外，通过遗传图谱分析，研究定位了影响大豆同源重组频率的遗传位点，为解析大豆自然材料间同源重组变异的分子遗传机制奠定了基础。该研究不仅加深了对大豆遗传重组及其调控因素的了解，而且有助于育种家针对育种目标所对应的亲本及其遗传重组情况进行设计，从而提高育种效率。　　相关研究成果于近日在线发表在Plant Biotechnology Journal上。研究工作得到国家自然科学基金委与中科院战略性先导科技专项等项目的资助。大豆高精度重组的表观修饰图谱

脑智卓越中心等发现全身麻醉对睡眠核心网络的调控规律　　12月3日，中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）研究员徐敏团队与复旦大学附属华山医院麻醉科教授王英伟团队合作在Advanced Science上在线发表题为Divergent Neural Activity in the VLPO during Anesthesia and Sleep的研究论文。该研究采用微型荧光显微成像和药理遗传等技术，发现全身麻醉对睡眠控制关键核团vLPO（ventrolateral preoptic nucleus）的促睡眠神经元和促觉醒神经元均主要发挥抑制作用。该研究揭示了全身麻醉与睡眠过程中vLPO神经元活动的异质性，为理解全身麻醉与睡眠是否共享相似神经环路提供了新的线索。　　全身麻醉的发明促进了人类医学实践的发展与进步。每天有成千上万人因检查或手术治疗接受全身麻醉，但全麻药物的作用机制却尚未明确。以往研究认为，全麻药物通过作用于促睡眠核团发挥麻醉作用，但该观点一直存有争议，因此，全麻药物作用于睡眠-觉醒调控环路的具体机制有待进一步揭示。　　为探究上述问题，研究人员采用光纤记录与显微荧光成像等技术，分别研究了作用于不同分子靶点的四种常用全麻和镇静药物对睡眠调控核心脑区vLPO抑制性神经元（GABAergic）、兴奋性神经元（Glutamatergic）以及促睡眠甘丙肽能神经元（Galaninergic）的调控作用（图1）。　　该研究发现作用于不同分子靶点的四种全麻药物对vLPO抑制性和兴奋性神经元的钙活动均有显著抑制作用，仅有少部分vLPO神经元被全麻药物激活（图2）。　　按照经典麻醉理论，这部分被激活的神经元极有可能是睡眠活跃神经元，而全麻药物是通过激活这些促睡眠神经元而发挥作用。为验证上述假说，研究人员采用光学成像技术追踪同一群vLPO神经元在麻醉和睡眠-觉醒过程中的活动模式。出乎预料的是，这些被全麻药物激活的神经元大多数并非睡眠活跃神经元；全麻药物对睡眠活跃神经元和觉醒活跃神经元都主要表现为抑制作用（图3）。　　进一步量化分析也揭示了麻醉和睡眠期vLPO神经网络呈现出截然不同的状态（图4）。上述结果并不支持全麻药物通过激活促睡眠神经元而发挥作用这一经典观点，对已有麻醉理论提出了质疑。　　以往研究通常采用基于早期即刻基因（cFos）的研究手段，这些基于cFos的技术缺乏对神经活动在精细时间尺度上的刻画，仅能粗略地反映一段时间内的神经活动，这可能是导致前人研究得出与当前工作不一致结论的原因。为进一步探讨这一问题，研究人员采用基于cFos的TRAP工具小鼠，分别重激活觉醒TRAP神经元和睡眠TRAP神经元，发现二者对异氟烷介导的麻醉具有类似调制作用。这一结果进一步指出了前人研究的局限性，即激活vLPO神经元对麻醉的调制作用可能并不依赖于被激活神经元是否在睡眠或觉醒期活跃。　　目前学界对vLPO是否参与调控全麻机制的结论并不一致，该研究首次揭示不同分子靶点的全麻药物倾向于招募同一群vLPO的GABA神经元发挥麻醉作用。另一方面，研究发现全身麻醉对vLPO各类神经元均发挥着抑制为主部分激活的双向调控作用，而与其在睡眠觉醒周期中所发挥的促睡眠与促觉醒作用无关，表明全身麻醉与睡眠并不像传统所认为的那样共享神经环路机制，为深入解析vLPO调控全麻作用机理提供了新的实验依据。　　相关研究工作获得国家自然科学基金委员会、神经科学国家重点实验室、上海市和中科院等项目的资助。　　论文链接图1 全麻\镇静药物对睡眠环路的调控作用图2 全麻\镇静药物对vLPO神经元主要为抑制作用图3 全麻\镇静药物对睡眠和觉醒神经元均主要表现为抑制作用图4 PCA揭示vLPO网络在睡眠和麻醉中处于不同状态图5 麻醉和睡眠-觉醒状态下的vLPO网络

空间中心等首次观测到罗斯比波的二次谐波产生现象罗斯比波又称行星波，是旋转流体中以科里奥利力为回复力沿纬向传播的横波（基本原理如图1所示）。罗斯比波的时空尺度极长。罗斯比波波长与载波流体的尺度相当，波动周期比载波流体的旋转周期长。相关探测需要在长时间段内对来自多个经度扇区的载波流体进行连续和同步的监测。此外，罗斯比波的耗散性和瞬态性使相关探测更具挑战性。这使得罗斯比波成为近地空间中为数不多的在理论上先被预测之后才被观测到的现象之一。　　罗斯比波在塑造地球、太阳以及其他天体的大气、海洋与等离子体的天气和气候方面发挥重要作用。罗斯比波非线性行为被用来解释天体的一些重要过程和周期性，例如，太阳表面磁结构的一些准周期性、地磁场的长期变化。这些非线性行为中最低阶的是二次谐波产生。在这个过程中，波与自身非线性相互作用，产生具有两倍频率和波数的新波。作为一个波的原型行为，该机制广泛用于无线电通信和非线性光学，例如通过红宝石激光器产生蓝色激光（图2）。多年来，罗斯比波的二次谐波产生行为得到理论分析和数值模拟的支持，但未被实际观测到。　　针对罗斯比波观测技术上的困难，中国科学院国家空间科学中心太阳活动与空间天气重点实验室研究员何茂盛及合作者，利用国家重大科技基础设施项目“子午工程”漠河站以及同纬度的德国朱利叶斯鲁站的流星雷达观测，发展了行星尺度波动的双站台探测技术。利用该技术，科研人员发现了2019年1月平流层爆发性增温事件前后地球中层大气中由罗斯比波引起的一系列扰动。其中，有两个扰动周期分别为16天和8天。这两个扰动的时间演化、频率和波数关系以及双谱与双相干分析（bispectral and bicoherenceanalysis）均表明，它们分别对应一个罗斯比波正态模及其二次谐波产生。此外，研究对双谱和双相干提出了新的物理解释，即能量的供给和接受双方之间的复协方差和复相关系数。　　　　近日，相关研究成果发表在《自然-通讯》（Nature Communications）上。　　论文链接　　图1.罗斯比波基本原理示意图。（a、b）由科里奥利力的子午向梯度充当的回复力和（c-e）由位涡守恒而决定的相速度。（a）在水平气压梯度力与科里奥利力平衡的条件下，气团沿着纬圈向东流动。（b）气团位移的子午向扰动伴随着科里奥利力的改变，且该改变将产生与位移扰动方向相反的加速度，使得气团沿着路径l蜿蜒流动。（c）沿着l上相对涡度的梯度使得气团产生切向的速度，且该速度在纬圈方向上投影始终向西（局部放大的情形如d、e所示），使得l呈现出向西的相速度。（d、e）中粉色和红色箭头表示相对涡度及其梯度。　　图2.通过二次谐波产生（Second harmonic generation，SHG）原理，利用红色激光生成蓝色激光。右侧红色（694 nm）高强度激光聚焦到石英样品，经分光器后，得到左侧蓝色（347 nm）激光。

研究揭示晚中新世青藏高原东北部剧烈隆升加速气候环境演化　中国科学院西北生态环境资源研究院、中科院青藏高原研究所、中山大学，联合中科院地质与地球物理研究所、中科院新疆生态与地理研究所、兰州大学、中国气象局兰州干旱气象研究所、英国布里斯托大学、德国波恩大学等，在《科学》（Science）上，发表了题为A new biologic paleoaltimetry indicating Late Miocene rapid uplift of northern Tibet Plateau的研究成果。该创新工作提出了基于孢粉的定量重建海拔的植被新指标，为探索青藏高原隆升过程研究开拓了新视野，并有力地推动了孢粉学科的发展。　　合作团队借助3088个现代表层孢粉样本（图1a-b），创新性地选取了与海拔密切相关的四个山地针叶类型【铁杉属（Tsuga）、罗汉松属（Podocarpus）、冷杉属（Abies）和云杉属（Picea）】，建立了（铁杉属%+罗汉松属%）/（上述四类针叶树总和%）比值（简称TP/TPAP）与中值海拔（即盆地到山顶的中间海拔）的定量转换方法（图1c-d）。同时，研究依据地层中提取的上述四类孢粉的比值（图2），定量重建了青藏高原东北部16 Ma（百万年）以来东、西两组平行的海拔演化序列（图3b-c），量化了高原局部隆升对区域气候变干和高原生物多样性形成的作用。　　该研究通过第四纪以来青藏高原5个地区流域的中值海拔检验，结合过去每个百万年的温度差以及温度递减率，在青藏高原中新世以来的6个地点甚至日本海平面附近通过了可靠性验证。科研人员将该方法应用于青藏高原东北部重建16 Ma以来海拔演化历史，同时结合柴达木盆地内新发现的植物化石（图2），揭示了青藏高原东北部中值海拔在16-14 Ma海拔东、西部分别为~1.3 km和~0.4 km，12-10 Ma迅速抬升到~2.9 km和~2.7 km，并在8-7 Ma同时抬升至~3.6 km，之后接近于现代高度（图3a）；盆地海拔在16-14 Ma为~1.1 km，12-10 Ma抬升至~2.4 km（图3b-c）。进一步，研究利用高分辨率区域气候模式RegCM 4.6定量评估高原东北部隆升对青藏高原及其周边地区气候影响发现，若青藏高原东北部降低到现在海拔的1/3，该区域年降水量则减少50%以上，而高原南部喜马拉雅山和东南部的横断山区，降水量则分别增加50%和150%（图3d）。这一认知与柴达木盆地西部耐旱植物孢粉含量增加以及粗骨鱼出现指示的气候变干相吻合，而在喜马拉雅山和横断山区由于降水量的显著增加以及高地形的存在支撑了该区域丰富的生物多样性。该研究表明青藏高原东北部隆升产生的气候效应显著影响青藏高原地区的气候和生物演化。　　新生代青藏高原隆升过程对探索其气候环境效应，如亚洲内陆干旱环境演化和生物多样性形成等具有重要意义。作为构造隆升最直观的体现——海拔的定量重建，常因代用指标机理的复杂性以及所选用研究材料形成环境的严苛性，导致结果差异较大且不连续，至今仍未形成对高原隆升古高度演化历史的统一认识。因此，如何获取可以相互校验的、连续的海拔定量重建序列成为剖析上述科学问题的核心难点。　　植物生长与分布主要受环境水热组合调控，对气候和海拔变化的响应极其敏感。孢粉（孢子和花粉）作为植物的生殖细胞，具有产量大、易保存等优点，常被用做解读过去气候环境变化的“钥匙”。然而，在古海拔重建方面的潜力尚未被深度挖掘。　　研究工作得到第二次青藏高原综合科学考察研究、国家自然科学基金和中科院战略性先导科技专项等的支持。　　论文链接　　图1.（a）现代大空间3088个表层样品中四类针叶类母体植物和表土孢粉（铁杉属、罗汉松属、冷杉属和云杉属）空间分布；（b）TP/TPAP（铁杉属%+罗汉松属%）/（四类针叶树总和%）比值的空间分布；（c）四类孢粉与母体植物海拔矫正示意图；（d）以海拔200米为间隔的TP/TPAP比值平均结果与中值海拔定量关系（注: 公式为37.2°N的拟合公式）。图2.中新世柴达木盆地四类孢粉形态及怀头他拉剖面部分化石植物形态　　图3.青藏高原东北部基于孢粉方法的海拔重建及其气候效应。(a）以1 Ma为时间间隔的平均海拔连续演化历史（蓝色和绿色点与线）及其与高原北部构造事件研究频数（CCTE）（紫色线）对比；（b）-（c）16-14 Ma和12-10 Ma柴达木盆地及毗邻山体海拔和植被-孢粉分布示意图；（d）RegCM4.6模型数值模拟结果。紫红线表示青藏高原轮廓，虚线表示高原东北部（NTP）、喜马拉雅山（HY）和横断山脉（HD）边界。

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梯子是万能的

科学岛团队在中红外激光高效率铌酸锂声光调Q技术上取得进展近日，中科院合肥研究院健康所医用激光技术实验室江海河研究员课题组与中电科集团合作，在中红外波段声光调Q技术研究方面取得重要进展：首次实现了铌酸锂 (LiNbO3) 晶体声光开关及其在2.79 μm Er,Cr:YSGG激光器中的高效率调Q输出。相关成果已在国际光学期刊Optics Letters上发表。　　声光调制器作为调Q开关广泛的应用于激光器来获得高重频、窄脉宽激光输出。虽然3 μm波段的几种声光Q开关已取得初步成果，但其中声光介质和换能器通常是不同的材料，这对器件的制作工艺提出了较高的要求，也增加了超声传播过程中的能量损失。因此，用声光介质和换能器相同的材料制作的性能优良、制作工艺简单的调制器是必要的。　　铌酸锂晶体是一种传统的多功能晶体。近年来，极低光学损耗、光电功能丰富的铌酸锂薄膜光子学器件得到了迅速发展，铌酸锂有望在集成光子学领域替代硅材料，为突破通信领域功耗大、速度慢的瓶颈性问题提供解决方案。自1937年发现铌酸锂晶体以来，虽然它具有良好的声光特性，长期以来都被作为换能器材料，但是一直未能实现块状晶体的激光声光调Q开关。本研究实现了声光介质和换能器同质和一体化，即能简化制作工艺，降低辅助成本，也能降低超声能量的损失，使得铌酸锂声光Q开关的衍射效率达到57% (图1)，且铌酸锂晶体具有较高的抗损伤阈值(>200 MW/cm2)。　　自主研制的2.79 μm Er,Cr:YSGG声光调Q激光器验证了所设计的铌酸锂声光Q开关具有良好的声光调Q性能 (图2)，在50 Hz的高重复频率下得到了脉冲能量为17.6 mJ、脉冲宽度为55.2 ns、峰值功率为319 kW的激光输出，研制的Er,Cr:YSGG 铌酸锂声光调Q激光器能够实现稳定的、高峰值功率的激光输出。　　本研究表明，铌酸锂晶体具有较高的衍射效率、较高的抗损伤阈值和良好的声光调Q性能，是3-5μm中红外波段高功率激光器的新型声光开关。同时，本研究为探索同质材料直接键合成为一体化声光器件的可能性迈进了一步。　　文章链接：http://tieba.baidu.com/mo/q/checkurl?url=https%3A%2F%2Fdoi.org%2F10.1364%2FOL.477264+&urlrefer=52401d621619b2308297ce8f1993f33a　　图1. 铌酸锂声光Q开关的衍射效率随驱动功率的变化曲线　　图2. PRF=50 Hz时，脉冲能量、脉冲宽度随泵浦能量的变化曲线

江苏徐州：郑州未经沟通，凌晨将870人运抵我市，为...

老师让你做手工活，没让你扎纸活

差点出大事！# 政务原创作者联盟 @山西消防

我真的笑了……