西北大學(xué)取得26項(xiàng)高水平科技成果

攻關(guān)求索,革故鼎新,2023第二季度西北大學(xué)的科研工作者們深耕于自己的領(lǐng)域取得了一系列高水平研究成果。

1、黎才昌教授團(tuán)隊(duì)構(gòu)造了首個(gè)能成功解釋輕子質(zhì)量和混合參數(shù)的折衷味不變的模型

成果簡(jiǎn)介:

費(fèi)米子(輕子和夸克)質(zhì)量和味混合的起源一直是粒子物理學(xué)家研究的前沿問(wèn)題之一。分立味對(duì)稱性和模對(duì)稱性被認(rèn)為是有希望解決該問(wèn)題的方法。但只考慮二者之一時(shí)都存在輸入?yún)?shù)過(guò)多導(dǎo)致預(yù)言能力不足的缺點(diǎn)。折衷味群不變的方案同時(shí)糅合了二者的優(yōu)點(diǎn)而最大程度地避免了它們的不足。研究團(tuán)隊(duì)從自下而上的模型構(gòu)造視角完善了折衷味群不變的理論。系統(tǒng)分析了折衷味群?(27) ? T' 不變模型最一般的超勢(shì)和凱勒勢(shì)。基于該折衷味群,構(gòu)造了首個(gè)能成功解釋輕子質(zhì)量和混合參數(shù)的折衷味不變的模型??紤]了CP對(duì)稱性后,模型保留了著名的 μ ? τ反射對(duì)稱性,模型中給出了輕子混合的CP破壞相位和中微子絕對(duì)質(zhì)量的預(yù)言,相關(guān)結(jié)果可為將來(lái)實(shí)驗(yàn)上的測(cè)量提供參考。

論文:

Neutrino mass and mixing models with eclectic flavor

symmetry ?(27) ? T';Journal of High Energy Physics

鏈接:

https://link.springer.com/article/10.1007/JHEP05(2023)144#additional-information

2、李思教授團(tuán)隊(duì)在能帶復(fù)合研究方面取得新進(jìn)展

成果簡(jiǎn)介:

在能帶結(jié)構(gòu)中,晶體對(duì)稱性可能將多條能帶連接在一起形成能帶復(fù)合。一個(gè)自然而重要的問(wèn)題是:一個(gè)能帶復(fù)合包含的能帶數(shù)是否有上界?針對(duì)該問(wèn)題,研究團(tuán)隊(duì)證明對(duì)于某些空間群,能帶復(fù)合沒(méi)有上界,即無(wú)限多條能帶可以相互糾纏在一起,形成一個(gè)在保持對(duì)稱性的微擾下穩(wěn)定的連接模式。研究人員通過(guò)歸納構(gòu)造過(guò)程證明了這一點(diǎn)。通過(guò)此過(guò)程,一個(gè)給定的能帶復(fù)合總是可以通過(guò)將一個(gè)基本構(gòu)建塊粘合上去,使其擴(kuò)展成一個(gè)更大的能帶復(fù)合。同時(shí),團(tuán)隊(duì)還證明了存在任意大的包含4n條能帶的手風(fēng)琴式能帶結(jié)構(gòu)。

論文:

Upper bound of a band complex;Physical Review B

鏈接:

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.107.235145

3、王仲孚教授、路宇副教授團(tuán)隊(duì)為羊乳摻假牛乳檢測(cè)技術(shù)提供了新思路

成果簡(jiǎn)介:

針對(duì)羊乳摻假牛乳的檢測(cè)是羊乳制品質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前以寡糖為基質(zhì)對(duì)羊乳中牛乳摻假現(xiàn)象的研究還未見(jiàn)報(bào)道。本研究首先通過(guò)反相高效液相色譜技術(shù)發(fā)現(xiàn)定性定量比較了羊乳和牛乳寡糖中α3’-半乳糖基乳糖(α3’-GL)和N-乙酰己糖胺基乳糖的差異(NHL),發(fā)現(xiàn)α3’-GL在羊乳中的含量約為牛乳的3倍,而NHL呈現(xiàn)相反趨勢(shì)。此外,針對(duì)不同添加比例的牛乳和羊乳混合物中α3’-GL和NHL的含量建立了線性關(guān)系,最低檢測(cè)限為2%;最后,通過(guò)對(duì)8種市售山羊乳制品中摻雜物的分析,驗(yàn)證了該方法的有效性。該結(jié)果為羊乳特征性寡糖的應(yīng)用與開(kāi)發(fā)奠定了基礎(chǔ),為進(jìn)一步發(fā)展羊乳摻假牛乳的檢測(cè)技術(shù)提供了新思路。

論文:

A novel method for adulterated identification of Saneen goat milk based on free oligosaccharides α3'-galactosyllactose and N-acetylhexaminyllactose as marker molecules;Journal of Agricultural and Food Chemistry

鏈接:

https://doi.org/10.1021/acs.jafc.2c08649

4、范代娣教授團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)人參皂苷Rh4對(duì)乙醇誘導(dǎo)的大鼠胃潰瘍有明顯的胃保護(hù)作用

成果簡(jiǎn)介:

人參皂苷Rh4是一種從三七中提取的生物活性成分,表現(xiàn)出多種藥理活性,然而,人參皂苷Rh4的胃保護(hù)作用仍然未知。研究發(fā)現(xiàn),人參皂苷Rh4在乙醇誘導(dǎo)的胃大鼠潰瘍模型中的預(yù)處理減少了大鼠胃損傷面積和胃組織中粘膜病變的百分比,降低了胃組織的氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng),減少了凋亡細(xì)胞數(shù)量,介導(dǎo)了PGE2-Cox途徑,并通過(guò)阻斷促炎癥MAPK/NF-κB信號(hào)通路緩解了炎癥和氧化壓力。

論文:

Gastroprotective effect of ginsenoside Rh4 against ethanol-induced gastric mucosal injury by inhibiting MAPK/NF-κB signaling pathway; Food & Function

鏈接:

https://doi.org/10.1039/d2fo03693b

5、范代娣教授、段志廣副教授團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)人參皂苷Rk3有望成為治療非酒精性脂肪性肝炎的候選藥物

成果簡(jiǎn)介:

非酒精性脂肪性肝炎(NASH)已成為世界各地肝病的最重要原因,并容易進(jìn)一步發(fā)展為肝硬化和肝細(xì)胞癌,但目前并無(wú)獲批的用于特異性治療NASH的藥物。本研究通過(guò)將C57BL/6小鼠建立為NASH模型后,用不同劑量的人參皂苷Rk3治療,探究了人參皂苷Rk3對(duì)NASH的保護(hù)作用及其作用機(jī)制。結(jié)果顯示,Rk3的給藥明顯改善了由高脂肪高膽固醇(HFHC)飲食聯(lián)合CCl4注射引起的小鼠肝臟炎癥、脂質(zhì)沉積和纖維化。此外,人參皂苷Rk3的治療明顯地改善了小鼠腸道菌群的紊亂程度及組成結(jié)構(gòu),并調(diào)節(jié)了短鏈脂肪酸(SCFAs)的豐度??傊?,人參皂苷Rk3改善了肝臟非酒精性脂質(zhì)炎癥,并引發(fā)了腸道有益菌群的變化,有助于揭示宿主與微生物的相互作用。

論文:

Ginsenoside Rk3 Regulates Nonalcoholic Steatohepatitis by Modulating of Intestinal Flora and the PI3K/AKT Signaling Pathway in C57BL/6 Mice;Journal of Agricultural and Food Chemistry

鏈接:

https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.jafc.3c00789

6、范代娣教授團(tuán)隊(duì)制備了在預(yù)防和治療肥胖方面具有潛力的高膨脹可食水凝膠

成果簡(jiǎn)介:

治療時(shí)間長(zhǎng)、手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)高、藥物副作用大,是影響肥胖治療的主要因素。通過(guò)飲食干預(yù)預(yù)防或治療肥胖已成為一種新興的減肥方法。本研究采用廉價(jià)、安全的食品級(jí)原料,設(shè)計(jì)了兩種高膨脹水凝膠。所制備的水凝膠具有高膨脹性、力學(xué)性能強(qiáng)、不易降解等特點(diǎn)。小動(dòng)物活體成像實(shí)驗(yàn)表明,水凝膠主要存在于消化系統(tǒng)中。在飲食干預(yù)動(dòng)物模型中,水凝膠有效地減緩了小鼠的體重增加,降低了肝臟脂肪積累、脂質(zhì)水平和炎癥反應(yīng)。在治療肥胖小鼠模型中,水凝膠減輕了肥胖小鼠的體重和肥胖相關(guān)癥狀。

論文:

Highly expandable edible hydrogels for the prevention and treatment of obesity through dietary intervention;Food Hydrocolloids

鏈接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0268005X23004927

7、王俊教授團(tuán)隊(duì)研究了不同輪作條件下土壤微生物磷循環(huán)相關(guān)功能特征對(duì)土壤磷組分的影響機(jī)制

成果簡(jiǎn)介:

作物輪作種植對(duì)保持土壤肥力,維持土壤健康和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義,但不同輪作措施對(duì)土壤磷組分及相關(guān)土壤微生物磷循環(huán)功能基因的影響還沒(méi)有得到清楚的闡釋。本研究利用宏基因組測(cè)序技術(shù)對(duì)土壤磷循環(huán)相關(guān)功能基因的分布及其對(duì)土壤磷組分的影響進(jìn)行全面探究,發(fā)現(xiàn)土壤磷組分含量在含有玉米的輪作措施中較高,土壤磷循環(huán)相關(guān)功能基因和微生物群落的結(jié)構(gòu)在不同的輪作措施下具有顯著差異。關(guān)鍵的磷循環(huán)功能基因phoD, ppx, pstB, ugpA在磷循環(huán)功能基因的互作網(wǎng)絡(luò)中被篩選出來(lái),且在聚集在網(wǎng)絡(luò)中央位置。輪作措施的復(fù)雜度和磷的吸收及轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程對(duì)土壤磷組分有較大的影響。

論文:

Linking soil phosphorus fractions to associated microbial functional profiles under crop rotation on the Loess Plateau of China;Soil & Tillage Research

鏈接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167198723001769

8、王惠教授、王貝貝副教授團(tuán)隊(duì)研究開(kāi)發(fā)了一種WSSe納米片復(fù)合結(jié)構(gòu)材料

成果簡(jiǎn)介:

課題組研究開(kāi)發(fā)了一種三維交叉網(wǎng)絡(luò)碳骨架支撐的具有陰離子空位修飾的WSSe納米片復(fù)合結(jié)構(gòu)材料,通過(guò)硫原子摻雜所產(chǎn)生的陰離子空位大大提高了該復(fù)合材料的電子電導(dǎo)率;同時(shí)利用三維交叉網(wǎng)絡(luò)碳骨架有效地緩解了充放電過(guò)程中鈉離子擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)緩慢和體積膨脹現(xiàn)象。該復(fù)合材料在鈉離子半電池、全電池、鈉基雙離子電池中均表現(xiàn)出優(yōu)異的儲(chǔ)鈉性能。

論文:

Anion-Vacancy Modified WSSe Nanosheets on 3D Cross-Networked Porous Carbon Skeleton for Non-Aqueous Sodium-Based Dual-Ion Storage;Small

鏈接:

https://doi.org/10.1002/smll.20220634

9、劉恩周教授、孫濤老師等詳述了近幾年分解水非碳材料基單原子電催化材料研究進(jìn)展

成果簡(jiǎn)介:

電催化分解水產(chǎn)氫是一種效率高、純度好的獲取氫能途徑,其規(guī)?;瘧?yīng)用受昂貴催化材料的制約(商業(yè)催化劑為Pt/C)。水分解涉及兩個(gè)反應(yīng),分別是陰極的析氫反應(yīng)(Hydrogen Evolution Reaction, HER)和陽(yáng)極的析氧反應(yīng)(Oxygen Evolution Reaction, OER)。由于OER是一個(gè)4電子轉(zhuǎn)移的反應(yīng),其過(guò)電勢(shì)較高,是分解水產(chǎn)氫全池的瓶頸反應(yīng)。因此,開(kāi)發(fā)高效HER和OER非貴金屬催化材料對(duì)推進(jìn)全解水產(chǎn)氫技術(shù)規(guī)?;瘧?yīng)用具有重要意義。本論文詳述近幾年分解水非碳材料基單原子電催化材料研究進(jìn)展,對(duì)其合成制備、結(jié)構(gòu)表征、催化位點(diǎn)等方面進(jìn)行了全面的總結(jié)和歸納。

論文:

SACs on Non-Carbon Substrates: Can They Outperform for Water Splitting?;Advanced Functional Materials

鏈接:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202301526

10、李劍利教授團(tuán)隊(duì)為光催化表界面調(diào)控定向芐基氧化提供了新路徑

成果簡(jiǎn)介:

研究提出了表面缺陷與界面異質(zhì)結(jié)調(diào)控催化劑0D/2D Zn0.5Cd0.5S/GO表面局域電子濃度的新思路,揭示了氧化石墨烯(GO)與苯環(huán)之間π-π相互作用機(jī)理,以削弱空間限制促進(jìn)界面電荷傳輸,增強(qiáng)了VS-Zn0.5Cd0.5S/GO光催化活性。提出VS-Zn0.5Cd0.5S/GO復(fù)合催化體系單線態(tài)氧(1O2)和質(zhì)子耦合電子轉(zhuǎn)移(PCET)的級(jí)聯(lián)一鍋兩步反應(yīng)策略,以氧化和加氫將芐基轉(zhuǎn)化為醛基,醛基轉(zhuǎn)化為苯甲醇,為光催化表界面調(diào)控定向芐基氧化提供了一種新路徑,展示了光催化技術(shù)在有機(jī)合成領(lǐng)域的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用潛力。

論文:

Photocatalytic Cascade Reaction Driven by Directed Charge Transfer over VS-Zn0.5Cd0.5S /GO for Controllable Benzyl Oxidation;Advanced Science

鏈接:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202207250

11、蔣海英副教授團(tuán)隊(duì)在促進(jìn)碳源的高效利用研究中取得新進(jìn)展

成果簡(jiǎn)介:

該工作中制備了Pd擔(dān)載的ZnTi-LDH-A200光催化劑,以水溶液中的O2作為氧化劑,在溫和環(huán)境條件下實(shí)現(xiàn)了甲烷的高效氧化。其中,最優(yōu)催化劑0.5Pd-ZnTi-LDH-A200的C1液體產(chǎn)物(甲醇和甲醛)的產(chǎn)率高達(dá)到4924.47 μmol·g-1·h-1,選擇性接近100%,比未擔(dān)載Pd的ZnTi-LDH-A200提高了20倍。負(fù)載的Pd不僅作為甲烷和O2的吸附位點(diǎn),而且作為活性甲烷的空穴受體,促進(jìn)光載流子的分離。

論文:

Highly selective conversion of CH4 to high value-added C1 oxygenates over Pd loaded ZnTi-LDH;Advanced Energy Materials

鏈接:

https://doi.org/10.1002/aenm.202301118

12、范代娣教授、沈立新教授、鄭曉燕副教授等人設(shè)計(jì)出了具有多重pH響應(yīng)性的HASPZ抗菌水凝膠

成果簡(jiǎn)介:

研究以ZIF-8為基礎(chǔ)構(gòu)建具有pH響應(yīng)的P-ZIF抗菌納米顆粒,并將其負(fù)載在由海藻酸鈉(HA)和改性類人膠原蛋白組成的水凝膠中,設(shè)計(jì)出具有多重pH響應(yīng)性的HASPZ抗菌水凝膠。當(dāng)傷口感染后處于弱酸環(huán)境,水凝膠網(wǎng)絡(luò)中硼酸酯鍵被打破,釋放P-ZIF進(jìn)行第一階段殺菌解決輕度感染;當(dāng)傷口受細(xì)菌的嚴(yán)重攻擊時(shí),P-ZIF中的PHMB被釋放進(jìn)行深層殺菌,解決傷口的嚴(yán)重感染。HASPZ水凝膠中Zn2+、多糖和蛋白質(zhì)具有促血管生成和傷口愈合作用,在治療燒傷方面表現(xiàn)出良好的療效。

論文:

Antimicrobial hydrogel with multiple pH-responsiveness for infected burn wound healing;Nano Research

鏈接:

https://link.springer.com/article/10.1007/s12274-023-5751-6

13、冷成財(cái)教授團(tuán)隊(duì)提出了一種有監(jiān)督 NMF 算法

成果簡(jiǎn)介:

該研究提出一種有監(jiān)督 NMF 算法,魯棒雙圖判別非負(fù)矩陣分解 (RDGDNMF)。方法通過(guò)引入雙圖正則化同時(shí)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)空間和特征空間的固有局部幾何結(jié)構(gòu),使用效果更好的 ?2,1/2 范數(shù)提高模型的魯棒性。根據(jù) RDGDNMF 學(xué)習(xí)到的投影矩陣,將原始數(shù)據(jù)映射到低維空間,使用 K 近鄰 (KNN) 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類。四個(gè)數(shù)據(jù)集上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,對(duì)映射到低維空間的數(shù)據(jù),采用多個(gè)不同分類器的結(jié)果都優(yōu)于其他方法,KNN 效果最好。該算法收斂快且相對(duì)穩(wěn)定,尤其適合人臉數(shù)據(jù)集。

論文:

Robust dual-graph discriminative NMF for Data classification;Knowledge-Based Systems

鏈接:

https://doi.org/10.1016/j.knosys.2023.110465

14、李鋼教授團(tuán)隊(duì)揭示了黃河流域秦晉片區(qū)蝗區(qū)演化與水系變遷的互動(dòng)關(guān)系及其災(zāi)害效應(yīng)

成果簡(jiǎn)介:

基于歷史蝗災(zāi)記載,重建蝗災(zāi)指數(shù)序列,探究黃河流域秦晉片區(qū)蝗區(qū)演化與水系變遷的關(guān)系及其災(zāi)害效應(yīng),研究發(fā)現(xiàn):蝗災(zāi)發(fā)生集中在夏秋兩季,以中高等級(jí)為主;年際變化呈現(xiàn)“一峰四丘”多發(fā)態(tài)勢(shì)。在時(shí)間上,蝗災(zāi)與饑荒高度正相關(guān),與旱災(zāi)、河清中度正相關(guān);在空間上,蝗災(zāi)多發(fā)區(qū)與旱災(zāi)、饑荒對(duì)應(yīng)良好。秦晉片區(qū)以河泛蝗區(qū)類型為主,分布主要受地形因子以及河流變動(dòng)影響?;贒PSIR模型揭示了蝗災(zāi)的“水緣性”孕災(zāi)機(jī)理與成災(zāi)過(guò)程,及其與中央-地方-民眾的互動(dòng)機(jī)理。

論文:

River system changes and locust breeding area evolution in the Qin-Jin region of the Yellow River Basin during the Ming and Qing dynasties and their disaster effects;Science of the Total Environment

鏈接:

https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.163220

15、朱曉麗教授團(tuán)隊(duì)獲得了有望彌補(bǔ)生物炭在土壤鋅污染修復(fù)中不足的固定化菌劑IBWS14-2-3

成果簡(jiǎn)介:

復(fù)雜環(huán)境下的低存活率難題一直限制著微生物技術(shù)在重金屬污染土壤修復(fù)領(lǐng)域從實(shí)驗(yàn)室向場(chǎng)地應(yīng)用的轉(zhuǎn)變。本研究以多孔生物炭為載體負(fù)載重金屬耐受菌株SRB14-2-3,獲得了固定化菌劑IBWS14-2-3用于土壤鋅污染的修復(fù)。結(jié)果表明,與單獨(dú)使用生物炭或功能微生物相比,IBWS14-2-3表現(xiàn)出最高的重金屬鈍化性能,同時(shí),負(fù)載菌株成功地緩解了因大量施用生物炭可能對(duì)土壤造成的不利影響。此外,微生物為生物炭引入了新的重金屬鈍化機(jī)制,有望彌補(bǔ)生物炭在長(zhǎng)期修復(fù)中的不足。

論文:

Immobilized sulfate reducing bacteria (SRB) enhanced passivation performance of biochar for Zn;Science of the Total Environment

鏈接:

https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.164556

16、王旭紅教授團(tuán)隊(duì)在人類活動(dòng)對(duì)城市熱島局地氣候的影響研究中取得新進(jìn)展

成果簡(jiǎn)介:

新冠肺炎疫情大規(guī)模的封城管控,為研究城市熱島局地氣候?qū)θ祟惢顒?dòng)變化響應(yīng)提供了獨(dú)特的契機(jī)。在最嚴(yán)格的Ⅰ級(jí)響應(yīng)期間,關(guān)中城市群、京津冀和長(zhǎng)三角3個(gè)城市群的大氣污染顯著下降,城市地表熱島強(qiáng)度顯著降低,并未因區(qū)域自然因素地帶性或經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不同而產(chǎn)生明顯差異。城市熱島強(qiáng)度的負(fù)異常主要是由于人類活動(dòng)和人為熱排放減少而導(dǎo)致的。如果忽略短期的氣象要素和氣候長(zhǎng)期變化趨勢(shì)率,可能會(huì)錯(cuò)估因COVID-19封控導(dǎo)致熱島強(qiáng)度的變化。

論文:

Changes in air pollution, land surface temperature, and urban heat islands during the COVID-19 lockdown in three Chinese urban agglomerations;Science of the Total Environment

鏈接:

https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.164496

17、張潔瓊老師等提出了一種原子(AM)模型與近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)(PD)模型之間的非局部耦合技術(shù)

成果簡(jiǎn)介:

文章提出了一種原子(AM)模型與近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)(PD)模型之間的非局部耦合技術(shù)。該技術(shù)引入互補(bǔ)權(quán)函數(shù)和約束條件,并通過(guò)AM和PD區(qū)域之間的重疊區(qū)域傳輸物理信息如能量等。進(jìn)一步引入近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)微分算子重新定義耦合區(qū)約束條件,使針對(duì)耦合區(qū)離散數(shù)據(jù)的插值和求導(dǎo)成為可能。此外,還對(duì)PD等效微模量增加預(yù)處理?xiàng)l件,以保證能量平衡。一維基準(zhǔn)測(cè)試研究了PD模型中耦合長(zhǎng)度、權(quán)函數(shù)、網(wǎng)格大小和水平以及約束條件等關(guān)鍵因素對(duì)耦合效果的影響。通過(guò)二維和三維數(shù)值算例驗(yàn)證了該耦合模型的適用性和有效性。結(jié)果表明,該AM - PD耦合模型充分利用了PD模型計(jì)算效率和AM模型精度的相互優(yōu)勢(shì),將Arlequin框架的靈活擴(kuò)展至全粒子耦合方法。

論文:

Coupling of an atomistic model and bond-based peridynamic model using an extended Arlequin framework;Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering

鏈接:

https://doi.org/10.1016/j.cma.2022.115663

18、馬海霞教授團(tuán)隊(duì)展示了一種綠色電合成起爆藥和節(jié)能制氫新策略

成果簡(jiǎn)介:

傳統(tǒng)水電解無(wú)法規(guī)避氧析出反應(yīng)(OER)高能壘、低反應(yīng)速率的影響,從而使得水電解制氫需要在較高的槽電壓(> 1.5 V)下完成。本工作首次利用Cu的較低氧化電位替換OER并與水電解制氫結(jié)合建立新的耦合體系。在新體系下,陽(yáng)極實(shí)現(xiàn)了電化學(xué)原位合成CuN3含能材料起爆藥,相比于傳統(tǒng)合成法具有安全、高效、綠色等優(yōu)勢(shì)。陰極利用釕納米顆粒修飾的MoS2納米片作為復(fù)合催化劑,在較低槽電壓(1.07 V, 10 mA cm-2)下實(shí)現(xiàn)了電解水制氫,相比于傳統(tǒng)水電解制氫的槽電壓降低了430 mV。新耦合體系的建立實(shí)現(xiàn)了低槽壓、低能耗、高效率制備氫氣的同時(shí)進(jìn)行綠色、安全合成CuN3含能材料起爆藥。

論文:

Green electrosynthesis of CuN3 energetic materials coupled with energy-saving hydrogen production reaction;Composite Part B: Engineering

鏈接:

https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2023.110723

19、范代娣教授團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種多酶級(jí)聯(lián)微針系統(tǒng)

成果簡(jiǎn)介:

生物膜的存在及高血糖水平是慢糖尿病傷口愈合的主要障礙。團(tuán)隊(duì)首次將酶促生物膜破壞與基于GOx的化學(xué)動(dòng)力學(xué)治療(CDT)相結(jié)合,開(kāi)發(fā)了一種多酶級(jí)聯(lián)微針系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)依次破壞生物膜、消耗葡萄糖和自供H2O2以產(chǎn)生ROS來(lái)根除耐藥菌生物膜,降低葡萄糖濃度,同時(shí)減少細(xì)菌感染和炎癥反應(yīng)??傊?,所構(gòu)建的MN平臺(tái)可以有效消除生物膜,減少炎癥,促進(jìn)糖尿病傷口修復(fù)。

論文:

A multi-enzyme cascade microneedle reaction system for hierarchically MRSA biofilm elimination and diabetic wound healing;Chemical Engineering Journal

鏈接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894723016649

20、馮宏劍教授團(tuán)隊(duì)建立了包含共價(jià)鍵、π-π相互作用和H鍵的雙壁碳納米管、自組裝雙層石墨烯納米片和DNA雙螺旋三種材料模型

成果簡(jiǎn)介:

離子束輻照下靶材的電離機(jī)制是擴(kuò)展離子束技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題。研究團(tuán)隊(duì)建立了包含共價(jià)鍵、π-π相互作用和H鍵的雙壁碳納米管、自組裝雙層石墨烯納米片和DNA雙螺旋三種材料模型,并在TDDFT框架下跟蹤了阿秒尺度下非絕熱能量轉(zhuǎn)移、電子阻止本領(lǐng)、原子受力和電荷布局?jǐn)?shù)的演化。已占據(jù)的共價(jià)鍵可以迅速傳導(dǎo)被激發(fā)電子,分子層之間的π-π相互作用有效地阻斷了被激發(fā)電子的回流,從而導(dǎo)致材料的局部電離。氫鍵通過(guò)質(zhì)子躍遷來(lái)引導(dǎo)少量的激發(fā)電子,最終使得DNA分子中由激發(fā)電子漲落機(jī)制引起的堿基對(duì)電離。

論文:

Effect of chemical bonding on ionization of nanoscale carbon and DNA upon proton irradiation;Chem. Eng. J, 2023, 466,143002

鏈接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1385894723017333

21、文才副教授團(tuán)隊(duì)提出了全新的發(fā)射波形-接收濾波器聯(lián)合設(shè)計(jì)方案

成果簡(jiǎn)介:

通信感知一體化作為未來(lái)6G通信網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)之一,能夠?yàn)橛脩籼峁┲車h(huán)境的多維感知信息。該技術(shù)將支持自動(dòng)化、安全駕駛、數(shù)字孿生等創(chuàng)新應(yīng)用。一體化波形設(shè)計(jì)是通感一體化的核心內(nèi)容。文才副教授團(tuán)隊(duì)針對(duì)MIMO雷達(dá)-通信一體化系統(tǒng)的發(fā)射波形設(shè)計(jì)問(wèn)題,提出了全新的發(fā)射波形-接收濾波器聯(lián)合設(shè)計(jì)方案,并在國(guó)際上首次提出局部凸近似精煉的連續(xù)凸近似算法并證明了其收斂性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明所提預(yù)編碼方案的性能優(yōu)于現(xiàn)有方案且計(jì)算量低。

論文:

Efficient Transceiver Design for MIMO Dual- Function Radar-Communication Systems;IEEE Transactions on Signal Processing

鏈接:

https://ieeexplore.ieee.org/document/10124714

22、范代娣教授團(tuán)隊(duì)闡明了人參皂苷Rk3靶向抗肝癌作用機(jī)制

成果簡(jiǎn)介:

首次報(bào)道了人參皂苷Rk3與直接靶點(diǎn)蛋白PI3K/AKT的結(jié)合及二者互作機(jī)制,闡明了人參皂苷Rk3靶向抗肝癌作用機(jī)制,研究將推動(dòng)人參皂苷Rk3這個(gè)新發(fā)現(xiàn)的高效的靶向抗肝癌的藥物分子成藥進(jìn)程。

論文:

Ginsenoside Rk3 is a novel PI3K/AKT-targeting therapeutics agent that regulates autophagy and apoptosis in hepatocellular carcinoma;Journal of Pharmaceutical Analysis

鏈接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095177923000436

23、關(guān)正輝教授團(tuán)隊(duì)報(bào)道了首例金屬雜Retro-Diels-Alder反應(yīng)

成果簡(jiǎn)介:

碳碳鍵的生成與裂解是有機(jī)合成化學(xué)的研究主題,相對(duì)于碳碳鍵生成反應(yīng)的廣泛研究,碳碳鍵的選擇性裂解是挑戰(zhàn)性的科學(xué)難題。相對(duì)于Diels-Alder(DA)的碳碳鍵生成反應(yīng),其逆反應(yīng)(Retro-Diels-Alder)是碳碳鍵斷裂的重要手段。關(guān)正輝教授研究團(tuán)隊(duì)在對(duì)烯烴羰基化反應(yīng)深入研究的基礎(chǔ)上,首次發(fā)展了鈀雜Retro-Diels-Alder反應(yīng),實(shí)現(xiàn)了羰基α位碳(烷基)-碳(烯基)σ鍵的高選擇性裂解,從而為惰性碳碳鍵的裂解提供了全新的策略。

論文:

C(alkyl)-C(vinyl) bond cleavage enabled by Retro-Pallada-Diels-Alder reaction;Nature Communications

鏈接:

https://www.nature.com/articles/s41467-023-38067-7

24、關(guān)正輝教授團(tuán)隊(duì)在烯烴氫酰氯化研究方面取得新進(jìn)展

成果簡(jiǎn)介:

酰氯是有機(jī)合成中基礎(chǔ)和常用的親電試劑,在醫(yī)藥農(nóng)藥合成、高分子材料合成等領(lǐng)域具有廣泛的用途。然而,傳統(tǒng)酰氯合成受限于對(duì)應(yīng)羧酸的獲得且須用強(qiáng)腐蝕性氯化試劑;發(fā)展不依賴羧酸為原料的酰氯合成法,是合成化學(xué)家亟需解決的難題之一。團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)烯烴羰基化反應(yīng)深入研究,發(fā)展了烯烴與一氧化碳和氯化氫的氫酰氯化反應(yīng),為酰氯的合成提供了全新的方法;新型氯化氫緩釋膠囊的發(fā)明是該反應(yīng)成功的關(guān)鍵。

論文:

Palladium-catalyzed regiodivergent hydrochlorocarbonylation of alkenes for formation of acid chlorides;Nature communications

鏈接:

https://www.nature.com/articles/s41467-023-38748-3

25、齊曉光教授、李保國(guó)教授團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)闡述了靈長(zhǎng)類社會(huì)演化之謎

成果簡(jiǎn)介:

靈長(zhǎng)類如何演化出多樣的社會(huì)?我校金絲猴研究團(tuán)隊(duì)整合行為學(xué)、生態(tài)學(xué)、基因組學(xué)等多學(xué)科手段,設(shè)計(jì)出“社會(huì)-生態(tài)-基因組”全新研究范式。通過(guò)化石、古環(huán)境及現(xiàn)生生態(tài)等大數(shù)據(jù)挖掘,發(fā)現(xiàn)歷史寒冷可能驅(qū)動(dòng)社群聚集。進(jìn)一步地,比較基因組學(xué),細(xì)胞功能實(shí)驗(yàn)和行為學(xué)分析揭示寒冷效應(yīng)引發(fā)催產(chǎn)素和多巴胺等腦、神經(jīng)激素系統(tǒng)適應(yīng)性遺傳變異,間接增加個(gè)體友好行為及容忍度,促進(jìn)單家庭群向重層社會(huì)聚集,從而系統(tǒng)回答靈長(zhǎng)類社會(huì)演化之謎。

論文:

Adaptations to a cold climate promoted social evolution in Asian colobine primates;Science

鏈接:

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abl8621

26、曹正文教授、柴庚老師等通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示,驗(yàn)證了基于高斯映射的CV-QSDC協(xié)議的可行性和有效性

成果簡(jiǎn)介:

隨著信息理論和應(yīng)用技術(shù)的進(jìn)步,基于經(jīng)典加密的通信系統(tǒng)受到量子計(jì)算和分布式計(jì)算的嚴(yán)重威脅。量子直接通信(QSDC)將香農(nóng)通信理論保證的噪聲信道下的可靠通信,提升為更高層面的既有噪聲又有竊聽(tīng)信道下的可靠和安全通信,將量子通信從竊聽(tīng)感知發(fā)展為既竊聽(tīng)感知又竊聽(tīng)阻止。該研究報(bào)告了第一個(gè)連續(xù)變量(CV)-QSDC實(shí)驗(yàn)演示,驗(yàn)證了基于高斯映射的CV-QSDC協(xié)議的可行性和有效性,并基于參數(shù)估計(jì)提出量子信號(hào)的分類處理方案。實(shí)驗(yàn)完成4×102量子信息塊的直接傳輸,每個(gè)塊包含105個(gè)數(shù)據(jù),5公里的傳輸距離下,系統(tǒng)過(guò)噪聲為0.0035 SNU,系統(tǒng)傳輸速率為4.08×105bps。

論文:

Realization of quantum secure direct communication with continuous-variable;Research

鏈接:

https://spj.science.org/doi/abs/10.34133/research.0193



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