科研進展

新進展金屬所在金屬液相分離研究方面取得進展

中科院金屬研究所材料特種制備與加工研究部趙九洲課題組長期從事合金液相分離研究，近來何杰、江鴻翔等人在相分離合金凝固組織與相結(jié)構(gòu)調(diào)控方面取得了新進展，主要包括：

1.成功研制了Zr-RE-Al-Cu-Co塊體非晶復(fù)合材料，彌散相以微納米非晶粒子形式分布于非晶基體中，揭示了該合金液-液相分離機理、組織演變規(guī)律及其控制途徑；提出了利用液-液相分離現(xiàn)象制備雙非晶相塊體合金材料的思路與合金設(shè)計方法。

2.設(shè)計了新型內(nèi)生高數(shù)量密度球形納米粒子的Cu-Fe-Al-Zr相分離塊體金屬玻璃材料。該材料展現(xiàn)出優(yōu)異的壓縮塑性變形能力。

3. 提出了利用脈沖電流來控制液相分離合金凝固組織過程、制備原位自生復(fù)合材料的方法，建立了脈沖電流作用下的液相分離合金的凝固模型。模擬與實驗相結(jié)合，深入研究了脈沖電流的作用下液相分離合金凝固組織形成過程，揭示了脈沖電流的影響機理。

4. 提出了利用微量表面活性元素或微量金屬間化合物形成元素調(diào)控液相分離合金凝固過程與組織的方法，建立了微量元素作用下液相分離合金凝固模型。實驗與模擬相結(jié)合，揭示了微量元素的作用機理和添加量的確定原則。

新研究西安光機所深入研究納米增透材料

如何簡單、高效、低成本地構(gòu)筑大面積減反射增透膜層，實現(xiàn)高質(zhì)量的寬光譜增透效能，一直是光學(xué)界面層領(lǐng)域的前沿研究課題。以往寬光譜增透膜層大都設(shè)計為多層膜結(jié)構(gòu)，需要多次鍍膜實現(xiàn)，因此工藝復(fù)雜且成本高昂，所以僅適用于高端儀器設(shè)備。

中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機械研究所瞬態(tài)光學(xué)與光子技術(shù)國家重點實驗室郭昭龍和趙海新研究團隊就此問題進行深入研究并取得進展，提出一種有機-無機氧化硅前驅(qū)體包覆苯丙乳液的核殼結(jié)構(gòu)納米材料制備方法，即通過簡單的溶膠-凝膠方法制備，通過設(shè)計作為構(gòu)筑減反射增透膜層基本結(jié)構(gòu)單元的微納結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)膜層折射率的簡單快速調(diào)控，使膜層達到單層增透膜的理想光學(xué)性能。并且以此為基礎(chǔ)，同時結(jié)合高效、低成本的浸漬-提拉以及類物理鋼化技術(shù)，可以實現(xiàn)在玻璃表面構(gòu)筑大面積、高質(zhì)量、低成本、寬光譜的減反射增透膜層。

該技術(shù)目前已成功應(yīng)用于太陽能電池組件蓋板玻璃上，不僅僅是提升了組件光捕獲能力和單位面積發(fā)電量，且有望大規(guī)模地應(yīng)用于太陽能電池組件蓋板玻璃、建筑玻璃、農(nóng)業(yè)大棚玻璃。

新發(fā)現(xiàn)遺傳發(fā)育所在自閉癥研究中發(fā)現(xiàn)新基因

中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所張永清研究組多年來一直致力于研究神經(jīng)發(fā)育相關(guān)的神經(jīng)精神疾病病理發(fā)生機制，發(fā)現(xiàn)了多個調(diào)控突觸發(fā)育的基因。以經(jīng)典的模式動物果蠅為實驗材料，張永清組研究發(fā)現(xiàn)果蠅UBE3A突變體的神經(jīng)肌肉接頭（NMJ）突觸的形態(tài)發(fā)育異常，突觸扣結(jié)數(shù)明顯增加，UBE3A突變體神經(jīng)肌肉突觸熒光染料內(nèi)吞能力明顯減弱。

電生理結(jié)果顯示UBE3A突變體在低頻刺激下突觸傳導(dǎo)正常，但在高頻刺激下則不能有效維持突觸傳遞，表明突觸內(nèi)吞缺陷。遺傳互作分析顯示，在UBE3A突變體背景下，去掉一個拷貝的Tkv（編碼BMP I型受體）或BMP信號通路的其他組份能挽救NMJ過度生長的表型與內(nèi)吞缺陷。

生化分析表明，UBE3A與Tkv存在物理相互作用，且UBE3A通過泛素化Tkv的第227位點賴氨酸從而促進其通過蛋白酶體降解。當UBE3A突變或缺失時，BMP信號通路上調(diào)，從而導(dǎo)致突觸過度生長和內(nèi)吞缺陷。

與中科院上海生命科學(xué)研究院神經(jīng)科學(xué)研究所的熊志奇組的合作研究發(fā)現(xiàn)UBE3A對Tkv負調(diào)控作用在哺乳動物中保守?？偟膩碚f，這些結(jié)果為理解Angelman綜合癥以及自閉癥的發(fā)病機理以及治療藥物的篩選提供了新的思路和靶點。

新成果中科大實現(xiàn)太陽能驅(qū)動有機合成性能的調(diào)控

近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授熊宇杰課題組基于無機固體精準制備化學(xué)，設(shè)計了一類具有原子精度殼層的雙金屬納米結(jié)構(gòu)，具有廣譜太陽能利用特性。

通過與中國科大教授張群研究組合作，在皮秒超快時間尺度上詮釋了等離激元特性在催化反應(yīng)中的效應(yīng)，進而實現(xiàn)了太陽能驅(qū)動有機合成性能的調(diào)控。金屬納米材料吸光后的等離激元效應(yīng)非常復(fù)雜，一般是通過產(chǎn)生高能量的熱電子傳遞給催化反應(yīng)分子或以光熱轉(zhuǎn)換為催化反應(yīng)提供熱源。

如何針對有機合成的需求來調(diào)控并優(yōu)化這兩個過程，是目前該領(lǐng)域的難題。熊宇杰課題組針對該系列挑戰(zhàn)，設(shè)計出了一類具有原子精度殼層的金-鈀核殼納米結(jié)構(gòu)。在該設(shè)計中，金內(nèi)核的一維棒狀結(jié)構(gòu)大幅度地提高了其吸光性能，不僅可以在可見光和近紅外光寬譜范圍內(nèi)吸光，而且具有很強的吸光能力。

與此同時，在原子精度上厚度可控的金屬鈀殼層為調(diào)控?zé)犭娮訅勖凸鉄徂D(zhuǎn)換速率提供了很大便利。研究人員基于系統(tǒng)的催化測試，并結(jié)合張群課題組的超快吸收光譜表征，建立了這兩個等離激元過程與催化有機合成性能之間的內(nèi)在聯(lián)系。