量子色動力學(xué)噴注理論研究進(jìn)展
復(fù)旦大學(xué)物理系邵鼎煜青年研究員與其合作者基于重整化群理論,研究了噴注產(chǎn)生過程中的超級領(lǐng)頭對數(shù)效應(yīng),得到了所有階重求和的解析結(jié)果,發(fā)現(xiàn)了適用于任意反應(yīng)過程的普適公式。相關(guān)成果發(fā)表于Physical?Review?Letters。研究表明,超級領(lǐng)頭對數(shù)的漸進(jìn)行為與通常人們所熟知的Sudakov對數(shù)非常不同,從而揭示了Yang-Mill理論中散射過程紅外結(jié)構(gòu)的非平庸性。同時發(fā)現(xiàn),在考慮五圈量子修正后,即使對Drell-Yan或膠子融合Higgs產(chǎn)生等顏色結(jié)構(gòu)較簡單的反應(yīng)過程,超級領(lǐng)頭對數(shù)也會產(chǎn)生貢獻(xiàn),數(shù)值計算表明該效應(yīng)對目前理論結(jié)果的修正可以達(dá)到5%以上。
非絕熱動力學(xué)相空間映射理論研究進(jìn)展
北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院劉劍課題組總結(jié)了其在非絕熱動力學(xué)的相空間映射理論和計算方法方面的系列進(jìn)展。相關(guān)成果發(fā)表于Accounts?of?Chemical?Research。當(dāng)兩個或多個電子態(tài)勢能面非常接近時,電子與原子核的運(yùn)動(振動和轉(zhuǎn)動)耦合,致使不同電子態(tài)上的布居數(shù)發(fā)生變化,這也就是所謂的非絕熱過程。非絕熱過程廣泛存在于化學(xué)、生物和材料領(lǐng)域,如許多常見的光化學(xué)反應(yīng)、材料中的光電轉(zhuǎn)換過程、微腔光場化學(xué)、視網(wǎng)膜成像和DNA光損傷/光修復(fù)等生物化學(xué)反應(yīng)。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)展了適合全原子模擬的非絕熱動力學(xué)理論方法來研究實(shí)際凝聚態(tài)體系非絕熱過程的微觀變化和行為。
發(fā)現(xiàn)多體量子相變的新動力學(xué)行為
清華大學(xué)物理系胡嘉仲-陳文蘭教授團(tuán)隊(duì)與北京大學(xué)信息科學(xué)學(xué)院陳徐宗-周小計教授團(tuán)隊(duì)合作,利用新型光晶格能帶映射方法研究從超流體到Mott絕緣體多體量子相變的動力學(xué)行為。相關(guān)成果發(fā)表于Physical?Review?Letters。非平衡物理和動力學(xué)行為是現(xiàn)代物理學(xué)中的一個重要且具有挑戰(zhàn)性的方向。利用超冷原子實(shí)驗(yàn)平臺從一個對稱性破缺的量子態(tài)出發(fā),前進(jìn)到一個對稱性守恒的量子態(tài),對稱性變化的方向與傳統(tǒng)的相變描述方向正好相反。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明在多體量子相變中,能隙的改變是影響動力學(xué)行為和拓?fù)淙毕菁ぐl(fā)的核心因素,為進(jìn)一步研究量子相變動力學(xué)行為創(chuàng)造了新的可能性。
乙烯合成關(guān)鍵酶ACS的雙酶活性以及分子演化新路徑
南開大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院王寧寧教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國內(nèi)外合作者為揭示乙烯合成關(guān)鍵酶ACS的分子演化路徑帶來新線索。相關(guān)成果發(fā)表于Science?Advances。除了具有ACS活性以外,種子植物的ACS蛋白還普遍具有催化以胱氨酸或半胱氨酸為底物生成丙酮酸的Cβ-S裂解酶活性,暗示ACS可能起源于C-S裂解酶,打破了乙烯合成關(guān)鍵酶ACS起源于氨基轉(zhuǎn)移酶的傳統(tǒng)觀念。研究人員進(jìn)一步解析了典型的ACS雙酶及其單酶突變體的蛋白晶體結(jié)構(gòu),提出了種子植物ACS雙酶活性的新催化機(jī)制。該成果為更好地了解ACS基因家族的功能,以及乙烯合成的調(diào)控提供了研究基礎(chǔ)。
高壓下WS2/MoSe2異質(zhì)結(jié)中穩(wěn)定的層間激子
中國科學(xué)院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國家研究中心馬肖莉等人與合作者通過金剛石壓砧(DAC)對單層WS2/MoSe2異質(zhì)結(jié)施加壓力,有效地調(diào)節(jié)了WS2/MoSe2異質(zhì)結(jié)的電子結(jié)構(gòu)和層間耦合。相關(guān)成果發(fā)表于Nano?Letters。在該異質(zhì)結(jié)體系中,主要的熒光發(fā)射由層內(nèi)激子向?qū)娱g激子轉(zhuǎn)變。施加外部壓力可以有效增強(qiáng)vdW異質(zhì)結(jié)的層間耦合。另外,與單層WS2和MoSe2的層內(nèi)激子能隨壓力增加而明顯藍(lán)移的現(xiàn)象相比,WS2/MoSe2異質(zhì)結(jié)的層間激子能僅表現(xiàn)出微弱的壓力依賴性。第一性原理計算揭示了外加壓力下較強(qiáng)的層間相互作用導(dǎo)致了WS2/MoSe2異質(zhì)結(jié)中層間激子行為的增強(qiáng),并驗(yàn)證了層間激子的穩(wěn)定性。
谷鐮孢菌毒力因子的研究進(jìn)展
中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所劉文團(tuán)隊(duì)和分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心/植物生理生態(tài)研究所唐威華團(tuán)隊(duì)合作,對禾谷鐮孢菌的毒力因子及其侵染機(jī)制展開了系統(tǒng)研究。相關(guān)成果發(fā)表于JACS。研究者對基因簇fg3_54產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物進(jìn)行了深入分析,發(fā)現(xiàn)了一個新的毒力因子fusaoctaxin?B,并通過詳盡的體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)揭示了其生物合成特殊前體胍基乙酸(GAA)單元的全新生物合成途徑。不同于已知的胍基乙酸形成途徑,新途徑通過脒基轉(zhuǎn)移酶催化甘氨酸和精氨酸之間的親核取代,禾谷鐮孢菌僅利用精氨酸為底物,通過多酶催化的串聯(lián)反應(yīng)對精氨酸進(jìn)行修飾得到胍基乙酸。
消除3D打印臺階效應(yīng)研究進(jìn)展
中國科學(xué)院化學(xué)研究所宋延林課題組提出了一種基于數(shù)字光處理(DLP)技術(shù)的連續(xù)液膜限制的3D打印策略,消除了逐層打印過程中出現(xiàn)的臺階效應(yīng),實(shí)現(xiàn)了高精度3D結(jié)構(gòu)的制備。相關(guān)成果發(fā)表于Advanced?Materials。在連續(xù)打印過程中,附著在固化結(jié)構(gòu)外的液膜始終受到固-液界面的限制。該液體樹脂-固化結(jié)構(gòu)界面的限制作用一方面增強(qiáng)了未固化的液體樹脂吸入并填充于相鄰圖案層之間的間隙,以消除臺階效應(yīng);由于黏附的液膜是作為過渡層而不是傳統(tǒng)上認(rèn)為的液體樹脂殘余物,因此避免了后清洗步驟。通過優(yōu)化墨水性質(zhì)和打印參數(shù),可以很好地控制3D打印隱形眼鏡結(jié)構(gòu)的液膜厚度和表面光滑度。
分子碰撞中的立體動力學(xué)與量子干涉現(xiàn)象研究
中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所楊學(xué)明院士和中國科技大學(xué)王興安教授應(yīng)邀撰寫題為“分子雙狹縫實(shí)驗(yàn)”(A?molecular?double-slit?experiment)的評述。相關(guān)成果發(fā)表于Science。該評述文章詳細(xì)介紹了同期Science雜志發(fā)表的關(guān)于分子非彈性碰撞傳能過程的立體動力學(xué)及量子干涉現(xiàn)象的研究,重點(diǎn)介紹了一個開展量子干涉,以及立體動力學(xué)研究的理想化學(xué)反應(yīng)體系。激光制備特定量子態(tài)和取向分子的技術(shù)已經(jīng)體現(xiàn)了其顯著的優(yōu)勢和可擴(kuò)展性,在未來的實(shí)驗(yàn)中,結(jié)合先進(jìn)的激光量子態(tài)制備和分子空間取向技術(shù),科學(xué)家們將能夠通過交叉分子束實(shí)驗(yàn)對氫交換等反應(yīng)開展進(jìn)一步的精密動力學(xué)測量。
外加壓力作用下WS2/MoSe2異質(zhì)結(jié)雙分子層的計算能帶結(jié)構(gòu)和差分電荷密度(圖片來源于中國科學(xué)院物理研究所網(wǎng)站)
WS2/MoSe2異質(zhì)結(jié)中層間和層內(nèi)激子的轉(zhuǎn)變示意圖,以及歸一化后單層MoSe2、WS2和WS2/MoSe2異質(zhì)結(jié)的壓力依賴熒光譜圖(圖片來源于中國科學(xué)院物理研究所網(wǎng)站)