光競(jìng)爭(zhēng)驅(qū)動(dòng)食草動(dòng)物和養(yǎng)分對(duì)植物多樣性的影響

《自然》封面：增加土壤養(yǎng)分或驅(qū)走綿羊這類放牧家畜會(huì)降低草地的植物多樣性?！蹲匀弧冯s志第7935期封面報(bào)道了植物物種對(duì)光的競(jìng)爭(zhēng)是導(dǎo)致植物多樣性降低的一個(gè)關(guān)鍵因素。研究團(tuán)隊(duì)以德國(guó)草地為研究對(duì)象，利用放置在近地面高度的燈抵消高大植物旺盛生長(zhǎng)所產(chǎn)生的遮蔭效應(yīng)。他們發(fā)現(xiàn)，雖然增加養(yǎng)分和趕走食草動(dòng)物會(huì)促進(jìn)高大植物的生長(zhǎng)，降低光照水平，減少多樣性，但使用近地面光照或能抵消這些效應(yīng)，從而有助維持多樣性。研究結(jié)果表明，本土和家養(yǎng)食草動(dòng)物都可以幫助保護(hù)草地的生物多樣性。

利用機(jī)器學(xué)習(xí)評(píng)估供電對(duì)民生的影響

《自然》封面：美國(guó)航空航天局地球觀測(cè)站。《自然》雜志第7936期封面文章報(bào)道了衛(wèi)星圖像和機(jī)器學(xué)習(xí)的結(jié)合能填補(bǔ)數(shù)據(jù)空缺，開展公共政策的制定和評(píng)估。在世界上許多地區(qū)，缺乏經(jīng)濟(jì)受影響數(shù)據(jù)阻礙了對(duì)公共政策的制定和評(píng)估。研究團(tuán)隊(duì)主要研究了烏干達(dá)電網(wǎng)的擴(kuò)張情況。研究團(tuán)隊(duì)利用衛(wèi)星圖像和當(dāng)?shù)仃P(guān)于家庭財(cái)富的調(diào)查數(shù)據(jù)，成功訓(xùn)練了一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)能預(yù)測(cè)全國(guó)家庭受到的經(jīng)濟(jì)影響，包括那些近期接入電網(wǎng)的家庭。研究結(jié)果肯定了鄉(xiāng)村接入電力和資產(chǎn)財(cái)富之間存在著正因果關(guān)系。

超慢速模式切換實(shí)現(xiàn)對(duì)哺乳動(dòng)物大腦空泡型腺苷三磷酸酶的調(diào)控

《自然》封面：哺乳動(dòng)物大腦神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)一個(gè)突觸囊泡上的空泡型腺苷三磷酸酶（大型藍(lán)色結(jié)構(gòu)）。《自然》雜志第7937期封面文章報(bào)道了單個(gè)天然突觸囊泡中的腺苷三磷酸酶動(dòng)力學(xué)。腺苷三磷酸酶能泵送質(zhì)子實(shí)現(xiàn)跨細(xì)胞膜轉(zhuǎn)運(yùn)，在神經(jīng)元中，這個(gè)過程對(duì)于將神經(jīng)遞質(zhì)裝進(jìn)突觸小泡至關(guān)重要。通過對(duì)單分子水平上的質(zhì)子泵送進(jìn)行成像，研究團(tuán)隊(duì)得以發(fā)現(xiàn)腺苷三磷酸酶并不是連續(xù)泵送，而是在3種不同模式之間切換：質(zhì)子泵送模式、非活躍模式、質(zhì)子泄漏模式。研究結(jié)果或許揭示超慢速模式切換在蛋白質(zhì)調(diào)控中具有更廣泛的生物學(xué)作用。

基于量子處理器的可穿越蟲洞動(dòng)力學(xué)

《自然》封面：全息蟲洞。《自然》雜志第7938期封面文章報(bào)道了科學(xué)家利用九量子比特在量子計(jì)算機(jī)中實(shí)驗(yàn)性地實(shí)現(xiàn)了相應(yīng)的量子動(dòng)力學(xué)，從而復(fù)制了一個(gè)可穿越全息蟲洞的動(dòng)力學(xué)。這是最終實(shí)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室中研究量子引力理論的前期步驟。由于廣義相對(duì)論和量子力學(xué)在根本上存在互不相容性，因此人們很難就量子引力理論達(dá)成共識(shí)。在同一個(gè)量子芯片中，研究團(tuán)隊(duì)建立了兩個(gè)糾纏的量子系統(tǒng)。他們?cè)谄渲幸粋€(gè)系統(tǒng)輸入一個(gè)量子比特，并觀察到另一個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生的信息具有可穿越蟲洞的預(yù)期引力特性。

（本頁期刊封面圖來自《自然》官網(wǎng)）

一種高性能液態(tài)金屬基的導(dǎo)電彈性體

《科學(xué)》封面：聚合物中液體金屬粒子的通用組裝構(gòu)建彈性印刷電路板?！犊茖W(xué)》雜志第6620期封面文章報(bào)道了一種高導(dǎo)電和堅(jiān)韌的液體金屬基彈性導(dǎo)體。研究者通過聲場(chǎng)作用于液體金屬-聚合物復(fù)合材料，形成了包括一個(gè)長(zhǎng)程有序組裝的液態(tài)金屬粒子網(wǎng)絡(luò)。這種結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)高變形下材料電阻變化幾乎不變。這種方式可以在各種聚合物基質(zhì)中生成液態(tài)金屬粒子網(wǎng)絡(luò)。由于分散的液體金屬仍保持微米甚至納米級(jí)的顆粒狀，因此這個(gè)材料不會(huì)發(fā)生液體金屬的泄漏。這種合成方式的柔性電子材料可以滿足多種柔性電子設(shè)備的性能需求。

晶體管的故事

《科學(xué)》封面：1959年9月9日，在法國(guó)巴黎凡爾賽展覽中心舉行的第21屆廣播電視展上展示的一臺(tái)便攜式收音機(jī)?！犊茖W(xué)》雜志第6621期封面文章報(bào)道了晶體管發(fā)展歷史。70多年前晶體管的發(fā)明刺激了通信、計(jì)算、控制系統(tǒng)、儀器儀表和其他技術(shù)的創(chuàng)新。集成電路的發(fā)展催生了一場(chǎng)持續(xù)不斷的競(jìng)賽，即不斷增加芯片上晶體管的數(shù)量，降低每個(gè)晶體管的成本和能耗。晶體管發(fā)展成為現(xiàn)代集成電路是龐大的研究人員和工程師團(tuán)隊(duì)努力的結(jié)果。如果能明智地使用晶體管，它還能繼續(xù)擴(kuò)展科學(xué)和技術(shù)應(yīng)用范圍。

細(xì)胞工程

《科學(xué)》封面：?jiǎn)酒鸺?xì)胞工程強(qiáng)大高效的潛力?！犊茖W(xué)》雜志第6622期特刊報(bào)道了科學(xué)家們?cè)诩?xì)胞工程方面的努力。幾十年來對(duì)生物調(diào)控機(jī)制的基礎(chǔ)研究揭示了細(xì)胞信號(hào)系統(tǒng)的基本原理和特征模塊性?，F(xiàn)在，研究人員可以賦予細(xì)胞新的或修改的傳感器，以喚起期望的細(xì)胞反應(yīng)。在細(xì)胞內(nèi)部，可以對(duì)邏輯電路進(jìn)行編程，對(duì)特定的線索做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。通過這種方式，細(xì)胞或細(xì)胞群可以變成診斷和治療藥物的武器庫(kù)，能夠找到它們的目標(biāo)并啟動(dòng)與自然生物調(diào)節(jié)系統(tǒng)非常相似的行動(dòng)。研究細(xì)胞工程能增強(qiáng)人類對(duì)控制復(fù)雜生物系統(tǒng)的基本理解。

黃石公園下面有什么

《科學(xué)》封面：黃石國(guó)家公園下正在噴發(fā)的間歇泉?！犊茖W(xué)》雜志第6623期封面文章報(bào)道了黃石火山口下地下深處的巖漿堆積研究成果。黃石火山是一座活躍的超級(jí)火山，下次噴發(fā)時(shí)將造成大規(guī)模破壞?？茖W(xué)家使用全波形地震成像技術(shù)來繪制火山下融水的位置和數(shù)量。假設(shè)黃石公園的巖漿系統(tǒng)是一個(gè)廣泛分布的熔融晶體，他們估計(jì)部分熔融比例為16%～20%。融冰量最大的地方大致就在之前火山爆發(fā)的深度范圍內(nèi)。然而，融化的量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于在不久的將來任何時(shí)候大規(guī)模噴發(fā)所需的量。如果情況開始急劇變化，全波形地震成像技術(shù)能對(duì)地下的持續(xù)監(jiān)測(cè)提供清晰的畫面。

（本頁期刊封面圖來自《科學(xué)》官網(wǎng)）

時(shí)空可分辨全局性解析蛋白質(zhì)-DNA相互作用新方法

中國(guó)科學(xué)院上海藥物研究所陳小華課題組和譚敏佳課題組合作，實(shí)現(xiàn)了對(duì)蛋白質(zhì)-DNA動(dòng)態(tài)互作、包括弱相互作用的轉(zhuǎn)錄因子-DNA的時(shí)空動(dòng)態(tài)性深度解析。相關(guān)成果發(fā)表于《自然·化學(xué)》（Nature Chemistry）。蛋白質(zhì)與DNA的相互作用在生物學(xué)過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。精確解析蛋白質(zhì)-DNA相互作用能夠揭示二者相互識(shí)別機(jī)制和動(dòng)態(tài)變化，對(duì)于深入理解生理和病理?xiàng)l件下基因的調(diào)控機(jī)制至關(guān)重要。這項(xiàng)研究為全局性深度解析蛋白質(zhì)-DNA的時(shí)空動(dòng)態(tài)互作提供了一種新方法，以目標(biāo)DNA序列為探針的互作蛋白質(zhì)結(jié)合活性分析策略，有望用于解析目標(biāo)DNA序列中不同的堿基修飾與蛋白質(zhì)相互作用的研究。

新方法解析蛋白質(zhì)-DNA時(shí)空動(dòng)態(tài)相互作用示意圖（圖片來源于中國(guó)科學(xué)院上海藥物研究所網(wǎng)站）

研發(fā)脂質(zhì)體納米藥物用于乳腺癌的光動(dòng)力/免疫聯(lián)合治療

中山大學(xué)附屬第三醫(yī)院納米醫(yī)學(xué)中心帥心濤教授團(tuán)隊(duì)與超聲科任杰教授團(tuán)隊(duì)合作，開發(fā)了一種脂質(zhì)體納米藥物，通過聯(lián)合二氫卟吩e6介導(dǎo)的光動(dòng)力治療與鹽酸多西環(huán)素誘導(dǎo)的自噬抑制和線粒體功能障礙，實(shí)現(xiàn)“冷腫瘤”乳腺癌高效的光動(dòng)力/免疫聯(lián)合治療。相關(guān)成果發(fā)表于《小》（Small）。免疫療法變革了癌癥的治療方式，并在某些類型的癌癥中取得了顯著的臨床治療效果，但大多數(shù)實(shí)體瘤還是存在免疫原性差、抗原呈遞缺陷以及細(xì)胞毒性T淋巴管浸潤(rùn)效率低下等問題。研究聚焦腫瘤免疫治療前沿，利用納米藥物的多藥遞送及協(xié)同治療優(yōu)勢(shì)，開發(fā)常用抗生素多西環(huán)素的抗腫瘤作用，豐富了多西環(huán)素的臨床適用范圍。

C14位官能團(tuán)化甾體的化學(xué)酶法合成

武漢大學(xué)高等研究院、化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院、泰康生命醫(yī)學(xué)中心周強(qiáng)輝課題組與藥學(xué)院瞿旭東課題組合作，發(fā)展了一種高效通用的制備C14官能團(tuán)化甾體的合成策略。相關(guān)成果發(fā)表于《自然·合成》（Nature Synthesis）。甾體藥物是僅次于抗生素的第二大類守護(hù)人民生命健康的藥物?，F(xiàn)有研究表明，C14官能化甾體普遍表現(xiàn)出較好的生物活性，具有臨床藥物開發(fā)潛力?，F(xiàn)有的化學(xué)合成策略制備碳14（C14）官能化甾體通常需要在特定官能團(tuán)的輔助下進(jìn)行，底物范圍十分有限，反應(yīng)條件也較為苛刻，嚴(yán)重阻礙了相關(guān)的甾體新藥研究。新研究策略僅需6～7步就完成了一個(gè)強(qiáng)心苷類天然產(chǎn)物及其3種非對(duì)映異構(gòu)體的高效合成。

新型萘醌類天然產(chǎn)物的全合成

中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物研究所合成藥物化學(xué)研究室許述團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜籠狀活性萘醌類天然產(chǎn)物（“Naphthospironone A”）的全合成。相關(guān)成果發(fā)表于《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》（Angewandte Chemie International Edition）。“Naphthospironone A”是2010年科學(xué)家從錫尾礦堿性土壤中的極端微生物擬諾卡氏屬放線菌的培養(yǎng)液中分離得到的復(fù)雜活性天然產(chǎn)物。藥理活性篩選發(fā)現(xiàn)這一分子展現(xiàn)出抗菌和抗腫瘤雙重活性，具有潛在的新藥開發(fā)價(jià)值。其化學(xué)結(jié)構(gòu)具有復(fù)雜的剛性籠狀骨架、高度的氧化態(tài)及多個(gè)手性中心（其中5個(gè)連續(xù)相連）。研究以17步最長(zhǎng)線性步驟序列完成了這一復(fù)雜藥物分子的首次全合成。

丙烯電催化氧化制1,2-丙二醇

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)耿志剛等人通過構(gòu)筑一種具有可逆動(dòng)態(tài)互變結(jié)構(gòu)的分子催化劑，打破對(duì)關(guān)鍵中間物種的線性標(biāo)度關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)丙烯高效電催化氧化制1,2-丙二醇過程。相關(guān)成果發(fā)表于《美國(guó)化學(xué)會(huì)》（Journal of The American Chemical Society）。1,2-丙二醇是一種理想的化工原料，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)不飽和聚酯樹脂、藥品和防凍劑等。在傳統(tǒng)制備過程中需使用高污染的氯氣作為氧化劑，且環(huán)氧丙烷水解需在高溫或強(qiáng)酸性環(huán)境下進(jìn)行。相比之下，一步法丙烯電催化氧化制1,2-丙二醇不僅可以簡(jiǎn)化制備工藝，且反應(yīng)以水為氧源，避免了氯氣的使用，進(jìn)而有效緩解傳統(tǒng)工藝中高污染、高能耗等諸多問題。

促進(jìn)電催化氧化過程（圖片來源于中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)網(wǎng)站）

光催化甲烷無氧偶聯(lián)轉(zhuǎn)化新研究

華東理工大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院王靈芝教授和張金龍教授課題組在甲烷光催化轉(zhuǎn)化領(lǐng)域取得最新研究進(jìn)展。相關(guān)成果發(fā)表于《自然·通訊》（Nature Communications）。甲烷是地球上儲(chǔ)量最豐富的含碳資源，同時(shí)也是比二氧化碳具有更顯著溫室效應(yīng)的氣體。隨著甲烷開采量的增大及大氣中濃度的逐年提升，將甲烷轉(zhuǎn)化為更具價(jià)值的化學(xué)產(chǎn)物，能減少甲烷泄漏及熱值燃燒造成的溫室效應(yīng)。此項(xiàng)研究闡明了基于固體表面受阻路易斯酸堿對(duì)的甲烷碳-氫鍵極化位點(diǎn)的設(shè)計(jì)原理，深入解析了光激發(fā)下活性位點(diǎn)的增強(qiáng)機(jī)制，為無貴金屬輔助的高效甲烷轉(zhuǎn)化光催化劑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了新的視角。

二氧化碳催化轉(zhuǎn)化新研究

中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所羰基合成與選擇氧化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室崔新江研究員和德國(guó)萊布尼茨催化研究所科研人員合作，通過精細(xì)調(diào)控還原溫度構(gòu)筑出對(duì)二氧化碳加氫制甲酸具有高活性，同時(shí)能有效促進(jìn)甲酰胺產(chǎn)物脫附的雙功能氧化亞銅/銅界面位點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了脂肪族伯胺和二氧化碳/氫氣反應(yīng)制備甲酰胺。相關(guān)成果發(fā)表于《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)雜志》（Angewandte Chemie International Edition）。實(shí)現(xiàn)二氧化碳到高附加值化學(xué)品的增值轉(zhuǎn)化、變廢為寶，是當(dāng)前二氧化碳化學(xué)轉(zhuǎn)化領(lǐng)域的重要課題。在清潔還原劑氫氣存在下，二氧化碳和胺類化合物還原耦合制備甲酰胺是當(dāng)前二氧化碳高值化利用的一條重要途經(jīng)。

生物質(zhì)光催化轉(zhuǎn)化制備合成氣

中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所生物能源研究部生物能源化學(xué)品研究組王峰研究員團(tuán)隊(duì)與大連理工大學(xué)王敏研究員團(tuán)隊(duì)合作，受邀發(fā)表了生物質(zhì)光催化轉(zhuǎn)化制備合成氣的綜述文章。相關(guān)成果發(fā)表于《化學(xué)研究述評(píng)》（Accounts of Chemical Research）。文章報(bào)道了多項(xiàng)成果，比如，光催化生物質(zhì)制合成氣過程；構(gòu)建表面質(zhì)子受體和半共格異質(zhì)界面，促進(jìn)硫化鎘上合成氣的生成；建立一種生物質(zhì)光催化可控氧化重整策略，促進(jìn)一氧化碳的生成；揭示二氧化鈦上生物質(zhì)光催化氧化重整的晶面效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)選擇性調(diào)控；建立一種光電催化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)陰陽兩極分別析出氫氣和一氧化碳。文章最后分析問題和挑戰(zhàn)，并對(duì)未來的發(fā)展方向進(jìn)行展望。

“女媧”中國(guó)人群基因組計(jì)劃發(fā)布第三項(xiàng)成果

中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所徐濤院士團(tuán)隊(duì)和何順民研究員團(tuán)隊(duì)解析中國(guó)人群基因組微衛(wèi)星變異圖譜。相關(guān)成果發(fā)表于《自然·通訊》（Nature Communications）。“女媧”中國(guó)人群基因組計(jì)劃旨在構(gòu)建中國(guó)人群的全基因組數(shù)據(jù)資源，并全面解析中國(guó)人群基因組遺傳變異。在此之前，計(jì)劃2021年發(fā)布中國(guó)人群有關(guān)基因及非編碼基因功能喪失型變異圖譜，以及首個(gè)中國(guó)人群特異的大規(guī)模高深度單倍型參考面板；2022年系統(tǒng)分析和挖掘了5675人的全基因組數(shù)據(jù)（含“女媧”中國(guó)人群數(shù)據(jù)2998例），發(fā)布全球人群移動(dòng)元件變異圖譜，構(gòu)建了目前含中國(guó)人群數(shù)目最多的全球移動(dòng)元件變異資源。近期發(fā)布的是第3項(xiàng)工作，聚焦于短串聯(lián)重復(fù)序列。

中國(guó)蛇類DNA條形碼參考數(shù)據(jù)集發(fā)布

中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所車靜研究員、張亞平院士等與宜賓學(xué)院郭鵬教授、安徽師范大學(xué)黃松教授等合作，首次系統(tǒng)性構(gòu)建了中國(guó)蛇類DNA條形碼參考數(shù)據(jù)集，對(duì)中國(guó)蛇類多樣性進(jìn)行了評(píng)估。研究涉及228個(gè)已知物種，占已描述物種的80.6%，覆蓋了中國(guó)大部分區(qū)域。相關(guān)成果發(fā)表于《分子生態(tài)資源》（Molecular Ecology Resources）。我國(guó)具有豐富的蛇類物種多樣性，已知現(xiàn)存的蛇類有283種，隸屬18科65屬（截至2020年12月31日），占世界總蛇類種數(shù)的8%左右。雖然我國(guó)蛇類物種數(shù)量仍然在不斷增加，由于對(duì)蛇類資源的過度開發(fā)利用，加之棲息地遭破壞、非法的收集和蛇類貿(mào)易等，中國(guó)蛇類面臨嚴(yán)重的威脅。

棉蚜對(duì)吡蟲啉的抗性研究

中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)梁沛教授團(tuán)隊(duì)開展了腸道共生菌鞘氨醇單胞菌介導(dǎo)重要農(nóng)業(yè)害蟲棉蚜對(duì)吡蟲啉的抗性研究。相關(guān)成果發(fā)表于《生物學(xué)期刊》（BMC Biology）。棉蚜是一種世界性分布的重要害蟲。長(zhǎng)期以來，化學(xué)防治一直是防治棉蚜的主要手段，造成棉蚜對(duì)多種不同類型的殺蟲劑產(chǎn)生不同程度的抗性。近年來，昆蟲共生菌介導(dǎo)的宿主對(duì)殺蟲劑的抗性，引起了全世界的廣泛關(guān)注。研究表明，昆蟲共生菌可通過直接對(duì)有毒物質(zhì)進(jìn)行代謝或間接介導(dǎo)宿主的解毒酶或相關(guān)基因的表達(dá)，進(jìn)而影響昆蟲的解毒代謝功能。研究通過16S擴(kuò)增子測(cè)序發(fā)現(xiàn)，吡蟲啉抗性品系棉蚜腸道中的鞘氨醇單胞菌的豐度顯著高于敏感品系。

發(fā)現(xiàn)非洲豬瘟病毒新型毒力基因

中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院上海獸醫(yī)研究所陳鴻軍領(lǐng)導(dǎo)的動(dòng)物生物安全共性技術(shù)團(tuán)隊(duì)與國(guó)內(nèi)其他單位合作，發(fā)現(xiàn)一種非洲豬瘟病毒新型毒力基因，解析了其抑制宿主抗病毒蛋白質(zhì)合成的分子機(jī)制。相關(guān)成果發(fā)表于《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》（PNAS）。非洲豬瘟是由非洲豬瘟病毒感染豬引起的一種急烈性傳染病，在我國(guó)被列為一類動(dòng)物疫病。非洲豬瘟病毒基因組龐大，至少可編碼150種病毒蛋白，功能未知的蛋白超過50%。這給非洲豬瘟病毒致病機(jī)制研究帶來了極大困難。論文篩選并鑒定了非洲豬瘟病毒編碼的免疫抑制基因I73R ，深入研究I73R蛋白調(diào)控宿主抗病毒蛋白合成的分子機(jī)制，進(jìn)一步闡明了非洲豬瘟病毒分子致病機(jī)制。

利用地基廣角相機(jī)陣探測(cè)伽馬射線暴的瞬時(shí)光學(xué)輻射

中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)辛立平等人聯(lián)合國(guó)內(nèi)外科研人員利用位于國(guó)家天文臺(tái)興隆基地試運(yùn)行中的地基廣角相機(jī)陣，成功探測(cè)到一例伽馬射線暴（GRB 201223A）的瞬時(shí)光學(xué)輻射及其向極早期余輝的轉(zhuǎn)變過程。相關(guān)成果發(fā)表于《自然·天文》（Nature Astronomy）。伽馬暴源于大質(zhì)量恒星晚期坍縮或雙中子星并合瞬間伴隨著新生黑洞或磁陀星的極端相對(duì)論噴流，短時(shí)間內(nèi)輻射出巨大能量，包括噴流內(nèi)激波導(dǎo)致的爆發(fā)瞬時(shí)輻射和噴流撞擊外部介質(zhì)產(chǎn)生的余輝。典型的高能暴發(fā)僅持續(xù)毫秒到幾十秒，很難做到實(shí)時(shí)跟進(jìn)。由于伽馬暴發(fā)生在時(shí)間和空間上的隨機(jī)性，相關(guān)研究將為研究極端相對(duì)論噴流、暴周環(huán)境及前身星特性提供獨(dú)特?cái)?shù)據(jù)。

瞬時(shí)輻射能譜圖（圖片來源于中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)網(wǎng)站）

利用射電望遠(yuǎn)鏡直接探測(cè)暗光子暗物質(zhì)

中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)黃曉淵研究員與清華大學(xué)、北京大學(xué)研究人員合作，提出利用射電望遠(yuǎn)鏡直接尋找暗光子暗物質(zhì)的新方法。相關(guān)成果發(fā)表于《物理評(píng)論快報(bào)》（Physical Review Letters）。暗物質(zhì)是一種在天文觀測(cè)中被發(fā)現(xiàn)的物質(zhì)，它具有引力作用但不發(fā)光，占據(jù)了宇宙總能量的27%。暗光子暗物質(zhì)可以在地面上的射電望遠(yuǎn)鏡的反射板或偶極天線上引起電子振蕩，從而在望遠(yuǎn)鏡的探測(cè)器上產(chǎn)生單頻射電信號(hào)，其輻射頻率與暗光子質(zhì)量根據(jù)質(zhì)能方程轉(zhuǎn)換得到的特征頻率相同?？茖W(xué)家利用我國(guó)500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)數(shù)據(jù)，在1～1.5GHz尋找暗光子暗物質(zhì)產(chǎn)生的信號(hào)，給出了這個(gè)頻率范圍內(nèi)對(duì)暗光子暗物質(zhì)的最強(qiáng)實(shí)驗(yàn)限制。

“史上最亮”伽瑪射線暴的甚高能輻射機(jī)制研究

中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái)毛基榮和王建成研究員采用相對(duì)論電子在小尺度無序磁場(chǎng)輻射的理論模型開展研究，通過等離子體朗道阻尼效應(yīng)約束輻射的最高能區(qū)。相關(guān)成果發(fā)表于《天體物理學(xué)雜志》(The Astrophysical Journal)。伽瑪射線暴是宇宙中爆發(fā)最為劇烈的高能天體。伽瑪射線暴研究，包括中心引擎、磁化動(dòng)力學(xué)和輻射機(jī)制等研究方向，是當(dāng)前高能天體物理研究的前沿和熱點(diǎn)。在相關(guān)理論研究中，研究人員創(chuàng)造性地將這一輻射機(jī)制作為相干輻射進(jìn)行甚高能輻射計(jì)算，得到輻射流量，從理論上創(chuàng)新性地解釋了這一“史上最亮”伽瑪射線暴的甚高能輻射特征。此外，這一研究結(jié)果揭示了伽瑪射線暴是可能的高能宇宙線加速器。

利用玫瑰圖疊加法研究疏散星團(tuán)分層結(jié)構(gòu)

中國(guó)科學(xué)院新疆天文臺(tái)艾力·伊沙木丁研究員、張余研究員等人基于蓋亞數(shù)據(jù)創(chuàng)新性提出玫瑰圖疊加法，對(duì)太陽附近500pc范圍內(nèi)的疏散星團(tuán)樣本三維分層結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。相關(guān)成果發(fā)表于《天文學(xué)與天體物理學(xué)》（Astronomy & Astrophysics）。疏散星團(tuán)的形態(tài)研究可以為追溯星團(tuán)的形成機(jī)制提供觀測(cè)證據(jù)，也有助于理解星團(tuán)的演化過程。疏散星團(tuán)在二維投影面上的形態(tài)大多符合核-殼結(jié)構(gòu)，這種分層結(jié)構(gòu)不確定是否真實(shí)存在于三維空間中。玫瑰圖疊加法不但可以定量描繪疏散星團(tuán)的形態(tài)，還可以為甄別疏散星團(tuán)樣本的三維結(jié)構(gòu)提供方法支撐。星團(tuán)三維分層結(jié)構(gòu)背后的物理機(jī)制、形成星團(tuán)三維分層結(jié)構(gòu)的條件等問題還需做進(jìn)一步研究。