科研进展

科研进展

新进展金属所在金属液相分离研究方面取得进展

中科院金属研究所材料特种制备与加工研究部赵九洲课题组长期从事合金液相分离研究，近来何杰、江鸿翔等人在相分离合金凝固组织与相结构调控方面取得了新进展，主要包括：

1.成功研制了Zr-RE-Al-Cu-Co块体非晶复合材料，弥散相以微纳米非晶粒子形式分布于非晶基体中，揭示了该合金液-液相分离机理、组织演变规律及其控制途径；提出了利用液-液相分离现象制备双非晶相块体合金材料的思路与合金设计方法。

2.设计了新型内生高数量密度球形纳米粒子的Cu-Fe-Al-Zr相分离块体金属玻璃材料。该材料展现出优异的压缩塑性变形能力。

3. 提出了利用脉冲电流来控制液相分离合金凝固组织过程、制备原位自生复合材料的方法，建立了脉冲电流作用下的液相分离合金的凝固模型。模拟与实验相结合，深入研究了脉冲电流的作用下液相分离合金凝固组织形成过程，揭示了脉冲电流的影响机理。

4. 提出了利用微量表面活性元素或微量金属间化合物形成元素调控液相分离合金凝固过程与组织的方法，建立了微量元素作用下液相分离合金凝固模型。实验与模拟相结合，揭示了微量元素的作用机理和添加量的确定原则。

新研究西安光机所深入研究纳米增透材料

如何简单、高效、低成本地构筑大面积减反射增透膜层，实现高质量的宽光谱增透效能，一直是光学界面层领域的前沿研究课题。以往宽光谱增透膜层大都设计为多层膜结构，需要多次镀膜实现，因此工艺复杂且成本高昂，所以仅适用于高端仪器设备。

中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室郭昭龙和赵海新研究团队就此问题进行深入研究并取得进展，提出一种有机-无机氧化硅前驱体包覆苯丙乳液的核壳结构纳米材料制备方法，即通过简单的溶胶-凝胶方法制备，通过设计作为构筑减反射增透膜层基本结构单元的微纳结构，实现膜层折射率的简单快速调控，使膜层达到单层增透膜的理想光学性能。并且以此为基础，同时结合高效、低成本的浸渍-提拉以及类物理钢化技术，可以实现在玻璃表面构筑大面积、高质量、低成本、宽光谱的减反射增透膜层。

该技术目前已成功应用于太阳能电池组件盖板玻璃上，不仅仅是提升了组件光捕获能力和单位面积发电量，且有望大规模地应用于太阳能电池组件盖板玻璃、建筑玻璃、农业大棚玻璃。

新发现遗传发育所在自闭症研究中发现新基因

中国科学院遗传与发育生物学研究所张永清研究组多年来一直致力于研究神经发育相关的神经精神疾病病理发生机制，发现了多个调控突触发育的基因。以经典的模式动物果蝇为实验材料，张永清组研究发现果蝇UBE3A突变体的神经肌肉接头（NMJ）突触的形态发育异常，突触扣结数明显增加，UBE3A突变体神经肌肉突触荧光染料内吞能力明显减弱。

电生理结果显示UBE3A突变体在低频刺激下突触传导正常，但在高频刺激下则不能有效维持突触传递，表明突触内吞缺陷。遗传互作分析显示，在UBE3A突变体背景下，去掉一个拷贝的Tkv（编码BMP I型受体）或BMP信号通路的其他组份能挽救NMJ过度生长的表型与内吞缺陷。

生化分析表明，UBE3A与Tkv存在物理相互作用，且UBE3A通过泛素化Tkv的第227位点赖氨酸从而促进其通过蛋白酶体降解。当UBE3A突变或缺失时，BMP信号通路上调，从而导致突触过度生长和内吞缺陷。

与中科院上海生命科学研究院神经科学研究所的熊志奇组的合作研究发现UBE3A对Tkv负调控作用在哺乳动物中保守。总的来说，这些结果为理解Angelman综合症以及自闭症的发病机理以及治疗药物的筛选提供了新的思路和靶点。

新成果中科大实现太阳能驱动有机合成性能的调控

近日，中国科学技术大学教授熊宇杰课题组基于无机固体精准制备化学，设计了一类具有原子精度壳层的双金属纳米结构，具有广谱太阳能利用特性。

通过与中国科大教授张群研究组合作，在皮秒超快时间尺度上诠释了等离激元特性在催化反应中的效应，进而实现了太阳能驱动有机合成性能的调控。金属纳米材料吸光后的等离激元效应非常复杂，一般是通过产生高能量的热电子传递给催化反应分子或以光热转换为催化反应提供热源。

如何针对有机合成的需求来调控并优化这两个过程，是目前该领域的难题。熊宇杰课题组针对该系列挑战，设计出了一类具有原子精度壳层的金-钯核壳纳米结构。在该设计中，金内核的一维棒状结构大幅度地提高了其吸光性能，不仅可以在可见光和近红外光宽谱范围内吸光，而且具有很强的吸光能力。

与此同时，在原子精度上厚度可控的金属钯壳层为调控热电子寿命和光热转换速率提供了很大便利。研究人员基于系统的催化测试，并结合张群课题组的超快吸收光谱表征，建立了这两个等离激元过程与催化有机合成性能之间的内在联系。