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想化身赛博朋克？电子皮肤可以安排上了！

化身赛博朋克，你准备好了吗？近期的一些科幻作品着实让赛博朋克题材又火了一把，其中的生化机械、脑机接口等技术、场景、桥段正在以越来越快的速度照进现实。

以电子皮肤为例，近日，北京理工大学集成电路与电子学院的柔性电子器件与智造研究所团队发表综述文章。顾名思义，电子皮肤像皮肤一样柔软，也具有和我们皮肤相类似的触觉感知。作为一种柔性电子技术，它可以被视作一种新型可穿戴柔性仿生触觉传感器。

为了让电子皮肤获得更快速、高效、兼容性强的传感功能，需要研究对特定类型的环境变量敏感或有选择性地功能材料，让电子皮肤能承担不同传感机制和电信号的物理转换过程，并能同时监测来自环境的多种刺激。

对此，该文章总结了多模态电子皮肤在识别和分解外界刺激、抑制干扰和去耦输出等四大方面的关键技术，详细阐述了多模态柔性电子皮肤的研究现状、关键技术、未来发展方向，相信这些前沿内容将为相关领域的发展提供很多有价值的参考。

“心”的希望：心脏移植后活得久还要活得好

1967年，南非心外科医生Barnard成功完成了人类历史上第一例心脏移植手术。虽然当时的患者术后因为肺部感染只存活了18天，但此举却敲开了医学上心脏移植这扇神秘之门。而今，心脏移植已成为治疗终末期心脏衰竭的有效方法。

据《科技日报》报道，2021年我国终末期心衰患者接近100万，对心脏移植治疗的需求量之大可见一斑。但当下，心脏移植存在着术后排异、移植心脏后患者发生慢性移植物血管病等问题。同时，长期、系统性使用抗排异药物，也会导致患者免疫防御能力降低，进而大大增加感染、肿瘤和肝肾功能损伤的概率。因此，移植后的器官功能状态就显得尤为重要。此外，异种移植的发展也使得开发更为有效的免疫调节策略成为一项亟待解决的研究难题。

对此，武汉大学人民医院心血管外科王志维教授课题组与武汉大学化学与分子科学学院程巳雪教授课题组通力合作，探寻适合于防治心脏移植术后免疫排斥发生的新型免疫抑制策略，并在国际知名学术期刊《先进材料》在线发表相关论文。

該研究借助淋巴结靶向药物递送系统，对淋巴结内的免疫细胞进行精确的局部调节，提高器官移植后的存活率，并将免疫抑制的副作用最小化。这项研究提供了这样一种可能性，即让患者心脏移植后“活得久”还能“活得好”，延长寿命的同时能够提高生活质量。当然，该研究尚处于实验室阶段，究竟能否为广大患者带来福音，还有待临床试验去检验。

四肢修长、奔跑如风、爱吃肉……没错，说的就是大熊猫“祖宗”

“旅居大熊猫回归祖国怀抱”“四川大熊猫和花在动物园被粉丝围得水泄不通”……近期这些新闻频频刷屏不禁让人感慨，大熊猫不愧是动物界“顶流”般的存在，集万千宠爱于一身。稀有珍贵圆滚滚、体格壮硕但吃素，种种反差都成了熊猫的“萌”点。

然而，新近的一篇论文可能会颠覆一些人对大熊猫的惯常认知。古脊椎所毕业生江左其杲和美国自然历史博物馆John Flynn，以及古脊椎所王世骐研究员、侯素宽副研究员和邓涛研究员系统研究了北美和东亚地区丰富的巨型食肉性大熊猫类化石后，发现并命名其为风神熊（Huracan），意指该熊类四肢修长，擅长奔跑。

据研究，风神熊在晚中新世出现，目前发现最早的记录是出现在中国甘肃临夏盆地，研究人员为该地区发现的风神熊建立新种——邱氏风神熊（Huracan qiui），意在向我国古生物事业、对临夏盆地系统研究做出巨大贡献的邱占祥院士致敬。

研究人员将风神熊与同样归属于大熊猫亚科郊熊族的成员（印度熊、郊熊）进行了对比。他们认为，风神熊的发现正式建立起了印度熊和郊熊之间的桥梁，或可作为论证印度熊和郊熊之间存在转化关系的关键一环。系统发育表明，风神熊和郊熊互为姐妹群，它们共同起源于早期的印度熊类。对风神熊的头后骨骼研究表明其肢骨结构较为适应奔跑习性，但前肢的力量和灵活性不如其他熊类，说明风神熊是一类会追击大型相对擅长奔跑食草动物（反刍类，骆驼等），但不适合捕杀非常强壮的大型食草动物（犀牛、象类）。

这些年青藏高原的湖水多了还是少了？未来会怎样？

纳木措、玛旁雍措、普莫雍措……藏语中，“措”指湖泊。青藏高原上，这样的湖泊星罗棋布，它们作为亚洲众多重要河流的发源地，成为“亚洲水塔”的重要组成部分，如同一颗颗晶莹剔透的蓝宝石镶嵌在大地上，滋养一方水土。近年来，在全球变暖引发一系列异常气候的深刻影响下，青藏高原部分地区湖水蒸发量升高，伴随高原冰川加速消融，降水量明显增多，最终导致青藏高原部分湖泊水体扩大。

中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室（LASG）贾炳浩研究员、王龙欢博士、谢正辉研究员，基于重力卫星数据和高分辨率陆面过程模拟，估算了青藏高原内流区18个大型湖泊（大于300 km2）2002—2018期间的湖泊水储量变化，并利用机器学习方法预估了未来湖泊水储量的变化。

研究团队认为，18个湖泊的水储量在2002—2018年间以约26.92毫米/年的速度增加；在中等排放情景下（SSP245）下，青藏高原内流区湖泊未来水储量增加趋势将变缓，到21世纪中叶，湖泊水储量的增长速率将下降到过去20年的40%左右。

该研究为青藏高原大范围、长时间湖泊水储量估算提供了新思路，研究结果有助于更好地理解气候变化对高原湖泊水储量的影响，可为气候变化背景下水资源适应性管理提供科学依据。

后摩尔时代，黑磷材料体系有望成为“杀手级”应用

随着芯片技术的发展，摩尔定律（Moore Law）已不可避免地走向三大分支：延续摩尔（More Moore）、扩充摩尔（More than Moore）、超越摩尔（Beyond Moore）。其中，扩充摩尔（也称异质集成技术）发展迅猛，风头正劲。异质集成指的是：将单独制造组件集成为更高级别的组装体，即一颗芯片整合更多功能。

黑磷是面向下一代电子、光电子应用的重要备选材料之一。黑磷之于异质集成技术，相当于硅等半导体材料之于初代芯片。而制备出大面积、高质量黑磷二维原子晶体薄膜，将成为其走向规模化集成应用的关键。

聚焦上述问题，武汉大学物理科学与技术学院何军教授课题组、中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所张凯研究员和湖南大学潘安练教授共同发表有关二维电子材料及光电芯片最新研究成果，围绕黑磷及其合金的单晶薄膜制备问题提出了有效解决方案。

研究团队与合作者设计开发了一种新的缓释控源的生长策略，利用“分子筛”多孔供源通道控制磷源缓释供给，维持稳定的低压生长环境，避免传统的磷源对流供给模式，获得可控的扩散供给模式，有效降低成核密度及晶体缺陷。

外磁场的“加持”下，自旋催化应用范围再拓展

自旋是所有粒子的基本参量，不但电子存在自旋，中子、质子、光子等所有微观粒子都存在自旋，只不过取值不同。近日，自旋催化作为一种新兴催化机制，在各大顶级期刊中频刷存在感。化学反应断键/成键过程與电子自旋平行/反平行排列密切相关，因此，改变催化剂的电子自旋状态，就能影响反应路径甚至是反应产物选择性。

中国科学院化学研究所张闯课题组、盛桦课题组通过合作研究发现，在利用亚铁磁性Fe3O4电催化水氧化时，外磁场（150mT）可以有效促进水氧化的进行。该研究与以往不同之处在于，它揭示了外磁场对水氧化的自旋增强效应，这个催化过程对酸碱环境的依赖性极高。此外，课题组进一步将自旋催化机制从水氧化反应拓展到CO2还原反应中。

上述研究首次证明了外磁场促进更为普遍的基态单线态分子的断键过程，大大拓展了自旋催化机制的应用范围。

仿生学制造细微曲面，破“次元壁”了！

“魔鬼往往藏在细节里”（Devils in the details）——卷心菜、花朵、蜂窝、章鱼、蚂蚁……形态各异的生物往往拥有复杂的曲面。受这些生物曲面的三维多孔微结构启发，人类设计制造出大量复杂结构的产品并实现了规模化量产。但其中涉及精细调控二维微米薄膜厚度分布的部分，都成了技术瓶颈。

对此，清华大学航天航空学院和柔性电子技术实验室张一慧教授课题组另辟蹊径，设计思路超越“二维”，跳到“三维”：课题组提出，以一种微点阵设计概念精细调控二维薄膜的刚度分布特征，进一步结合力学引导的三维屈曲组装方法，实现三维复杂细微曲面的定制化设计与制备。

该课题组通过建立基于曲梁变形理论和机器学习算法的微点阵设计方法，用于优化二维点阵薄膜中孔隙率与三角形单胞尺寸的分布特征，进而实现目标三维细微曲面的逆向设计。以这样的思路，研制出一种透气共形的三维心脏电子器件、一种具有双振动模式的仿生驱动器件和一种仿视网膜三维电子细胞支架。

定制三维细微曲面具有诸多性能等优势，可应用于生物电子学、微型机器人、微纳光学等领域。此次研究者破“次元壁”之举，未来撬动的市场或不可估量。