又登《自然》，南科大近期科研成果一覽

近期南科大高水平學(xué)術(shù)成果

源源不斷

研究內(nèi)容涵蓋

觀測到原子手性超流

新型電沉積QD圖案化技術(shù)

皮膚-電極界面?zhèn)鞲心Ｊ?/p>

有機太陽電池

戊型肝炎病毒致炎癥損傷機制

等多個方面

一起來看看吧

南科大國際研究團隊在《自然》雜志上發(fā)布觀測到原子手性超流的重大研究成果

南方科技大學(xué)物理系副教授、量子科學(xué)與工程研究院創(chuàng)始研究員許志芳領(lǐng)導(dǎo)的團隊與南科大量子科學(xué)與工程研究院和美國匹茲堡大學(xué)教授劉文勝以及德國漢堡大學(xué)教授Andreas Hemmerich合作，在國際頂尖學(xué)術(shù)期刊《自然》（Nature）發(fā)表了題為“Evidence for an atomic chiral superfluid with topological excitations”的研究論文。許志芳團隊在實驗室中首次觀測到類六角氮化硼光晶格上由相互作用誘導(dǎo)的具有拓?fù)錅?zhǔn)粒子激發(fā)的全局原子手性超流。

在這篇新發(fā)表的論文中，實驗上采用了一種與以往不同的研究方法，并且將能帶反轉(zhuǎn)技術(shù)應(yīng)用到類六角氮化硼光晶格中。令人驚訝的是，僅簡單地將晶格幾何形狀變化到六角氮化硼晶格就會導(dǎo)致性質(zhì)顯著差異的超流態(tài)。在實驗中，通過時間飛行成像技術(shù)探測到光晶格中的原子在經(jīng)歷了長時間的演化后，以相同的概率自發(fā)凝聚在第二條布洛赫能帶的兩個可能的能量最低點（K點）中的一個上。理論分析指出，這個狀態(tài)下整個凝聚體將擁有全局的軌道角動量，原子在晶格中將形成局部相位和軌道旋轉(zhuǎn)的自排序模式，類似于玻色-愛因斯坦凝聚體中的超晶格渦旋陣列。該狀態(tài)自發(fā)地在整體上打破了規(guī)范旋轉(zhuǎn)和時間反演對稱性。通過進一步理論計算，研究團隊發(fā)現(xiàn)這個手性超流的準(zhǔn)粒子激發(fā)的能帶是拓?fù)涞�，且存在邊緣激發(fā)。預(yù)計這個實驗觀測到的新型玻色超流態(tài)將表現(xiàn)出雖在概念上不同，但與電子凝聚態(tài)材料中的量子反�；魻栃�應(yīng)相關(guān)的物理現(xiàn)象。

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李闖創(chuàng)課題組在Chemical Society Reviews發(fā)表綜述文章

南方科技大學(xué)化學(xué)系教授李闖創(chuàng)課題組應(yīng)邀在國際頂級綜述期刊Chemical Society Reviews發(fā)表題為“Synthesis of natural products containing highly strained trans-fused bicyclo[3.3.0]octane: historical overview and future prospects”的綜述文章，對于具有反式5-5并環(huán)的天然產(chǎn)物全合成進行了系統(tǒng)總結(jié)與展望，這是該領(lǐng)域的第一篇綜述文章。

該綜述從歷史的角度總結(jié)了所有具有反式5-5并環(huán)的天然產(chǎn)物的全合成，對相關(guān)研究工作做出了系統(tǒng)的總結(jié)和深度的評論。除了總結(jié)2021年之前的工作外，課題組還對該領(lǐng)域的未來進行了展望，將為該領(lǐng)域的發(fā)展提供重要參考價值。

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孫小衛(wèi)團隊合作開發(fā)新型電沉積QD圖案化技術(shù)

南方科技大學(xué)電子與電氣工程系講席教授孫小衛(wèi)團隊與華星光電半導(dǎo)體顯示技術(shù)有限公司、北京大學(xué)信息工程學(xué)院合作，開發(fā)了新型的選擇性電沉積技術(shù)，實現(xiàn)了大于1000PPI的全色大面積量子點（QDs）圖案化彩膜及高性能QLED器件的制備。相關(guān)研究成果以“Large-Area Patterning of Full-Color Quantum Dot Arrays Beyond 1000 Pixels Per Inch by Selective Electrophoretic Deposition”為題，在國際著名期刊《自然-通訊》（Nature Communications）在線發(fā)表。

研究團隊利用高分辨率光刻微電極技術(shù)結(jié)合溫和的電沉積技術(shù)開發(fā)了一種新型的QD選擇性電沉積(SEPD)圖案化技術(shù)，實現(xiàn)了單電極上高效、均勻、大面積的全色QD圖案化薄膜制備。

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郭傳飛團隊提出皮膚-電極界面?zhèn)鞲心Ｊ?/p>

南方科技大學(xué)材料科學(xué)與工程系教授郭傳飛團隊在柔性傳感技術(shù)研究方面取得進展。該團隊提出了“皮膚-電極界面?zhèn)鞲心Ｊ健保�通過簡單地在皮膚表面貼附電極即可實現(xiàn)高靈敏度、高分辨率的觸覺傳感功能，為人體表皮傳感技術(shù)和可穿戴電子技術(shù)領(lǐng)域提供了一種全新的思路，相關(guān)論文以“Skin-Electrode Iontronic Interface for Mechanosensing”為題發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊Nature Communications。

研究團隊提出的“皮膚-電極界面?zhèn)鞲小备拍�，直接用人體皮膚作為觸覺傳感器的活性材料。人體皮膚是一種天然水凝膠，它能長期保持穩(wěn)定的離子導(dǎo)電性。通常，人體皮膚表面的多孔角質(zhì)層和汗液形成一層天然的含水多孔結(jié)構(gòu)。當(dāng)電極與皮膚接觸時，電極中的自由電子和皮膚汗液里的離子可形成離-電界面，其電容的大小由電極和皮膚的接觸面積決定。因此，在上述電極中引入微結(jié)構(gòu)，其受壓電極和皮膚之間發(fā)生接觸面積變化，通過測量電容即可獲取壓力信息。

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谷猛團隊在電解水產(chǎn)氫領(lǐng)域取得系列進展

南方科技大學(xué)材料科學(xué)與工程系副教授谷猛團隊在電解水領(lǐng)域取得一系列成果，相關(guān)論文相繼在Journal of the American Chemical Society，Energy & Environmental Science, Advanced Materials等國際頂級期刊發(fā)表。

谷猛課題組聯(lián)合南科大物理系教授徐虎課題組、賓夕法尼亞州大學(xué)教授Joseph S. Francisco團隊在單原子電催化析氧領(lǐng)域取得重要進展，相關(guān)研究成果在國際頂級學(xué)術(shù)期刊《美國化學(xué)會志》（Journal of the American Chemical Society）上在線發(fā)表。論文題目為“Single Iridium Atom Doped Ni2P Catalyst for Optimal Oxygen Evolution”。同時，谷猛課題組聯(lián)合美國中佛羅里達大學(xué)教授楊陽課題組、匹茲堡大學(xué)教授王國峰在國際頂級期刊Advanced Materials上發(fā)表了題為“Dual-Doping and Synergism toward High-PerformanceSeawater Electrolysis”的研究論文。

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肖國芝團隊揭示肥胖及胰島素抵抗發(fā)生的新機制

南方科技大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)系教授肖國芝團隊在國際糖尿病領(lǐng)域的頂級期刊Diabetes發(fā)表題為“Pinch loss ameliorates obesity, glucose intolerance andfatty liver by modulating adipocyte apoptosis in mice“的研究論文。團隊采集肥胖癥患者樣本并構(gòu)建小鼠模型，利用細(xì)胞和分子生物學(xué)手段，首次揭示了Pinch蛋白在脂肪組織代謝過程中的重要作用，為預(yù)防和治療代謝性疾病提供參考。

研究團隊發(fā)現(xiàn)，在肥胖小鼠和肥胖癥患者的脂肪組織中Pinch蛋白的表達較高。在正常飲食狀態(tài)下，脂肪細(xì)胞敲除Pinch基因后并沒有觀察到健康小鼠明顯代謝改變，但下調(diào)Pinch表達可有效緩解由高脂飲食造成的肥胖小鼠脂肪異常積累及胰島素抵抗。研究還發(fā)現(xiàn)，Pinch基因敲除會促進肥胖小鼠脂肪細(xì)胞凋亡，而敲除脂肪細(xì)胞中凋亡相關(guān)蛋白分子Caspase8后，則可以有效逆轉(zhuǎn)Pinch基因敲除所造成的體重減輕，胰島素抵抗緩解等。因此Pinch蛋白可能作為預(yù)防和治療肥胖及II型糖尿病的新靶點。

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盧海舟課題組連續(xù)在《物理評論快報》發(fā)表絕緣體研究新進展

南方科技大學(xué)物理系與量子科學(xué)與工程研究院教授盧海舟課題組連續(xù)在《物理評論快報》(Physical Review Letters)發(fā)表了關(guān)于絕緣體研究的兩篇論文。一篇題目為“Theory for Magnetic-Field-Driven 3D Metal-Insulator Transitions in the Quantum Limit”（量子極限下磁場驅(qū)動的三維金屬-絕緣體相變理論），另一篇題目為"Field-tunable one-sided higher-order topological hinge states in Dirac semimetals" (狄拉克半金屬中的單邊高階拓?fù)淅鈶B(tài)的磁場調(diào)控)。

第一篇研究論文記錄了盧海舟課題組在強磁場驅(qū)動的三維金屬-絕緣體相變理論領(lǐng)域取得的進展。在第二篇研究論文中，課題組在高階拓?fù)浣^緣體方面也有了新的突破。

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何鳳課題組在有機太陽電池領(lǐng)域取得多項研究成果

南方科技大學(xué)化學(xué)系教授何鳳課題組在有機太陽電池的器件結(jié)構(gòu)、聚合物光伏材料合成、界面工程等多個研究方向上取得豐碩研究成果，在Advanced Materials，Advanced Functional Materials和Joule等材料和能源旗艦期刊上連續(xù)發(fā)表多篇論文，推動了有機太陽電池研究領(lǐng)域的發(fā)展。

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王藝瑾團隊揭示戊型肝炎病毒致炎癥損傷機制及潛在干預(yù)策略

近日，南方科技大學(xué)醫(yī)學(xué)院副教授王藝瑾課題組與荷蘭伊拉斯姆斯大學(xué)教授潘秋衛(wèi)，以及北京大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院博士后王麟課題組合作在醫(yī)學(xué)類頂級期刊《肝臟病學(xué)》（Hepatology）在線發(fā)表題為“Hepatitis E virus infection activates NLRP3 inflammasome antagonizing interferon response but therapeutically targetable”的研究論文，深入探究了HEV激活炎癥反應(yīng)機制及潛在抗病毒抗炎干預(yù)策略。

該研究進一步揭示了ORF2衣殼蛋白和形成的完整病毒顆粒負(fù)責(zé)激活炎癥小體反應(yīng)。該研究還將NF-κB信號激活確定為HEV誘導(dǎo)的NLRP3炎癥小體反應(yīng)的關(guān)鍵上游事件。

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羅光富團隊在鋰金屬電池長期穩(wěn)定性的微觀機制方面取得進展

近日，南方科技大學(xué)材料科學(xué)與工程系助理教授羅光富團隊在鋰金屬電池研究方面取得進展。團隊通過分子動力學(xué)模擬和第一性原理計算揭示了利用納米多孔材料抑制鋰枝晶形成的微觀機理，以及材料的長期失效機制和改進方法。這一研究為提高鋰金屬電池的長期穩(wěn)定性提供了新思路，論文以“Atomistic Mechanism and Long-Term Stability of Using Chlorinated Graphdiyne Film to Reduce Lithium Dendrites in Rechargeable Lithium Metal Batteries”為題發(fā)表于《納米快報》（Nano Letters）。

該研究所揭示的機理將有助于進一步提升鋰金屬電池的長期穩(wěn)定性，并可應(yīng)用于其他同樣被金屬枝晶困擾的充電電池，例如鈉離子電池和鋅空氣電池等。該論文第一作者是南科大材料科學(xué)與工程系博士生王麗娜，通訊作者為羅光富，南科大是論文第一單位。

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盧海舟團隊連續(xù)在《自然》子刊發(fā)表研究成果

近日，南方科技大學(xué)物理系、量子科學(xué)與工程研究院教授盧海舟團隊連續(xù)在《自然》子刊發(fā)表了關(guān)于“非線性霍爾效應(yīng)”的兩篇新論文。

第一篇題目為“Quantum theory of the nonlinear Hall effect”（非線性霍爾效應(yīng)的量子理論）發(fā)表于Nature Communications。該研究詳細(xì)闡述了研究團隊在非線性霍爾效應(yīng)的理論研究領(lǐng)域取得的重要進展。

第二篇為盧海舟團隊受邀為Nature Reviews Physics撰寫的題為"Nonlinear Hall effects" (非線性霍爾效應(yīng))的綜述展望文章，該文章詳盡綜述、概括分析了近年來關(guān)于非線性霍爾效應(yīng)及其推廣的重要研究進展，闡述了目前存在的問題與挑戰(zhàn)，展望了未來的發(fā)展方向與可能應(yīng)用，為相關(guān)領(lǐng)域的研究提供了重要參考。

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唐圓圓、夏雨團隊在臺風(fēng)對深圳沿海微塑料和微塑圈影響機制方向取得研究進展

近日，南方科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院副教授唐圓圓團隊和助理教授夏雨團隊在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域頂級期刊Water Research發(fā)表題為“Typhoon-induced turbulence redistributed microplastics in coastal areas and reformed plastisphere community”的最新研究成果。

研究團隊以深圳沿海海域為研究對象，考察了2019年臺風(fēng)“韋帕”對微塑料分布和微塑料生物膜群落的影響。研究表明，臺風(fēng)導(dǎo)致地表水中的微塑料豐度顯著增加，而在沉積物中則觀察到相反的趨勢。盡管微塑料明顯通過沉積物再懸浮轉(zhuǎn)移到水體中，溯源分析同時顯示臺風(fēng)引起的外源輸入可能也是水體微塑料豐度增加的另一重要原因。有趣的是，臺風(fēng)使得190公里海岸線上沉積物中的塑料微生物群落迅速變得均勻統(tǒng)一。臺風(fēng)之后，塑料微生物群落中固氮微生物Bradyrhizobiaceae的豐度顯著增加，這可能進一步改變沿海生態(tài)系統(tǒng)的氮循環(huán)。該研究為更加綜合和動態(tài)地了解全球氣候變化影響下的沿海微塑料污染提供了寶貴的信息。

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盧周廣課題組在鋰離子電池正極材料研究中取得新進展

近日，南方科技大學(xué)材料科學(xué)與工程系教授盧周廣課題組在超高比能量高壓鈷酸鋰正極材料研究中取得新進展，相關(guān)成果在能源材料領(lǐng)域頂尖期刊Advanced Energy Materials在線發(fā)表，論文題目為“Dextran sulfate lithium as versatile binder to stabilize high-voltage LiCoO2 to 4.6 V”。

研究團隊設(shè)計了一種新型耐高壓水性粘結(jié)劑硫酸葡聚糖鋰(Dextran sulfate lithium, DSL)替代工業(yè)廣泛應(yīng)用的聚偏氟乙烯(Polyvinylidene fluoride, PVDF)，極大提高了鈷酸鋰材料在4.6V高電壓充放電過程中的結(jié)構(gòu)和界面穩(wěn)定性，如圖1所示。由于DSL粘結(jié)劑與鈷酸鋰表面強相互作用，在鈷酸鋰表面原位形成均勻的包覆層。均勻的DSL包覆層不但可以有效抑制鈷酸鋰在高壓條件下從O3相到H1-3相的不可逆相變發(fā)生，而且極大保護材料表面不被電解液侵蝕，減少鈷元素的分解，大大提升4.6V超高壓鈷酸鋰的長循環(huán)循環(huán)性，可逆穩(wěn)定容量超過200mAh/g。

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劉俊國合作在Nature Food發(fā)表文章闡明食物浪費情況及其環(huán)境影響

南方科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院講席教授劉俊國與中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所研究員成升魁團隊及來自農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、武漢大學(xué)、南方科技大學(xué)、美國賓夕法尼亞大學(xué)、南丹麥大學(xué)等單位學(xué)者合作開展系統(tǒng)研究，成果發(fā)表在Nature Food期刊上。該研究基于2013-2018年間農(nóng)業(yè)農(nóng)村部對供應(yīng)鏈?zhǔn)澄飺p失和中國科學(xué)院對家庭和餐飲業(yè)食物浪費的大規(guī)模實地調(diào)研，結(jié)合文獻數(shù)據(jù)，利用物質(zhì)流分析方法，系統(tǒng)刻畫了中國食物供應(yīng)鏈各類食物的物質(zhì)流動特征，分析了食物損失和浪費的規(guī)模和特征及其相關(guān)的資源環(huán)境影響，探索了減少食物浪費的不同情景下減輕對資源環(huán)境影響的潛力。

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南科大學(xué)子在知名期刊發(fā)表論文揭示細(xì)胞分裂素調(diào)控擬南芥頂端彎鉤發(fā)育新機制

近日，南方科技大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院講席教授郭紅衛(wèi)課題組2018級本科生亞立坤疆·艾則孜以第一作者身份在Journal of Experimental Botany在線發(fā)表了題為“Cytokinin regulates apical hook development via the coordinated actions of EIN3/EIL1 and PIF transcription factors in Arabidopsis”的研究論文。該論文揭示了細(xì)胞分裂素調(diào)控擬南芥頂端彎鉤發(fā)育的新機制，闡明了細(xì)胞分裂素對于幼苗出土的重要功能。

亞立坤疆·艾則孜為本文的第一作者，郭紅衛(wèi)和南科大前沿與交叉科學(xué)研究院研究助理教授姜凱為共同通訊作者。南科大是論文第一單位。該研究受到國家自然科學(xué)基金、廣東省創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團隊、深圳市科創(chuàng)委、廣東省大學(xué)生攀登計劃等項目的資助。

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