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南京大学科研团队论文发表

发布时间:2024-07-07 10:01:46

南京大学科研团队论文发表

作者 胡珉琦

针对一项关于现代人起源的重要研究,中外学者在顶刊上展开了多次争锋。

2021年2月9日,美国《国家科学院院刊》发表了南京大学副教授孙雪峰等研究论文《古DNA和多种测年方式证实现代人晚到达中国南方》。该研究使用古DNA和多种测年方式证实,现代人抵达华南地区不超过六万年。

这一结果推翻了2015年由中科院古脊椎动物与古人类研究所(以下简称古脊椎所)等机构在《自然》发表的研究结论,即“具有完全现代形态的人类早在8~12万年前就已经在华南局部地区出现”。

如今,事件有了最新进展。5月25日,美国《国家科学院院刊》同期刊发3篇来自古脊椎所、牛津大学、德国马普学会等机构多位学者的评论信,质疑孙雪峰论文研究结论的可靠性。他们提出,孙雪峰的研究存在“指鹿为人”、碳十四年代测定不准确、数据分析不规范等多个方面的缺陷。

厦门大学人类学研究所所长王传超认为,解决这一争议问题的终极办法就是古DNA和碳十四测年的重复实验。但这是一项技术要求极高,同时又依赖运气的工作,重复实验并非随时可以完成。这时,科学家或许只能选择继续等待,而这也是古人类研究的一大特点。

争议源起:阻碍非洲起源说的“最后一颗钉子”被拔掉了?

关于现代人起源有两种观点长期对峙:一种是非洲起源说,一种是多地起源说。

前者支持所有现代人都是从非洲走出的智人进化而来,他们在不同地区替代了本土的古老型人类而成为霸主。

后者则认为,智人在走出非洲的过程中不断与当地的古人类发生混血、杂交,共同走上现代人演化的道路。

这一争议的热点地区,恰好就在东亚。 要想拼凑出现代人在 东亚地区的起源与演化的拼图,湖南道县福岩洞扮演着关键角色。

2011年9月至2013年底,古脊椎所、湖南文物考古研究所连续三次对福岩洞遗址进行考古发掘,出土了大量哺乳动物化石,其中最引人注目的就是47枚古人类牙齿。

经科研人员测定,具有完全现代形态的人类早在8~12万年前就已经在华南局部地区出现了。2015年10月15日,《自然》发表了古脊椎所刘武、吴秀杰等所做的这项工作。

当时,福岩洞人年代的推测主要依靠两方面证据。

首先,在地层中,除非有过大的扰动,一般总是年轻的层位在上面,古老的层位在底下。如果化石层位于中间,那么它的年龄也就介于上下地层的年代之间。于是,科学家对化石埋藏的上下地层进行了铀系测年,结果显示它的范围在 8~12万年前。

其次,从生物地层学分析,和这些人类牙齿同在一起的动物群组成呈现出了晚更新世早期的特点。吴秀杰解释,动物群里发现了很多绝灭物种,都是在距今13万年以前的。他们还对一枚动物牙齿进行了碳十四测年,结果已经接近检测上限。

这项研究对于探讨现代人在欧亚地区的出现和扩散具有重要意义。

在经典的非洲起源论中,非洲以外的所有现代人都是5~10万年前走出非洲的一小群祖先的后代。

根据已有的化石证据,最早的现代人在西亚和欧洲出现的时间位于4.5万~5万年前。由于古人类化石非常稀有,东亚地区是否存在5 10万年前的早期现代人,始终没有确切的证据。

如果福岩洞人的年代推定属实,他们在东亚大陆出现的时间就比到达西亚和欧洲的现代人早至少3.5~7.5万年,那么福岩洞人的祖先来自何方?他们还是5~10万年前走出非洲的一小群祖先的后代吗?或者他们是更早出走的那一拨?他们和东亚大陆早期古人类有过广泛的基因交流吗?问题变得错综复杂起来。

然而,2021年2月9日,美国《国家科学院院刊》发表了南京大学孙雪峰等人的论文,又把这一问题拉回到了原点。

2019年,他们在福岩洞新找到了两枚“人类牙齿”和多枚哺乳动物化石。

这一次,他们用了更为直接的方法,也就是对“人类牙齿”进行了古DNA提取、测序,建立了人群关系的系统演化树,同时对“人类牙齿”和动物牙齿进行了碳十四测年。

根据这两项测定结果,他们得出了福岩洞人距今仅有9000多年 历史 的结论。论文最终作者、复旦大学生命科学学院教授李辉在复旦大学官网的报道中表示,“阻碍非洲起源说的‘最后一颗钉子’被拔掉了”。

对同一地点人类化石和古脊椎动物化石分析得到的年代推定结果,整整相差了一个数量级,究竟哪一个更接近 历史 的真实?

争议一:指鹿为人?

古人类学家要想还原人类演化的路径,会依靠很多不同的方法和技术,从古生物学、古人类学,到考古学、地质学、埋藏学、测年技术以及古DNA技术等。

其中,田野发掘、化石的功能形态鉴定可以说是古生物和古人类研究的立身之本。推翻刘武等研究结论的最主要证据来自孙雪峰等2019年在福岩洞发现的两枚“人类牙齿”,编号分别为FY-1HT和FY-2HT。

但前提是,这两枚牙齿必须与当年的47枚来自同一地层层位,从尺寸上形态上也都是同一类型,才能进行测年比较。

但刘武等在质疑文章中指出,这篇论文除展示了一张低分辨率照片外,没有提供“人类牙齿”发现具体位置的准确信息,也没有这两枚牙齿任何的形态、尺寸等解剖学信息,更没有指出与此前福岩洞发现的47枚牙齿中的哪一类、具体哪一件标本进行了比对。

“这样的研究论证方式在古生物学、古脊椎动物学、古人类学、解剖学研究中是非常罕见的。”刘武直言。

而这篇文章最大的争议点恰是来自化石的形态学鉴定。

质疑文章提出,经过多位第四纪哺乳动物专家鉴定,这两枚“人类牙齿”中编号为 FY-2HT的牙齿并非人类牙齿,而是草食类动物——鹿类的门齿。

西班牙人类古生态与 社会 进化研究所古生物学、动物考古学和埋藏学专家Palmira Saladié 在接受《中国科学报》采访时表示:“FY-2HT的牙根和牙冠的形态以及磨损模式,均不符合人属的鉴定,而属于鹿科。因此,所有来自该标本的分析和解释(年代测定和古DNA)都必须非常谨慎地进行,并拒绝它们。在我看来,鉴定是错误的,所以我们不能考虑结果。我不明白DNA分析怎么没发现这个错误。”

孙雪峰和李辉向《中国科学报》表示,原论文中化石形态学鉴定由澳大利亚新南维尔士大学Darren Curnoe负责。但截至发稿,Darren Curnoe没有就这个问题向《中国科学报》作出回复。

他在美国《科学院院刊》发表的回应文章中只是解释,FY-HT-2齿冠釉质大多磨损,无法复原出与鹿牙齿相似的磨耗特点。但刘武表示,尽管FY-HT-2存在齿冠釉质磨损,这枚牙齿与鹿牙齿相似的舌侧磨耗特征仍然是清晰可辨的。

孙雪峰等在福岩洞发现的牙齿与鹿牙对比.(A) 引自Sun et al. 2021;(B)道县2012年出土的鹿类门齿;(C)附着在现生鹿下颌骨上的门齿及犬齿

孙雪峰等在福岩洞发现的牙齿同人类牙齿对比. (A)引自Sun et al. 2021;(B)道县2012年发现的人类下颌侧门齿;(C)黄龙洞2006发现的人类上颌中门齿

争议二:“人类”线粒体古DNA从哪儿来?

假设编号为 FY-2HT的人类牙齿实为鹿牙,为何能从中提取出“人类”线粒体古DNA?这是这项研究最为吊诡的地方。

这枚被检测出人类DNA的牙齿是否有可能被污染?原论文第一作者、负责古DNA检测的复旦大学 科技 考古研究院副研究员文少卿在接受《中国科学报》采访时表示,始终对数据负责。

王传超向《中国科学报》解释,古DNA的两端会出现碱基的变化,跟现代人的DNA序列有明显区别。根据论文公开的数据显示,孙雪峰等人确实提取出了古DNA并且对污染率进行了科学评估,结果是污染率很低,达到了古DNA的数据质量要求。

值得一提的是,随着人类DNA 获取技术的提升,在土壤、粪便、湖芯,甚至是空气样本中科学家也能检测出人类DNA,这些DNA 通常被称为环境DNA或者沉积物古DNA。

FY-2HT的“人类”线粒体古DNA究竟从哪儿来,似乎还是蒙上了一层阴影。

争议三:碳十四测年存在污染?

碳十四测年法是确定化石标本年代的一把利器,这是最著名的一种放射性测年法。但是,碳14测年有个致命弱点,无法用在非常古老的材料测年上,因为碳十四衰变后剩余量会越来越小,最后小到很难精确计算。

2015年,负责福岩洞动物牙齿化石碳十四测年的北京大学考古文博学院教授吴小红告诉《中国科学报》,当时研究团队测定的年代为39000年左右。

孙雪峰认为,这个数据可以用来说明福岩洞遗址现代人出现的时间,支持其团队观点:现代人到达中国南方的时间不早于6万年。

但吴小红解释,这个数据接近北大加速器质谱碳十四实验室有机物碳十四年代测定的高限,再加上福岩洞遗址骨质样品保存不佳,这一结果不适合用作绝对年代的描述。

与之相对的,孙雪峰等对“人类牙齿”和动物牙齿的碳十四测年显示,其年代不足1万年,与“人类”线粒体古DNA推断的年代相匹配。吴小红认为,这种巨大的差异很可能是污染导致的。

“越古老的样品,污染的风险极高,需要非常小心谨慎。”吴小红说。

首先是样品的前处理过程需要严格的控制和把关。孙雪峰等的文章中没有对碳十四测年样品的前处理过程进行清楚的描述,这在很大程度上影响了对测年结果可靠性的判断。

其次,加速器质谱碳十四的测年物质要可靠。孙雪峰等文章中大多数样品采用的是骨骼或者牙齿的总有机碳(TOC)进行年代测定,但在考古年代研究领域,通常不用这种方法,而是按惯例提取出骨骼或者牙齿中的原生组分—胶原蛋白或明胶蛋白进行年代测定以尽可能排除外来碳的影响,从而得到可靠的碳十四年代数据。其中,检验胶原(明胶)蛋白质量的是碳氮比值(C/N)。

孙雪峰等人的文章中仅有一份胶原蛋白样品按照国际惯例测定了碳氮比值,而且它的数值(46.2) 远高于牙齿和骨骼化石中适合于碳十四年代测定的有机胶原蛋白的C/N比值(2.9~3.6)。吴小红认为,这个结果应该摒弃。

“事实上,该文中绝大多数胶原蛋白测年样品都没有提供C/N比值,那么这篇文章中的所有胶原蛋白的样品没有证据证明是排除了外来污染物影响的。”吴小红强调。

英国牛津大学同位素加速器中心主任Tom Higham和德国马普学会人类 历史 科学研究所Katerina Douka在同期发表的评论信中,同样提出了这些问题。

Tom Higham在接受《中国科学报》采访时,质疑了孙雪峰等在论文中没有使用目前最可靠的碳十四测年法,尤其是他们提取的胶原蛋白含量非常之低,会造成年龄被显著低估。他表示,“样品实际年龄很可能比他们的测年结果要老得多”。

遗憾的是,孙雪峰等发表的回信对其在原文中使用的样品前处理方法依然没有给出具体的描述。

解决争议的终极办法只有“重复实验”

就目前来看,福岩洞人类化石的确切年代是什么,现代人在东亚地区起源与演化的 历史 如何还原,远未到盖棺定论的时候。

王传超认为,解决眼前这一争议问题的终极办法只有重复实验。既然化石样品来自同一洞穴,双方团队可以提供部分样品,由第三方机构进行重复实验。

不过,重复实验在现阶段还很难实施。仅是学术争议,没有机构可以强制要求进行重复实验。

而且,古人类研究的重复实验是有条件的。

原论文中,南京大学、复旦大学获得的古人类牙齿化石非常有限,碳十四测年和牙根的古DNA检测又都是有损检测,很难进行二次实验。

因此,孙雪峰等在回应文中也指出,希望古脊椎所能对其保存的福岩洞人类牙齿样品开展古DNA检测和碳十四测年,从而进行结果比对。

事实上,2015年,刘武等就委托专家对其中一枚保存最为完好的人类牙齿提取古DNA,但由于南方洞穴的气候条件非常不利于化石保存,这一尝试并未成功,碳十四测年也只在一枚动物牙齿中完成。

可见,这是一项技术要求极高,同时又依赖运气的工作,重复实验并非随时可以完成。“这时候就只能等待。”王传超认为,这也是古人类研究的一大特点。

刘武告诉《中国科学报》,福岩洞人类牙齿的古DNA检测会在合适的时间排上日程,毕竟五年过后,古DNA提取技术已经有了新的进展。

古人类研究历来是个热闹的江湖。自从古DNA技术横空出世,解决了许多原先僵持不下的争议问题,为这门学科的研究打开了一个全新的局面。

但是目前,受到人类化石数量、保存条件以及技术进展的局限,还没有一种方法可以一统江湖,而是需要依靠多种技术方法相互印证,尽可能构建一个完整的证据链条。

不同的研究方法得到的证据等级有所不同,但相同的是,每项研究在野外化石采集及实验室处理,研究数据采集、分析与论证等方面都应该严格按照学术流程和规范进行。

在这一学术争议事件中,还需要强调的是,研究程序的合理、合规是得出可靠结论的基本前提。刘武和吴秀杰指出,合作交流、质疑争论能促进科学研究工作,推动学科发展。“但在大力提倡学术规范、科研诚信的今天,一篇从样品数据采集、测试分析、论文写作都存在瑕疵的‘顶刊’论文,需要引起国内学术界的反思。”

参考文献:

doi:10.1038/nature15696

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第一作者:钮峰

通讯作者:涂文广教授,周勇教授,邹志刚教授

通讯单位:香港中文大学(深圳)理工学院

论文DOI:10.1021/acscatal.2c00433

全文速览

通过醇和胺的C-N偶联是工业中合成不同有机胺的重要反应路径,而这一过程往往需要在高温高压等较苛刻的条件下进行。因此,本工作中,我们设计了一种基于CdS-Pd单原子体系催化剂用于实现高效可光催化苯甲醇和苯胺的C-N偶联反应获得二级胺。通过实验研究发现,Pd与CdS表面的悬挂S原子原位配位形成单一Pd-Sx物种。该催化剂的可见光催化C-N偶联的二级胺产率接近100%,同时释放出可观的绿色能源氢气(11.8 mmol gcat-1h-1)。机理研究与分析表明,苯甲醇上脱去的H+较容易吸附到长寿命的•Pd-Sx中间态物种而形成H-Pd-Sx中间体。最后,吸附的H又容易脱附,加成到苄烯苯胺的N上,实现氢转移,完成亚胺的加氢过程,得到最后所需要的二级胺产物苄基苯胺。整个过程中,H的吸脱附可以循环进行,因此Pd-Sx配位物种可以作为有效的氢转移的桥梁实现加氢过程。此外,该光催化剂体系具有较好的底物适应性和循环能力。这一工作将为温和条件下实现高效C-N偶联反应提供一种新的思路。

背景介绍

随着工业的发展与进步,有机胺广泛应用于农业、医药、家居、军工等领域,其合成在工业生产中有着越来越明显的重要性。基于“借氢机制(氢转移)”,通过胺与醇的C-N偶联被认为是一种较为绿色的合成有机胺的理想路径。这一过程主要包含醇的脱氢、亚胺的生成以及亚胺的加氢这三个主要步骤。其中醇的脱氢是整个反应的决速步骤。然而,基于这一机制,在热催化合成有机胺的过程中存在一些缺点:(1)醇的脱氢决速步骤需要较苛刻的条件(高温高压);(2)易发生过度偶联,使得产物分布广,不利于分离;(3)反应中使用的催化剂多为高负载量的负载型贵金属催化剂(如Ru/Al2O3、Pd/Al2O3、Rh/Al2O3等),成本较高。因此,开发出高效低成本的催化剂具有一定的挑战性。近年来,利用光氧化还原技术实现常温常压条件下有机胺的合成引起了广泛的关注。研究者们通常采用一些贵金属有机配合物分子进行均相催化反应,但反应后催化剂难以进行分离,在实际工业生产中难以大规模应用。而采用传统的半导体光催化剂进行多相催化反应,则可以有效解决这一难题。然而仅仅依靠半导体本身的催化能力,很难达到较高的催化活性,实际应用过程中往往需要通过负载一些助催化剂或表面修饰来提高催化性能。近些年,单原子催化被认为是较有前景的领域。单原子催化剂由于其独特的电子结构和较高的原子利用效率而表现出优异的催化活性,被广泛应用于光催化水分解制氢、二氧化碳还原、固氮和有机物降解等领域。因此,我们课题组设计开发了一种单原子光催化剂CdS-Pd,该催化剂可以有效地用于可光催化苯甲醇和苯胺的C-N偶联反应,获得具有工业应用价值的二级胺。同时反应过程中释放出清洁能源氢气。这一工作将为温和条件下实现C-N偶联反应提供一种新的途径。

本文亮点

1. 本工作通过Pd原子与CdS表面的悬挂S原子原位配位制备了一种CdS-Pd的单原子光催化剂,该催化剂可以实现高效可光催化苯甲醇和苯胺的C-N偶联反应获得近100%产率的二级胺N-苄基苯胺以及较高的产氢活性。

2. 实验和理论计算结果证实了,相比于Pd纳米颗粒助催化剂负载的CdS,单一Pd-Sx物种能够有效捕获光生电子,使其具有较长的寿命,而且氢在Pd-Sx物种上的吸脱附能力较强,从而可以作为有效的氢转移载体实现亚胺的加氢,得到目标产物二级胺。

3. 此外,在优化的反应条件下,该催化剂具有较好的稳定性,以及对不同醇类和取代胺的C-N偶联反应具有良好的底物适应性。

图文解析

本工作中,首先我们采用水热法制备了六方晶系结构,颗粒尺寸约为50 nm的纳米球形CdS,其带宽约为2.2eV( 图1 a )。随后,在可见光催化C-N偶联反应过程中加入PdCl2溶液原位合成单原子催化剂CdS-Pd SAs。作为对比,我们采用浸渍法制备了Pd纳米颗粒负载的CdS催化剂CdS-Pd NPs。从图1b的XPS图谱可以看出,光催化反应后的CdS中事实上存在Pd元素。结合能336.7 eV和342 eV分别对应Pd 3d5/2和Pd 3d3/2,表明Pd以2+价态形式存在,而非单质态。因此,我们可以初步推测反应后,Pd与CdS进行了一定的配位。

图1 CdS和CdS-Pd SAs单原子催化剂的结构表征

为了进一步确定反应后Pd的状态以及与CdS的配位环境,我们对样品分别进行了X射线精细结构谱(XAFS)和球差电镜的表征。从图3d可以明显看出反应后的CdS表面上的Pd物种既不是二价态也不是单质态,而是以一定配位的形式存在。通过对样品CdS-Pd SAs中Pd的K-edge EXAFS图谱进行拟合,可以得出Pd-S的配位数约为3( 表1 )。通过进一步的HAADF-STEM和 EDS mapping图可以清晰地看到Pd以单原子形式均匀地分散在CdS上( 图1 e-j )。因此,综合上述表征方法,我们可以初步证实在光催化反应过程中,PdCl2以Pd-S配位键的形式将Pd原子锚定在了CdS载体上,为光催化反应过程提供一定的反应活性中心。

表1 样品CdS-PdSAs中Pd的EXAFS拟合数据

CN , coordination number; R , bonding distance; σ 2, Debye-Waller factor; Δ E0 , inner potential shift.

为了进一步研究CdS表面的S对催化反应的影响,我们首先对CdS进行了不同程度的表面修饰(400 oC高温煅烧:CdS-400;双氧水表面腐蚀:CdS-H2O2)。从图2 a可以看出,采用不同的手段修饰后,CdS的结构并未发生明显变化,仍然是结晶度较好的六方晶系结构。CdS、CdS-400和CdS-H2O2的能带分别为2.21、2.12和2.2 eV,即能带结构也未发生明显变化( 图2 b )。从图2 c和d可以明显看出, CdS通过表面修饰之后,Cd 3d和S 2p均向高结合能偏移,而且偏移程度随着修饰强度增强而增大。这主要是由于CdS修饰后产生了一定的S空位,使得表面部分Cd暴露,从而改变了Cd和S的周边电子云密度分布。

图2 修饰前后的CdS结构表征

在常温常压氮气气氛下,我们采用苯甲醇和苯胺的C-N偶联作为模型反应对所制备的催化剂进行可见光催化活性评价( 图3 )。首先我们确定了暗反应、无光催化剂以及只有PdCl2的情况下该模型反应没有任何催化活性。在添加PdCl2的条件下,我们对不同的半导体光催化剂进行了活性筛选,发现只有CdS能有效地进行光催化C-N偶联生成二级胺(N-苄基苯胺),产率高达1.48 mmolgcat-1h-1。而其他半导体催化剂在反应过程中只能催化生成亚胺(N-苄烯苯胺),且普遍产率较低(< 0.12 mmolgcat-1h-1)。

图3 可见光催化C-N偶联反应的催化剂活性筛选

基于CdS对该反应的催化特异性,我们测试了其苯胺的转化率及产物的选择性随时间的变化曲线。从图4b可以看出,随着反应的进行,苯胺的转化率不断提高,当反应达到16 h后,底物苯胺几乎完全转化。随着反应的进行,亚胺(N-苄烯苯胺)的选择性不断降低,而二级胺(N-苄基苯胺)的选择性不断提高,表明反应过程中逐步完成了亚胺的加氢过程。

为了进行对比,我们采用浸渍法提前将Pd纳米颗粒沉积到CdS表面上并进行光催化活性评价。从图4c我们发现,沉积Pd纳米颗粒的CdS催化活性是单一CdS活性的4倍。这主要是由于Pd纳米颗粒作为助催化剂可以有效地提高光生载流子的分离效率。而当我们将Pd以PdCl2的形式加入到反应体系中时,催化活性是单一CdS活性的约6.4倍。而且产物中出现了二级胺(N-苄基苯胺)。也就是说反应体系中原位加入PdCl2能够促使该反应完成加氢过程,有效实现氢转移。因此,我们可以初步推断,光催化反应过程中Pd和CdS表面悬挂的S作用产生的Pd-S物种对实现C-N偶联起到至关重要的作用。此外,在反应过程中我们可以检测到氢气的生成。从图4d可以看出,单一的CdS在反应过程中几乎不产生氢气。而CdS-Pd SAs产氢速率达到11.8 mmolgcat-1h-1,是CdS-Pd NPs的约2.7倍,CdS的近10倍。这一结果也与苯胺转化率的差异相吻合。

为了验证CdS表面的S与Pd作用形成了Pd-S物种,从而提高了C-N偶联反应性能,我们对CdS进行了不同程度的表面修饰。从图4e可以明显看出,随着表面修饰的增强,反应的活性逐渐下降,而且产物苄基苯胺的选择性也随之下降。这也就意味着,当我们遮盖或者去除部分S位点,反应底物在催化剂表面的吸附性能下降,从而导致反应活性降低。另一方面,由于S空位的增多,使得Pd原子很难与S进行配位产生Pd-S物种,从而无法完成C-N偶联反应过程中的氢转移,也就不能得到饱和的目标产物二级胺N-苄基苯胺。

图4 可见光催化活性评价

为了研究在光催化反应过程中不同自由基的作用,我们进行了捕获实验。从图5a可以看出,当体系中加入叔丁醇和苯醌来分别捕获•OH和•O2-,反应的活性基本没有发生变化,说明体系中的这两种自由基对反应基本没有贡献。而当体系中加入草酸铵捕获光生空穴后,产率降为原来的1/3,加入过硫酸钾捕获光生电子后,产率降为0。这一结果表明,光生电子和空穴在光催化C-N偶联反应中有着重要作用。

接着,我们采用超快光谱(TAS)来揭示光照下不同催化剂的载流子衰减动力学。图5b为不同催化剂的瞬态吸收图谱以及拟合曲线。采用双指数模型拟合可获得两个弛豫时间τ1和τ2。Τ1代表导带电子到过渡态的捕获时间,τ2代表电子与过渡态或者价带空穴复合的时间。通过对比,CdS-Pd Sas的弛豫时间明显要长,也就是说,在反应过程中CdS表面单原子态的Pd配位物种Pd-Sx可以作为电子陷阱来捕获光生电子,提高载流子的分离效率,从而加速光催化C-N偶联。另外,从CdS导带转移到过渡态Pd-Sx中间体的弛豫时间更长,更利于氢原子的吸附。

为了研究不同催化剂对于H的吸附以及转移能力,我们做了一个N-苄烯苯胺加氢的模型反应。从图5c可以明显看出,对于单原子态的CdS-Pd SAs催化剂,N-苄烯苯胺较容易实现光催化加氢到苄基苯胺产物,而单质态的Pd(CdS-Pd NPs)催化剂无法实现加氢过程。这也证明了单原子态的CdS-Pd SAs可以很好地吸附H并完成氢转移,从而实现加氢过程得到二级胺N-苄基苯胺。

基于以上的机理表征分析,我们可以给出一个可能的反应机理和路径( 图5d )。光催化反应前,当体系中同时加入CdS催化剂和PdCl2时,PdCl2很快吸附到CdS表面上与表面悬挂的S原子形成Pd-Sx的配位物种。当CdS被光激发后,表面的Pd-Sx配位物种可以有效捕获光生电子,形成•Pd-Sx中间态物种,同时光生空穴能够脱去苯甲醇上的质子,将其氧化成苯甲醛。然后生成的苯甲醛与苯胺进行亲核加成反应,产生醇胺中间体。由于醇胺非常不稳定,很快脱水生成亚胺。苯甲醇上脱去的H+较容易吸附到长寿命的•Pd-Sx中间态物种形成H-Pd-Sx。最后,吸附的H又容易脱附,加成到N-苄烯苯胺的N上,实现氢转移,完成亚胺的加氢过程,得到最后的目标产物N-苄基苯胺。整个过程中,H的吸脱附可以循环进行,因此Pd-Sx物种可以作为有效的氢转移的桥梁实现加氢过程。此外,过多的吸附H可以从H-Pd-Sx上脱附产生H2。

图5 反应机理表征及推测

我们通过DFT模拟计算进一步验证了为什么单原子态的CdS催化剂CdS-Pd SAs可以很好地实现光催化C-N偶联生成N-苄基苯胺( 图6 )。结合EXAFS拟合结果,我们以Pd-S三配位的形式作为计算模型来研究H吸附和反应过程。对于催化剂CdS-Pd NPs来说,在位点1和2的H吸附能分别为-2.801 eV和-2.936eV,而催化剂CdS-Pd SAs的H吸附能为-1.954 eV。通过过渡态能量搜索,可以得出,Pd纳米颗粒负载的CdS-Pd NPs的加氢能垒为0.38 eV,而对于单原子态的CdS-Pd SAs来说,由于形成的Pd-Sx配位物种能够有效地吸附和脱附H,因此脱附的H直接加成到亚胺的不饱和C上,完成加氢过程。

图6 DFT模拟计算

总结与展望

总的来说,我们设计开发了一种CdS-Pd单原子光催化剂,该催化剂可以有效地用于可光催化苯甲醇和苯胺的C-N偶联反应,获得具有工业应用价值的二级胺。同时反应过程中释放出清洁能源氢气。结合实验以及模拟计算,我们推测Pd在光催化反应过程中与CdS表面的S原位配位形成Pd-Sx中间物种,而这一中间体可以提高载流子分离效率以及有效地进行H的吸脱附,构成Pd-Sx •Pd-Sx H-Pd-Sx Pd-Sx的循环过程,实现氢转移,完成亚胺的加氢过程,得到目标产物N-苄基苯胺。整个过程中,Pd-Sx中间体可以作为有效氢转移的桥梁实现加氢过程。此外,该催化剂体系具有较好循环能力和底物适应性。这一工作将为温和条件下实现C-N偶联反应提供一种新的思路。

作者介绍

钮峰 ,博士毕业于法国里尔大学(法国国家科学研究中心)(导师Andrei Khodakov教授和Vitaly Ordomsky研究员)。2020年8月加入香港中文大学(深圳)邹志刚院士团队从事博士后研究。以第一作者在ACS Catalysis,Green Chemistry,Solar Energy Materials & Solar Cells等期刊上发表SCI论文12篇。目前主要研究方向为多相热催化、光催化能源转化。

涂文广 ,2015年获南京大学物理学院博士学位。2015至2020年在新加坡南洋理工大学从事研究博士后研究工作。2020年6月起任职于香港中文大学(深圳)理工学院。主要从事于低维光电材料表界面结构的精准设计与构建,实现太阳能驱动下的小分子转换,取得了一系列重要成果,迄今为止已在Nature Communications, Advanced Material, Advanced functional Material, ACS Catalysis, ACS Energy Letters等期刊上发表论文70余篇, SCI被引超过8000次,H指数为44。

周勇 ,香港中文大学(深圳)兼职教授。2009 年9月被南京大学物理学院按海外人才引进回国工作,加入南京大学环境材料与再生能源研究中心,聘为教授。主要从事:1、人工光合成二氧化碳转化为可再生碳氢燃料;2、光电材料的设计和构建;3、高效、低成本钙钛矿太阳能电池产业化应用研究。近五年来,以第一作者或通讯作者在 国际重要期刊上发表论文超过 60 篇,其中包括 J. Am. Chem. Soc. (1 篇)、Adv. Mater. (2 篇)、Adv. Funct. Mater. (1 篇)和 Nano Lett. (1 篇),受邀以第一作者或通讯作者撰写 2 篇综述论文。近五年论文他引超过 1600 次,5 篇论文入选 Web of Science 统计的“过去十年高被引论文”, H 指数 46。光催化还原 CO2 研究成果作为主要研究内容,荣获 2014 年国家自然科学二等奖(排名第四)。主编三本英文专著(Springer 等出版社出版)。多次受邀在国内外相关学术会议上做邀请报告或主持会议。担任 Current Nanoscience 中国地区编辑和 Mater. Res. Bull.编委。主持承担国家基金委、 科技 部 973 项目等项目。入选教育部新世纪人才(2010 年)、江苏省首届杰出青年基金(2012年)。

邹志刚 ,2003年凭为教育部“长江学者奖励计划”特聘教授,国家重点基础研究发展计划“973”项目首席科学家,教育部创新团队带头人,2015 年当选中国科学院院士,2018 年当选发展中国家科学院院士。主要从事新型可再生能源与环境材料方面的研究,邹院士在光催化领域做出了卓越的贡献,被媒体称为“光催化领域的前行者”。邹志刚院士已在 Nature等国际一流期刊上发表论文 602 多篇,H指数 74,连续 5年入选爱思唯尔材料科学高被引学者,是材料领域有国际影响力的学术带头人。申请中国发明专利 200 多项,其中 83 项已获授权;承担两届国家重大基础研究计划 973 项目、国家自然科学基金中日合作项目、 科技 部国际合作重大项目等多项科研项目;获国家自然科学二等奖 1 项、江苏省科学技术一等奖 2 项,作为第一完成人获第 46 届日内瓦国际发明展金奖及阿卜杜拉国王大学特别奖各 1项。

北京大学陶澍团队发表论文

工作人员选了很多药进行实验。最后千金藤素,在实验结果中被证实具有很好的抗新冠的药性。

刷到了一条视频,颠覆了我的三观。

一位专家说:农村自榨的花生油不能吃,并给出了三个理由:

(一)不够卫生;

(二)非真空、不易储存;

(三)滚烫的花生油倒入塑料壶中,会产生有害物质。

随着生活水平的提高,我们的一些专家开始对农村发表自己的看法了:

陶澍教授说:农村烧火做饭,会产生大量的污染,并发表了论文。一些 养生 专家说:农村的自榨花生油不能吃,会生病等等。

我们在农村长大的孩子都知道,每到8月份的时候,地里的花生熟了,我们把花生从地里拔出来晒干,然后剥皮,再晒干榨油。

那时候最爱吃的就是花生油炒辣椒,就着馒头吃,要多香有多香。但是也没听说过因为吃花生油得病的。

那为何专家会有此一说?

专家说:

(一)花生如果放的时间长了,会发霉,用它来榨油吃完会危害人的 健康 。

没错,这个是真的,但专家们只知其一,不知其二,对于农民而言,我们深知花生晒干的重要性,我们第一时间会把收到家的花生晒干,然后收到农仓里,不会让花生发霉的。

(二)花生榨的油是滚烫的,装进塑料壶里会产生有害物质。

专家们说出这样的话,一看就没有亲自去榨过花生油,又是一个纸上谈兵的主,没错,专家你说得很对,因为塑料中有塑化剂,遇到高温的确会产生一些有害物质,但花生榨出来的油,根本就不是沸腾的,换句话说,根本就达不到那个温度。

此外,花生油榨出来后,还会过滤晾一会,这时候的花生油,基本上就是凉的。

凉的花生油,装进塑料桶,你告诉我怎么产生有害物质?

因此,我建议这些所谓的专家,在发表一些言论的时候,一定要自己亲身体验一下,不能靠想象、脑门一拍,就得出一个结论。

一定要深入去了解这个事情,把这些细节啥的都搞清楚,否则只会闹笑话。

好,讲完了农村榨油,我们再来聊聊我们在超市买的油,写到这里,我嘴角微微扬起,忍不出笑出声来。

专家们,我们吃的油,至少是自己种的花生,自己榨的油,吃着放心,那叫一个天然绿色无污染,但你们买的所谓大品牌一壶油,我敢肯定不一定比我们农村人榨的油好。

就这样说吧,我们每年从美国进口了那么多转基因大豆,几千万吨是有的,那这些大豆跑哪去了?还不是被榨成了大豆油,作为食用油卖给了你们。

那这些油里,到底有没有添加防腐剂呢?恐怕谁也不敢保证吧?

我还是那句话,专家们或许在别的领域很厉害,但针对农村,所发表的一些看法和观点,还是建议你们亲自来体验一下。

在农村这一亩三分地上,你们还没有资格说三道四!

全文完,觉得写得还凑合,请点赞。

2001年以来,每年都有国家自然科学基金重点项目和重大研究计划项目得到批准,其中2004年获得批准的重点项目3项,重大研究计划项目1项,2005年获得重大研究计划项目2项。2008年获批准的国家自然科学基金项目20项,其中重点项目1项。2001-2004年每年参与和主持的863、973项目均在2项以上。直接进入本院的横向项目平均每年在15项左右。2003年,本院共有2个项目获教育部自然科学一等奖,分别是陶澍教授牵头的“重金属形态的时空分异、影响因素及生态效应”以及方精云院士牵头的“中国陆地生态系统碳循环与植被生产力的研究”,另有蔡运龙教授牵头的“中国农业-农村发展可持续性的区域评价、区域战略及操作途径”获该年度教育部科技进步一等奖。2005年,方精云院士牵头的“中国陆地生态系统生产力和碳循环的研究项目”获得国家自然科学二等奖。许学工教授参与的(排名第四)“渤海西南岸滨海油区环境演变卫星监测及预测研究”获得国家科技进步三等奖。环境学院基础研究与应用研究并举,两方面的科研经费接近。2001- 2007年,无论是横向经费还是纵向经费总体上呈上升趋势。2008年度全院科研经费总额达到4500万元。近年来,学院在国际、国内刊物上发表论文的数量均呈稳步增加的趋势。方精云院士曾在Science上一年内连续发表2篇论文。2006年全院在SCI和SSCI收录刊物上发表论文近70篇。

上半年中国科学家的科研成果屡登国际著名期刊,韩春雨今年5月在《Nature Biotechnology》上发表一篇重磅研究,发明出一种新的基因编辑技术(NgAgo-gDNA);近日施一公研究组于《科学》杂志就剪接体的结构与机理研究发表两篇长文,而且这是施一公团队第二次在《科学》上同时发表两篇论文。中国科学家的在一些领域的研究已走在世界的前沿,生命科学领域由是如此。下面生物谷小编整理了2016年以来部分中国科学家的重磅研究,供大家参考:颜宁、高福:NPC1蛋白介导胆固醇转运和埃博拉病毒入侵的分子机制--《细胞》(清华大学;中国疾控中心、中科院微生物组)原始出处:http://月2日《细胞》发表了一篇题为《NPC1蛋白介导胆固醇转运和埃博拉病毒入侵的分子机制》的研究论文,此研究系清华大学颜宁课题组与中国疾控中心、中科院微生物组高福院士课题组合作的一项最新成果,在世界上首次解析出NPC1蛋白的清晰结构,并初步揭示了它的工作过程,从而为干预、治疗罕见遗传疾病"尼曼-皮克病"和埃博拉病毒打开了新大门。NPC1是一个由1278个氨基酸组成并含有13次跨膜螺旋的膜蛋白,该论文在国际学术界首次报道了人源胆固醇转运蛋白NPC1的4.4埃分辨率冷冻电镜结构。并分析探讨了NPC1和NPC2两个蛋白协作介导细胞内胆固醇转运的分子机制,同时为理解NPC1介导埃博拉病毒入侵的分子机制提供了分子基础。曹雪涛:找到抗病毒免疫细胞"开关"--《自然-免疫学》(中国工程院)原始出处:http://免疫系统作为机体的自卫系统,主要是依靠免疫细胞的防御功能,但免疫细胞又是如何识别外来病毒,如何自主进行防御工作的呢?中国工程院院士曹雪涛团队发现DNA甲基化酶Dnmt3a能够使天然免疫细胞针对病毒感染处于高敏感状态,一旦识别病毒入侵就可以显着产生干扰素和启动抗病毒天然免疫反应。此研究结果发表在英国《自然-免疫学》杂志上。研究人员选择能够通过调控DNA甲基化来决定基因表达的"表观遗传调控分子"为观察点,经筛选发现DNA甲基化酶Dnmt3a能够促进天然免疫细胞高效释放I型干扰素。研究结果表明,DNA甲基化能够维持抗病毒信号转导通路的关键分子高表达,为天然细胞在病毒入侵时及时高效启动抗病毒免疫反应做充分准备。该发现揭示了抗病毒免疫应答新型表观遗传机制,也为病毒感染性疾病防治提供了新的分子靶点。谢晓亮、白凡:揭示细菌耐药性产生分子机制--《Molecular Cel》(北京大学生物动态光学成像中心)原始出处:http://国际顶级学术期刊Cell子刊Molecular Cell于4月21日以长文在线发表了北京大学生物动态光学成像中心谢晓亮、白凡课题组的研究成果。研究人员采用综合应用单分子荧光成像技术和高通量基因测序技术,深入探究了细菌耐药性产生的机制,揭示了耐药性持留菌在大部分生理活动都静止的情况下而外排系统却在活跃地工作的原理,其不断地排出持续进入的药物分子,为耐药性细菌的存活添加安全屏障。外排系统越活跃体内的抗生素浓度就越低,在含有抗生素的环境中持留菌才得以生存。之前的理论认为持留菌形成一般是通过"消极的被动防御战略",最新的研究结果显示,增强外排活动将抗生素泵出从而减少细胞内药物浓度这种"积极的主动防御战略"同样起着重要的作用。这一重要发现完善了现有的关于持留菌形成的生物学机制的认识。王韫芳、裴雪涛:首次将胃细胞转变成肝和胰腺细胞--《细胞-干细胞》(军事医学科学院野战输血研究所 )Doi:10.1016/j.stem.2016.06.006王韫芳和裴雪涛两人的研究团队在前几日取得了一项革命性研究成果,他们利用小分子化合物技术,在国际上首次实现了利用小分子化合物诱导人体胃上皮细胞直接转换为内胚层祖细胞。内胚层祖细胞可以被诱导分化为成熟的肝细胞、胰腺细胞和肠道上皮细胞等,为将来利用干细胞技术治疗终末期肝病、糖尿病等带来新的希望。7月21日,国际著名学术期刊《细胞-干细胞》杂志在线发表了这一重要成果,覃金华、王术勇、张文成三位博士是该论文的共同第一作者。该研究突破了经典重编程对转录因子的依赖,丰富了干细胞再生生物学的理论体系,为成熟肝细胞、胰腺细胞等内胚层来源的功能性细胞提供了安全、可控、有效的细胞来源,在个性化再生医学治疗、药物筛选等方面具有广阔的应用前景。利用该技术在医学上可以进行个性化组织培养,解决器官移植的难题,改善消化系统疾病的治疗情况。刘兵、汤富酬、袁卫平:造血干细胞起源获单细胞尺度解析--《自然》(军事医学科学院附属医院 ;北京大学生物光学动态成像中心 ;中国医学科学院天津血液病医院 )原始出处:http://《自然》杂志于5月19日以长文形式在线发表中国科学家刘兵课题组、汤富酬课题组和袁卫平课题组合作在造血干细胞起源研究中取得的重要突破。其通过单细胞转录组分析、单细胞诱导移植、组织特异性基因敲除等多种研究手段,首次在单细胞尺度实现小鼠造血干细胞发育全过程的深度解析。研究针对HSC发育过程中具有代表性的5类细胞进行单细胞转录组测序,揭示了pre-HSC在转录活性、代谢状态、动脉基因表达、信号通路和转录因子网络等方面的突出特征。利用血管内皮细胞和造血细胞特异性的两种基因敲除小鼠,阐明Rictor基因在HSC发生过程中的特异性调控作用。此外,测序数据挖掘和功能实验证实pre-HSC具有细胞周期状态的异质性,部分细胞增殖活跃。最后,通过与更多细胞群体测序数据的比对分析,发掘出pre-HSC的98个特征基因。邵一鸣:首次从中国病人体内分离出"青少年"HIV中和抗体--《Immunity》(中国疾病预防控制中心)Doi:10.1016/j.immuni.2016.03.006在一项新的研究中,来自中国疾病预防控制中心、北京大学、南开大学和美国斯克利普斯研究所(TSRI)等机构的研究人员描述了有史以来首个在一类强效地抵抗HIV的免疫分子中发现的未成熟的或者说"青少年"抗体。论文通信作者为TSRI生物学家Jiang Zhu和中国疾病预防控制中心艾滋病首席专家邵一鸣。相关研究结果于2016年4月5日在线发表在Immunity期刊上。这项研究开始于2006年,Zhu和他的同事们吃惊地发现这种抗体在2006年到2008年期间快速地进化,获得抵抗HIV所需的很多特征。之前的研究提示着VRC01级别抗体需要花费长达10到15年的时间产生有用的特征,而这一发现有力地反驳了这一点。研究人员也注意到这是首次从一名亚洲病人体内分离出VRC01级别抗体,之前的VRC01级别抗体来自非洲人或白种人病人。这意味着不同遗传背景的人们可能受益于一种利用人体制造VRC01级别抗体能力的疫苗。刘光慧:抑制引起早衰的NRF2抗氧化通路--《Cell》(中国科学院生物物理研究所)原始出处:http://中国科学院生物物理研究所刘光慧实验室与美国国立卫生研究院(NIH)国家癌症研究所Tom Misteli研究组合作,通过筛选具有逆转人类细胞衰老潜能的基因,发现转录因子NRF2(NF-E2-related factor 2)介导的细胞抗氧化通路的紊乱是导致细胞衰老的驱动力。此外,通过筛选具有激活NRF2通路功能的小分子化合物,发现一种用于治疗脂肪肝的NRF2激动剂奥替普拉可以延缓间充质干细胞衰老的进程,并提高其体内活性。该研究成果于6月2日发表在Cell杂志上。研究表明,异常表达的progerin与转录因子NRF2结合,并将其捕获锁定在细胞核膜上,使之无法正常激活下游抗氧化基因的表达,引起细胞的慢性氧化应激。在年轻的正常间充质干细胞中抑制NRF2的活性可以模拟儿童早衰症的多种加速衰老的细胞缺陷,而在儿童早衰症患者诱导多能干细胞(iPSC)衍生的间充质干细胞中重新激活NRF2可以有效逆转细胞加速衰老的表型。这些研究结果不仅有助于加深人们对于人类衰老的认识,而且为延缓衰老及防治衰老相关疾病提供了新的靶标和策略。周永胜:找到利用脂肪干细胞治疗骨缺陷疾病的新靶点--《Stem Cell Reports》(北京大学口腔医学院)Doi:10.1016/j.stemcr.2016.06.010 ?近日,北京大学口腔医学院周永胜研究小组在《Cell》子刊Stem Cell Reports上发表了一项最新研究进展,他们发现一种microRNA能够通过影响脂肪干细胞的信号调控网络促进骨生成,该研究为利用脂肪干细胞治疗骨质疏松等疾病提供了新的方向。组织工程技术已经成为骨再生医学领域最具治疗前景手段之一。人类脂肪来源干细胞作为一种间充质干细胞在组织工程领域得到越来越多的关注。深入了解脂肪干细胞向骨方向分化的分子调控网络是开发干细胞治疗方法的重要基础。该研究发现MiR-34a在人类脂肪来源干细胞(hASC)向骨方向分化的过程中会出现表达上调。在体外过表达MiR-34a能够显着增加hASC的碱性磷酸酶活性,矿化能力同时还会促进骨生成相关基因的表达。在hASC中过表达MiR-34a再进行异位移植也会观察到骨形成能力增强。中国研究人员:发现遏制乳腺癌进展的重要microRNA--《cancer research》(广州中山大学)Doi:10.1158/0008-5472.CAN-15-1770?许多研究表明转录因子NF-kB在肿瘤细胞中存在异常激活,是导致许多肿瘤发生的一个重要驱动因素。在正常的生理条件下,NF-kB信号的表达强度和持续时间会在多个水平上得到严格调控,但NF-kB信号途径在癌症中持续激活的机制究竟是什么一直没有得到完全阐述。最近来自广州中山大学的研究人员在国际学术期刊cancer research上发表了一项最新研究进展,他们发现了一种microRNA发生沉默可能参与癌细胞内NF-kB信号的异常激活。在这项研究中,研究人员在乳腺癌细胞中研究了microRNA介导的NF-kB信号级联调控,并发现miR-892b表达在人类乳腺癌标本中显着下调,同时该microRNA的表达情况与病人生存期存在相关性。研究人员通过体外实验和体内实验证明,在乳腺癌细胞中过表达miR-892b能够显着抑制肿瘤细胞生长,转移能力以及诱导血管生成的能力,而删除细胞中的miR-892b则会增强上述特性。实验表明miR-892b能够通过直接靶向抑制NF-kB的多个调节蛋白的表达,抑制NF-kB信号途径,其靶向目标包括TRAF2, TAK1以及TAB3,因此乳腺癌细胞中的miR-892b发生沉默会维持NF-kB活性,导致该信号通路持续激活,进而增强肿瘤细胞生长和转移能力。中国研究人员:解答钠盐摄入如何影响血糖平衡--《cell metabolism》(中国第三军医大学)Doi:http://dx.doi.org/10.1016/j.cmet.2016.02.019?来自中国第三军医大学的研究人员在国际学术期刊cell metabolism上发表了一项最新研究进展,他们发现钠盐的摄入能够通过一条由脂肪组织PPARδ介导的信号途径调节血糖平衡。这项研究对于指导人们健康饮食,帮助糖尿病病人预防心血管代谢病变具有重要意义。高钠盐摄入是糖尿病患者发生高血压的一个主要风险因素,促进钠的排泄能够降低糖尿病患者出现心血管代谢病变的风险。但是目前关于钠盐的摄入与葡萄糖平衡之间的关系了解得仍然不够深入。在这项最新研究中,研究人员报告称高钠盐摄入能够显着增加野生型小鼠的尿钠排泄,但是这种作用在脂肪组织特异性敲除了PPARδ的小鼠和糖尿病小鼠模型中受到了阻断。与此同时,研究人员发现使用激动剂或高钠盐摄入激活肾周脂肪的PPARδ能够调节脂肪组织adiponectin的水平,进而抑制肾脏钠-葡萄糖协同转运蛋白2(SGLT2)的功能,SGLT2是肾脏进行葡萄糖重吸收的一种主要转运蛋白,SGLT2抑制剂是一类重要的糖尿病治疗药物。上述结果表明高钠盐诱导的尿钠排泄过程受到脂肪组织PPARδ的调节作用,而PPARδ的这种调控作用需要adiponectin介导,并通过调节SGLT2 的功能来实现。除此之外,研究人员还发现在糖尿病状态下,由于肾脏SGLT2的功能发生紊乱,高盐摄入诱导的尿钠排泄也受到了损伤。存在高血糖症的2型糖尿病病人尿钠排泄更少,这与他们血浆中的adiponectin水平有关

南科大王阳刚团队发表论文

发表的论文数量过多、3个月就能完成一篇等。发表的论文数量过多,而且她年纪很轻只有31岁;3个月就能完成一篇,已经超过了不少博导。

她发表的论文并没有什么问题,因为她发表论文的效率特别高,所以很多网友都会担心她的起点太高了,最后发展如果没有亮眼成绩的,很难服众。

个人简介: Edward H. Sargent,加拿大多伦多大学副校长、加拿大皇家科学院院士、加拿大工程院院士,是多伦多大学电子与计算机工程系教授。他是加拿大纳米技术领域的首席科学家,是胶体量子点光探测领域的开拓者,也是量子点PN结太阳能电池的发明者和光电转换效率的世界纪录的保持者,并通过所领导团队的努力,每年都在刷新纪录。迄今为止,已在Nature和Science等国际顶级期刊发表论文多篇团队已经发表超过300篇论文,论文被引用超过20000次,H因子72。

团队合照

接下来,我列举了Edward H. Sargent教授近期发表在Nature/Science系列期刊的工作!希望借此机会向大佬学习一下!

通过将二氧化碳电化学还原为化学原料,如乙烯,可同时达到二氧化碳减排和生产可再生能源的目的,目前,Cu是CO2RR的主要电催化剂。然而,迄今为止所达到的能源效率和生产率(目前的密度)仍然低于以工业生产乙烯所需的值。

鉴于此,卡内基梅隆大学的Zachary Ulissi、多伦多大学的Edward H. Sargent等人通过密度泛函理论计算结合主动机器学习来识别,描述了Cu-Al电催化剂能有效地将二氧化碳还原为乙烯,具有迄今为止所报道的最高的法拉第效率。与纯铜相比,在电流密度为400mA/cm2下Cu-Al电催化剂的法拉第效率超过了80%,以及在150mA/cm2下,在其阴极乙烯的能量转换效率则达到了~55%。理论计算表明,铜铝合金具有多个活性位点、表面定向和最佳CO结合能,有利于高效的、高选择性地还原CO2。

此外,原位X射线吸收光谱表明,铜和铝能够形成良好的铜配位环境,从而增强C-C二聚作用。这些发现说明了计算和机器学习在指导多金属系统的实验 探索 方面的价值,这些系统超越了传统的单金属电催化剂的局限性。

Accelerated discovery of CO2 electrocatalysts using active machine learning,

电解二氧化碳电还原反应(CO2RR)可用于绿色生产乙醇,然而,该反应的法拉第效率目前仍然不高,特别是在总电流密度超过10mA cm−2下。

鉴于此,多伦多大学的Edward H. Sargent团队报道了一类催化剂,其产乙醇的法拉第效率高达52.1%,阴极能量转化效率为31%。作者发现通过抑制中间体HOCCH*的脱氧作用,可以降低乙烯的选择性,促进乙醇生产。密度泛函理论(DFT)计算表明,由于封闭的N-C层具有很强的供电子能力,在Cu表面涂覆一层氮掺杂碳(N-C)可以促进C-C耦合,抑制HOCCH*中碳氧键的断裂,从而提高CO2RR中乙醇的选择性。

Efficient electrically powered CO2-to-ethanol via suppression of deoxygenation,

堆叠具有较小带隙的太阳能电池形成双结膜,为克服单结光伏电池的Shockley-Queisser极限提供了可能。随着溶液处理钙钛矿的快速发展,有望将钙钛矿的单结效率提高>20%。然而,这一工艺仍未实现与行业相关的纹理晶体硅太阳能电池进行整体集成。

来自多伦多大学的Edward H. Sargent 和阿卜杜拉国王 科技 大学的Stefaan De Wolf团队,报道了将溶液处理的微米级钙钛矿顶部电池与完全纹理化的硅异质结底部电池相结合,进行集成双叠层电池的方法。为解决微米级钙钛矿中电荷收集的难点,作者将硅锥体底部的耗尽宽度提高了三倍。此外,通过在钙钛矿表面固定一种自限型钝化剂(1-丁硫醇),增加了扩散长度且进一步抑制了相偏析。这些多方位的结构改善,使钙钛矿—硅串联太阳能电池的整体效率达到了25.7%。在85°C下进行400小时的热稳定性测试,以及在40°C、在最大功率点下工作400小时后,发现其性能衰减可忽略不计。

Efficient tandem solar cells with solution-processed perovskite on textured crystalline silicon,

在这里,作者首先讨论了四类分子强化策略:①分子加成修饰的多相催化剂、②有机金属络合物催化剂、③网状催化剂和④无金属聚合物催化剂。作者介绍了目前在分子策略方面的挑战,并描述了电催化CO2RR产多碳产品的前景。这些策略为电催化CO2RR提供了潜在的途径,以解决催化剂活性、选择性和稳定性的挑战,进一步发展CO2RR。

Molecular enhancement of heterogeneous CO2 reduction,

目前通过优化钙钛矿的组成经过组合优化,在最先进的钙钛矿太阳能电池中通常含有六种成分(AxByC1−x−yPbXzY3−z)。关于每个组成部分的精确作用仍然存在许多不清晰,如何正确理解和掌握钙钛矿材料中不同组分对晶体结构、性能的影响关系,对于制备新型的高性能钙钛矿材料而言具有重要的指导意义。

鉴于此,多伦多大学的Edward H. Sargent与麻省理工学院的William A. Tisdale等人利用瞬态光致发光显微镜(TPLM),并结合理论计算,探究了钙钛矿材料中组分—结构—性能之间的关系。研究表明,单晶钙钛矿材料内部载流子的扩散率与结构组成无关;而对于多晶钙钛矿,不同的成分对载体扩散起着至关重要的作用。与CsMAFA型钙钛矿相比,不含MA的CsFA型钙钛矿载流子扩散率要低一个数量级。

元素组成研究表明,CsFA颗粒呈级配组成。在垂直载流子输运和表面电位研究中可以看到,CsFA型钙钛矿由于其非均匀结晶,从而引起晶粒的元素分布不一致,形成了不利于载流子扩散的“壳核结构”。而掺入MA可以有效改善颗粒成分的均匀性,在CsMAFA薄膜中产生了高的扩散系数。

Multi-cation perovskites prevent carrier reflection from grain surfaces, /10.1038/s41563-019-0602-2

电解二氧化碳还原(CO2RR)转化为有价值的燃料和原料,为这类温室气体的利用提供了一条有吸引力的途径。然而,在这类电解装置内,往往是由有限的气体通过液体电解质扩散到催化剂的表面,电解效率仍然不高。

鉴于此,多伦多大学的David Sinton和Edward H. Sargent等人提出了一种催化剂:离聚物本体异质结结构(CIBH),可用于分离气体、以及离子和电子的传输。CIBH由金属和具有疏水和亲水功能的超细离子层组成,可将气体和离子的输运范围从数十纳米扩展到微米级。采用这种设计策略,作者实现了在7 M KOH电解液中,以铜为催化剂进行电还原CO2,在阴极法拉第效率为45%下,产乙烯的偏电流密度高达1.3A cm-2。

CO2 electrolysis to multicarbon products at activities greater than 1 A cm−2,

手性材料在推动生物标记、手性分析和检测、对映异构体选择性分离、偏振相关光子学和光电子学应用等领域的发展具有重要意义。一维半导体的区域选择性磁化可以实现室温下的各向异性磁性,以及自旋极化——这是自旋电子学和量子计算技术所必需的特性。

鉴于此,中国科学技术大学俞书宏院士团队与国家纳米科学中心唐智勇研究员课题组、多伦多大学Edward Sargent教授团队等人利用局域磁场调控电偶极矩与磁偶极矩之间的相互作用,成功合成了一类新型手性无机纳米材料。

利用这一策略,作者将具有不同晶格、化学成分和磁性能的材料,即一个磁性成分(Fe3O4)和一系列半导体纳米棒结合在一起,在特定的位置吸收紫外线和可见光谱。由此产生的异质纳米棒表现出由特定位置磁场诱导的光学活性。本文提出的区域选择性磁化策略为设计手性和自旋电子学的光学活性纳米材料提供了一条途径。

Regioselective magnetization in semiconducting nanorods,

电催化CO2还原反应(CO2RR)为温室气体的利用、化学燃料的生产提供了一种可持续的、碳中性的方法。然而,从CO2RR高选择性地生产C2产品(例如乙烯)仍然是一个挑战。

鉴于此,多伦多大学Edward H. Sargent教授、加州理工学院Theodor Agapie教授、Jonas C. Peters教授等人提出了一种分子调控策略,用有机分子使电催化剂表面功能化,用于稳定反应中间产物,使CO2RR高选择性地产乙烯。

通过电化学、操作/原位光谱和计算研究,研究了通过芳基吡啶的电二聚作用衍生的分子库对Cu的影响。结果发现,粘附分子提高了CO中间体的稳定性,有利于进一步还原成乙烯。在中性介质的液流电池中,在偏电流密度为230 mA cm-2下,电催化CO2RR产乙烯的法拉第效率高达72%。

Molecular tuning of CO2-to-ethylene conversion,

近日,西华大学能源与动力工程学院流体机械及工程团队成员闫盛楠博士在Energy Conversion and Management(一区,IF2020=9.709)上发表题为“Energy storage enhancement of paraffin with a solar-absorptive rGO@Ni film in a controllable magnetic field”的研究论文。 基于环境友好性及易获取性等主要特征,太阳能是化石燃料的最佳替代品之一。太阳能高效转换技术主要包括光电和光热利用,其中,光热储能是光热转换的重要应用,提高所用材料的太阳能吸收能力和储热能力至关重要。太阳能光热转换和储存已被证明是有效的太阳能利用途径。在相变过程中,相变材料可以储存和释放大量能量;因此,它们被认为是优良的太阳能存储介质。然而,相变材料的导热系数一般较低,导致传热过程缓慢,限制了相变材料的光热转换效率。为了解决上述问题,研究人员尝试将纳米颗粒掺入相变材料之中,并取得了优良的效果。但是,该种方法存在一定缺点,例如需要大量的纳米颗粒,造成成本较高;此外,一些纳米颗粒容易氧化或团聚,单位质量相变材料的光热吸收能力较低,而且纳米颗粒不易从相变材料中分离出来,会污染相变材料。 为改善上述缺点,团队成员将纳米颗粒(石墨烯)涂覆在导磁材料(泡沫镍)之上。泡沫镍是一种耐腐蚀的磁性材料,通常作为基底;石墨烯具有优异的力学、光学和热性能,广泛用于与太阳能转换和存储相关领域,包括太阳能收集和光热催化等。在制备实验过程中,将泡沫镍作为基底,并将还原氧化石墨烯通过电化学还原方式涂覆在泡沫镍之上,制成复合膜;该复合膜具有耐腐蚀和抗氧化性,并可重复使用。在光热转换实验过程中,将该复合膜置于固态石蜡之上,并引入外部磁场,通过调控磁场强度,使复合膜伴随相变过程而紧贴固液相界面,改善石蜡光热转换特性。该方法结合了磁控调节与纳米颗粒强化光热吸收的优点。磁场调控下的表面式吸收方法可以在不污染相变材料的情况下调节相变过程,提升相变材料的光热存储能力。 结果表明,在泡沫镍上涂覆还原氧化石墨烯能够有效增强泡沫镍的光热吸收能力;通过调节磁场强度可以动态调整rGO@Ni复合膜的位置,使其紧贴固液相界面,且该复合膜易取出,不会污染石蜡;增大磁场强度提升了准稳态温度、储热能力和储热效率,并提高了单位质量石蜡的光热吸收能力以及相界面的移动速度。综上,该方法为太阳能转换和利用提供了一种有效解决方案。 据了解,闫盛楠,博士,讲师,研究方向为多相流动及热质传递,曾参与国家自然科学基金重大研究计划培育项目、优秀青年科学基金项目,发表SCI收录论文7篇,EI收录论文1篇,现任西华大学能源与动力工程学院教师。(通讯员:西华大学翟元平)

科研团队发表论文

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一篇高水平的论文不仅要有科学的分析论证,独到的学术见解,而且还要做到结构严谨、层次清楚、语句通顺、用词准确,有较高的可读性,才能被相应的期刊杂志所接受,得以尽快发表。科技论文写作的质量不但表明作者的学术水平和表达能力,也直接影响刊登该文的期刊水平。主要内容第一部分 写论文的几个常见问题第二部分 高水平科技论文的写作要点第一部分 写论文的几个常见问题一、什么样的文章令编辑头痛二、什么样的文章易被编辑枪毙三、优秀论文的五个要素四、写作前应思考的几个问题五、为什么要发表科技论文六、如何选题?七、科技论文的结构八、核心期刊问题1什么样的文章令编辑头痛• 文章写作无层次,看起来混乱; 文章写作不流畅,读起来生硬;• 语句错误,用词不当,标点符号乱用;• 篇幅太长,次要事项说得太多,前言过长; 语句罗嗦、文不对题,让人费解;• 参考文献著录不全 。2、什么样的文章易被编辑枪毙• 缺乏创新性,重复别人的工作;• 内容太陈旧,重复常识性内容;• 研究内容没有重要意义,或者过于狭窄;• 内容有明显错误,以偏概全;• 脱离实际,从仿真到虚拟;• 缺乏说服力,难以令人信服 .3优秀论文的五个要素1) 创新性创新性是指在基础研究或应用研究方面具有创造性的,高水平和有重要意义的最新研究成果。一篇论文或一项研究课规模不一定很大,但研究一定要深入,结果一定要深刻,要能反应研究者独到的见解,这样的论文就是高水平的论文。2) 可读性一篇科学论文的可读性是至关重要的,应当引起作者的高度重视。要求结论严谨,内容充实,论述完整,逻辑性强;论述深入浅出,表达清楚,简练;专业术语准确,前后一致,语言要规范生动。3) 信息量当你读完一篇文章后获得的新知识越多,说明它的信息量就越大。比如“多点测量”的信息量要比“6点测量”少得多,前者给出的是模糊的、不确切的信息,而后者则是清楚的,确切的信息。篇幅虽小但包含的信息量未必少,只要内容充实就是好文章。论文不以长短论英雄!

中国科研团队近日在美国《科学》杂志在线发表论文说,他们发现了两种可有效阻断新冠病毒感染的人源单克隆抗体,有望用于抗新冠药物和疫苗的研发。

中国首都医科大学、中国科学院微生物研究所、中国科学院天津工业生物技术研究所、深圳市第三人民医院等多家单位参与这项研究。研究人员从一名新冠康复患者的外周血单核细胞中分离出4种人源单克隆抗体。

实验显示,这4种抗体对新型冠状病毒均有中和能力。其中,分别被称为B38和H4的两种抗体能够阻断新冠病毒刺突蛋白的受体结合域与其受体“血管紧张素转化酶2(ACE2)”的结合。

扩展资料

两种抗体的作用

此前多项揭示新冠病毒感染机制的研究表明,该病毒主要通过其表面刺突蛋白受体结合域与人体细胞上的ACE2结合实现感染。

实验显示,B38和H4分别识别受体结合域的不同表位,小鼠实验证实了这两种抗体能降低感染小鼠肺部的病毒量,展现出了治疗效果。两种抗体还可被混合使用以便更有效抑制病毒感染。

研究团队进一步解析了新冠病毒刺突蛋白受体结合区域与B38形成的复合物结构,从而揭示了B38阻断病毒感染的分子机制。目前两个抗体已在相关公司进行产品转化,未来有望用于新冠患者临床治疗。

参考资料来源:新华网客户端—中国团队发现可阻断新冠病毒感染的人源单克隆抗体

发论文,一般只看论文质量怎么样对于资历没关系的也就是说,你只要有本事你就试试看别担心

北京团队发表论文

这公司是不是子谁知道啊最好实底考察看看在好好观摩一下到害怕失去最有力的机会反正挺为难的在一个岁数小可以闯一下毕竟人生难得几回么就算不成功以后还有机会的

靠谱。北京拓优致和是经过市场监管局检查的正规机构,发表论文是靠谱的,该机构的师资力量雄厚,教学设备完善。

是正规的,我之前在中国月期刊网上发表过一篇核心的,这个网站就是属于龙欣盛世的,当时我的论文没有提前准备快该交了才想起来。当时就是找他们那加急发表的,编辑知道我情况以后也非常热心,真是帮了我很大的忙,也推荐给我的朋友了。看到网上有说被的,我也提醒一下各位作者,现在行业间抹黑同行的也不少,而且还有子公司冒名行的,自己要多注意看看,正规公司都有营业执照和一系列手续的,有固定办公地点,电话,或者是公司时间长的都比较靠谱,如果真是人的,公司也维持不了那么长时间的。龙欣盛世这个公司还是比较靠谱的,亲身经历,以供参考。

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