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作为自然界中最丰富的天然生物质材料，纳米纤维素具有力学、物理、化学和热学等多方面优异特性，丰富的氢键网络和非共价界面赋予其极大的可设计性，如何通过合理的微结构设计实现纳米纤维素序构材料兼顾优异力学和功能性是纤维素材料实际应用面临的重要挑战。自然界中，生物结构材料拥有优异的综合力学性能组合，这主要源于其精细的“材料基元+界面+序构”多层级架构，为人类设计和创制先进微纳结构材料提供了新思路。基于纳米纤...
南方科技大学林苑菁/香港理工大学郑子剑团队Science Advances：基于织物单片集成的无线表皮生物传感腕带的最近研究进展（图）
林苑菁 郑子剑 Science Advances 织物单片 生物传感 可穿戴 传感器件
2023/11/29
近日，南方科技大学林苑菁课题组与香港理工大学郑子剑课题组在柔性可穿戴传感器件领域取得研究进展，相关研究以“A Monolithically Integrated In-textile Wristband for Wireless Epidermal Biosensing”在国际顶级期刊Science Advances上发表。南科大-港理工2021级联培博士生马小浩为论文第一作者，林苑菁（南方科技大...
膀胱功能障碍（Underactive Bladder,UAB）是由于衰老、神经损伤、代谢综合征等原因导致的最常见的器官功能障碍之一。其临床表现为尿流缓慢、排尿困难、膀胱排空不全等，极大影响患者生活质量。严重时UAB会引起上尿路积水及肾功能衰竭等严重并发症，危及患者生命。UAB患者人群庞大，国内外多项流行病学研究证实，膀胱功能障碍的发病率约为10-23%，在70岁以上老年人群体中可高达42%-45%...
浙江大学光电科学与工程学院王攀、童利民研究团队在《Science Advances》发文报道基于金纳米棒-微光纤模式强耦合结构的纳米激光器（图）
金纳米棒 激光器 高灵敏光学传感 片上光互连
2023/3/10
近日，浙江大学光电科学与工程学院王攀与童利民教授团队，利用单个金纳米棒与染料掺杂微光纤形成的模式强耦合结构，在室温下实现了基于单个金纳米棒（尺寸<100 nm）的单模激光输出。该研究为实现基于单个金属纳米颗粒的激光器提供了一种新的可行方案，有望在高灵敏光学传感和片上光互连等领域得到应用。
全球最大的稀土宝藏蕴藏于深海，为陆地的上百倍，是重要的深海战略资源。然而，深海稀土的富集机制问题却仍不清楚。虽了解到稀土主要源于海水，最终富集于磷灰石中，但是深海水与磷灰石稀土含量差距超十亿倍，如何在磷灰石中实现如此高程度的富集尚未可知，一定程度上限制了深海稀土产业化的进程。
浙江大学光电科学与工程学院唐龙华课题组《Science Advances》发文报道基于量子隧穿的单分子蛋白质电导测量技术（图）
量子隧穿结器件 单分子蛋白质的长时电导测量 蛋白动态功能表征 生物光电子器件
2022/6/9
2022年5月18日，《Science Advance》杂志在线发表了浙江大学光电科学与工程学院唐龙华课题组和英国帝国理工学院Aleksandar P. Ivanov 和 Joshua B. Edel等团队合作的题为“Measuring conductance switching in single proteins using quantum tunneling”的研究论文。...
在“双碳目标”的背景下，二氧化碳加氢制备高附加值的烃类化学品被认为是缓解环境和能源问题的有效策略之一，Fe基催化剂在该反应中具有较好的催化性能。然而，在反应中Fe物种复杂多样，同时存在金属铁、碳化铁、氧化铁等物种；且各类Fe物种处于动态变化中，不易调控。因此，理解该反应中催化剂动态结构演变规律，对优化表面竞争反应、调控催化剂结构和性能、进一步设计高效二氧化碳加氢催化剂尤为重要。
发展高性能电池技术是我国能源结构转型升级、实现“碳中和、碳达峰”目标的必由之路。当前广泛使用的锂离子电池不仅能量密度难如人意，三元正极与易燃电解液的副反应更使其安全性雪上加霜，严重威胁了锂电池生产、存储、应用、回收整个产业链。近年兴起的金属锂电池在实现500 Wh kg-1高比能电池目标方面极具潜力，但在易燃有机电解液中应用高活性金属锂负极使其安全风险更加严峻。水系电池、固态锂离子电池等安全性进步...
温室气体排放造成的全球变暖已然成为目前全人类所面临的重要环境问题，这不仅是气候环境科学研究的热点课题，而且是广大民众关注的焦点问题，也是关乎国际政治、外交和经济的重大话题。目前，大气CO2浓度已达到418 ppm，按照当前人类排放温室气体的速率，大气CO2浓度在本世纪末将超过600 ppm，与距今约2800–2300万年前的晚渐新世大气CO2平均浓度相当，大气CO2的增加将使全球温度升高~5–10...
东南大学刘宏教授团队科研成果在Science Advances发表（图）
大数据 高通量自动化系统 DNA存储
2022/4/22
近日，东南大学生物科学与医学工程学院、生物电子学国家重点实验室刘宏教授团队报道了集成化DNA存储系统方面的研究进展，通过电极表面合成DNA分子及原位测序实现了单电极上数据写入和读取的一体化，为实现未来的高通量自动化DNA存储系统打下基础。相关成果以“Electrochemical DNA synthesis and sequencing on a single electrode with sca...
在人工智能领域，目前人工神经网络中被广泛使用的反向传播算法（Backpropagation，BP）采用全局优化策略，这种端到端的学习方法性能卓越，但学习过程能量消耗大，且缺乏灵活性。中国科学院脑智卓越中心徐波、蒲慕明联合研究团队近期借助生物网络中发现的介观尺度自组织反向传播机制（Self-backpropagation，SBP），在更具效率和灵活性的类脑局部学习方法方面取得了重要进展。
新冠病毒肺炎（COVID-19）对人类健康和社会经济发展的影响巨大。人类为了抗击疫情，采用封城和限制社交等非医学措施阻断或减缓新冠病毒传播。这些措施导致大气排放减少被发现证实，中科院地理科学与资源研究所苏奋振等则发现证实中国2020年的春天比往年更早、更明亮、更茂盛。
光刻是一种高精度制造技术，广泛应用于半导体行业。基于光刻的硅基电子制造工艺已达到5纳米技术节点，单颗芯片上晶体管数量已达百亿级。相比之下，基于溶液法加工的有机电子学微型化远远落后于硅基电子学。现有印刷有机电路的晶体管密度往往只有60 units cm-2。通过光刻加工有机电路所有部件（如有机半导体、电介质和导体）的全光刻工艺方案无疑是推进有机电子学微型化和高密度集成的有效手段。
吕永龙研究团队与挪威、英国和奥地利科学家合作，在多种环境压力下中国生物多样性减少的空间变异方面取得重要进展。相关成果以“Spatial variation in biodiversity loss across China under multiple environmental stressors”为题于11月20日发表在国际著名期刊Science Advances上（2020，6（47）：ea...
近日，我校高分子科学与工程学院、高分子材料工程国家重点实验室的李乙文团队联合厦门大学与湖北文理学院的研究人员在Science Advances杂志在线发表了题为Regulating the absorption spectrum of polydopamine的研究论文。提出了一种调节材料吸收光谱和光热行为的新方法，显著提升了材料对于可见/红外光的吸收能力和光热转化效率，成功获得了比天然材料更“黑...