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近日，中國(guó)科大俞書宏院士團(tuán)隊(duì)與工程科學(xué)學(xué)院丁航教授課題組和吳恒安教授課題組合作，在間歇式水熱合成的流體行為研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。研究人員首次利用氧化石墨烯（GO）的液晶行為和凝膠化能力，借助酚醛樹脂（PF）的固化定型作用，獲得具有環(huán)形極向結(jié)構(gòu)的凝膠（GO / PF 凝膠），根據(jù)凝膠的微觀結(jié)構(gòu)來揭示水熱合成中的流體行為。該成果發(fā)表于Cell Press材料學(xué)旗艦期刊Matter上。研究人員發(fā)現(xiàn)，在水熱條件下，GO納米片在流體剪切力的作用下可以沿著流場(chǎng)的方向進(jìn)行排列（圖1）。此外，GO納米片能夠通過與酚醛樹脂的原位交聯(lián)固定形成具有環(huán)形結(jié)構(gòu)的軸對(duì)稱（類似于地球磁場(chǎng)分布結(jié)構(gòu)）凝膠。研究人員可以通過對(duì)凝膠形貌和結(jié)構(gòu)的直接觀察分析，進(jìn)而推測(cè)出水熱合成中的流體行為。據(jù)此，研究人員開展了加熱溫度、溶液粘度和反應(yīng)釜尺寸/形貌等多個(gè)因素進(jìn)行了研究。

近日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)管理學(xué)院在時(shí)空面板數(shù)據(jù)模型的研究中取得重要進(jìn)展，突破經(jīng)典的廣義極大似然估計(jì)和廣義矩估計(jì)理論框架，提出了基于空間權(quán)重矩陣特征分解的估計(jì)和模型選擇方法。相關(guān)論文在學(xué)術(shù)期刊《美國(guó)科學(xué)院院報(bào)》上發(fā)表?，F(xiàn)在很多大數(shù)據(jù)（環(huán)境，疫情，犯罪，物流，區(qū)域經(jīng)濟(jì)等）呈現(xiàn)出時(shí)間和空間的復(fù)雜相依關(guān)系，由于時(shí)空的交互影響提高了對(duì)應(yīng)的時(shí)空模型的估計(jì)難度。有別于已有的復(fù)雜估計(jì)方法，文章改變傳統(tǒng)的估計(jì)思路，充分利用時(shí)空數(shù)據(jù)的空間結(jié)構(gòu)特征，采用空間權(quán)重矩陣的特征分解，極大的簡(jiǎn)化了估計(jì)方法，提高了估計(jì)精度和運(yùn)算速度，并提出了相應(yīng)的模型選擇方法。理論部分模型的示意圖如下圖所示：文章以 2008 年 1 月到 2013 年 12 月（72 個(gè)月） 138 個(gè)美國(guó)匹茲堡行政地區(qū)的犯罪數(shù)據(jù)為例做了示范。在這個(gè)例子中，犯罪數(shù)據(jù)重罪（Part I）和輕罪(Par II)在138個(gè)行政區(qū)的平均犯罪個(gè)數(shù)分布如下圖：文章還選取了 15 個(gè)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)變量作為解釋變量，包括區(qū)域總?cè)丝?、收入、失業(yè)率、貧苦率、非裔比例、教育水平等。模型的擬合程度指標(biāo)R平方（接近1時(shí)，擬合程度高）達(dá)到 0.98，表明選擇的模型非常好的擬合了數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)分析結(jié)果可以用于以輕罪發(fā)生率預(yù)測(cè)重罪發(fā)生率，解釋犯罪學(xué)的“破窗理論”，分析重罪發(fā)生率和總?cè)丝凇⑹杖牒拓毨У鹊牧炕P(guān)系。論文鏈接：https://doi.org/10.1073/pnas.1917411117詳細(xì)閱讀：http://news.ustc.edu.cn/2020/0318/c15884a414854/page.htm

鹽堿地是影響我國(guó)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的主要因素之一。近年來植物分子生物學(xué)研究表明，植物中存在耐鹽（抗鹽）基因，如果能將耐鹽基因克隆，然后通過遺傳轉(zhuǎn)化導(dǎo)入目標(biāo)植物，可以有效提高目標(biāo)植物的耐鹽性。我們從植物中克隆到了耐鹽相關(guān)基因，目前的研究工作正在將耐鹽基因?qū)肽敛莅ㄜ俎?、百脈根等植物中，已得到大量的遺傳轉(zhuǎn)化植株。

為應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害、價(jià)格異常波動(dòng)、戰(zhàn)爭(zhēng)等突發(fā)事件，國(guó)家戰(zhàn)略物資儲(chǔ)備對(duì)人民生命安全以及國(guó)民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行起到重要的保障作用。“國(guó)以民為本，民以食為天”，以糧食為例，自2004年起，我國(guó)多年的中央1號(hào)文件以及黨的十八大、中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議、中央農(nóng)村工作會(huì)議都將國(guó)家糧食安全，特別是糧食儲(chǔ)備體系列入重要內(nèi)容。然而戰(zhàn)略儲(chǔ)備在實(shí)際執(zhí)行過程中仍出現(xiàn)儲(chǔ)備成本過高、倉容不足、儲(chǔ)備規(guī)模不達(dá)標(biāo)、儲(chǔ)備結(jié)構(gòu)不合理等問題。

1）提出冷原子實(shí)現(xiàn)和探測(cè)相對(duì)論狄拉克粒子的理論,并預(yù)言可觀測(cè)相應(yīng)的拓?fù)湎嘧?，被斯坦福、ETH和Nice大學(xué)的實(shí)驗(yàn)觀察到。2）揭示了幾何相位和量子相變的內(nèi)在定量聯(lián)系。3）是國(guó)際上最早研究冷原子幾何相位誘導(dǎo)規(guī)范勢(shì)的少數(shù)理論組之一，提出實(shí)現(xiàn)原子自旋霍爾效應(yīng)理論，并被NIST實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)。冷原子相對(duì)論效應(yīng)和誘導(dǎo)規(guī)范勢(shì)已逐步成為當(dāng)前量子模擬的新熱點(diǎn)研究。4）提出了非絕熱和非常規(guī)幾何量子計(jì)算理論，解決了原絕熱理論不易在實(shí)際體系中實(shí)現(xiàn)的困難，已被7個(gè)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。發(fā)表的20 篇核心論文中，PRL10 篇，被Nature、Science、PRL等SCI 論文他引1137次，8篇代表論文他引602次。

研究小組首先利用激光分子束外延技術(shù)生長(zhǎng)了具有原子級(jí)別平整度的反鐵磁Cr2O3薄膜，是電荷的絕緣體。采用非局域自旋輸運(yùn)的技術(shù)，用熱方法在鉑電極和Cr2O3薄膜界面注入自旋流、產(chǎn)生自旋壓，在另外一個(gè)鉑電極處利用鉑的自旋霍爾效應(yīng)測(cè)量自旋流的輸運(yùn)（圖A）。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示在低溫下自旋輸信號(hào)出現(xiàn)飽和現(xiàn)象，對(duì)應(yīng)著自旋導(dǎo)的飽和，也就是零自旋阻效應(yīng)；即自旋超流基態(tài)的最重要基本性質(zhì)之一（圖B）。在此基礎(chǔ)上，該研究小組又系統(tǒng)研究了不同自旋輸運(yùn)距離下自旋超流的輸運(yùn)現(xiàn)象，證明了自旋在該自旋超流基態(tài)可以進(jìn)行長(zhǎng)距離的輸運(yùn)，并且其隨輸運(yùn)距離的關(guān)系與自旋超流態(tài)輸運(yùn)理論預(yù)言一致（圖C）。該工作是是自旋超導(dǎo)態(tài)領(lǐng)域研究的一項(xiàng)重大突破，勢(shì)必推動(dòng)自旋超導(dǎo)態(tài)的快速發(fā)展，為研究基于自旋玻色子的玻色愛因斯坦凝聚的基礎(chǔ)物理研究提供了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并為新型量子自旋器件，如自旋流約瑟夫森結(jié)等，奠定了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。圖：自旋超流基態(tài)的重要實(shí)驗(yàn)證據(jù)。（A）非局域自旋輸運(yùn)測(cè)量示意圖。用熱方法在左邊鉑電極和Cr2O3薄膜界面注入自旋流，在右邊鉑電極處利用鉑的自旋霍爾效應(yīng)測(cè)量自旋流的輸運(yùn)。（B）自低溫下自旋輸信號(hào)出現(xiàn)飽和現(xiàn)象，反映出自旋超流基態(tài)的零自旋阻效應(yīng)。（C）自旋信號(hào)隨其隨輸運(yùn)距離的關(guān)系與自旋超流態(tài)輸運(yùn)理論預(yù)言一致。

在外場(chǎng)(模擬太陽光)輔助下，以常規(guī)浸漬法獲得的二氧化鈦負(fù)載鐵為催化劑、過氧化氫為氧化劑，在常溫常壓下實(shí)現(xiàn)了甲烷一步活化高選擇性制甲醇。3小時(shí)內(nèi)，甲烷的轉(zhuǎn)化率可達(dá)15%，總醇選擇性可達(dá)97%，其中甲醇的選擇性高達(dá)90%，且該催化劑具有優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性。球差校正電鏡和吸收譜學(xué)研究表明，該催化劑的活性中心為高度分散的三價(jià)鐵物種。

合成高分子如各類塑料制品在過去半個(gè)世紀(jì)為社會(huì)發(fā)展與生活便捷做出了巨大貢獻(xiàn)。然而近年來，隨著石油資源的日益枯竭以及傳統(tǒng)高分子不可降解所帶來的全球性環(huán)境污染問題，發(fā)展基于可再生資源、可降解、可回收的高分子成為全社會(huì)迫在眉睫的需求。高分子科學(xué)家們?cè)谶^去 20 年中發(fā)展了一大批可解聚高分子，特別是近 5 年來可回收塑料領(lǐng)域出現(xiàn)了飛躍性的進(jìn)展。然而現(xiàn)有的可降解高分子種類較少、且往往存在聚合 / 降解條件劇烈、副反應(yīng)多、產(chǎn)率低等問題，難以高效回收單體或其他高附件值產(chǎn)品。

石墨烯因 其 優(yōu)異 的性質(zhì)而 被 譽(yù)為 “ 材料之王 ” ， 在諸多 領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景， 但 距離 真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化 還存在諸多 問題和挑戰(zhàn) 。制備決定 未來， 高品質(zhì) 石墨烯薄膜的 可控 制備 一直是學(xué)術(shù)界和業(yè)界關(guān)注的 重點(diǎn) 。 化學(xué) 氣相沉積法（ CVD ） 以 其優(yōu)良 的 可控性和可放大性被 公認(rèn) 為最具前景的石墨烯 薄膜 制備方法， 經(jīng)過 近十年的發(fā)展， 雖然 在單晶尺寸上 取得 了諸多突破性進(jìn)展， 但 CVD 石墨烯的性能 和 理想 水平 仍然有不 小 的差距 ， 這一問題已經(jīng)困擾石墨烯領(lǐng)域很久 。 該研究首次 揭示了 CVD石墨烯 的本征污染問題，提出氣相反應(yīng)調(diào)控的方法，分別使用泡沫銅輔助催化和含銅碳源實(shí)現(xiàn)了超潔凈石墨烯的制備（ Nat ure   Commun .  2019 ,  10 , 1912 ； J. Am. Chem. Soc.   2019 ,  141 , 7670 ）。 對(duì)于已存在 本征污染的石墨烯薄膜，他們 巧妙地 使用 二氧化碳 對(duì)其進(jìn)行刻蝕 ，而不引入額外缺陷，從而成功 制備出大面積的超潔凈石墨烯薄膜，該 方法與普通CVD工藝完全兼容 （ Angew . Chem.  2019 ,10.1002/ange.201905672 ）。 同時(shí) ，他們探究 了本征污染物與石墨烯之間的相互作用，發(fā)展了基于活性炭的界面力調(diào)控方法，成功實(shí)現(xiàn)了石墨烯的表面清潔（ Adv.  Mater.  2019 , e1902978 ） 。

本技術(shù)著力于改進(jìn)一種性能優(yōu)良的非離子型天然表面活性劑----茶皂素的提取工藝。 茶皂素具有較強(qiáng)的發(fā)泡、乳化、分散、濕潤(rùn)作用，且?guī)缀醪皇芩|(zhì)硬度的影響；此外， 它還具有抗?jié)B、消炎、鎮(zhèn)痛、抗癌等生理活性。而我國(guó)目前只能生產(chǎn)粗茶皂素，這種茶 皂素中皂 含量較低，且雜質(zhì)較多，因此使用限制很大。 本成果將前期首創(chuàng)的溶劑抽提法精致粗茶皂素工藝改進(jìn)，并擴(kuò)大至工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模（年 產(chǎn)量 1000kg），通過對(duì)茶皂素的不完全抽提和抽提條件的控制，保證精致茶皂素有高的 純度和淺的色澤，該工藝過程合理，條件控制容易，抽提溶劑無毒且可以回收利用，不 產(chǎn)生環(huán)境污染，適合工業(yè)生產(chǎn)，該工藝屬國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。所得精致茶皂素泡沫豐富、持久、 去污力強(qiáng)，是一種優(yōu)良的天然表面活性劑，適合多種日化用品配方使用。