我校物质科学与技术学院于奕课题组在碱金属的室温原子结构研究中取得重要进展。研究工作以Unravelling the room-temperature atomic structure and growth kinetics of lithium metal为题，于10月23日在国际知名期刊《自然·通讯》（Nature Communications）上在线发表，并被Nature Communications期刊评选为编辑亮点(Editors’Highlights)推荐论文。文章发表后迅速得到关注，《自然》（Nature）于10月29日发表了题为How to make violently reactive metals and watch them grow的研究亮点（Research Highlight）评论文章，对于奕课题组的研究工作给予积极评价。碱金属被广泛应用在生物医药和新能源电池等领域。众所周知，碱金属具有极其活泼的化学特性，可以与空气中的氧气、二氧化碳、水蒸气发生反应，在室温空气环境下不能稳定存在。这一特性给碱金属的本征结构及其基本性质的研究带来很大困难。想要观察碱金属的微观结构，需要在隔绝空气的条件下把碱金属转...

近日，我校物质学院陈刚课题组在钙钛矿太阳能电池的研制与机理探究方面再次取得重要成果。他们研发了一种新型甲脒（FA）基二维钙钛矿材料，并获得了业界迄今为止效率最高、稳定性最好的二维钙钛矿太阳能电池器件。目前，该成果以Highly thermostable and efficient formamidinium-based low-dimensional perovskite solar cells为题，发表于国际知名学术期刊《德国应用化学》（Angewandte Chemie International Edition）。作为一种新兴的光伏技术，钙钛矿太阳能电池的光电转换效率迅速提升，但其环境稳定性差的缺点是制约其进一步产业化应用的主要阻碍。研究表明，通过引入长链有机阳离子形成二维钙钛矿可以有效提高材料的环境稳定性。目前，大多数二维钙钛矿都属于Ruddlesden-Popper（RP）类型，并且含有热不稳定的甲胺分子（MA），这导致了器件的光伏效率低和稳定性差。陈刚课题组研发了一种新型的不含MA的二维Dion-Jacobson相（DJ）钙钛矿结构，其通式为(PD...

10月30日，九游体育(www.jiuyou.com)官方网站免疫化学研究所抗结核结构研究中心饶子和/张兵研究团队在国际学术期刊Science Advances 发表了题为 Structural basis of trehalose recycling by the ABC transporter LpqY-SugABC 的研究成果。该工作借助九游体育(www.jiuyou.com)官方网站生物电镜平台，运用单颗粒冷冻电镜技术，解析了分枝杆菌中特异性海藻糖摄取机器LpqY-SugABC处于四种不同转运状态的高分辨率三维空间结构，揭示了海藻糖跨膜转运进入胞内的精确分子机制。这项研究为理解革兰氏阳性菌中ABC 转运蛋白（ABC transporter）的工作机理和海藻糖类抗结核药物的研发奠定了重要的基础。结核病是由病原体结核分枝杆菌 (简称结核杆菌)感染引发的一种致命性疾病，每年造成数百万人的死亡，是单一传染病中的“头号杀手”。目前，全球仍有约1/4的人口被结核杆菌感染，但治疗结核病的一线药物均为上世纪40-60年代开发，使用已长达半个多世纪。近年来，由于艾滋病与结核病的交叉感染以及药物的不合理...

近日，九游体育(www.jiuyou.com)官方网站信息学院视觉与数据智能中心多项研究成果在计算机视觉和计算机多媒体领域顶级会议上发布，包括European Conference on Computer Vision（ECCV）2020论文 4篇、ACM International Conference on Multimedia（ACM MM）论文 2篇。ECCV 是计算机视觉领域三大顶级会议（ECCV、ICCV和CVPR）之一，在国际上享有很高的声誉，也是全球计算机视觉前沿研究的风向标。 ACM MM是中国计算机学会推荐A类国际会议。何旭明课题组提出了一种新颖的基于原型的语义分割小样本学习框架。语义分割是现代计算机视觉中的一项核心任务，在如自动驾驶、医学图像理解等方面都有许多实际运用，但是目前基于深度卷积神经网络的研究方法还是存在很多局限。何旭明课题组以小样本学习策略入手，解决了上述问题的局限性。实验结果表明该方法极大超越了state-of-the art，在Pascal数据集的1-shot和5-shot的设置下分别有3.32%和3.30%的提升，在COCO数据集上分别是7.84%和15.48%的...

侧信道攻击能够利用成本较低的设备高效破解包括AES、DES、RSA等在内的大部分密码程序，对密码设备安全性造成重大威胁。以随机掩码为代表的抗侧信道攻击方案被广泛采用，但密码学家设计开发的随机掩码密码程序仍然存在侧信道漏洞。因此，如何证明密码程序的侧信道安全性是一项重要而又艰巨的任务。为积极响应国家网络空间安全战略，我校信息学院宋富课题组与合作者在密码程序侧信道高阶安全性验证方面进行了长期深入的研究，并取得了系列重要进展。相关成果陆续发表在ACM Transactions on Software Engineering Methodology（ACM TOSEM）和IEEE Transactions on Software Engineering（IEEE TSE）。ACM TOSEM和IEEE TSE是国际上公认的最权威、最高水平的软件工程领域两大顶级期刊，也是中国计算机协会（CCF）推荐 A类期刊。ACM TOSEM近三年（2017年-2019年）平均每年接收文章20余篇，以中国内地为第一单位的论文平均每年仅有3篇，录用率极低。IEEE TSE具有6.112...

我校物质学院李涛课题组在混合机制气体分离膜领域取得突破性进展。近日，该研究成果以Enhancing the Gas Separation Selectivity of Mixed-Matrix Membranes Using a Dual-Interfacial Engineering Approach为题，于国际知名学术期刊《美国化学会志》 (Journal of the American Chemical Society)上发表。气体分离是一个基本的工业过程，占世界能源消耗的很大一部分。但是，现代工业中广泛采用的精馏分离法能耗高，能源利用率很低。仅乙烯/乙烷这一气体对的分离就消耗了世界能源总量的0.3％。在新兴的分离技术中，膜分离是一种非热驱动的分离技术，理论上能极大降低分离过程的能耗。因此膜分离技术被广泛认为是未来最具前景的新型分离技术之一。而实现这一技术的关键在于开发具有更高渗透性和选择性的新型膜材料。由于目前尚没有可以满足工业需求的膜材料，这一材料的发展对于膜分离技术的实现尤为重要。近些年来，研究人员发现向传统的高分子气体分离膜基质中...

近日，我校物质学院陈宇林-柳仲楷课题组与合作者在新型拓扑超导材料研究中取得重要进展，在准一维超导材料TaSe3中成功观测到拓扑表面态，证明该材料具有非平庸拓扑性质，从而为拓扑超导研究提供了全新实验平台。该成果于10月8日以Observation of topological electronic structure in quasi-1D superconductor TaSe3为题，在国际顶尖期刊Cell 旗下Matter上在线发表。近年来，拓扑量子材料一直是凝聚态物理研究的热点。根据电子结构的不同拓扑性质，我们可以划分出一系列拓扑非平庸的材料，以量子反常霍尔效应绝缘体为例，它在材料内部保持绝缘的同时，会在边界上产生稳定手性无耗散电子“高速公路”，因而在自旋电子学，未来低功耗电子器件等领域有着广泛应用前景。而另一类重要的拓扑材料，拓扑超导体，其电子能够形成为独特的马约拉纳费米子/零能模。这种特殊的准粒子在特定情况下能够满足非阿贝尔统计（简而言之，即多个连续操作的结果取决于操作的顺序...

朗兰兹纲领是现代数学中最大的研究计划。近日，九游体育(www.jiuyou.com)官方网站数学科学研究所助理研究员Daniel Skodlerack与合作者解决了朗兰兹纲领中的一个重要问题。该成果发表于Inventiones Mathematicae（数学新进展）。该期刊与Annals of Mathematics （数学年刊）、Journal of the American Mathematical Society（美国数学会杂志）和 Acta Mathematica（数学学报）并称世界四大顶级数学期刊。朗兰兹纲领是数学中的一个大统一理论，是一个由影响深远的众多猜想构成的网络，启示着数论和表示论这两个看似迥异的领域之间的深层联系。朗兰兹纲领在过去半个世纪内吸引了一批世界一流的数学家，其中包括数位菲尔兹奖得主。朗兰兹纲领所昭示的数论和表示论之间的联系影响至深，已被用来解决数论中的世纪难题，譬如Wiles-Taylor对费马大定理的证明。费马大定理证明的一个重要部分与局部朗兰兹猜想有关，它描述了某种有限维伽罗瓦表示，即朗兰兹参数，与某些不可约复表示的包...

在国家重点研发计划纳米专项的支持下，我校物质学院宁志军课题组在高效稳定钙钛矿太阳能电池方面取得重要进展。通过离子交换的方法，在杂化钙钛矿晶粒表面形成无机CsPbI3富集的准无机纳米壳层结构，使无甲胺钙钛矿反式结构太阳能电池的效率达到20.7%，连续最大功率点运行1000小时后仍保留原始效率的95%。该成果以Cs0.15FA0.85PbI3/CsxFA1-xPbI3 Core/Shell Heterostructure for Highly Stable and Efficient Perovskite Solar Cells为题，在Cell出版社旗下子刊Cell Reports Physical Science上发表。 钙钛矿太阳能电池具有较高的光电转换效率，便捷的制造工艺和低成本等特点，有望进一步推进光伏领域的发展。但是这种钙钛矿材料对水氧敏感，在持续光照或加热的条件下很容易发生降解，尤其是在工况状态电场的存在下会加速钙钛矿的解离，这也是目前钙钛矿太阳能电池商业化应用所面临的最大挑战。这一问题的原因之一钙钛矿中的有机离子在工作状态下容易...

我校生命学院吕鹏飞课题组最新研究发现乳腺上皮的集体迁移是一个独特且多阶段的过程，与以前所报导的细胞集体迁移不同，它采用了新的机制来决定集体迁移的方向和驱动集体迁移。10月13日，相关成果以Asymmetric stratification-induced polarity loss and coordinated individual cell movements drive directional migration of vertebrate epithelium为题，在学术期刊《细胞报告》（Cell Reports）上在线发表。细胞集体迁移是指一群细胞通过细胞-细胞交流、细胞-细胞外环境相互作用而协同运动的过程。近年来的研究证明细胞集体迁移是多细胞生物生命活动中的一个重要过程，但是其发生的细胞和分子生物学机理，目前还知之甚少。迁移是细胞生命活动中和增殖、凋亡、功能分化一样极为重要的基本行为。例如免疫细胞就通过迁移去发现、捕获、吞噬和消灭进入体内的病原体，以保证生命个体的健康。经过几十年的研究，科学家现在对像免疫细胞等单个的细胞迁移行为理解较...

近日，我校物质学院陈刚课题组在无甲胺钙钛矿太阳能电池的界面调控和机理研究方面再次取得重要进展。他们通过使用烷基胺盐对三维钙钛矿薄膜表面进行后处理，获得高效率、高稳定性的钙钛矿太阳能电池；同时利用同步辐射掠入射X射线衍射技术深入研究表面后处理形成界面层的成分和结构，进一步研究界面调控与器件性能之间的相互联系。目前，该成果以Interfacial Structure and Composition Managements for High-Performance Methylammonium-Free Perovskite Solar Cells为题，发表于国际知名学术期刊《先进功能材料》（Advanced Functional Materials）。近年来，有机无机杂化钙钛矿太阳能电池的光电转换效率进一步提升至25%以上。高性能钙钛矿太阳能电池中一般含有甲脒和甲胺等有机阳离子，然而甲胺遇热易分解的特性导致其热稳定性远达不到商业化标准；此外钙钛矿/电荷传输层界面存在的大量缺陷态进一步制约了钙钛矿太阳能电池的发展。针对这一系列重要问题，陈...

近日，九游体育(www.jiuyou.com)官方网站免疫化学研究所饶子和/王权团队与合作者联合解析的新型冠状病毒RNA依赖的RNA聚合酶（RNA-dependent RNA polymerase，RdRp）催化状态复合体冷冻电镜结构被蛋白质结构数据库（Protein Data Bank，PDB）选为2020年9月的明星分子（September Molecule of the Month）（图1）。图1.PDB九月明星分子–新冠病毒RdRp复合体冷冻电镜结构PDB指出，新型冠状病毒RdRp是新冠病毒转录复制的核心部件，被认为是重要的抗病毒药物靶标，目前紧急获批的瑞德西韦便是基于此靶标的抗病毒药物。在新冠疫情发生的几个月内，科学家们便迅速解析了新冠病毒RdRp复合体的冷冻电镜结构，其中包括上科大免化所饶子和、王权等在国际上率先解析的 “RdRp-nsp7-nsp8” 复合物结构（PDB ID：6m71，7btf）（图2）以及RdRp及其辅助因子与RNA和抗病毒候选药物瑞德西韦复合体的结构（PDB ID：7bzf，7c2k）（图3）。“RdRp-nsp7-nsp8”复合物结构由饶子和/王权团队和清华大学娄智勇...

我校创意与艺术学院智造系统工程中心张振波课题组近期与国际合作者研究发现多晶镍基高温合金中孪晶界更易于诱发裂纹萌生扩展，通过多尺度结构表征和第一性原理计算，首次从原子尺度揭示了该反常现象的物理机制，对于调控多晶镍基高温合金的性能具有重要意义。相关成果于9月29日以题为”Strain localisation and failure at twin-boundary complexions in nickel-based superalloys”发表于国际著名期刊Nature Communications (Doi: 10.1038/s41467-020-18641-z)。镍基高温合金具有优良的高温强度和氧化腐蚀抗力，是制造航空发动机和燃气轮机等高温高压部件的关键结构材料，也是核电、深海等领域广泛应用的结构材料。在这些苛刻的工况下服役时，晶界被视为镍基高温合金的“阿喀琉斯之踵”，沿晶界断裂是多晶镍基高温合金失效的最主要原因之一。镍基高温合金由于低的层错能，合金中高达50%的晶界是退火过程中形成的孪晶界。相对于普通晶界，共格孪晶界具有较低的...

9月24日，九游体育(www.jiuyou.com)官方网站物质学院张石磊教授课题组在时间分辨软X射线散射方法学上取得进展，开发出基于同步辐射X射线“反射率铁磁共振”（Reflectometry Ferromagnetic Resonance, 简称RFMR）技术。该技术可以广泛应用于研究磁性薄膜材料中的磁振子结构及自旋波的性质。该研究成果以“Depth-resolved magnetization dynamics revealed by x-ray reflectometry ferromagnetic resonance”为题发表在物理学国际顶尖期刊《物理评论快报》（Physical Review Letters），并特别配以专题评述文章。Physical Review Letters专题评述文章磁性薄膜是磁学领域中被广为研究的材料体系之一。由于其制备工艺成熟且结构参数的可调性丰富，众多的物理效应可以通过人工设计的异质结或超晶格结构获得，是研究凝聚态磁学和自旋电子学的重要体系。例如，通过制备铁磁/非磁/铁磁的三明治薄膜结构，可以实现自旋阀和隧道结体系观测到磁电阻效应；通过制备铁磁/重金属异质结，可以诱导出...