我國量子摩擦研究獲進展

摩擦本質(zhì)和作用機制是摩擦學(xué)的基本科學(xué)問題。近期，中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所研究員張俊彥和副研究員龔珍彬團隊在量子摩擦研究方面取得重要進展。該團隊首次在實驗上觀察到固-固界面量子摩擦現(xiàn)象，并系統(tǒng)構(gòu)建了電子、聲子耗散與摩擦的內(nèi)在關(guān)系，揭示了拓撲應(yīng)變誘導(dǎo)的量子態(tài)調(diào)控摩擦機制。該成果發(fā)表在《自然-通訊》上。

研究人員基于原子力顯微鏡納米針尖操縱技術(shù)，構(gòu)筑了具有可控曲率與層數(shù)的折疊石墨烯邊緣拓撲結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)開展了納米尺度摩擦測量。研究為固-固界面量子摩擦提供了首個實驗證據(jù)，構(gòu)建了基于拓撲結(jié)構(gòu)調(diào)控耗散模式的研究框架，并驗證了量子態(tài)調(diào)控界面電子耗散過程的可行性。同時，該研究對發(fā)展低能耗納米器件與拓撲量子材料中摩擦調(diào)控具有指導(dǎo)意義。

中外科學(xué)家聯(lián)合觀測到新核素鋁-20

近日，中國科學(xué)院近代物理研究所科研人員與德國亥姆霍茲重離子研究中心、復(fù)旦大學(xué)等國內(nèi)外合作者在原子核的奇特衰變研究領(lǐng)域取得新進展，首次在實驗上觀測到新核素鋁-20，并發(fā)現(xiàn)其通過稀有的三質(zhì)子發(fā)射模式進行衰變。

本研究中，科研人員基于德國亥姆霍茲重離子研究中心的碎片分離器裝置，利用飛行中衰變實驗技術(shù)測量了鋁-20衰變產(chǎn)物（即三個質(zhì)子與剩余核氖-17）的角關(guān)聯(lián)。鋁-20位于質(zhì)子滴線外，比自然界穩(wěn)定存在的鋁同位素少7個中子，是迄今實驗上發(fā)現(xiàn)的最輕的鋁同位素。該研究深化了對質(zhì)子發(fā)射現(xiàn)象的認識，對尋找原子核存在極限和理解質(zhì)子滴線外原子核的結(jié)構(gòu)與衰變具有重要意義。相關(guān)研究成果發(fā)表在《物理評論快報》（PRL）上。

外國數(shù)據(jù)庫顯示中國AI研究論文發(fā)表量世界第一

據(jù)《科學(xué)》報道，Dimensions數(shù)據(jù)庫發(fā)布的報告顯示，與AI相關(guān)的研究論文數(shù)量已從2000年的不到8500篇增長到2024年的5.7萬多篇。2024年，中國學(xué)者發(fā)表了23695篇與AI相關(guān)的論文，超過了美國（6378篇）、英國（2747篇）和歐盟（10055篇）的總和。

中國產(chǎn)生的海量AI論文推動了創(chuàng)紀(jì)錄的專利申請。2024年，中國研究人員提交了35423項與AI相關(guān)的專利申請，是美國、英國、加拿大、日本、韓國5國提交的專利申請總數(shù)（2678項）的13倍多。研究還顯示，中國AI研究的自主性正在增強。

港理工團隊研發(fā)出新型二維材料強韌兼?zhèn)浼夹g(shù)

工程材料的強度和韌性往往不可兼得，這種情況使材料的設(shè)計和選擇備受考驗。近日，香港理工大學(xué)應(yīng)用物理學(xué)系研究團隊開發(fā)了創(chuàng)新方法，只須扭轉(zhuǎn)二維材料的雙層結(jié)構(gòu)，便可在不影響材料固有強度下增加韌性，有利于設(shè)計出強韌兼?zhèn)涞男滦投S材料，未來更有望廣泛應(yīng)用于光子和電子器件上。相關(guān)研究成果發(fā)表于《自然—材料》。

該研究突破了傳統(tǒng)斷裂力學(xué)理論的框架，首次展示了二維材料的自主損傷抑制機制，為設(shè)計和集成強韌的新型二維材料帶來突破性的創(chuàng)新方法。研究將扭電子學(xué)的應(yīng)用擴展至設(shè)計材料的強度等機械特性，為電子和光子器件的設(shè)計帶來新思路。隨著二維扭曲材料制造技術(shù)日益成熟，兼具優(yōu)異的機械性能和獨特的電氣特性的新一代智能材料，有望推動柔性電子、能源轉(zhuǎn)換、量子科技與仿生傳感等領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新。

中國科學(xué)家解密葡萄糖代謝關(guān)鍵酶

中國科學(xué)院生物物理研究所趙巖團隊近期揭示了人葡萄糖-6-磷酸酶催化亞基1（hG6PC1）識別及催化不同底物的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，描繪了酶-底物誘導(dǎo)契合的動態(tài)過程，并為磷脂酰絲氨酸（PS）調(diào)控hG6PC1活性的潛在機制提供了新見解。相關(guān)論文發(fā)表于《細胞發(fā)現(xiàn)》。

hG6PC1是人體內(nèi)葡萄糖代謝的關(guān)鍵酶，其功能異?；蛲蛔儠?dǎo)致嚴重的代謝性遺傳病。該研究深入揭示了hG6PC1識別不同底物、發(fā)生構(gòu)象變化以及進行催化的分子基礎(chǔ)，并系統(tǒng)闡明了GSD-1a致病突變對酶功能的直接影響。此外，該研究首次報道了PS對hG6PC1活性的調(diào)節(jié)作用。這些發(fā)現(xiàn)為針對GSD-1a的合理藥物設(shè)計提供了基礎(chǔ)，并基于PS結(jié)合位點構(gòu)建了藥物設(shè)計框架，從而為有效治療葡萄糖代謝紊亂開辟了廣闊前景。

我國新型半導(dǎo)體光伏研發(fā)實現(xiàn)新突破

鈣鈦礦太陽能電池具備高效率、低成本和可溶液加工等優(yōu)勢，被認為是下一代光伏技術(shù)的重要發(fā)展方向之一。中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所科研人員在有機自組裝分子設(shè)計及其在鈣鈦礦太陽能電池中的應(yīng)用研究方面取得重要進展?？蒲袌F隊開發(fā)出具有雙自由基特性的高效、穩(wěn)定且分散性優(yōu)異的自組裝空穴傳輸分子，可顯著提升鈣鈦礦光伏器件的光電轉(zhuǎn)換效率、運行穩(wěn)定性和大面積加工均勻性。

研究為解決鈣鈦礦太陽能電池中傳輸材料的導(dǎo)電性、穩(wěn)定性和大面積加工難題提供了全新分子設(shè)計范式，并通過原創(chuàng)表征技術(shù)建立了分子組裝態(tài)性能的精準(zhǔn)評估體系，為下一代高效穩(wěn)定鈣鈦礦光伏組件的產(chǎn)業(yè)化注入了驅(qū)動力。相關(guān)研究成果發(fā)表在《科學(xué)》上。