【科创热榜前沿科技周报】-4期转贴

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前沿科技盘点〔4〕｜大气颗粒污染物的健康效应、物种性状组成与森林增产的关系、2D材料研发又有重大突破…… 原文链接：https://www.ncsti.gov.cn/kjdt/zt ... 0230627_125806.html：

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• 光电探测
• 自旋电子学
• 马约拉纳零能模
• T细胞
  

编者按：

汇聚中科院、工程院、医科院、农科院、985高校及新型研发机构等近200家科研院所、单位发布的研究成果，通过多源动态提取信息因子，按领域维度、期刊级别、创新载体、学者信息、时间梯度等多维度权重，经人工智能计算分析，国际科技创新中心网络服务平台开发了“科创热榜”的推荐榜单。

基于国际科技创新中心网络服务平台（www.ncsti.gov.cn）科创热榜每日榜单形成的一周科技记忆，我们推出《一周前沿科技盘点》专栏。今天，我们为大家带来第四期。

这是“森意盎然”的一周，科学家们在植物细胞、森林与生态、区域气候效应等方面取得了一系列科研进展；这是欣（新）欣（新）向荣的一周，科学家们在新材料、新能源等领域取得了一些重量级的突破；这是为健康谋福祉的一周，科学家们研究了大气颗粒污染物的健康效应、衰老相关的代谢调控，甚至创办了一本医疗科技领域的学术期刊……

（1）

北大与清华，在本周科创热榜的醒目位置。

同一期《Science》上，北大城环学院两篇以森林为主题的论文，分别揭示不同森林恢复模式的生态效益和人工林增产策略，为森林保护政策制定和生产实践提供了坚实的理论依据。

华方圆课题组首次从“多种红利”视角比较了人工林与天然林的生态系统功能，综合权衡生物多样性保护和木材生产经济效益，建议将全球范围普遍存在的老龄、废弃化人工林恢复为天然林，以获取更大的生态红利。

A-巴西圣保罗州Itatinga圣保罗大学森林实验站的桉树人工林景观中，通过自然恢复、人工辅助的自然恢复、人工种植多样本土植物等方式恢复天然林生态系统；在种植有桉树的实验地，桉树在种植5年后采伐，木材收入可用于帮助承担恢复项目的成本。B-巴西圣保罗州Bertioga对桉树人工林进行改造，用药剂杀死桉树，让本地植物群落自然生长，最终恢复为本地原有的大西洋雨林。（图片来源：Paulo Molin和PedroBrancalion）

方精云-王少鹏研究团队历时5年构建了全球混交林实验数据库，揭示物种性状组成是影响森林增产效果的关键因素。

混交林在三个生长指标（树高、胸径和生物量）上的混交效应，其中正值表示混交林的生长指标高于纯林

研究显示：不同叶型（针叶和阔叶）混交比单一叶型混交的增产效果更好；不同叶生活史（落叶和常绿）混交比单一生活史混交的增产效果更好；不同养分获取策略（固氮和非固氮）混交与单一养分获取策略混交的增产效果相似。并且，随着混交物种的增加，森林增产效应亦呈现增加趋势。

（2）

近日，由清华大学医院管理研究院主办、清华大学出版社出版、Wiley出版集团全球发行的同行评议、开放获取的医疗管理国际英文期刊《Health Care Science》于北京正式创刊。这是清华大学世界一流科技期刊集群发展计划的一部分。

清华大学校长王希勤发表创刊致辞

（3）

近年来，二维（2D）材料因其丰富的物理性质而引起广泛关注，其有望在电子学、光电探测、自旋电子学和量子科技等前沿领域引发技术革命。

科学家们已利用不同的自下而上方法来实现不同类型的2D材料，但具有不同相/组成的2D二元硫化物的可控合成仍然具有挑战性。

鉴于此，来自北理工和南洋理工的联合研究团队首次提出了竞争反应动力学的生长机制。通过控制温度和蒸气压，实现了对化学气相沉积过程单一相的成核和生长速率的控制，进而实现了67种包括不同组分/不同相的（MX、MX2、MPX和MPX3）TMCs和TMPCs及其合金与异质结的可控制备。

Fe基组成和相工程的实现为研究Fe基自旋电子学，以及基于Fe基超导体的马约拉纳零能模等开辟了新的可能。磷硫化合物的首次CVD直接制备为进一步研究其反铁磁特性及器件提供了材料基础。这是继2018年开发的二维材料库的普适性生长方法后的又一普适性制备策略。相关成果发表于国际顶尖学术期刊《Nature Materials》。

（4）

T细胞号称免疫细胞中的特种兵，兼具调节和抑制特性，只要善加引导，便可以在攻防之间自如转换。

为了降低造血干细胞移植后的合并症aGVHD，科学家常用粒细胞刺激因子G-CSF诱导T细胞进入免疫耐受模式，也就是诱导善战的小兵“T”鸣金收兵，高抬贵手，给移植来的造血干细胞一条生路，降低aGVHD的发生几率。这套方法一向行之有效，然而其内在运行机制并不为人所知。

G-CSF通过STAT3介导的染色质环重构上调T细胞SOCS1表达水平

北大血液病研究所黄晓军-常英军团队通过多组学分析并结合体内及体外功能实验，完善其内在的分子机制模型。研究揭示了SOCS1在抑制T细胞活化及降低GVHD中的重要调控作用，为临床进一步干预及预防GVHD提供了新的潜在靶点，也为造血干细胞移植患者带来了福音。以上研究成果发布于《Advanced Science》。

（5）

如果将人体的气血屏障比做夯土结构的汉长城，那么，人体的血脑屏障差不多等同于砖石结构的明长城，它可以将气血屏障未能拦下的一些微生物、毒素、若干大分子和一些化合物进一步拦阻在脑组织外。科学家们经常为如何破开血脑屏障，实现颅内无损精准送药而苦恼。

如此坚固的防线，在一些大气颗粒污染物面前，却依然不堪一击。

由中科院环境化学与生态毒理学国家重点实验室牵头的研究组发现，呼吸暴露的细颗粒物具备超强的“攻城略地”能力，可穿透气血屏障进入血液循环，最终传输到大脑组织内，并损伤血脑屏障。同位素标记结果显示，细颗粒物在脑组织中的滞留时间比肝脏和脾脏等其它器官更长，可对神经系统带来长期的慢性健康危害。以上研究成果发表于PNAS。这项研究能帮助人们进一步认清大气颗粒物污染的健康效应。

（6）

一点光，空气和水，植物就能生存下来。为此，植物被迫发展出精密的内部结构，进化出“全能型”细胞，其生物化学能力可以制造生存所需的一切有机物质，并在活体和离体条件下展示极强的再生能力。

CaM-IQM钙信号复合体调控侧根（左）和愈伤组织（右）形成的模式图

在植物的愈伤组织形成及植物再生能力的调控中，钙信号是否起到参与作用？中国科学院植物研究所胡玉欣研究组注意到这个问题。毕竟，钙信号是真核生物重要的细胞信号，参与调控发育和环境响应的多个过程。

研究组在鉴定调控植物愈伤组织形成能力的重要因子过程中发现，钙信号模块CaM-IQM可与生长素信号的关键抑制因子IAAs以钙离子依赖的方式发生互作，解除IAAs对通路中的生长素响应因子ARF7的抑制作用，从而影响下游控制侧根和愈伤组织形成关键因子的表达来促进侧根和愈伤组织的形成。

这项研究揭示了一条钙信号和生长素信号互作调控植物再生和发育的分子途径，相关成果在线发表于《美国国家科学院院刊》。