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一起“扫描”近期科研成果！

中国科学院大学

2021/11/21

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@元气满满的UCASer

近期的科研新进展来啦

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↓↓↓

1.在光化学触发线粒体双重损伤协同抗肿瘤研究方面取得进展

2.发展用于近红外光探测的高探测率自驱动有机光电探测器

3.Springer出版社出版学术专著An Introduction to Philosophy of Engineering: I Create, Therefore I Am

4.在底层鱼类阻碍湖泊清水重建的机理研究方面取得进展

5.青藏高原多年冻土区近地表及根系土壤水分产品精度验证工作取得进展

6.在有机污染物对血脑屏障的影响研究方面取得进展

7.在中国城市铜存量核算方面取得进展

8.解析非酒精性脂肪肝病线粒体稳态失衡新分子机制并提出原始创新药物靶标

9.参与肯尼亚蜱传病毒本底调查及传播模式研究并取得进展

10.在基于精准水位调控控制水库藻类水华技术上取得进展

11.在食品定容冷冻研究方面取得进展

12.利用“铠甲催化”概念实现室温CO高效氧化

13.多源遥感数据地表水体动态监测方面取得进展

14.在InSe纳米片的非线性光学和超快载流子动力学特性研究方面取得进展

（排序不分先后）

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在光化学触发线粒体双重损伤协同抗肿瘤研究方面取得进展

近期，国科大化学科学学院教授田志远课题组，中科院过程工程研究所研究员马光辉、研究员魏炜团队和上海交通大学医学院附属同仁医院主任医师王玉刚团队合作在Nature Communications在线发表题为MOFs-based nanoagent enables dual mitochondrial damage in synergistic antitumor therapy via oxidative stress and calcium overload的研究论文。

该工作立足于光化学反应，构建了一种以有机金属框架结构（Metal-organic frameworks，MOFs）为载体、以近红外光作为触发源、以肿瘤细胞内的线粒体作为进攻对象的抗肿瘤纳米制剂。通过相关机制的协同作用破坏肿瘤细胞内线粒体，进而高效杀伤肿瘤细胞并抑制肿瘤的生长。尽管该抗肿瘤制剂尚处于动物水平的临床前研究阶段，其实际临床疗效有待进一步确认，但在临床肝癌患者来源的异种肿瘤移植动物模型上其显著的疗效已得以证实。

国科大博士研究生鲍威尔为该论文的第一作者，田志远教授、马光辉研究员、魏炜研究员为共同通讯作者。

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发展用于近红外光探测的高探测率自驱动有机光电探测器

近期，国科大材料科学与光电技术学院教授黄辉团队与其合作者采用环境友好型溶剂保护法（ESP）发展了一种用于近红外光探测的高探测率自驱动有机光电探测器（SD器件），并被应用到心率检测中，在生命健康柔性电子设备中具有良好的应用前景。

在该工作中，研究者采用ESP制备的有机光电探测器，具有良好的垂直相分离结构。根据1 Hz下的噪声电流，BC器件和SD器件的D*值分别为6.26×10¹⁰ Jones 和 2.55×10¹¹ Jones。根据10⁴ Hz下的噪声电流，BC器件和SD器件的D*值分别为6.04×10¹²Jones 和 1.14×10¹³Jones。通过器件结构调节，SD器件的暗电流得到了降低，D*值得以提高。

相关论文以Self-Powered Organic Photodetectors with High Detectivity for Near Infrared Light Detection Enabled by Dark Current Reduction为题发表于Advanced Functional Materials。

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Springer出版社出版学术专著An Introduction to Philosophy of Engineering: I Create, Therefore I Am

近期，国科大人文学院教授李伯聪的学术专著An Introduction to Philosophy of Engineering: I Create, Therefore I Am由Springer出版社出版，成为Springer出版社Philosophy of Technology and Engineering系列丛书的第39卷，也是该丛书中唯一的译著。

此次，《工程哲学引论》被译成英文时，内容有所增减，特别吸纳李伯聪自2004年以来在工程社会学和跨学科工程研究方面的部分研究成果，如他在国内外首次提出的“工程共同体”基本概念以及工程哲学的两个进路等。

据悉，Philosophy of Technology and Engineering系列丛书由Springer出版社于2010年开始出版，旨在为世界范围内快速发展的工程哲学与技术哲学研究提供一个综合性的集中交流平台，迄今一共出版了39卷。

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在底层鱼类阻碍湖泊清水重建的机理研究方面取得进展

在由底层鱼类、螺类、沉水植物、浮游植物和附着藻类所构建的复杂系统中，究竟哪些因素或过程起到重要作用？国科大博士生导师、中科院水生生物研究所研究员曹特团队最近的研究揭示了底层鱼类对湖泊生态系统的影响机制。

本研究结果表明，水生态系统中多要素紧密关联，其中底层鱼类扰动主导了整个系统的基本状态及各要素的关联性，今后应更加注重鱼类、水生植物和螺类的相关研究和应用。

本研究以Cascading effects of benthic fish impede reinstatement of clear water conditions in shallow lakes: A mesocosm study为题发表于环境管理学领域的经典期刊Journal of Environmental Management。国科大博士研究生任文静为该论文第一作者，中科院水生生物研究所副研究员张霄林和研究员曹特为共同通讯作者。

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青藏高原多年冻土区近地表及根系土壤水分产品精度验证工作取得进展

中科院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学国家重点实验室格尔木站基于该站和黑河遥感试验站提供的多年冻土区16个站点的长期观测数据，首次开展了10套近地表及根系土壤水分产品的验证工作。

研究结果表明，青藏高原多年冻土区近地表、根系土壤水分产品精度整体较低。与以往季节冻土区近地表土壤水分产品验证结果相比，本研究发现近地表土壤水分产品在青藏高原多年冻土区的精度有所下降。

该成果以 A first assessment of satellite and reanalysis estimates of surface and root-zone soil moisture over the permafrost region of Qinghai-Tibet Plateau 为题发表于地学一区TOP期刊 Remote Sensing of Environment。国科大博士研究生幸赞品为论文第一作者。

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在有机污染物对血脑屏障的影响研究方面取得进展

中科院水生生物研究所环境毒理学学科组科研人员采用人脑微血管内皮细胞作为离体血脑屏障模型，采用国家斑马鱼资源中心提供的转基因斑马鱼（TG flk1:EGFP）作为活体血脑屏障模型，以新污染物四溴邻苯二甲酸双酯（bis (2-ethylhexyl) -3,4,5,6-tetrabromophthalate， TBPH）为对象，研究了其穿透血脑屏障的能力以及对血脑屏障结构和功能的影响，并评价了由此导致的神经毒性效应。

作为一种新溴代阻燃剂（novel brominated flame retardants，NBFRs），TBPH在我国环境和生物介质中的含量迅速增加，甚至已经超过传统BFRs成为最主要的NBFRs污染物之一。上述研究结果有助于进一步了解TBPH的神经毒性及作用机制，也指出了TBPH对水生生物可能造成潜在的危害。同时，该研究所采用的离体和活体血脑屏障模型，可以作为评估有机污染物跨血脑屏障的能力、揭示神经毒性作用机制的有力工具。

本研究由国科大硕士研究生刘思甜等人完成，国科大研究生导师、中科院水生生物研究所副研究员杨丽华为通讯作者。相关研究成果已在线发表于Journal of Hazardous Materials。

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在中国城市铜存量核算方面取得进展

国科大博士生导师、中科院城市环境研究所研究员陈伟强团队基于物质循环与城市代谢团队建立的城市资源-环境-生态（Urban Resources, Environment, and Ecology， UREE）大数据平台，识别了约40种主要的含铜产品，估算了1990-2016年京津冀城市群13个城市的铜在用存量，揭示了铜存量与社会经济指标之间的关系，分析了人均铜资源使用的区域差异性，为铜资源的可持续利用提供了政策支持。

研究成果以Spatiotemporal dynamics of in-use copper stocks in the Jing-Jin-Ji urban agglomeration, China为题发表在Resources, Conservation and Recycling。国科大博士研究生段临林为第一作者。

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解析非酒精性脂肪肝病线粒体稳态失衡新分子机制并提出原始创新药物靶标

近期，国科大博士生导师、中科院上海药物所研究员李静雅课题组与谭敏佳课题组，联合复旦大学附属医院中山医院高鑫/夏明锋团队，在Cell Metabolism在线发表了题为DRAK2 aggravates nonalcoholic fatty liver disease progression through SRSF6-associated RNA alternative splicing的研究长文。

研究首次揭示了死亡相关凋亡诱导蛋白激酶DRAK2通过RNA剪接因子SRSF6通路导致线粒体相关基因（包括mtDNA聚合酶POLγ2）的可变剪接异常，并且充分论证这种线粒体功能相关基因的可变剪接异常是非酒精性脂肪肝病发生发展的关键病理分子机制。

国科大博士研究生李玉峰，中科院上海药物所副研究员徐骏宇、博士后卢玉婷和复旦大学附属中山医院内分泌科主任医师卞华为本文共同第一作者。李静雅、谭敏佳和夏明锋为本文共同通讯作者。

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参与肯尼亚蜱传病毒本底调查及传播模式研究并取得新进展

近期，Emerging Microbes & Infections在线发表了国科大博士生导师、中科院武汉病毒研究所研究员邓菲/国科大研究生导师、中科院武汉病毒研究所副研究员沈姝团队，国科大博士生导师、中科院武汉病毒研究所研究员石正丽/中科院武汉病毒研究所副研究员胡犇团队，国科大博士生导师、中科院武汉病毒研究所研究员王华林团队，以及肯尼亚国家博物馆、乔莫·肯雅塔农业科技大学、肯尼亚国家畜牧局关于肯尼亚地区蜱传病毒的本底信息调查及其传播风险评估研究的最新论文，文章题目为 Viromes and surveys of RNA viruses in camel-derived ticks revealing transmission patterns of novel tick-borne viral pathogens in Kenya。

该研究从媒介（蜱虫）与动物宿主（骆驼）之间的对应关系出发，揭示了发现的蜱传病毒跨物种传播的风险，并对潜在的传播模式进行了评估。研究结果不仅拓展了对非洲国家蜱传病毒遗传多样性的认识，也为肯尼亚以及非洲其他国家的蜱传病毒疾病防控工作提供了理论依据和数据支持，对维护全球人类健康事业有重要意义。

国科大博士研究生张优、中科院武汉病毒所副研究员胡犇、肯尼亚国家博物馆Bernard Agwanda为论文共同第一作者，中科院武汉病毒所青年研究员沈姝、研究员邓菲、研究员王华林、乔莫·肯雅塔农业科技大学研究员Sheila Ommeh为论文共同通讯作者。

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在基于精准水位调控控制水库藻类水华技术上取得进展

国科大博士生导师、中科院水生生物研究所研究员蔡庆华团队基于三峡水库香溪河生态系统实验站在三峡水库香溪河库湾近9年日观测数据，利用经验动态模型（Empirical dynamics modeling）系统研究了三峡水库水位波动与香溪河库湾藻类水华动态关系，探索水库藻类水华控制新方法。

该研究首次报道了水位变化（ΔWL）对浮游植物叶绿素a动态的非线性因果效应，并提供了一种基于定量水位调控控制水库藻类水华的新方法，可应用于水库及类似水体的浮游植物水华快速控制。

该工作近期以Nonlinear causal analysis reveals an effective water level regulation approach for phytoplankton blooms controlling in reservoirs为题在线发表于Science of The Total Environment。论文第一作者为国科大博士研究生叶麟，蔡庆华为通讯作者。

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在食品定容冷冻研究方面取得进展

近期，国科大博士生导师、中科院理化所热力过程与节能技术研究中心研究员王俊杰团队与美国加州大学伯克利分校合作，发表了一项新研究成果，通过利用新型低温冷冻方法—“定容”冷冻（Isochoric Freezing）保存食品。

“定容”冷冻保存是利用定容腔体内冰膨胀所产生的压力，来降低食品的凝固点温度：定容过程中，食品始终以过冷态保存，不存在冰晶损伤，从而提高食品品质。研究还发现定容冷冻保存过程中食品本身不存在相变，可以有效降低设备运行能耗，减少碳排放。

论文以Analysis of global energy savings in the frozen food industry made possible by transitioning from conventional isobaric freezing to isochoric freezing为题发表于Renewable and Sustainable Energy Reviews。论文第一作者为国科大博士研究生赵远恒和加州大学伯克利分校博士后Matthew J. Powell-Palm。

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利用“铠甲催化”概念实现室温CO高效氧化

国科大博士生导师、中科院大连化物所催化基础国家重点实验室二维材料与能源小分子转化创新特区研究组（05T6组）研究员邓德会团队在“铠甲催化”研究方面取得进展。该团队创新地将Pt纳米颗粒负载在石墨烯封装的CoNi铠甲催化剂（Pt|CoNi）上，利用CoNi的电子穿透效应对Pt-石墨烯界面处的电子结构精确调控，实现了室温下CO的高效氧化。

该工作是“铠甲催化”概念的成功拓展，为室温、高效的新型催化氧化催化剂的设计提供了新思路。相关研究成果以Electron penetration triggering interface activity of Pt-graphene for CO oxidation at room temperature为题发表于Nature Communications。

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多源遥感数据地表水体动态监测方面取得进展

为解决地表水体快速、连续、高分辨率遥感宏观动态监测难题，中科院精密测量院环境与灾害监测评估研究团队联合英国诺丁汉大学在Landsat卫星遥感影像基础上，通过融合500米分辨率/8天频率的MODIS卫星遥感影像、30米分辨率地表水体历史淹没频率数据以及数字高程模型，提出了一种高时空分辨率地表水体动态监测新方法。

该方法实现了30米分辨率/8天频率的高时空分辨率遥感水体动态监测，解决了当前地表水体产品受云、阴影以及卫星条带因素造成的有效数据缺失等不足，为准确理解地表水体动态变化提供了重要依据。

该研究以Monitoring high spatiotemporal water dynamics by fusing MODIS, Landsat, water occurrence data and DEM为题发表在于遥感领域顶级学术期刊Remote Sensing of Environment，国科大研究生导师、中科院精密测量院研究员李晓冬为第一作者和通讯作者。

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在InSe纳米片的非线性光学和超快载流子动力学特性研究方面取得进展

国科大博士生导师、中科院上海光学精密机械研究所微纳光电子功能材料实验室研究员王俊团队在硒化铟（InSe）纳米片的非线性光学响应和超快载流子动力学特性研究方面取得进展，揭示了InSe在光电子器件应用方面的潜力。论文发表于Advanced Optical Materials。

InSe是一种带隙可调的层状半导体材料，在宽波长范围内有非线性光学响应。研究人员通过液相剥离方法获得了具有合适厚度和带隙的InSe纳米片，并系统研究了其在不同脉宽尺度（ns和fs）下的非线性光学和超快载流子动力学特性。研究发现InSe纳米片在宽脉冲激光激发下更容易达到饱和吸收。

此外，在不同脉冲持续时间下InSe分散液展示了不同机制的散射现象，这是由于ns脉冲激励下的热效应和fs脉冲激励下激光流的动态空间自相位调制所致。同时利用低能量下饱和吸收和高能量下非线性散射的竞争关系，实现了光开关调制。时间分辨泵浦探测结果表明，InSe分散液具有超快饱和吸收过程和可能由自由载流子吸收或带隙重整化引起的光致吸收过程。

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