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面向世界科技前沿,面向國家重大需求,面向國民經濟主戰場,率先實現科學技術跨越發展,率先建成國家創新人才高地,率先建成國家高水平科技智庫,率先建設國際一流科研機構。

——中國科學院辦院方針

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“小柯”秀

2021-12-27 中國科學報
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語音播報

  《科學》

  極性對稱氮化物鈣鈦礦的合成

  美國國家可再生能源實驗室Andriy Zakutayev團隊報道了極性對稱LaWN3氮化鈣鈦礦的合成。相關研究成果發表在12月17日出版的《科學》。

  半個世紀以來,鈣鈦礦結構的氧化物材料已經被用于傳感器和執行器,在過去的十年中,鹵化物鈣鈦礦轉變了光伏研究。根據計算預測,氮化物鈣鈦礦是穩定的,但很少有人合成,其性質在很大程度上仍然未知。

  根據光譜、散射和顯微鏡技術,研究人員合成并表征了以無氧濺射薄膜形式存在的氮化物鈣鈦礦型鑭鎢氮化物(LaWN3)。研究人員報道了一個用掃描探針顯微鏡測量的大的壓電響應,它和同步輻射衍射一起證實了鈣鈦礦LaWN3的極性對稱性。LaWN3合成將激發其他預測的氮化物鈣鈦礦的生長,并且對其性能的測量可能導致與氮化物半導體的功能集成,用于微電子機械設備。

  相關論文信息:https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm3466

  研究揭示人類獨特生存策略的能量學

  美國杜克大學Herman Pontzer、加州大學圣芭芭拉分校Thomas S. Kraft等研究人員合作揭示人類獨特生存策略的能量學。這一研究成果發表在12月24日出版的《科學》上。

  研究人員發現,相對于其他類人猿,人類的狩獵采集者和自給自足的農民在生存上花費更多的能量,但時間更短,每小時獲得的能量要多得多,并取得類似的能量效率。這些發現修正了人們對人類能量進化的理解,并表明人類主要通過提高能量獲取率來承擔擴張的能量預算,而不是通過節能的適應性,如經濟的雙足或復雜的工具使用來降低生存成本和提高生存的能量效率。研究人員認為,人類生存策略所節省的時間為中心地點的社會互動和社會學習提供了更多的閑暇時間,對累積性文化進化至關重要。

  據介紹,人類的一系列衍生特征,包括增大的大腦、較高的生育率、較長的發育期和壽命,相對于其他類人猿而言,需要付出極高的能量成本。人類的生存策略是如何適應人類擴張的能量預算仍未知。

  相關論文信息:https://www.science.org/doi/10.1126/science.abf0130

  纖維蛋白是口腔黏膜屏障中性粒細胞效應功能關鍵調節因子

  美國國立衛生研究院Niki M. Moutsopoulos、Thomas H. Bugge等研究人員合作發現,纖維蛋白是口腔黏膜屏障中性粒細胞效應功能的關鍵調節因子。相關論文12月24日發表于《科學》。

  研究人員發現,凝血因子纖維蛋白是口腔黏膜屏障中性粒細胞功能的一個關鍵調節因子。研究人員證明,共生微生物群引發血管外纖維蛋白在口腔黏膜的沉積。纖維蛋白通過αMβ2整合素受體與中性粒細胞接觸,并激活效應功能,包括活性氧的產生和中性粒細胞胞外陷阱的形成。在小鼠和人類中,這些免疫保護性的中性粒細胞功能在血漿蛋白介導的纖維蛋白溶酶受損的情況下會變成組織損傷。

  一致的是,編碼纖溶酶原的PLG遺傳多態性與常見的牙周病形式有關。因此,纖維蛋白是中性粒細胞效應功能的一個重要調節因子,纖維蛋白—中性粒細胞的接觸可能是一種普遍的黏膜疾病致病原因。

  據悉,組織特異性線索對黏膜屏障的平衡至關重要。

  相關論文信息:https://www.science.org/doi/10.1126/science.abl5450

  《美國化學會志》

  配體實現鈀催化天然酰胺內酰胺化反應

  美國斯克利普斯研究所Jin-Quan Yu團隊報道了配體實現鈀(II)催化天然酰胺的γ-C(sp3)-H內酰胺化反應。相關研究成果發表在12月16日出版的《美國化學會志》。

  γ—內酰胺形成了一系列與藥物相關的天然產物和臨床藥物的重要結構核心,主要例子是新一代免疫調節酰亞胺藥物(IMID)和brivaracetam家族。與傳統的多步合成相比,脂肪族酰胺的分子內γ-C-H胺化將能夠從豐富的氨基酸前體直接構建有價值的γ—內酰胺基序。

  該文中,研究人員報告了一種新的2—吡啶酮配體可實現鈀(II)催化的氨基酸衍生天然酰胺的γ-C(sp3)-H內酰胺化,提供了γ—內酰胺、異吲哚啉酮和2—咪唑啉酮的方便合成。2—吡啶酮配體的C6取代對內酰胺的形成至關重要。

  該方案的特點是使用N—?;被嶙鳛閷蚧鶊F和環化伙伴,實用且環境友好的叔丁基過氧化氫(TBHP)作為唯一的替代氧化劑,以及廣泛的底物范圍。該方案的實用性通過從現成的羧酸和氨基酸兩步合成來那度胺類似物和布里瓦拉西坦得到證明。

  相關論文信息:https://doi.org/10.1021/jacs.1c10183

打印 責任編輯:閻芳

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