NSR本周上线| 水系锌锰电池、稳态核聚变、植物-传粉者、能量收集器、多层石墨烯、mRNA纳米疫苗、流体神经计算、体细胞核移植

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2023年8月11日-8月17日,有8篇NSR文章上线:
https://academic.oup.com/nsr/advance-articles
RESEARCH ARTICLE
Reconstructing interfacial manganese deposition for durable aqueous zinc-manganese batteries
界面锰沉积重构以实现长循环水系锌锰电池
通讯作者:方国赵、梁叔全(中南大学)
https://doi.org/10.1093/nsr/nwad220
本文提出了一种利用准共晶电解液调控锰基正极界面的新思路。准共晶电解液中的尿素分子取代锰基正极界面的OTf-,提高正极的电极电势,改变了Mn2+和Zn2+在正极界面的脱溶剂化动力学。这种正极界面的调控诱导了均匀可逆的界面锰沉积,最终实现了高容量、长循环的水系锌锰电池。
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PERSPECTIVE 
Steady-state burning plasma: a new stage in the development of magnetic confinement fusion energy
磁约束聚变能发展的新阶段——稳态燃烧等离子体
通讯作者:万宝年 (中国科学院等离子体物理研究所)
https://doi.org/10.1093/nsr/nwad217
20年来,托卡马克物理和技术的进步为磁约束聚变迈向稳态燃烧等离子体做好了准备。强磁场技术的突破有望彻底改变磁约束聚变进程,但也面临新的物理和技术挑战。燃烧等离子体中高能量a粒子与不稳定性及湍流相互作用,形成的自组织状态可能会降低对分布控制的需求,从而有助于稳态运行的实现及聚变性能的提高。
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PERSPECTIVE
New calculations imply that 90% of flowering plant species are animal-pollinated
新计算表明90%的有花植物由动物传粉
通讯作者:黄双全(华中师范大学),Susan S. Renner(美国华盛顿大学)
https://doi.org/10.1093/nsr/nwad219
到底有多少有花植物是依赖动物传粉的?是自然与作物生态系统保护的一个基本问题。前人估计被子植物种的2/3、80%或87.5%不等。本研究采用新方法统计非生物传粉的有花植物类群,依托两个公认的被子植物分类系统的物种数,并重新分析前人群落的数据,得出一致的结果,表明90%的有花植物种是依赖传粉动物的。本研究进一步强调了保护植物-传粉者互作的重要性。
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RESEARCH HIGHLIGHT
An energy harvester for all seasons
四季能量收集器
通讯作者:Chris Bowen(英国巴斯大学)
https://doi.org/10.1093/nsr/nwad218
本文推介了南方科技大学何佳清课题组和新加坡国立大学何锦韦课题组近期的NSR文章“非平面介电结构调控热场和静电场非均匀性用于提升自适应环境能量收集”(https://doi.org/10.1093/nsr/nwad186)。作者认为,该工作通过设计非平面介电结构系统调控了温度场与静电场的非均匀性,获得了相比平面介电结构下两倍的电学输出提升,为跨季节自适应能量收集提供了可行方案。
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RESEARCH HIGHLIGHT
Uncovering the secrets of hidden twists
揭开内嵌扭转界面的神秘面纱
通讯作者:Oded Hod、Michael Urbakh(以色列特拉维夫大学)
https://doi.org/10.1093/nsr/nwad215
本文推介了清华大学李群仰课题组和武汉大学欧阳稳根课题组近期合作的NSR文章“基于表面电导摩尔云纹分布的扭转多层石墨烯内部界面堆垛结构的反演方法”(https://doi.org/10.1093/nsr/nwad175),并评价道:该工作通过表征二维堆垛结构的表面特性,直观地实现了内部扭转界面结构的可视化,为层状材料内嵌扭转界面的高分辨、非侵入式表征铺平了道路。
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RESEARCH ARTICLE
STING agonist-boosted mRNA immunization via intelligent design of nanovaccines for enhancing cancer immunotherapy
理性化设计的mRNA纳米疫苗提高癌症免疫治疗效果
通讯作者:李亚平、郑明月(中国科学院上海药物研究所),王当歌(上海交通大学)
https://doi.org/10.1093/nsr/nwad214
mRNA抗原的高效递送是肿瘤疫苗开发的一个关键技术难题。本文利用机器学习手段指导纳米疫苗的理性化设计,使其兼具高树突状细胞靶向性和高mRNA抗原呈递效率,实现mRNA抗原和环二核苷酸类STING激动剂的高效协同递送,提高了癌症免疫治疗效果。本文为mRNA纳米肿瘤疫苗的理性化设计、构建与开发提供了新思路。
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RESEARCH ARTICLE
Nanofluidic memristor by elastic deformation of nanopores with nanoparticles adsorption
纳米孔弹性应变引起的纳米流体神经形态计算
通讯作者:谢彦博 (西北工业大学)
https://doi.org/10.1093/nsr/nwad216
该研究利用吸附纳米颗粒的高分子纳米孔,在外电场作用下的弹性应变,实现了基于薄膜弹性形变的一类新型流体神经计算方法。该实验研究展示出电压调控下的纳米流体阻变行为,成功模拟了在电脉冲激励条件下的生物体系“学习-遗忘”特性,并建立了解析应力-应变模型,能够对阻变现象进行较好的阐释和预测,实现了“力”作为信息存储的新方法。
RESEARCH ARTICLE
Inhibition of Wnt activity improves peri-implantation development of somatic cell nuclear transfer embryos
抑制Wnt信号通路提高小鼠体细胞核移植胚胎围着床期的发育能力
通讯作者:高帅(中国农业大学),刘文强、高绍荣(同济大学)
https://doi.org/10.1093/nsr/nwad173
本研究利用优化的囊胚模拟着床培养系统,首次揭开了克隆胚胎围着床期的动态发育过程,揭示了该时期外胚层形态学发生及多能性转变异常的生物学事件。重要的是,发现Wnt通路的持续激活是影响克隆胚胎围着床期发育的一个重要障碍,通过小分子抑制剂干预Wnt激活及联用其他表观修复手段能进一步提升核移植效率。本项研究为理解围着床期胚胎发育,拓展克隆技术在发育生物学、再生医学及畜牧繁殖业的应用提供了重要的理论依据。
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《国家科学评论》(National Science Review, NSR)为英文学术期刊,以上中文标题、介绍仅供参考,具体内容以英文原文为准。