一层金箔,一篇Science

由于黄金延展性极好,自古就有工艺将其制成极薄的“金箔”,厚度甚至可以达到仅仅数百纳米,主要用于建筑、装饰、工艺品等等,甚至连食品、美容化妆品中都能看到它的身影。 金箔蛋糕与金箔面膜,图片来自网络 且不论金箔蛋糕口感如何、会不会导致重金属中毒,抛开人为赋予的“土豪”光环,黄金本质上是一种性能优异的材料,在电子产业、现代通讯、航天航空等领域都有着重要的应用。回到本文的标题,金箔和顶级学术期刊Science 之间,这次又会有怎样的联系呢? 近几年,以可穿戴设备为代表的柔性电子技术进步迅速,或许会成为下一代电子设备的发展方向。科学家尝试使用诸如碳纳米管、石墨烯、导电聚合物等多种类型材料作为柔性电子设备的基底,超薄金属膜也是其中很有希望的一类。金属在超薄膜状态下,具有很好的透光度、柔性以及导电性能,不过现在的制备手段主要是真空沉积或者溅射,成本高昂不说,得到的还大多是多晶结构的产品,而多晶电子材料晶界处发生的电子-空穴复合,极大地限制了其性能。现阶段,还需要开发简单、低成本的方法来生产具有高度有序结构的材料,用做半导体、光学材料外延生长的惰性衬底,以促进柔性电子设备的进一步发展。 近日,美国密苏里科技大学Jay A. Switzer等人在Science 上发表文章,以单晶硅为模板,通过外延剥离法制备了适用于柔性电子器件的单晶金箔(Au(111))。这种方法简单且廉价,单晶硅模板可重复利用,所得的透明单晶金箔厚度仅28 nm,具有芯片级尺寸,薄层电阻低至7 Ω/sq,且经过4000次反复弯曲循环后,该金箔的电阻只增加了4%。 从单晶硅表面剥离的金箔。图片来源:Science 研究人员以单晶硅为模板,在其表面上利用电化学外延生长制备单晶金箔,随后在光照下通过光电化学氧化金箔下的硅层,来实现SiOx牺牲层的横向生长。再用HF处理,溶解掉SiOx牺牲层,金箔就可以被剥离下来。由于单晶硅模板每次只损耗几个纳米的厚度,因此理论上讲,一块模板可以重复使用上千次不成问题(下图)。 单晶金箔的外延剥离示意图。图片来源:Science 电化学氧化前后单晶金箔TEM图片。图片来源:Science 随后,研究者在金箔上旋涂制备了基于三(联吡啶)钌(II)的有机发光二极管(OLED)。这种钌配合物在激发波长455 nm表现出较强的光致发光,呈现明亮的红橙色(660 nm)。从下图可见,这种单晶金箔的柔性和透光度都比较理想。 基于单晶金箔的柔性OLED。图片来源:Science 为了研究金箔的单晶性质,研究者分别在多晶衬底(不锈钢)和金箔表面电沉积一层无机半导体Cu2O,制备了无机二极管。以金箔为衬底的器件表现出二极管品质因子n 为1.6(理想二极管的品质因子n 为1.0),而对应的多晶衬底的二极管品质因子n 为3.1。 以单晶金箔为衬底二极管性能测试。图片来源:Science 另外,在单晶金箔上电沉积的氧化锌纳米线也显示出良好的柔韧性,该纳米线能够经受500次的弯曲循环而无性能衰减。这与单晶金箔的柔性以及氧化锌的纳米线形貌直接相关。 Switzer教授称,该发现是一个“幸福的意外”,他们在摸索一种廉价的单晶制备方法时,偶然发现了这一过程。 Jay A. Switzer教授。图片来源:Missouri University of Science and Technology 随着柔性电子器件的迅速发展,越来越多的研究团队正在致力于电子器件结构和材料方面的探索。器件可以随意的弯曲、折叠、扭曲等,给生活生产带来极大的方便。在可预见的未来,手机可以像手表一样戴在手腕上,可穿戴设备可以更方便地用于监测人体的健康状况,如此等等,请让我们一起拭目以待。 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文): Epitaxial lift-off of electrodeposited single-crystal gold foils for flexible electronics Science, 2017, 355, 1203-1206, DOI: 10.1126/science.aam5830 (本文由小希供稿) X-MOL材料领域学术讨论QQ群(338590714)

铑催化的烯丙基二级醇的不对称异构化反应

铑(Rh)、钌(Ru)、铱(Ir)等过渡金属的络合物,在实现烯丙醇催化异构化得到羰基化合物的反应中得到了广泛应用。Fu和Mazet等人在过渡金属催化的烯丙基一级醇的不对称异构化反应方面做出了开创性的工作,而烯丙基二级醇的不对称异构化反应目前只能通过消旋醇的动力学拆分过程进行。因此,寻找实现烯丙基二级醇的不对称异构化反应的高效方法显得尤为重要。新加坡国立大学的赵宇(Yu Zhao)教授(点击查看介绍)长期致力于研究中性条件下的不对称氧化还原反应,如通过“借氢”策略的醇的胺化反应。受以往工作的启发,他们最近报道了Rh催化剂催化的烯丙基二级醇在中性条件下氧化还原的不对称异构化反应,有效实现了α-二取代手性酮的合成(图1)。 图1. 不对称烯丙醇异构化反应。图片来源:JACS 尽管烯丙基二级醇在中性条件下的氧化还原具有更好的原子经济性,然而实现这一过程存在许多潜在的困难,如底物的普适性差,对碱的选择要求苛刻,且在实现质子有效穿梭的同时,又不能引起产物的消旋。 作者首先选择烯丙醇1a作为模板底物对条件进行优化。反应以[Rh(COD)2]BF4作为Rh催化剂,Ag2CO3作为碱,考察了一系列手性膦配体。权衡产率和对映选择性,使用(R )-BINAP给出最好的结果,以90%的产率和84%的对映选择性得到产物2a。作者随后考察了不同碱对反应的影响:反应在不加入碱时不能发生;使用弱碱能以中等的对映选择性得到产物2a;加入强碱虽然能顺利得到产物2a,但产物发生消旋。最终他们得到最佳的反应条件:[Rh(COD)2]BF4/(R )-BINAP作为催化剂,Ag2CO3作为碱,甲苯作为溶剂,4Å分子筛作为添加剂在室温条件下反应(图2)。 图2. 条件筛选。图片来源:JACS 作者在最优条件下对反应的底物普适性进行了考察。首先他们固定R1与R2为苯基,考察R3取代基对反应结果的影响。从结果可以看出,当R3为不同取代基取代的苯环时,反应能以良好的产率(86-91%)和对映选择性(81-84%)得到目标产物2a-2d。作者随后考察了其它R1、R2和R3取代基对反应的影响,结果发现只要R1、R2和R3同时为芳香基团时,反应就能以良好的结果得到目标产物。而其中任意一个基团为烷基取代时,产物的对映选择性会出现较大幅度的下降(图3)。 图3. 底物拓展。图片来源:JACS 作者随后考察了一系列环状烯丙醇的异构化反应,从结果可以看出,该类底物的普适性同样较为理想,以五元至七元环状烯丙醇作为底物,反应都能以良好的产率(60-93%)和对映选择性(70-84%)得到目标产物4a-4k(图4)。 图4. 底物拓展。图片来源:JACS 作者随后进一步扩展了底物的范围,反应能以理想的结果构建含γ手性中心的手性螺环酮,反应中以[Rh(COD)2]BF4/(R )-DTBM-SegPhos作为催化剂,Ag2CO3作为碱,均三甲苯作为溶剂于室温条件下反应(图5)。 图5. 底物拓展。图片来源:JACS 作者还提出了该反应的可能机理。首先底物烯丙醇在碱的参与下去质子与Rh金属中心形成烷氧基中间体A,随后A发生β-氢消除反应得到烯酮中间体B,该中间体发生烯酮的共轭还原得到η1-Rh络合物C,中间体C通过η3-Rh络合物D异构为关键中间体E,最终E经过质子化反应得到目标产物,催化剂再次进入新的循环。为了证明该反应机理的合理性,作者随后进行了一系列氘代实验、交叉实验以及在体系中外加还原剂的验证实验,所有实验都证明反应机理中氢归属的正确性,并且证明[Rh-H]中间体不能发生分子间的还原反应(图6)。 图6. 机理研究。图片来源:JACS ——总结—— 赵宇教授课题组报道了第一例Rh催化的不对称烯丙基二级醇在中性条件下氧化还原的不对称异构化反应,有效实现了α-二取代手性酮的合成。该反应底物普适性较好,不仅能构建简单的脂肪链手性酮,还能构建结构复杂的螺环手性酮。 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文): Rhodium-Catalyzed Enantioselective Isomerization of Secondary Allylic Alcohols J. Am. Chem. Soc., 2017, 139, 3643-3646, DOI: 10.1021/jacs.7b01096 导师介绍 赵宇 http://www.x-mol.com/university/faculty/4402 X-MOL催化领域学术讨论QQ群(210645329) X-MOL有机领域学术讨论QQ群(450043083)

共轭大环分子变身有机光电探测器

有机半导体材料在制备轻质柔性光电探测器方面有着巨大的潜力。然而大部分有机半导体具有较高的固有自由载流子浓度,有机光电探测器通常有着较高的暗电流,从而限制了其灵敏度。为了减小暗电流并提高检测灵敏度,当前采用的技术和工艺有:加入载流子阻挡层,调控吸光层中电子给体和受体的垂直相分离,增加吸光层厚度等等。到目前为止,如何通过有机材料的设计和合成去降低固有载流子的浓度,研究者们对此知之甚少。 最近,哥伦比亚大学Colin Nuckolls教授(点击查看介绍)和Xiaoyang Zhu教授(点击查看介绍)课题组共同设计和研发了一种新的刚性、共轭大环分子作为电子受体,使得光电探测器件可同时得到高光电流和低暗电流,从而实现了其高光检测灵敏度。这种共轭大环分子是一个基于苝二酰亚胺(perylene diimide)的四聚体,作为一种新的n型半导体材料,它可以作为电子受体取代有机光电探测器中的富勒烯衍生物。基于这种共轭大环分子的光电探测器在接近零偏置电压时可以拥有接近1014Jones的检测灵敏度。值得注意的是,这种器件不需要任何额外的载流子阻挡层,就能媲美最灵敏的富勒烯基光电探测器,且在低工作电压(<0.1V)下的灵敏度打破了非富勒烯有机光电探测器中的最高记录。该成果最近发表于美国化学会期刊Journal of the American Chemical Society。 这种共轭大环分子之所以优于其他电子受体是因为它具有较小的固有载流子浓度。有机半导体中固有载流子的生成有着多种原因。对于富勒烯及其衍生物(如PC71BM)而言,它们在受光或热激发后容易产生自由基,生成自由电子。所以在相同条件下,富勒烯基探测器的暗电流比苝二酰亚胺基探测器要高一个数量级。另外,大环分子具有的独特环状结构也使得它优于其对应的线性高分子。对于有机高分子材料,高分子链的不规则折叠也会产生一些带有局域电荷的缺陷。这种共轭环状结构使得分子本身具有相对稳定的分子构型,不容易变形而产生带电缺陷,因而在保证电子迁移率的同时,能进一步降低暗电流。该成果首次将共轭大环分子应用到了有机光电探测器领域,也为有机光电材料的设计提供了新思路。 文章的第一作者是哥伦比亚大学博士研究生张僰媛,通讯作者为 Xiaoyang Zhu教授、Colin Nuckolls教授及Nuckolls课题组钟宇博士。 该论文作者为:Boyuan Zhang, M. Tuan Trinh, Brandon Fowler, Melissa Ball, Qizhi Xu, Fay Ng, Michael L. Steigerwald, X.-Y. Zhu , Colin Nuckolls , and Yu Zhong 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文): Rigid Conjugated Macrocycles for High Performance Organic Photodetectors J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 16426-16431, DOI: 10.1021/jacs.6b10276 导师介绍 Colin Nuckolls http://www.x-mol.com/university/faculty/1409 课题组主页 http://nuckolls.chem.columbia.edu/ Xiaoyang Zhu http://www.x-mol.com/university/faculty/1420 课题组主页 http://www.columbia.edu/cu/chemistry/groups/zhu/index.html X-MOL有机领域学术讨论QQ群(450043083)

微纳光伏器件光电热耦合仿真技术新突破

近年来,新结构、新机制和新材料体系在微纳光伏领域不断涌现。为提高研究效率,快速锁定高效、稳定的光电转换设计方案,指导器件的制备和开发,基于多物理场耦合的光伏器件仿真与性能预测技术正发挥着越来越重要的作用。然而,当前光伏器件的设计大多仍停留在基于陷光理论的纯光学预测或低维载流子动力学分析层面,难以用于分析具备三维强空间特征和多物理场耦合的新型微纳光伏器件。此外,光伏器件涉及的不仅仅是单纯的光学吸收或光电耦合问题,而是光学、电学和热力学三个物理场强耦合的问题。只有彻底的在光学、电学和热力学层面把握光伏器件的内在光电转换、光热转换、热电转换机理,才能更深入了解光伏器件能量转换与守恒的本质,从而更为有效地设计高转化效率光伏器件。 最近,苏州大学光电信息科学与工程学院李孝峰教授(点击查看介绍)带领博士生尚爱雪深入研究了光伏器件中的光电热转换问题,利用有限元方法成功实现了光伏器件的光电热多物理耦合仿真。在光伏系统中,除了光学反射、透射和光功率转换成电能以外,绝大部分能量通过不同的物理过程转化成热(如高能光子注入引起的热化、载流子在光伏器件中的输运、体载流子复合、界面/表面载流子复合、Peltier热等),并以热的形式进行传导和扩散。李孝峰团队以砷化镓太阳电池为例,全面分析了太阳能电池工作的整个光学、电学和热力学过程,该成果发表在材料领域顶级期刊Advanced Materials 上。 图1为普通GaAs太阳电池系统中的能量密度详细量化分布图。在总功率密度为1 kW/m2的AM1.5太阳光照下,器件的热化、表面反射、光学透射、减反射层吸收、焦耳热、非辐射复合、辐射复合、Peltier热以及电学输出对应的功率分布均被详细算出。除此之外,经光电热耦合仿真,不同物理过程分配的功率密度之和与输入功率严格匹配,印证了计算的守恒性。这是首次关于光伏系统中能量密度详细分布的理论报道。 图1.砷化镓太阳电池中的能量密度分布。图片来源:Advanced Materials 图2是器件光电流密度和上下表面复合、体复合损失等效的电流密度随正向偏置电压的变化曲线。在增加偏置电压的过程中,可以观测到不同复合对暗电流的贡献,进而帮助科学家们有针对地进行器件优化,抑制暗电流并提高开路电压和光电转换效率。 图2.砷化镓太阳电池中不同成分的电流和偏置电压的关系。图片来源:Advanced Materials 作者通过对光伏器件的光电热分析,得到光伏系统中的热源分布,并将热源耦合到热传导方程,得到对流、辐射降温功率密度以及电池温度变化与偏置电压的关系。在光电热耦合仿真下,热对流和热辐射消耗的功率以及器件的稳态温度随正向偏置电压的变化曲线分别如图3a和3b。可以看到,在最佳工作电压(最大输出功率)下,器件通过热辐射和热对流造成的功率损失最低,以电的形式输出功率最高,因而器件温度处于最低值。 图3. 砷化镓太阳电池中热力学问题分析。(a)对流降温、辐射降温与偏置电以及(b)电池温度变化与偏置电压的关系。图片来源:Advanced Materials 光伏器件光电热仿真的意义在于: 1)揭示了光伏器件中光电、光热和热电物理问题; 2)量化了光伏器件中各种成分的电流和能量损耗,为光伏器件设计提供指导; 3)模型可用于分析光伏器件热力学平衡、温度分布等系列问题; 4)可对范围更广的光电热器件进行基础研究和器件设计。 该论文作者为:Aixue Shang and Xiaofeng Li 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文): Photovoltaic Devices: Opto-Electro-Thermal Physics and Modeling Adv. Mater., 2017, DOI: 10.1002/adma.201603492 李孝峰教授简介 李孝峰,男,教授,博士生导师,苏州大学光电信息科学与工程学院副院长,中组部第三批青年千人、江苏省双创、江苏省333等高层次人才计划入选者。曾获四川省优秀博士论文和全国百篇优秀博士论文提名,在新加坡南洋理工大学和伦敦帝国理工学院工作5年,2012年1月入职苏州大学,已累计发表SCI期刊论文98篇。现担任OSA Applied Optics 和IEEE Photonics Journal的期刊Associate Editor,Scientific Reports期刊编委。研究方向:1)微纳光伏器件陷光与光电转换、2)热电子光电转换、3)微纳光学。 http://www.x-mol.com/university/faculty/38323 X-MOL材料领域学术讨论QQ群(338590714)

活性共价化学标记-质谱分析蛋白质复合物局部微观结构

现阶段蛋白质结构分析表征主要通过X射线晶体衍射、冷冻电镜、核磁共振等方法进行,但这些技术对样品的纯度和用量要求高、表征通量低。近年来质谱已经成为蛋白质结构分析表征的重要补充,具有灵敏度高、可分析复杂混合物、可高通量动态分析等特点。现有的质谱技术在表征蛋白质复合物结构时通常需要使用双官能团分子进行化学交联,然后通过交联多肽的鉴定获得蛋白质亚基之间的位置结构信息。在进行酰化等化学交联反应后,蛋白质复合物通常已经不再具备生物活性。 活性状态下,生物体中的赖氨酸通常带正电,对于稳定蛋白质结构、调控蛋白质功能具有至关重要的作用。由于掩埋带电氨基酸需要较大能量,因此多数的赖氨酸都位于蛋白质表面,而一些位于蛋白-蛋白相互作用界面的赖氨酸则与周围基团形成氢键或静电相互作用。因此,考察蛋白质复合物内赖氨酸的局部微观环境对于了解活性状态下的蛋白结构和功能十分重要。现阶段还没有能够系统分析蛋白质复合物内部活性赖氨酸局部微观结构的方法。 中国科学院大连化学物理研究所的王方军研究员(点击查看介绍)团队通过将活性二甲基化共价化学标记和质谱技术相结合的方法,很好的弥补了上述缺憾。通过甲醛和氰基硼氢化钠对赖氨酸侧链上的伯胺进行还原二甲基化标记反应是一种高效稳定的共价化学标记方法,在核磁共振和X射线晶体衍射的研究中,已经证实这种方法不会改变蛋白质的结构与活性。此外,二甲基化标记后赖氨酸残基的带电状态不改变,所以这种方法也几乎不会引入人为的蛋白质构象变化和蛋白-蛋白相互作用。裸露在蛋白质表面的自由赖氨酸和包埋在蛋白质内部或参与相互作用的赖氨酸相比,能够更加容易、快速地被标记。因此,赖氨酸的标记效率就代表着它们在微观局部环境中与周围氨基酸残基的相互作用(氢键和静电相互作用)强度。 图1. 蛋白质赖氨酸侧链氨基活性二甲基化共价标记策略示意图。位于蛋白质表面的“自由”赖氨酸更容易被标记,位于蛋白质相互作用界面的赖氨酸由于氢键和静电相互作用等较难被标记。标记后赖氨酸电荷状态不变,仍然保持其原有生理结构和生物活性。菠菜PSII复合物在进行高度标记(所有赖氨酸标记效率均大于85%)后仍然保持高放氧活性(1000 μmol O2 (mg of chlorophyll)-1h-1, 原有活性的77%)。 这一方法应用在蓝细菌、红藻和菠菜的光系统II(photosystem II, PSII)蛋白质复合物局部微观结构对比分析中。在三个物种间,总共鉴定到121个标记效率不同的赖氨酸;物种间标记效率一致的赖氨酸主要集中于PSII蛋白质复合物的lumen区域,并且位于与氧释放相关的蛋白质亚基(PsbB、PsbC、PsbD、PsbO)的相互作用界面上。通过活性二甲基标记结合质谱分析的方法考察膜蛋白质复合物内赖氨酸的微环境,为深入了解进行光合作用的不同物种间PSII蛋白质复合物上的保守和非保守结构信息提供了依据。 图2. 在蓝藻、红藻、菠菜PSII复合物活性标记分析中高度一致性的低标记赖氨酸所处微观局部结构图。PsbB-Lys-320 (a, b), PsbB-Lys-307 (c, d), PsbC-Lys-435 (e, f), PsbD-Lys-307 (g, h), PsbO-Lys-158 (i, j)。由于其所处环境中存在较强的氢键和静电相互作用,标记进程相对较慢,标记程度较低。 图3. 在蓝藻、红藻、菠菜PSII复合物活性标记分析中标记效率一致的赖氨酸的结构分布图。主要集中于PSII蛋白质复合物的lumen区域,并且位于与氧释放相关的蛋白质亚基(PsbB、PsbC、PsbD、PsbO)的相互作用界面上。这也从侧面表明这四个蛋白质亚基在不同物种中具有较高的保守性。 这一成果近期发表在《Analytical Chemistry》上,文章的第一作者是中国科学院大连化学物理研究所博士研究生周烨和吴越。 该论文作者为:Ye Zhou, Yue Wu, Mingdong Yao, Zheyi Liu, Jin Chen, Jun Chen, Lirong Tian, Guangye Han, Jian-Ren Shen, Fangjun Wang 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文): Probing the Lysine Proximal Microenvironments within Membrane Protein Complexes by Active Dimethyl Labeling and Mass Spectrometry Anal. Chem., 2016, 88, 12060-12065, DOI: 10.1021/acs.analchem.6b02502 王方军研究员简介 王方军博士,中国科学院大连化学物理研究所研究员。2005年6月于浙江大学获学士学位,2011年7月于中国科学院大连化学物理研究所获博士学位(导师:邹汉法研究员),其中2010年1月至2011年3月于加拿大渥太华大学系统生物学研究所联合培养(合作导师:Daniel Figeys教授)。2011年9月破格获得大连化学物理研究所“百人计划”资助。曾获中国科学院优秀博士学位论文(2012年),UCAS-Springer优秀博士学位论文(2013年),入选中国科学院青年创新促进会(2014年)。主要从事蛋白质、修饰蛋白质、蛋白质复合物液相色谱-质谱分析表征新方法研究,以第一作者/通讯作者发表SCI论文30余篇, SCI他引1300余次。担任中国蛋白质组学专业委员会理事,中国分析测试协会青年学术委员会委员等协会职务。 http://www.x-mol.com/university/faculty/38322 X-MOL分析领域学术讨论QQ群(292125992)

微资讯:英名校联盟23所大学曝学术造假丑闻,涉抄袭捏造;复星集团副董事长兼CEO梁信军宣布裸辞

【3月27日】Baxalta前CEO 执掌Alexion 美国罕见疾病制药商Baxalta前CEO Ludwig Hantson又要出山了,正处于困境中的 Alexion向其伸出了橄榄枝,邀请其担任掌门人。Hantson在进入Baxalta之前,曾负责运营一家市值60亿美元的集团公司,并负责上市13款产品。 目前Alexion日子并不好过,原CEO和CFO均已离职,公司裁员200多名,约占总员工数的7%。 https://endpts.com/ex-baxalta-ceo-ludwig-hantson-gets-the-top-job-at-a-troubled-alexion/ 【3月28日】 “首批中国十大科技旅游基地”发布 3月28日,国家旅游局、中国科学院共同发布“首批中国十大科技旅游基地”。国家旅游局局长李金早指出,要以培育高水平科技旅游产品为突破口和先行军,进一步深化旅游供给侧改革,推进旅游与科技融合发展,满足游客对科技旅游产品的需求。 国家旅游局与中国科学院共同发布的“首批中国十大科技旅游基地”包括:贵州黔南500米口径球面射电望远镜、中国科学院西双版纳热带植物园、湖北宜昌长江三峡水利枢纽工程、中国科学院南京紫金山天文台、中国科学院青岛海洋科考船、中国科技馆、甘肃酒泉卫星发射基地、中国科学院安徽合肥董铺科学岛、中国科学院西安国家授时中心和中国科学院遥感卫星接收站三亚站。 http://www.cnta.gov.cn/xxfb/jdxwnew2/201703/t20170328_820791.shtml 【3月27日】恒逸集团34亿美元投资文莱石化产业 3月27日,中国民营石化企业浙江恒逸集团与文莱能源局、经济发展局在文莱帝国酒店正式签署关于恒逸文莱PMB(大摩拉岛)石油化工项目的实施协议,集团董事长邱建林随后正式宣布文莱项目一期34.45亿美元的投资决定。 实施协议明确了恒逸在项目建设和运营期间可得到的政府支持,以及应该承担的经济、社会责任。恒逸项目一期规划炼油产能800万吨/年(或17.5万桶/日),项目建成后将可完全满足文莱国内市场油品需求,并帮助当地发展油气下游产业,提升未来经济增长潜力。 http://www.hengyi.com/news/html/?465.html 【3月29日】复星集团副董事长兼CEO梁信军宣布裸辞 3月28日,复星国际在港交所发布公告称,梁信军由于“健康原因”自3月28日辞任公司执行董事、副董事长、首席执行官及薪酬委员会委员。丁国其则同日起辞任公司执行董事及高级副总裁,理由是“为投入更多时间于家庭”。受此消息影响,复星医药A股和H股开盘均表现不佳。 2016年度,复星医药实现营业收入146.29亿元、利润总额35.72亿元、归属于上市公司股东净利润28.06亿元和归属于上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润20.93亿元,分别较2015年增长16.02%、5.92%、14.05%和26.36%。在过去十年中,复星医药扣除非经常性损益后的归属于上市公司股东的净利润指标实现了约36%的年复合增长率。 其中,药品制造与研发业务实现营业收入102.60亿元,较2015年增长14.83%;医疗服务业务实现收入16.78亿元,较2015年增长21.67%。 http://finance.sina.com.cn/stock/hkstock/marketalerts/2017-03-29/doc-ifycstww1748001.shtml 【3月29日】 2016年国家自然科学基金资助总额近270亿元 国家自然科学基金委员会七届五次全委会传来消息,2016年,国家自然科学基金择优资助各类项目41184项,资助用于项目设备费、材料费、差旅费等直接费用227.06亿元,用于基金依托单位在项目组织实施过程中支出的间接费用40.97亿元,资助总额达到268.03亿元。 国家自然科学基金委主任杨卫介绍,2016年基金委聚焦基础前沿,共资助面上项目16934项,直接费用101.75亿元;加强优先领域部署,资助重点项目612项,直接费用17.15亿元;国家重大科研仪器研制项目资助89项,直接费用8.24亿元;结合国家战略需求,推进重点领域跨越发展,资助“引力波相关物理问题研究”等重大项目23项,直接费用3.5亿元。结合国家重大需求和科学前沿,部署实施重大研究计划,启动“共融机器人基础理论及关键技术”等4个重大研究计划,计划资助直接费用8亿元。围绕构筑国际学术高地,试点实施“克拉通破坏与陆地生物演化”等3个基础科学中心项目,资助直接费用5.12亿元。 在人才建设方面,基金委进一步向青年人才倾斜。杨卫表示,2016年,青年科学基金资助16112项,直接费用31.17亿元;优秀青年科学基金资助400人,直接费用5.2亿元;国家杰出青年科学基金资助198人,直接费用6.79亿元。此外,基金委于去年调整优秀青年科学基金项目申请限项规定,扩大申请范围,申请量比上年增长25.37%。同时,研究类项目评审也更注重向优秀青年科研人员倾斜。数据显示,2016年40岁以下的面上项目负责人占比达44.61%,比上年增加1.47%。50岁以下重点项目负责人占比达49.35%,比上年增加2.31%,研究队伍结构进一步得到优化。 http://news.gmw.cn/2017-03/29/content_24079590.htm 【3月29日】美允许经费申请包含预印本成果 美国马里兰州贝斯达国立卫生研究院(NIH)近日传出消息,研究人员在申请该机构的资金时,可以把预印本或尚未经过同行评议的手稿作为部分申请资料。 “NIH鼓励研究人员用临时研究成果如预印本,加速其成果的传播,同时加强其工作严谨性。”一份公告称。它解释说,预印本“可以在任何其他研究成果被引用的地方加以引用”。NIH院外研究副主任Michael Lauer说,到目前为止,预印本仅可以在部分特定的提议中列举引用。 这一消息对于生物医学领域的研究人员来说是一个胜利,他们倡议将预印本作为更快地分享研究成果的方式,避免等待一篇文章经过正式同行评议并发表在一个期刊上的漫长共享过程。“这是巨大的一步。”生命科学领域推动使用预印本的非营利组织ASAPbio的执行主任Jessica Polka在推特网上留言。 尽管生理学家长期以来一直在以预印本形式分享其成果,但因为各种原因,生物学家对此接受得比较慢,比如担心在竞争中被别人抢先,担忧尚未受到评审的医学发现。研究人员还担心期刊不会接受已经公开的草稿等。但生物预印文本正在赶上来,支持者认为它会加速科研的传播,帮助研究人员尽快地获得反馈,让年轻科学家因尚未正式发表的文章获得好评。 http://news.sciencenet.cn/dz/dznews_photo.aspx?id=27522 http://www.sciencemag.org/news/2017/03/nih-enables-investigators-include-draft-preprints-grant-proposals 【3月29日】英名校联盟23所大学曝学术造假丑闻,涉抄袭捏造 英国媒体揭发,由牛津、剑桥、伯明翰等24所名校组成的“罗素大学联盟”中,23所大学在2011年至去年间隐瞒至少300起涉及论文抄袭、捏造及数据有欠准确的事件。 遭撤回的论文大多曾被认为是“突破性医学发现”,其中近年最具争议的是伦敦大学涉嫌行为不当的问题。该校伯贝克学院院长拉奇曼的多篇科学论文遭到校方调查,最终有两篇需要撤回,另外6篇经修改后获得刊登。 拉奇曼的论文问题很严重,其同事曾就当中超过50篇提出疑问,包括未获得许可便擅自在论文中加入他人的数字及图像。今年1月,伦敦大学计划再对拉奇曼展开新一轮调查。 除伦敦大学外,一篇刊于《科学》期刊、讲述使用免疫系统对抗癌症的“突破性”论文,去年12月在伦敦帝国学院遭调查后,同样需要被撤回。 http://www.chinanews.com/gj/2017/03-29/8186028.shtml

上海科技大学免疫化学研究所姜标研究组招聘药物化学博士后2-3名

上海科技大学免疫化学研究所姜标研究组主要从事新药开发的相关研究。因课题项目需要,拟招聘愿意从事药物开发相关方向博士后2-3名,岗位汇报对象为研究组PI。 招聘岗位及人数 博士后2-3名 招聘条件 1) 拥有或即将获得药物化学、有机化学等相关专业博士学位; 2) 具有良好的学术态度和科研习惯,愿意承担具有挑战性课题; 3) 具有独立思考、设计并开展课题的能力; 4) 具有良好的中英文口头表达和写作能力; 5) 具有良好的人际关系和团队协作精神,工作努力,作风踏实。 岗位职责 1) 从事新药开发相关研究,独立开展课题; 2) 协助实验室负责人培养研究生; 3) 协助实验室负责人做好安全及日常管理工作。 工作条件与工资待遇 按照上海科技大学博士后相关规定执行,根据个人具体情况,提供具有竞争力的薪酬、津贴和福利。根据个人表现可以留组工作或者推荐出国。 申请方式 1、详细的个人中英文简历:包括学习工作经历、主要研究工作内容、代表论文论著清单、获得的奖励情况。 2、所有材料用电子版发至yangxb@shanghaitech.edu.cn,邮件标题请注明:申请博士后。

英名校联盟23所大学曝学术造假丑闻,涉抄袭捏造

英国媒体揭发,由牛津、剑桥、伯明翰等24所名校组成的“罗素大学联盟”中,23所大学在2011年至去年间隐瞒至少300起涉及论文抄袭、捏造及数据有欠准确的事件。 遭撤回的论文大多曾被认为是“突破性医学发现”,其中近年最具争议的是伦敦大学涉嫌行为不当的问题。该校伯贝克学院院长拉奇曼的多篇科学论文遭到校方调查,最终有两篇需要撤回,另外6篇经修改后获得刊登。 拉奇曼的论文问题很严重,其同事曾就当中超过50篇提出疑问,包括未获得许可便擅自在论文中加入他人的数字及图像。今年1月,伦敦大学计划再对拉奇曼展开新一轮调查。 除伦敦大学外,一篇刊于《科学》期刊、讲述使用免疫系统对抗癌症的“突破性”论文,去年12月在伦敦帝国学院遭调查后,同样需要被撤回。 http://www.chinanews.com/gj/2017/03-29/8186028.shtml

美允许经费申请包含预印本成果

图片来源:Science 美国马里兰州贝斯达国立卫生研究院(NIH)近日传出消息,研究人员在申请该机构的资金时,可以把预印本或尚未经过同行评议的手稿作为部分申请资料。 “NIH鼓励研究人员用临时研究成果如预印本,加速其成果的传播,同时加强其工作严谨性。”一份公告称。它解释说,预印本“可以在任何其他研究成果被引用的地方加以引用”。NIH院外研究副主任Michael Lauer说,到目前为止,预印本仅可以在部分特定的提议中列举引用。 这一消息对于生物医学领域的研究人员来说是一个胜利,他们倡议将预印本作为更快地分享研究成果的方式,避免等待一篇文章经过正式同行评议并发表在一个期刊上的漫长共享过程。“这是巨大的一步。”生命科学领域推动使用预印本的非营利组织ASAPbio的执行主任Jessica Polka在推特网上留言。 尽管生理学家长期以来一直在以预印本形式分享其成果,但因为各种原因,生物学家对此接受得比较慢,比如担心在竞争中被别人抢先,担忧尚未受到评审的医学发现。研究人员还担心期刊不会接受已经公开的草稿等。但生物预印文本正在赶上来,支持者认为它会加速科研的传播,帮助研究人员尽快地获得反馈,让年轻科学家因尚未正式发表的文章获得好评。 http://news.sciencenet.cn/dz/dznews_photo.aspx?id=27522 http://www.sciencemag.org/news/2017/03/nih-enables-investigators-include-draft-preprints-grant-proposals

2016年国家自然科学基金资助总额近270亿元

国家自然科学基金委员会七届五次全委会传来消息,2016年,国家自然科学基金择优资助各类项目41184项,资助用于项目设备费、材料费、差旅费等直接费用227.06亿元,用于基金依托单位在项目组织实施过程中支出的间接费用40.97亿元,资助总额达到268.03亿元。 国家自然科学基金委主任杨卫介绍,2016年基金委聚焦基础前沿,共资助面上项目16934项,直接费用101.75亿元;加强优先领域部署,资助重点项目612项,直接费用17.15亿元;国家重大科研仪器研制项目资助89项,直接费用8.24亿元;结合国家战略需求,推进重点领域跨越发展,资助“引力波相关物理问题研究”等重大项目23项,直接费用3.5亿元。结合国家重大需求和科学前沿,部署实施重大研究计划,启动“共融机器人基础理论及关键技术”等4个重大研究计划,计划资助直接费用8亿元。围绕构筑国际学术高地,试点实施“克拉通破坏与陆地生物演化”等3个基础科学中心项目,资助直接费用5.12亿元。 在人才建设方面,基金委进一步向青年人才倾斜。杨卫表示,2016年,青年科学基金资助16112项,直接费用31.17亿元;优秀青年科学基金资助400人,直接费用5.2亿元;国家杰出青年科学基金资助198人,直接费用6.79亿元。此外,基金委于去年调整优秀青年科学基金项目申请限项规定,扩大申请范围,申请量比上年增长25.37%。同时,研究类项目评审也更注重向优秀青年科研人员倾斜。数据显示,2016年40岁以下的面上项目负责人占比达44.61%,比上年增加1.47%。50岁以下重点项目负责人占比达49.35%,比上年增加2.31%,研究队伍结构进一步得到优化。 http://news.gmw.cn/2017-03/29/content_24079590.htm

复星集团副董事长兼CEO梁信军宣布裸辞

图片来源于网络 3月28日,复星国际在港交所发布公告称,梁信军由于“健康原因”自3月28日辞任公司执行董事、副董事长、首席执行官及薪酬委员会委员。丁国其则同日起辞任公司执行董事及高级副总裁,理由是“为投入更多时间于家庭”。受此消息影响,复星医药A股和H股开盘均表现不佳。 2016年度,复星医药实现营业收入146.29亿元、利润总额35.72亿元、归属于上市公司股东净利润28.06亿元和归属于上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润20.93亿元,分别较2015年增长16.02%、5.92%、14.05%和26.36%。在过去十年中,复星医药扣除非经常性损益后的归属于上市公司股东的净利润指标实现了约36%的年复合增长率。 其中,药品制造与研发业务实现营业收入102.60亿元,较2015年增长14.83%;医疗服务业务实现收入16.78亿元,较2015年增长21.67%。 http://finance.sina.com.cn/stock/hkstock/marketalerts/2017-03-29/doc-ifycstww1748001.shtml

恒逸集团34亿美元投资文莱石化产业

图片来源:恒逸集团官网 3月27日,中国民营石化企业浙江恒逸集团与文莱能源局、经济发展局在文莱帝国酒店正式签署关于恒逸文莱PMB(大摩拉岛)石油化工项目的实施协议,集团董事长邱建林随后正式宣布文莱项目一期34.45亿美元的投资决定。 实施协议明确了恒逸在项目建设和运营期间可得到的政府支持,以及应该承担的经济、社会责任。恒逸项目一期规划炼油产能800万吨/年(或17.5万桶/日),项目建成后将可完全满足文莱国内市场油品需求,并帮助当地发展油气下游产业,提升未来经济增长潜力。 http://www.hengyi.com/news/html/?465.html

“首批中国十大科技旅游基地”发布

图片来源于网络 3月28日,国家旅游局、中国科学院共同发布“首批中国十大科技旅游基地”。国家旅游局局长李金早指出,要以培育高水平科技旅游产品为突破口和先行军,进一步深化旅游供给侧改革,推进旅游与科技融合发展,满足游客对科技旅游产品的需求。 国家旅游局与中国科学院共同发布的“首批中国十大科技旅游基地”包括:贵州黔南500米口径球面射电望远镜、中国科学院西双版纳热带植物园、湖北宜昌长江三峡水利枢纽工程、中国科学院南京紫金山天文台、中国科学院青岛海洋科考船、中国科技馆、甘肃酒泉卫星发射基地、中国科学院安徽合肥董铺科学岛、中国科学院西安国家授时中心和中国科学院遥感卫星接收站三亚站。 http://www.cnta.gov.cn/xxfb/jdxwnew2/201703/t20170328_820791.shtml

Baxalta前CEO 执掌Alexion

图片来源:ENDPOINTS NEWS 美国罕见疾病制药商Baxalta前CEO Ludwig Hantson又要出山了,正处于困境中的 Alexion向其伸出了橄榄枝,邀请其担任掌门人。Hantson在进入Baxalta之前,曾负责运营一家市值60亿美元的集团公司,并负责上市13款产品。 目前Alexion日子并不好过,原CEO和CFO均已离职,公司裁员200多名,约占总员工数的7%。 https://endpts.com/ex-baxalta-ceo-ludwig-hantson-gets-the-top-job-at-a-troubled-alexion/

Chem封面:光氧化还原催化的芳香烃C-H键亚胺化反应

碳氮键(C-N)的形成是有机化学和药物化学中一类非常重要的反应,也一直是有机合成化学中充满活力的研究领域。其中,因为芳香胺在材料和生物活性分子中普遍存在,芳基C-N键的形成显得尤为重要。从合成角度来讲,C-N键的形成有三种途径,包括(一)C-X键/N-H键偶联;(二)C-H键/N-X键偶联;(三)C-H键/N-H键偶联。尽管钯催化或铜催化的芳基卤化物的胺化反应被认为是一类非常可靠的形成芳香胺的方法(第一类),但从芳基C-H键出发直接发生胺化更符合步骤经济性的原则(第二类和第三类),而第三类即芳基C-H键胺化反应和第二类相比原子经济性更好,但这类方法极具挑战性,以往的少量报道也主要集中在活性芳香烃上。近日,名古屋大学的Kenichiro Itami(点击查看介绍)课题组在Cell Press 旗下的Chem 杂志发表封面文章,报道了在蓝光照射下,利用钌催化剂与简单易得的磺酰亚胺为胺化试剂,实现了芳基C-H键亚胺化反应。这是一类全新的转化,也是一类非常重要的C-N键形成反应。 图片来源:Chem 图1是对第二类和第三类C-N键形成反应的简要总结,在第二类反应中,带有N-X键的胺化试剂得到广泛应用,早期的报道见Minisci的文章,他们利用苯和N-氯代胺试剂经氮自由基历程实现了苯的胺化反应。近期,Ritter、Baran及Itami自己分别报道了简单芳烃和一大类N-X试剂的等摩尔偶联反应,这些胺化试剂包括N-氟代双苯磺酰亚胺NFSI、Selectfluor或者N-琥珀酰亚胺酯NSP(见图1A-1)。而对于第三类C-N键形成反应,即C-H键/N-H键脱氢胺化反应,突破性的进展则是Romero于2015年报道的光氧化还原催化剂催化的芳香烃和唑类底物的等摩尔偶联反应。在该反应中,原位产生的芳基阳离子直接和唑类底物反应(见图1A-2)(Science, 2015, 349, 1326-1330)。本文的工作如图1B所示,芳香环和磺酰亚胺在蓝光照射和钌催化剂作用下发生等摩尔的C-H键亚胺化反应。 图1. 芳基C-H键胺化反应的回顾。图片来源:Chem 如图2所示,作者首先以萘和胺化试剂1a的反应为模板反应,对反应条件进行了优化。通过一系列对照实验对催化剂、光源和氧化剂等进行筛选,最后找到了最佳反应条件:[Ru(bpy)3]Cl2·6H2O (2.5 mol %),1,2-二氯乙烷作溶剂,蓝光照射,2当量的IBB作氧化剂,40 ℃条件下反应12小时,能以79%的收率得到萘的α位C-H键亚胺化产物2a。 图2. 反应条件的优化。图片来源:Chem 有了最佳反应条件,接下来作者对底物的适用性进行了扩展。如图3所示,作者先对磺酰亚胺的R取代基进行考察,发现不同取代基例如甲基苯基、噻吩基(2c)、溴苯基、甲基等,都可以取得中等到良好的收率。 图3. 胺化试剂的扩展。图片来源:Chem 接下来,作者对不同芳香烃进行了考察。如图4所示,不同取代芳烃、稠环芳烃以及芳香杂环化合物等都取得了中等到良好的收率。值得一提的是,3n、3r两个产物还通过X-射线单晶衍射确定了结构。反应对于黄酮类底物也能实现C-H键亚胺化反应(3t),在化合物的合成和修饰中具有重要应用。 图4. 芳香烃底物的扩展。图片来源:Chem 作者还对芳香烃的C-H键亚胺化产物4进一步衍生化,在乙二胺的作用下,选择性脱去甲磺酰基,以98%的产率得到化合物5;5还可以进一步发生N-H键胺化反应,以良好的产率得到化合物6(图5)。由此可见,这类转化具有更广泛的应用价值。 图5. 产物的衍生化。图片来源:Chem 为了更好地理解芳基C-H键亚胺化反应的机理,作者以萘为底物进行亚胺化反应为例,通过循环伏安法和氘代实验对反应过程进行了探究。循环伏安实验表明,在光反应中的Ru(II)*类似于电化学中的Ru(III)作为氧化剂。而Ru(III)的氧化性足够氧化胺化试剂1a。并且,向Ru催化剂和胺化试剂1a的溶液中加入萘或者氧化剂IBB,阳极电流并没有变化,这说明反应的决速步一定在Ru催化剂和1a的电子转移过程中。作者还以9-位氘代的菲作为底物进行反应,动力学同位素效应KIE为1.06,这说明芳基的C-H键断裂也不是决速步。因此作者提出如下催化循环,二价钌催化剂在蓝光照射下成为激发态的二价钌物种,进而被IBB氧化剂氧化为三价,三价钌物种氧化胺化试剂1a为氮自由基,这一步是反应的决速步。氮自由基和萘发生反应形成萘自由基B,B再和C发生氧化反应形成萘正离子E,最后脱去质子得到萘的α位C-H键胺化的产物。 图6. 循环伏安曲线及可能的反应机理。图片来源:Chem ——总结—— Kenichiro Itami课题组报道了一种在蓝光照射下,利用二价钌催化剂与简单易得的磺酰亚胺作为胺化试剂,实现了芳基C-H键亚胺化反应。作者还通过循环伏安法和氘代实验对机理进行了研究。这是一类全新的转化,也是一类非常重要的C-N键形成反应。底物适用性好,符合步骤经济性和原子经济性,在有机合成和药物合成中具有潜在的应用价值。 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文): Catalytic Dehydrogenative C–H Imidation of Arenes Enabled by Photo-generated Hole Donation to Sulfonimide Chem, 2017, 2, 383-392, DOI: 10.1016/j.chempr.2017.02.006 导师介绍 Kenichiro Itami http://www.x-mol.com/university/faculty/38321 课题组主页 http://www.jst.go.jp/erato/itami/index.html X-MOL有机领域学术讨论QQ群(450043083)

Nature子刊:不溶胀的水凝胶,视网膜脱离患者的福音

视网膜常被医生比喻为老式相机的底片,负责感光成像。当我们看东西时,物体的影像通过屈光系统落在视网膜上,信息在视网膜上形成视觉神经冲动,并传递到视中枢形成视觉,这样我们大脑便可建立起物体的影像。视网膜脱离,指视网膜的神经上皮层和色素上皮层发生分离,它通常由高度近视、糖尿病、外伤等因素引起,会引起视力下降、视野丢失甚至失明。 视网膜脱离示意图。图片来自网络 目前,通过外科手术修复是治疗视网膜脱离的最常用方法。手术过程中需要切除部分玻璃体(vitreous body)并向眼球中注射专用的气体(如六氟化硫和全氟丙烷)或硅油来进行填充,以此来托举和顶压脱离的视网膜,使之复位并逐渐恢复正常。然而气体与硅油均存在一些问题,例如,由于气体和硅油的密度比水小,因而患者要保持面部朝下的体位,这些填充物才能上浮并支撑视网膜。这样的体位需要严格坚持数周,给患者生活造成极大的不便。此外,由于折射光的能力与玻璃体不一样,这两者都会对视力造成一定影响。采用气体填充的患者,在短时间内不能航空旅行,避免海拔上升造成的气泡膨胀和眼内气压的快速增加。而硅油等液体填充物无法被眼睛吸收,填充进去后,需要二次手术取出。如果放置时间过长,则有可能造成青光眼。 视网膜脱离手术修复过程中注射填充物。图片来自网络 近年来,水凝胶因拥有极好的机械稳定性和生物相容性,有望作为新的注射填充物。但由于注射入眼球中的水凝胶往往渗透压高于周围的生理环境,渗透压差导致水凝胶吸水溶胀,一方面会改变其形状及力学性质,一方面还会给周围组织带来伤害。尽管科学家可以通过减少胶内聚合物的含量来降低渗透压,但这样会导致水凝胶不够坚固、成胶速度过慢等问题。 日前,日本东京大学Takamasa Sakai、筑波大学Fumiki Okamoto及其研究团队,采用两步法合成了一种超低聚合物含量的水凝胶,避免了溶胀问题,可作为理想的人工玻璃体,成功地应用于兔子视网膜脱离的修复。相关研究成果发表于Nature Biomedical Engineering杂志上。 Takamasa Sakai教授。图片来源:University of Tokyo 研究人员以分别具有巯基末端和马来酰亚胺末端的星形聚乙二醇为起始物。在第一步中,研究人员将这些可相互作用的活性聚合物混合,分别使巯基末端或马来酰亚胺末端的聚合物过量,进行两个独立的反应,在形成凝胶之前通过稀释来终止反应,得到交联的聚合物簇(polymer clusters)。巯基和马来酰亚胺基团分别“占据”这两种聚合物簇的表面。接着在第二步中,研究人员将两种聚合物簇进行混合,在10分钟的时间内就可以得到聚合物含量超低(4.0 g/L)、不会溶胀的水凝胶(下图)。 两步法合成水凝胶作为人工玻璃体。图片来源:Nature 在随后的动物实验中,水凝胶原料被研究人员注入视网膜脱离的兔子眼球内,随即在眼球内凝胶化形成水凝胶,起到了人工玻璃体支撑视网膜的作用,而且这一效果能持续一年以上(实验持续了410天),被修复的视网膜没有出现再次脱落。并且,这种材料没有明显的毒副作用,也未引起炎症反应。因而,它的生物相容性比气体或硅油更加优异。此外,水凝胶可保持清澈透明,成功解决了气体和硅油带来的视力问题。 水凝胶作为人工玻璃体用于兔子视网膜脱离的修复。图片来源:Nat. Biomed. Eng. 尽管研究结果让人欣喜,但哥伦比亚大学的Stanley Chang教授表示仍然存在些问题。例如,这种低浓度聚合物在与人类更为相似的动物甚至人类的视网膜脱离修复中,是否具有足够的机械强度?此外,研究人员并未对这种水凝胶的降解动力学进行研究,在其液化前水凝胶能够维持多长时间的机械强度?水凝胶是否能够容易地被移出体外?如果血液或蛋白进入到眼内,水凝胶是否仍然保持清彻透明?这些潜在问题都需要进一步考虑。 但毫无疑问,这一研究还是给视网膜脱离的修复带来了新的材料选择。 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文): Fast-forming hydrogel with ultralow polymeric content as an artificial vitreous body Nat. Biomed. Eng., 2017, DOI: 10.1038/s41551-017-0044 部分内容编译自: http://www.nature.com/nature/journal/v543/n7645/full/nature21898.html (本文由冰供稿) X-MOL医药领域学术讨论QQ群(450658255)

可编程的剪纸超材料

近年来,绿色节能建筑正逐步引起人们的关注。相比于常规建筑需要高能耗来维持其正常使用。绿色节能建筑能最大程度地节约能源,保护环境并减少污染,为人们提供绿色舒适的工作和生活环境。作为绿色节能建筑重要的组成部分之一,智能窗(smart window)已经被广泛的运用于实际生活之中。常规的智能窗通常能在透明、半透明和不透明之间切换,因而可以用来控制室内的进光量和进热量。根据建筑所在地的地理位置和实时气候,通过控制智能窗的透明程度可以有效地减少不必要的资源浪费。 近日,美国天普大学机械工程系尹杰教授(点击查看介绍)及其团队成员唐一超与林高建以及来自美国宾夕法尼亚大学材料工程系的合作者Shu Yang教授和Randall Kamien教授、伊利诺伊大学香槟分校建筑工程系Yun Kyu Yi教授,共同研究开发了一种新型可编程的基于剪纸超材料的智能窗,首次实现了智能窗的可编程性和多形貌性。该技术可以通过温度、电、力信号等多种外界响应,自动调节智能窗的整体或局部形貌、结构和透明程度,实现并提高了普通智能窗的节能功能和结构丰富性。 剪纸超材料(kirigami metamaterials)是一种把线性花纹引入到薄板中的超材料。线性花纹将薄板材料分割成多个周期性排布的晶胞(unit cell)。变形时,每个晶胞发生屈曲(buckle)并向面外翻转(tilting),从而实现透射和反射不同角度的太阳光。 该工作中,研究者创新性地在剪纸超材料中每个晶胞的特殊位置引入几何缺陷或者环境温度响应材料(stimuli-responsive),实现了在机械力和温度信号响应下对超材料单个晶格变形和翻转的可控制性。基于单个晶胞变形翻转的可控性,可以实现对整个超材料结构不同晶胞进行编程,从而实现超材料整体的可重构性和多形貌性。 研究者表示,这种可编程剪纸超材料具有良好的应用前景,除了可以作为智能窗为建筑节省资源,还可以同时用作建筑显示板、广告板,体现出“一窗多用”的功能。 这一成果近期发表在Advanced Materials上,文章的第一作者是博士研究生唐一超。 该论文作者为:Yichao Tang, Gaojian Lin, Shu Yang, Yun Kyu Yi, Randall D. Kamien, Jie Yin 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文): Programmable Kiri-Kirigami Metamaterials Adv. Mater., 2017, DOI: 10.1002/adma.201604262 尹杰教授简介 尹杰,天普大学机械工程系助理教授。2007年于清华大学获得硕士学位,2010年于哥伦比亚大学获得博士学位,2010年至2013年在麻省理工学院从事博士后工作,2013年起就职于天普大学。研究领域包括机械超材料、应用材料力学、软机器人、纳米复合材料、仿生材料。在相关力学与材料领域发表论文30余篇。 http://www.x-mol.com/university/faculty/38320 X-MOL材料领域学术讨论QQ群(338590714)

基于刺激响应共聚物表面浸润性变化的电化学信号放大检测单糖对映异构体

注:文末有本文作者科研思路分析 手性是自然界的本质属性。生命体即是一个典型的多层次手性体系。作为生命体的基本构成单元,蛋白质、多糖和核酸等生物大分子均具有手性。不同构型的手性分子表现出高度的选择性,在生命体内的活性、传输和代谢等方面存在显著差异。因此,手性分子的准确识别和测定对探究生命活动中的反应机理以及信号传递等具有重要意义。然而,由于生命体中手性分子识别信号极其微弱,传统的检测方法在灵敏度和选择性方面仍具有很大的挑战。 近日,华东师范大学施国跃教授(点击查看介绍)课题组基于刺激响应共聚物/石墨烯复合材料构建了一种高灵敏、高选择性的电化学手性传感器,并实现对单糖对映异构体的手性信号放大检测。在该工作中,利用原子转移自由基聚合(ATRP)反应将共聚物接枝于石墨烯表面,制备得到刺激响应共聚物/石墨烯功能复合材料。基于共聚物与单糖分子间协同氢键作用他们实现了手性分子识别诱导的共聚物表面形貌及浸润性的转变。此转变提高了电活性探针及单糖分子的传质速率以及其在电极表面的吸附能力,电化学信号发生显著增强。同时,结合石墨烯粗糙表面结构的信号放大作用以及电化学交流阻抗技术的高灵敏特征,该方法的检测灵敏度得到显著提高。与传统电化学传感器相反,该方法中手性分子识别促进电极表面发生氧化还原反应,电荷转移电阻减小,利于排除干扰物质表面吸附带来的假信号。因此,该方法具有良好的选择性。基于以上优异的分析性能,该传感器已实现了不同单糖对映异构体的手性区分并成功应用于监测癌细胞对葡萄糖对映异构体的选择性摄取。此外,基于识别-介导-功能的模块化智能共聚物设计思想,该工作也为设计其它生物分子的手性电化学传感器提供了新思路。 相关研究成果已经在Analytical Chemistry杂志上发表,该论文第一作者为15级博士生丁姝姝,共同通讯作者为施国跃教授和朱安伟副教授。 该论文作者为:Shushu Ding, Sumei Cao, Anwei Zhu, and Guoyue Shi 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文): Wettability Switching of Electrode for Signal Amplification: Conversion of Conformational Change of Stimuli-Responsive Polymer into Enhanced Electrochemical Chiral Analysis Anal. Chem., 2016, 88, 12219−12226, DOI: 10.1021/acs.analchem.6b03278 科研思路分析 Q:这项研究的最初目的是什么?或者说想法是怎么产生的? A:手性是自然界的本质属性。不同构型的手性分子在毒性、生物化学活性、传输和代谢机理等方面存在显著差异。由于生命体中手性分子识别信号极其微弱,因而发展出新的分析方法来灵敏地识别测定手性分子具有很大的挑战。刺激响应聚合物因其具有易于制备及修饰、识别性能优异等特性受到广泛关注。然而,目前还没有利用刺激响应聚合物进行电化学手性识别的报道。本工作中,我们巧妙地设计了一种基于刺激响应共聚物/石墨烯复合材料的电化学手性传感器,基于手性分子识别诱导共聚物表面形貌及浸润性转变从而放大电化学响应信号的原理实现对单糖对映异构体的手性信号放大检测。 Q:在研究过程中遇到的最大挑战在哪里? A:本研究中最大的挑战是优化合成条件,以获得具有优异性能的刺激响应共聚物/石墨烯复合材料。我们的团队成员主要为分析化学专业,因此在高分子材料合成方面存在知识储备不足的挑战,未来希望有相关领域的研究者一起合作将研究推动到更高的层次。 导师介绍 施国跃 http://www.x-mol.com/university/faculty/10547 X-MOL分析领域学术讨论QQ群(292125992)

纳米碳储锂行为的几何效应:平坦或弯曲?

随着社会的发展,人们对高能量密度和高容量电池的需求也在不断地增加。石墨具有比容量高、廉价等特点,是一种理想的锂离子电池碳负极材料。但该材料也存在理论容量较低(372 mAh/g)、库仑效率低、循环性能差等缺点,限制了其在锂电负极材料中的应用。理论计算表明,石墨层间距大于0.34 nm才有助于嵌锂脱锂,因此设计具有较大石墨层间距的石墨结构对于提升电学性能十分必要,这一问题成为各国科学家研究的焦点。 近日,北京交通大学王熙教授(点击查看介绍)、河北工业大学唐成春教授(点击查看介绍)以及日本国立材料研究所Golberg教授(点击查看介绍)等课题组在石墨负极材料研究中取得重要突破。他们以SiO2为模板、DMF为氮源和碳源,通过气相沉积法制备了具有良好电学性能的新型多分支氮掺杂石墨管,并探索其相关储能机制。该成果发表在材料领域国际知名期刊Advanced Materials上。 不同于传统的石墨负极材料,此类多分支氮掺杂石墨结构具有特殊的曲面效应以及均相氮掺杂效应,因此表现出非常优异的电学性能。首先,特有的曲面效应增大石墨(0002)晶面间距,有助于更多锂离子的存储;其次,均相氮掺杂效应具有复杂的叠加作用力以及多重杂化键,进一步扩大了晶面间距,导致产生更多缺陷,从而产生锂离子传输通道和储锂位点。 作者通过in situ TEM以及DFT理论计算等手段在原子尺度上揭示相关储锂机制。直壁部分含氮量为5.48%,(0002)晶面间距为0.35 nm,嵌锂后为0.44 nm;弯曲部分含氮量为6.23%,(0002)晶面间距为0.40 nm,嵌锂后为0.56 nm。曲面效应与均相氮掺杂效应两者协同作用,从而提升多分支氮掺杂石墨结构电学性能。 在锂离子电池负极材料研究中,循环寿命与倍率性能一直是其商业化应用的关键因素。以上工作从杂原子掺杂以及材料结构设计两个方面着手,系统探究了相关储能机制,为进一步提高锂电池商业应用潜力提供了方向与依据。 此外,2016年本课题组也致力于其他高性能、柔性、可量产电极材料的开发。比如,量产的三维Si/C复合微球负极材料(公斤级)(Nano Energy, 2016, 24, 111),柔性P@C高稳定钠离子电池负极材料(Nano Lett., 2016, 16, 2054)(ESI highly cited paper)。基于以上研究,本课题组受邀《化学会评论》(Chem. Soc. Rev.)撰写了相关综述文章“Hybrid two-dimensional materials in rechargeable battery applications and their microscopic mechanisms”,并被选为外封面文章进行出版(Chem. Soc. Rev., 2016, 45, 4042)。该文章着重介绍了近年来先进储能材料设计和原子尺度储能机制研究方面的工作。2016本课题组已经发表多篇优秀SCI论文,包括Chem. Soc. Rev. 2篇,Adv. Mater. 2篇,Nano Lett. 2篇,Nano Energy 1篇等。这些研究得到了中组部“青年千人计划”项目和北京交通大学“卓越百人”项目的资助。 该论文作者为:Jinyang Dong, Yanming Xue, Chao Zhang, Qunhong Weng, Pengcheng Dai, Yijun Yang, Min Zhou, Cuiling Li, Qiuhong Cui, Xiaohong Kang, Chengchun Tang, Yoshio Bando, Dmitri Golberg, Xi Wang 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文): ImprovingLi+ Storage Through Homogeneous N-Doping within Highly-Banched Tubular Graphitic Foam Adv. Mater., 2017, 29, 1603692, DOI: 10.1002/adma.201603692 导师介绍 王熙 http://www.x-mol.com/university/faculty/38318 唐成春 http://www.x-mol.com/university/faculty/36507 Golberg http://www.x-mol.com/university/faculty/38319 X-MOL材料领域学术讨论QQ群(338590714)

微资讯:复旦大学实验室爆炸,一学生手被炸伤;厦大原创抗癌新药获美国FDA临床试验许可批件

【3月25日】 厦大原创抗癌新药获美国FDA临床试验许可批件 中组部“千人计划”专家、厦门大学药学院院长张晓坤教授领导团队研发的原创抗癌新药K-80003近日成功获得美国食品药品监督管理局(FDA)的临床试验许可批件,正式进入了新药在被批准上市前必经的临床试验阶段,将开展在晚期结直肠癌患者中的临床测试。据介绍,该药能够很好地抑制癌细胞生存并导致细胞凋亡。 如果K-80003顺利经过临床实验验证,将成为一种低毒副、高疗效的抗癌新药,有望为广大结肠癌患者、特别是为具抗药性的KRAS基因突变型结直肠癌患者带来福音,并可能应用于胃癌、肝癌、乳腺癌等其他癌症治疗领域,估计药品的全球市场规模将超过50亿美元/年。 http://news.cnr.cn/native/city/20170325/t20170325_523676605.shtml 【3月26日】“全球健康药物研发中心”在京启动 日前,由北京市人民政府、比尔及梅琳达•盖茨基金会以及清华大学联合发起成立的全球健康药物研发中心启动仪式在京举行。清华大学校长邱勇、盖茨基金会联席主席比尔•盖茨等出席启动仪式并致辞。 全球健康药物研发中心是由北京市政府、比尔及梅琳达•盖茨基金会以及清华大学共同建设的世界一流非营利性全球医药创新机构。中心关注全球健康问题,针对影响发展中国家贫困人口的重大疾病研发新药。 比尔•盖茨表示,盖茨基金会对与北京市及清华大学在合作建设全球健康药物研发中心上所取得的进展感到非常振奋,并且高度认可中国的创新能力和清华大学的科研优势,今后将一如既往地支持其建设发展。 http://bjrb.bjd.com.cn/html/2017-03/26/content_120270.htm 【3月27日】全球首座深渊生物、微生物样品大数据中心落户上海 深渊生物及微生物在极端环境下生存繁衍,形成了独特的基因类型、特殊的生理机制及代谢产物,是无可替代的生物基因资源库。日前,全球首座深渊生物、微生物样品大数据中心在上海临港建成启用。 这座大数据中心由上海彩虹鱼海洋科技股份有限公司打造。2016年,彩虹鱼公司联合上海海洋大学深渊生命科学中心的科学家,对位于南太平洋的几条深渊海沟进行了科考和取样,获得了非常宝贵的万米深渊的沉积物、海水以及生物样品和影像资料。这些样本经过检测、分离、鉴定后,最终归入彩虹鱼深渊生物、微生物菌种样本库和全基因组大数据中心。 清华大学海洋生物技术研究所所长张荣庆表示,深渊生物、微生物全基因组大数据库的建立,及基于这个大数据库的新药研发是一个全新的新药研发思路,很可能推动一系列新药靶标的发现,必将具有划时代的意义。 http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2017/3/371847.shtm 【3月27日】Tesaro卵巢癌药物喜获FDA批准 专注癌症治疗的生物科技公司Tesaro迎来利好,其研发的PARP抑制剂Zejula (niraparib)已获得美国食品药品监督管理局(FDA)的批准。Zejula获准作为女性多种复发性卵巢癌(包括上皮性卵巢癌、输卵管癌)化疗后的维持治疗。 此前有553名患者参与了Zejula的临床试验,其安全性和有效性已经得到了检验。受此消息影响,Tesaro股价一路上扬。 https://www.fda.gov/NewsEvents/Newsroom/PressAnnouncements/ucm548948.htm 【3月27日】商务部对韩、日等甲基异丁基(甲)酮发起反倾销调查 2017年3月27日,中华人民共和国商务部发布2017年第16号公告,决定即日起对原产于韩国、日本和南非的进口甲基异丁基(甲)酮发起反倾销调查。该产品英文名称:Methyl Isobutyl Ketone,归在《中华人民共和国进出口税则》29141300项下。 根据《中华人民共和国反倾销条例》的规定,商务部将对原产于韩国、日本和南非的进口甲基异丁基(甲)酮的倾销及倾销幅度、中国国内产业的损害及损害程度,以及倾销与损害之间的因果关系进行调查。 http://www.mofcom.gov.cn/article/ae/ai/201703/20170302541200.shtml 【3月28日】英投资启动首项精准医疗计划 为追赶已经布局精准医疗的美国和部分欧盟国家,英国癌症儿童慈善机构26日宣布,投资150万英镑正式启动英国第一个精准医疗计划,对英国所有患癌孩童进行肿瘤DNA测序,以为每个“小天使”制定出最合适的医疗方案。 目前,英国15岁儿童中每年有1600人被确诊患癌,比例高达500分之一,儿童癌症病例占到整个英国癌症人群的0.5%,其中患癌男孩略多于女孩,特别是淋巴瘤患者中,男孩人数是女孩的两倍多。从1966年到2000年,儿童患癌人数增加了38%,虽然有人将这一变化归因于诊断技术的不断改进,但专家们却认为,空气污染、杀虫剂的使用、饮食问题和放射性等,均是造成患癌人数攀升的背后因素。 英国儿童癌症协会执行官克里夫•欧高曼表示,他们的最终目标是让精准医疗惠及每个英国公民,特别是那些存活率很低的罕见高风险癌症患者。 http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2017-03/28/content_366004.htm?div=-1 【3月28日】复旦大学实验室爆炸,一学生手被炸伤 3月27日深夜,上海市消防部门传来消息,当晚接到119报警称复旦大学一实验室发生事故,接报后于21时35分赶赴现场救援处置,现场一名学生手被炸伤。事故现场已由有专门防化处置危险品经验的消防特勤队在处置。 另据知情人透露,当晚有两名本科生在该实验室做实验,受伤学生为三年级本科生,在处理一个约100毫升的反应釜过程中,反应釜发生爆炸,导致学生手部严重受伤,受伤学生已被送往医院救治,事故具体原因仍在调查当中。 http://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_1649150 【3月28日】 马云说要为商人立命,湖畔大学三期开学 “为市场立心、为商人立命、为改革开放继绝学、为新经济开太平。”3月27日上午,湖畔大学第三届开学典礼在杭州举行,校长马云提出“湖畔四为”,表示湖畔大学的使命就是培养更多有责任、有担当、有情怀的中国企业家群体。 在一期、二期学长和校董们的集体见证下,44名来自不同领域的企业家学员由校长马云亲自授予校徽,开始了为期三年的湖畔之旅。与前两届最大的不同是,今年从事实体经济的企业家明显增多,家族企业二代接班人明显增多,此外,新科技、新业态等行业革新领导者比例持续提升。 http://hzdaily.hangzhou.com.cn/hzrb/html/2017-03/28/content_2490596.htm

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