我国科学家实现蓝细菌直接利用二氧化碳合成葡萄糖
2023年6月10日，中国科学院青岛生物能源与过程研究所的研究团队以光自养生物为底盘，基于天然光合作用直接实现了葡萄糖的合成。研究发现以模式蓝细菌藻株聚球藻PCC 7942为底盘，敲除其内源性葡萄糖激酶基因后，无需导入任何外源催化和转运元件，仅通过短期的适应性进化就能获得大量分泌葡萄糖的细胞工厂。结合基因组测序和遗传改造验证发现，工程菌株大量合成葡萄糖是因为其胞内存在稳定的“磷酸糖-糖”代谢循环，而葡萄糖激酶活性阻断导致葡萄糖的磷酸化“再利用”环节受阻，葡萄糖在胞内大量积累形成代谢压力；在适应性进化过程中，聚球藻基因组上synpcc7942_1161基因的一个单点突变（G274A）导致该基因转录大幅上调，并发挥葡萄糖外泌蛋白的作用，将葡萄糖分泌至胞外以解除胞内高糖压力。在机制解析的基础上，研究团队结合转录和代谢组分析，实施了系统的代谢工程改造和培养策略优化，最终将葡萄糖产量提高至5 g/L，达到国际领先水平，提高了光驱固碳产......阅读全文
我国科学家成功合成水裂解生物催化剂
光合作用下，植物利用太阳能将水裂解，释放出氧气，获得电子、质子的过程是自然界最重要的能量转换和物质转换过程。科学家一直试图模拟这一过程以获得洁净的氢能，但如何制备高效的人工水裂解催化剂一直困扰着他们。 最近，中科院化学所张纯喜研究小组首次成功合成与光合作用水裂解催化中心类似的人工催化剂，这一工
我国科学家合成新核素锇160和钨156
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517638.shtm记者从中国科学院近代物理研究所获悉，该所与合作单位组成的科研团队近期首次合成了新核素锇-160、钨-156。相关成果2月15日在国际学术期刊《物理评论快报》（Physical Revi
我国科学家解析小RNA的生物合成机制
小RNA是真核生物中重要的基因调控分子，在生长发育、基因沉默、抵御病毒等动植物的各类生理过程中起着至关重要的作用。小RNA的生物合成中，Dicer家族核酸内切酶选择性识别小RNA前体，切割RNA至特定长度，并选择性地将一条链递呈给下游AGO蛋白从而介导下游基因沉默。Dicer如何起到“分子尺”和
我国科学家提出“定量合成生物学”新范式
生物学理性设计之门 近日，中国科学院深圳先进技术研究院研究员刘陈立与中国科学院院士、中国科学院分子植物科学卓越创新中心赵国屏在《自然综述：生物工程》上发表评述文章，提出了开拓“定量合成生物学”这一新范式，将解决合成生物学“理性设计”的瓶颈问题。该文章通过总结三种合成生物学的设计范式，强调建立可定量预
我国科学家解析小RNA的生物合成机制
小RNA是真核生物中重要的基因调控分子，在生长发育、基因沉默、抵御病毒等动植物的各类生理过程中起着至关重要的作用。小RNA的生物合成中，Dicer家族核酸内切酶选择性识别小RNA前体，切割RNA至特定长度，并选择性地将一条链递呈给下游AGO蛋白从而介导下游基因沉默。Dicer如何起到“分子尺”和
我国学者基于超导量子处理器直接实现高性能三比特门
图 三比特超导量子比特和波形序列的示意图。(a) 三比特和两耦合器的超导电路示意图；(b) 传统分解CCZ门的线路图；(c) 实验直接实现CCZ门的波形序列示意图；(d) 直接实现和利用分解实现CCZ门多层门操作后的泄露对比；(e) CCZ门的真值表；(f) 利用CCZ门生成Toffoli门的真值表
解析天然光合膜如何在生物体内生成和调控
光合作用是指绿色植物、藻类和许多细菌吸收光能，把二氧化碳和水转化葡萄糖并以碳水化合物的形式储存化学能，同时向大气中释放出氧气的过程。因此，光合作用是地球上最重要的生物能量转化过程，不仅驱动着地球的环境变化和生命的起源和进化，也促成了人类文明的产生和发展。 光合作用的一系列生物反应过程，比如光能
美国科学家利用光热合成石墨烯纳米带
随着电子设备体积越来越小，利用传统硅材料制造微小电子元件的挑战日益增大，成本不断增加，石墨烯成为制造下一代电子元器件的重要材料。日前，美国加州大学洛杉矶分校的化学家开发出一种生产石墨烯纳米带的新方法，研究成果发表在《美国化学会志》上。 纳米带是非常狭窄的石墨烯条，只有几个碳原子的宽度。纳米
我国学者利用离子色谱技术成功实现精矿中氯的测定
据了解，2016年第17届ISO/TC183国际标准年会上，确定成立国际标准新工作组ISO/TC183/WG24，并指定崔海容教授作为项目全球召集人和负责人，组织中国、美国、日本、芬兰等7个国家专家和20多个实验室联合攻关，研制《铜、铅、锌精矿中氟和氯的测定-离子色谱法》... 新华社武汉6
我国学者利用基于仿生改性砂子实现多环境淡水收集
某些地区的淡水资源贫乏，严重制约了社会及经济的进一步发展。传统的淡水收集技术往往需要额外的能源，成本较高。太阳能作为一种清洁、可再生的能源利用方式，对其进行高效开发是一种可尝试的途径。近年来，通过将太阳能转化成热能，进而在远远低于水沸腾的温度下产生蒸汽来进行淡水收集的方式已成为研究热点。其中，该
我国科学家基于软物质材料实现可控离子传输
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/513042.shtm人工电子电路主要基于电子和空穴进行信号传输和运算，而自然界中生命体内的信息传递和能量转换则主要依赖于复杂的离子体系。以人体为例，生物系统通过协调多种离子，如钾、钠、钙和氯离子等，实现
我国科学家首次实现快速到达量子加速算法
上海交通大学金贤敏团队提出首个基于光子集成芯片的物理系统可扩展的专用光量子计算方案，首次在实验中实现了“快速到达”问题的量子加速算法。研究人员在飞秒激光直写制备的三维光量子集成芯片中成功构建了大规模六方黏合树并演示了量子快速到达算法内核，相比经典情形展示了平方级加速。研究成果近日发表于《自然—光
我国科学家实现高强韧水凝胶材料新突破
水凝胶材料在生物医学领域展现了广阔的应用前景，成为当前最受关注的生物材料。然而水凝胶材料天生质弱，强度低、韧性差，成为限制其应用的瓶颈难题。尽管当前已有多种提升水凝胶力学性能的方法，例如双网络策略以及基于聚乙烯醇的结构优化策略，但这些方法无一例外涉及冗长制备流程或苛刻制备条件，限制了其临床转化应
我国科学家实现高效水—气跨介质声波通信
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/511962.shtm 近日，中国科学院声学研究所噪声与音频声学实验室成功实现高效水—气跨介质声波通信，相关研究成果日前在国际学术期刊《应用物理快报》发表。 随着人类对海洋世界的探索与开发，实现水
我国科学家首次实现集成光学定向放大器
近日，中国科大校郭光灿院士团队在非互易光子器件研究方面取得重要进展。该团队的董春华研究组首次利用回音壁模式微腔中腔光力的非互易特性，实现了全光控制的非互易多功能光子器件，并首次实现集成光学定向放大器。该成果5月4日在线发表在国际权威期刊《自然通讯》上。 光在一般介质中具有双向传输的互易性，而打
我国科学家成功实现51比特量子纠缠态制备
从中国科学院获悉，中国科学技术大学中国科学院量子信息与量子科技创新研究院潘建伟、朱晓波、彭承志等组成的研究团队与北京大学袁骁合作，成功实现了51个超导量子比特簇态制备和验证，刷新了所有量子系统中真纠缠比特数目的世界纪录，并首次演示了基于测量的变分量子算法。该工作将量子系统中真纠缠比特数目的纪录由
新装置利用阳光将二氧化碳转化为合成气
英国剑桥大学科学家研制出一款利用阳光提供能量的新装置，能直接从空气中捕获二氧化碳（CO2），并将其转化为合成气，作为生产可持续燃料的原料。相关论文发表于新一期《自然·能源》杂志。 该装置是一种太阳能流动反应器，使用专门的过滤器在夜间从空气中捕获CO2。当太阳出来时，阳光加热捕获的CO2，吸收红
二氧化碳合成重要化学品：开辟CCUS高效利用新途径
二氧化碳捕集、利用与封存（CCUS）技术，是煤炭实现低碳排放的主要途径之一，是我国践行低碳发展战略的重要技术选择。CO2的高值化利用，不仅可减少碳排量、缓解温室效应，还能产生显著的社会经济价值。由于CO2分子存在不易活化、反应路径复杂、产品选择性低等问题，其活化转化已成为国际公认的科学难题。
科学家采用飞秒激光实现阿秒电子动力学直接测量
中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室研究人员采用高对比度飞秒激光脉冲技术与等离子体镜锁相机制，解决了飞秒激光脉冲与阿秒电子脉冲的时空同步难题，实验中观测到电子在光场调制下的空间条纹图，实验验证了“全光阿秒电子示波器”的可行性。该研究成果近日发表于《自然—光子学》。 光子
我国科研团队创新催化剂合成方法，实现高效制甲醇
记者2月24日从江南大学获悉，该校化学与材料工程学院刘小浩教授团队采用光诱导—邻近沉积方法，通过精确控制双原子位点的距离，产生优异的协同催化效应，实现二氧化碳加氢近100%选择性生成甲醇，且生成甲醇的时空产率突破纪录。相关研究成果在线发表于国际化学领域期刊《德国应化》。 “近百分之九十的化学化
我国科研团队创新催化剂合成方法，实现高效制甲醇
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517930.shtm记者2月24日从江南大学获悉，该校化学与材料工程学院刘小浩教授团队采用光诱导—邻近沉积方法，通过精确控制双原子位点的距离，产生优异的协同催化效应，实现二氧化碳加氢近100%选择性生成甲
我国学者通过人工叶绿体组装系统实现可控、高效ATP合成
光合磷酸化是自然界光合作用中最重要的环节之一，从根本上决定了光能到化学能的转变，也是高等植物生命活动中化学合成与能量转化的基础。三磷酸腺苷合成酶（ATP合酶）催化生成三磷酸腺苷(ATP)的效率是评价光合作用最重要的参数。近年来，借助天然ATP合酶的生物活性，构建能进行体外催化生成ATP的超分子组
我所实现电催化一氧化氮直接合成环己酮肟
近日，我所催化基础国家重点实验室能源与环境小分子催化研究组（509组）邓德会研究员团队和理论催化创新特区研究组（05T8组）肖建平研究员团队合作，在常温常压下碳基催化剂表面，实现了直接电催化一氧化氮和环己酮加氢偶联构建C=N键合成环己酮肟的新过程。 环己酮肟是化学工业中一种重要的含氮有机化合物，
科学家利用电镀方法实现毫米级厚度单晶铜片制备
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/505164.shtm
科学家利用DNA首次实现碳纳米管可控有序修饰
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/8/484561.shtm 可控有序修饰的单壁碳纳米管。研究团队 供图 记者日前从华南理工大学获悉，该校前沿软物质学院林志伟教授与美国国家标准与技术研究院（NIST）研究员Ming Zheng，利用DN
科学家利用DNA首次实现碳纳米管可控有序修饰
记者日前从华南理工大学获悉，该校前沿软物质学院林志伟教授与美国国家标准与技术研究院（NIST）研究员Ming Zheng，利用DNA首次实现了单壁碳纳米管（SWCNTs）的可控有序修饰。相关研究发表于Science。审稿人对相关研究成果给予了高度评价，认为该工作完成了过去很多研究者尝试但收效甚微
科学家利用超表面实现平面内纳米位移光学感测
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/515996.shtm中国科学技术大学光电子科学与技术安徽省重点实验室微纳光学与技术课题组王沛教授和鲁拥华副教授在精密位移的光学感测研究方面取得新进展，设计了一种光学超表面（metasurface，将二维平
人工合成淀粉引发生物制造业革命
水+二氧化碳+电=淀粉？这个看似天方夜谭的想法，被中国科学家实现。2021年9月，我国首次实现从二氧化碳到淀粉的人工合成，令国际科学界大为惊叹。新年伊始，记者从中国科学院天津工业生物技术研究所（以下简称“工业生物所”）了解到，这项研究又迈出重要一步，在基础研究继续深入的同时，人工合成淀粉的吨级中试装
直接利用能源的空调——地源热泵
地源热泵直接利用地下热能，不会消耗过多电力 地热能分布广泛，储量巨大，尤其是浅层地热能。地源热泵也用电，但是使用量非常少，主要是将浅层地下热能提取转化为高品位的建筑供暖制冷用能。目前世界各国都在利用这项技术，一些寒冷地区的国家主要使用它来进行冬季的采暖，而中纬度国家则利用它来进行冬夏联供。浅层的
新研究实现废弃聚乙烯和二氧化碳耦合转化再利用
近日，华东师范大学化学与分子工程学院教授赵晨团队，构建了沸石-金属氧化物多相催化体系，通过芳构化-氢捕获机制耦合转化废弃聚乙烯与二氧化碳（CO2）为芳烃和一氧化碳（CO），并综合多种原位表征、同位标记、模型物的验证等手段，阐释了芳构化-氢捕获的反应机理。相关研究发表于《科学进展》。废弃的聚乙烯（PE