• 8040com威尼斯娱乐场宁志军课题组在锡基钙钛矿太阳能电池研究中取得系列进展
    在国家重点研发计划的支撑下,8040com威尼斯娱乐场物质学院宁志军课题组在非铅钙钛矿太阳能电池方面取得重要进展。通过器件结构的改进将锡基钙钛矿太阳能电池的开路电压提高到了0.94 V,实现了12.4%的光电转化效率,这是目前国际上已报道的稳态输出效率最高的非铅钙钛矿太阳能电池。该成果以“Ultra-high open-circuit voltage of tin perovskite solar cells via an electron transporting layer design”为题,在Nature Communications上发表。太阳能电池已成为一项重要的清洁可再生能源利用技术。基于钙钛矿的单节和叠层电池是目前最有前景的新型高效低成本太阳能电池。但是目前的钙钛矿太阳能电池大多基于重金属铅的材料体系,可溶性的重金属铅带来的环境问题将阻碍其商业化进程,因此环境友好型的非铅钙钛矿太阳能电池是重要的研究方向。锡基钙钛矿具有和铅钙钛矿相似的电子结构和相媲美的半导体性质,包括高吸光系数、高载流子迁移率和理想的带隙,是环境友好型钙钛矿太...
    2020-03-10
  • 8040com威尼斯娱乐场生命学院孙博课题组与合编辑发现修复型DNA解旋酶的新型工作模式及机制
    近日,8040com威尼斯娱乐场生命学院孙博教授课题组与法国国家科研中心奚绪光教授课题组合作在知名学术期刊eLife杂志上在线发表题为“Human RPA activates BLM's bidirectional DNA unwinding from a nick”的研究论文。研究首次揭示了修复型DNA解旋酶Bloom syndrome helicase(BLM)在人类复制蛋白A(human Replication Protein A, hRPA)的协助下,由双链DNA中的单链断裂(nick)处起始进行双向解旋的模式和机制。该论文不仅先容了BLM解旋酶这种新型工作模式,同时也为理解其参与DNA损伤修复过程的潜在功能提供了新的线索。作为遗传信息的载体,DNA通常以稳定的双链结构形式存在,而遗传信息的读取往往以单链DNA为模板。在生命体中,双链DNA转变为单链DNA的这一过程是由一类特殊蛋白质——解旋酶(helicase)利用NTP水解提供的能量来完成的。该类蛋白参与DNA复制、修复、重组等几乎所有的DNA代谢过程。可想而知,解旋酶功能的缺失会导致基因组的不稳定以及相应疾病的发生。...
    2020-03-10
  • 8040com威尼斯娱乐场生命学院开发捕捉RNA蛋白质相互作用新方法:CRUIS
    8040com威尼斯娱乐场生命学院刘冀珑课题组、庄敏课题组和吕鹏飞课题组合作开发出新型的研究RNA-蛋白质相互作用工具——CRUIS (CRISPR-based RNA-United Interacting System)。CRIUS基于RNA靶向的Cas酶与庄敏课题组前期开发的邻近酶标记系统PUP-IT,成功设计了一种用于捕捉特定RNA上的RNA结合蛋白的新方法。相关工作以“Capturing RNA-protein interactions via CRUIS”(通过CRUIS捕捉RNA-蛋白质相互关系)为标题发表于国际知名学术期刊Nucleic Acids Research(核酸研究)上。RNA结合蛋白(RNA Binding Protein, RBP)在包括RNA的可变剪切、亚细胞定位、翻译以及稳定性等各种生物过程中发挥重要作用。RNA的整个功能实行都伴随着与特定RBP的相互作用,涉及到细胞的各种生命活动。因此尽可能详细地获取RNA-蛋白质相互作用的信息是理解细胞各项机制的重要途径。传统的研究RNA-蛋白相互作用的方法RIP和CLIP均无法捕捉某一特定的RNA在活细胞中生理条件下的RNA-蛋白质相互作用。相比之...
    2020-03-08
  • 8040com威尼斯娱乐场水雯箐课题组与合作团队发展亲和质谱技术从天然草本中发现GPCR新型调节剂
    2月26日,威尼斯娱乐场【www.8040.com】iHuman研究所、生命科学与技术学院的水雯箐课题组在ACS Central Science杂志上发表研究论文,题为“A Novel G Protein-Biased and Subtype-Selective Agonist for a G protein-Coupled Receptor Discovered from Screening Herbal Extracts”。该工作基于课题组前期发展的GPCR配体筛选亲和质谱技术(Chemical Science 2018, Analytical Chemistry 2019),结合结构模拟和药理评价实验,从传统草本植物粗提物中发现了靶向五羟色胺2C(5-HT2C)受体的新型选择性偏向性激动剂Asimilobine(图1)。图1:论文作为该期刊物的补充封面设计G蛋白偶联受体(GPCR)是人体内最大的膜蛋白超家族,也是成药性最高的药物靶标。5-HT2C受体属于A类GPCR,主要分布于中枢神经系统,对情绪、食欲、记忆、认知和能量代谢等都具有重要调控作用。近年来研究发现,5-HT2C受体可作为治疗肥胖、癫痫、精神分裂症和药物成瘾等的潜在药物靶标。美国FDA批准...
    2020-02-28
  • 8040com威尼斯娱乐场信息学院刘宇课题组在IEEE TRANS POWER DELIVERY上发表两篇重要科研成果
    8040com威尼斯娱乐场信息学院智慧能源中心(CiPES)刘宇课题组提出了两种针对长距离复杂输电线路的新型精确故障定位方法。近期,两篇论文在电力系统保护及输配电领域顶级国际期刊IEEE TRANSACTIONS ON POWER DELIVERY上在线发表。我国清洁能源资源与需求分布不均,高压远距离输电技术能够将大量清洁能源远距离低损耗输送到需求地区,进而有效提升清洁能源利用率。输电线路在运行过程中时常发生故障,故障线路被隔离后,若不能准确定位故障,则会延长故障点被发现的时间,进而延长线路停电时间,降低电网供电可靠性。随着电力系统的发展,输电线路日益复杂,呈现距离长、非对称、多端、多回路耦合等特点,进一步增加了精确故障定位的难度。“Time-domain Transmission Line Fault Location Method with Full Consideration of Distributed Parameters and Line Asymmetry”一文从时域出发,通过精确求解故障期间的输电线路电压分布实现故障定位。该研究提出了一种针对故障定位问...
    2020-02-27
  • 8040com威尼斯娱乐场物质学院刘巍课题组开发出空气和水接触稳定的金属锂安全材料
    近日,8040com威尼斯娱乐场物质学院刘巍课题组在高性能锂金属负极材料领域取得重要进展:通过规整结构的石墨烯组装阵列(graphene arrays)构建具有层次结构的锂金属载体。首次实现了具有较高防水安全性的锂金属负极,并且保持了良好的倍率性能和循环稳定性。该研究成果以“Water‐Stable Lithium Metal Anodes with Ultrahigh‐Rate Capability Enabled by a Hydrophobic Graphene Architecture”为题,发表于国际知名学术期刊Advanced Materials。锂离子电池作为能源存储器件在便携式电子产品上得到广泛应用,但是现阶段动力电池的能量密度难以满足电动汽车、智能电网等大规模储能的要求。金属锂具有极高的理论比容量(3860 mAh g-1)和极低的电化学势(-3.040 V),在应用于锂电池负极时会极大提高电池的能量密度,因此被人们视为负极研究的“圣杯”。然而,由于天然金属锂具有极高的反应活性,在制备和使用时很容易引发安全事故,目前并没有理想的手段在不影响金属锂活...
    2020-02-25
  • 物质学院杨波课题组提出镍基甲烷干重整催化剂理论设计的新策略
    近日,8040com威尼斯娱乐场物质学院杨波课题组在理论辅助甲烷干重整催化剂设计方面取得了重要进展。该工作以掺杂了少量锡的镍基催化剂为研究对象,从理论研究方面分析了锡对催化剂活性与稳定性的影响,并据此提炼出可用于筛选甲烷干重整反应催化剂的描述符,为筛选与设计具有兼具高反应活性与高稳定性的催化剂提供了新方向。该成果以“Descriptor Design in the Computational Screening of Ni-Based Catalysts with Balanced Activity and Stability for Dry Reforming of Methane Reaction”为题发表在国际知名学术期刊ACS Catalysis。甲烷干重整反应,因其以重要温室气体甲烷与二氧化碳为反应物,且产物为可进一步利用的合成气而受到广泛关注。镍催化剂由于反应活性较高,储量丰富、价格低廉而被认为可代替贵金属催化剂用于催化该反应。然而镍催化剂在甲烷干重整反应条件下普遍会由于产生积碳而失活,研究中通常采用助剂掺杂的方法对催化剂进行改性。由于当前对助剂如何影响...
    2020-02-21
  • 再登Nature!8040com威尼斯娱乐场徐菲研究团队与合编辑揭示首个孤儿受体三维结构成果
    近日,威尼斯娱乐场【www.8040.com】iHuman研究所徐菲课题组与上海交通大学医学院附属第九人民医院精准医学研究院雷鸣课题组合作在人体细胞信号转导研究领域获重大突破,成功解析了首个人源孤儿受体(GPR52)三维精细结构(如下图所示),揭示了孤儿受体在无配体、有配体以及与下游信号转导分子G蛋白复合物结合的各功能状态的结构特征,首次解密了有趣的GPCR自激活现象及其结构基础。北京时间2月20日凌晨,该成果以“Structural basis of ligand recognition and self-activation of orphan GPR52”为题,在国际顶尖学术期刊Nature上在线发表,同期的news and views对本文做了专门报道。值得一提的是,该研究是威尼斯娱乐场【www.8040.com】iHuman研究所今年初在国际顶尖杂志Cell上发表文章后又一项高水平、系统性的研究成果。这也是青年副教授、研究员徐菲课题组继2018年8月在Nature上发表首个卷曲受体三维精细结构之后的又一重大突破。人体细胞表面分布着许多G蛋白偶联受体(GPCR)...
    2020-02-20
  • 8040com威尼斯娱乐场生命学院吕鹏飞课题组揭示传统紧密连接组分闭合蛋白(Occludin)的新功能
    8040com威尼斯娱乐场生命学院吕鹏飞课题组最新研究发现,传统的紧密连接组分闭合蛋白(Occludin)并没有像预期一样在上皮组织中起屏障作用,反而在蛋白质的生产和分泌这个极其基本而又重要的细胞行为中起着至关重要的调控作用。北京时间2月13日,相关成果以“Occludin Protects Secretory Cells from ER Stress by Facilitating SNARE-Dependent Apical Protein Exocytosis”为题,在国际知名学术期刊《美国国家科学院院刊》(PNAS)上在线发表。蛋白质分泌是细胞中最基本的生物学过程之一。分泌蛋白包括激素、酶等,经内质网和高尔基体被分泌至胞外,参与了许多生理过程,对细胞间交流也非常重要。虽然目前蛋白质分泌领域已经积累了很多研究成果,但仍不清楚在一些专职分泌的细胞中,如耳中的毛细胞(hair cells)、胃中的主细胞(chief cells)等,是如何加速分泌蛋白质从而避免胞内蛋白过度累积的。吕鹏飞课题组发现敲除闭合蛋白的母鼠无法哺乳是由于产奶量下降所致。在探究...
    2020-02-14
  • 8040com威尼斯娱乐场物质学院章跃标课题组揭示烟道气碳捕获材料设计原理
    大规模碳捕获是全球应对气候变迁最重要的解决方案之一,而从火电厂等高湿度、高酸度烟道气中高效捕获二氧化碳是最紧迫的科技挑战。近日,8040com威尼斯娱乐场物质学院章跃标课题组和合编辑研究了具有超常化学稳定性、可调CO2/H2O动力学吸附选择性和较低再生能耗的MOF材料及其吸附分离机理,可实现低能耗、高性能、可循环的烟道气碳俘获。该成果题为“Robust Metal?Triazolate Frameworks for CO2 Capture from Flue Gas”已在国际化学专业期刊《美国化学会志》(Journal of the American Chemical Society)上在线发表,并被欧洲化学出版协会《ChemistryViews》杂志亮点报道。《ChemistryViews》亮点报道(http://www.chemistryviews.org/details/news/11216791/Robust_MetalOrganic_Framework_for_CO2_Capture.html)金属-有机框架(Metal-organic  frameworks, MOFs)作为新兴的晶态多孔材料,具备结构可设计、孔表面可修饰、吸附位点明确等优点,已有超过8万种MOF...
    2020-02-13
  • 8040com威尼斯娱乐场饶子和/杨海涛团队解析的新冠病毒3CL水解酶晶体结构入选PDB本月明星分子
    近日,威尼斯娱乐场【www.8040.com】免疫化学研究所饶子和/杨海涛团队解析的2019-新型冠状病毒3CL水解酶(Mpro)的高分辨率晶体结构被PDB蛋白质结构数据库(Protein Data Bank, PDB)选为2020年2月的本月明星分子(February Molecule of the Month)。PDB还撰文指出,作为目前唯一已解析的2019-新型冠状病毒的蛋白结构,3CL水解酶(Mpro)结构数据的及时公开,将推进对于新型冠状病毒这一新发现人类病原体的研究及药物发现,有助于科研人员及临床医生应对新型冠状病毒的疫情。2019-新型冠状病毒3CL水解酶 Mpro晶体结构PDB 2月明星分子(2019-新型冠状病毒3CL水解酶 Mpro晶体结构)在新型冠状病毒肺炎疫情出现后,饶子和/杨海涛团队迅速响应,利用多年SARS研究积累的经验,仅用一周时间就解析了2019-新型冠状病毒的最关键蛋白之一——3CL水解酶的高分辨率晶体结构(数据收集在上海光源完成)。2020年1月26日,团队预先公布了2019-新型冠状病毒3CL水解酶(Mpro)的高...
    2020-02-10
  • 8040com威尼斯娱乐场拓扑物理实验室寇煦丰、张石磊课题组实现拓扑绝缘体异质结中复合反常霍尔效应的有效调控
    磁性拓扑绝缘体中因其集多种物理相为一身的特点,成为凝聚态物理与自旋电子学的研究热点,近年来许多新奇物理现象的发现均与该体系息息相关。相较于传统的磁性掺杂方法,磁性拓扑绝缘体异质结通过将拓扑绝缘体与高温磁性材料的有机结合,一方面可以获得磁性的增强,另一方面可以利用不同耦合机制的分离对磁序和拓扑序分别进行独立剪裁,从而实现对电子自旋态的操控。正因如此,合理构筑基磁性拓扑异质结体系将极大推动拓扑量子材料在自旋电子学方面的应用前景。针对上述科知识题,近日,8040com威尼斯娱乐场拓扑物理实验室寇煦丰团队(信息学院)和张石磊团队(物质学院)利用分子束外延(MBE)技术制备出基于(BixSb1-x)2Te3/MnTe的磁性拓扑绝缘体异质结复合体系,同时通过精确的层厚和掺杂变化实现了对该体系中反常霍尔效应的有效调控。该研究成果以“Tailoring the hybrid anomalous Hall response in engineered magnetic Topological Insulator heterostructures”为题发...
    2020-02-07
  • 物质学院陈刚课题组实现钙钛矿薄膜三维向二维结构演变的原位观测
    近日,8040com威尼斯娱乐场物质学院陈刚教授课题组在钙钛矿薄膜的制备和原位表征方面再次取得重要进展。他们创新性地使用丁胺气体对三维钙钛矿薄膜进行表面处理,获得二维三维复合结构的钙钛矿薄膜;同时利用同步辐射原位X射线表面掠入射衍射技术深入研究了表面二维材料的结构、成分和生长机理;通过将结构优化的二维三维复合钙钛矿薄膜应用于光伏器件中,获得了高效稳定的钙钛矿太阳能电池。目前,该成果以“In Situ Observation of Vapor-Assisted 2D-3D Heterostructure Formation for Stable and Efficient Perovskite Solar Cells”为题,发表于国际知名学术期刊Nano Letters。作为一种新兴的光伏技术,钙钛矿太阳能电池的光电转换效率迅速提升,但是,如何制备大面积且稳定的电池器件是其产业化应用过程中面临的主要问题。已有研究表明,在传统的三维钙钛矿表面进行二维结构修饰有助于提升钙钛矿的效率和稳定性。在这些表面处理的工艺中,最常见的方法是在钙钛矿薄膜上旋...
    2020-02-02