时间:2023-06-23 来源：原创/投稿/转载作者：管理员点击:
单分子科学聚焦分子尺度上的结构设计、单分子分辨表征、物理化学性质研究、理论模拟等多层面工作, 可以呈现被系综平均效应所掩盖的新机理和新规律, 同时以单个分子为组件构建功能器件可以在分子层次上完成信息的检测、转换、传输、存储等功能, 为应对摩尔困境提供潜在的发展路径. 封面图片以卟啉分子作为代表, 以电学、光学、成像和量子比特操控等技术, 凸显了单分子科学作为一个前沿交叉学科的无限潜力. 详见
纳米孔道技术以其与单个分子尺寸匹配的、化学环境精准可控的传感界面以及逐个读取单个分子的特征, 兼具高空间分辨特性、单分子特性和高通量特性. 本文结合这三个特性, 探讨了纳米孔道构建“单分子时间组学”的潜在优势与挑战.
对单分子科学的整体发展概况和突破性成果进行了系统梳理. 从基础科学与应用两个层面介绍其研究意义, 重点阐述基于电学、力学、光谱学等技术对单分子不同维度性质进行表征的进展, 介绍我国学者在该领域所作出的贡献, 并展望其机遇与挑战.
从分子基量子比特的构效关系和分子设计、分子基多能级量子位的研究现状和应用潜力、多功能磁性分子等角度介绍了近年来国内外分子基量子信息材料研究的概况, 并总结了该领域已取得的成果和现状, 展望了今后实现突破的潜在方向和技术路线要求.
数据驱动的机器学习为规则清晰而演化复杂的分子科学研究提供了新工具. 本文介绍了分子科学开放数据集、分子描述符和机器学习算法, 列举机器学习在不同分子科学研究方向中的重要应用案例, 分析讨论了该领域的挑战及潜在发展方向.
单分子电子学旨在研究单分子水平的电子输运行为, 并探索其在电子学领域的潜在应用. 本文简述单分子电子学领域的研究进展, 通过对实验研究领域50余个关键研究工作进行总结和阐述, 以知识树的形式阐述了这些工作之间的演化, 并对该领域的发展趋势作出展望.
随着冷冻电子显微镜技术的发展, 多个经典型瞬时受体电势通道TRPC家族成员的结构已获得了解析. 这些结构展示了TRPC通道四聚体的组装模式、各结构域的空间排布、具有调节功能的钙离子结合位点和多种小分子化合物的作用位点. 结构信息与功能实验相辅相成, 共同揭示了TRPC通道被钙离子双向调节的机制、小分子化合物的作用机制以及在人类遗传疾病中发现的致病突变体的激活机制.
光电半导体是可以实现光电转化功能的重要材料, 广泛应用于发光二极管、光电探测器和太阳能电池等诸多电子器件. 随着理论算法的不断发展, 理论设计方法逐渐成为研究光电半导体的重要手段. 本文从理论设计光电半导体的角度总结了四种设计策略, 介绍了对应策略下的具体设计流程及一系列具有代表性的研究工作, 指出了光电半导体材料领域未来可能的发展方向.
科学数据是重要战略资源. 为充分发挥科学基金投入的效益, 国家自然科学基金共享航次计划自2022年起试点对大洋区域调查资料进行开放共享. 在梳理和分析国内外现状趋势以及问题挑战的基础上, 本文总结了共享航次计划数据开放共享的实践成果, 并对今后工作提出建议, 为我国海洋科学数据管理与开放共享提供参考和借鉴.
西北太平洋黑潮延伸体海区的长期连续观测是一项极具挑战的工作. 本文介绍了一种适用于该海区高海况条件下的大型海气综合观测浮标系统, 对浮标标体和锚系结构提出了创新性设计. 浮标至今已在位工作超过3年, 获取了该海区气象、表层水文以及500 m以浅的多个剖面温盐流要素的观测数据, 为研究黑潮延伸体多尺度海洋动力过程、海气交换变异机理等问题提供了数据支撑.
儿童面对不公平会做出第三方惩罚行为, 但背后的动机是惩罚违规者还是帮扶受害者, 仍有待进一步厘清. 研究通过两个实验探查了在有利不公平和不利不公平两种情境下, 7~10岁儿童第三方惩罚行为的动机. 结果一致发现, 多数儿童都作出了有代价的第三方惩罚行为, 且背后动机指向帮扶弱者.
将电致变色技术与镀银织物相结合, 设计出具有电致变色功能的织物, 可广泛用于具有色彩响应行为的各类智能纺织品. 本研究以聚苯胺薄膜作为工作电极提供变色效果, 以镀银织物作为对电极提供电子导通作用, 再利用凝胶电解质制备了全固态电致变色织物器件. 该聚苯胺电致变色织物器件具有丰富的色彩变化、优异的循环稳定性、较低的变色电压和较快的变色速度以及柔性轻质的特点.