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小我私家登录 法人登录 一周前沿科技盘货〔53〕丨半导体质料+细胞=“人工光细胞”；《海底两万里》中提到的这项发现，正于以如许的方式走进实际

无机质料与生物界面往往能形成“1+1＞2”的协同效应。近日，中国科学院深圳进步前辈技能研究院合成生物学研究所高翔课题组与芝加哥年夜学田博之课题组由此得到启示，创造出一种新型“人工光细胞”构建要领。儒勒·凡尔纳经典科幻小说《海底两万里》中，传授对于尼摩船主说的一段话道出了那时人们对于在钠电池的期待。而今，这类期待以一种有趣的方式走进实际。

基在国际科技立异中央收集办事平台科创热榜逐日榜单形成的一周科技影象，咱们推出《一周前沿科技盘货》专栏。今天，为各人带来第五十三期。

1《Science Advances》丨半导体质料+细胞=“人工光细胞”

细菌周质空间定向合成纳米光伏颗粒实现光生电子到生物能高效转化

无机质料与生物界面往往能形成“1+1＞2”的协同效应。动物鳞片与表皮细胞、钙板金藻外壳质料与细胞之间，都能形成具备掩护功效的外壳质料。

近日，中国科学院深圳进步前辈技能研究院合成生物学研究所高翔课题组与芝加哥年夜学田博之课题组由此得到启示，他们创造了一种新型“人工光细胞”构建要领，于年夜肠杆菌的周质空间中定向合成CdS半导体质料，为其装上纳米光伏颗粒的外壳，合成新型生物界面。由此，就能够将半导体质料接收光能后孕育发生的电子有用转化为生物能，使不克不及使用光能的工业发酵微生物有用使用光能。

2《海底两万里》中提到的这项发现，正于以如许的方式走进实际

“一公斤的海水有百分之九十六点五是水，百分之二点七是氯化钠……由此您可以看出，氯化钠于海水中含有相称年夜的份量。而我从海水里提掏出来的就是钠……钠电池应该是最强的，它的电动力比锌电池要强好几倍。” 儒勒·凡尔纳经典科幻小说《海底两万里》中，传授对于尼摩船主说的这段话道出了那时人们对于在钠电池的期待。而今，这类期待于以这类方式走进实际。

作为新能源汽车动力电池的一年夜技能线路，钠离子电池市场方兴日盛。钠离子电池与锂离子电池事情道理相似，但利用钠离子作为电荷载体。较锂电而言，钠离子电池具有成本低、安全性、长命命、宽温区、高倍率等上风。但当下，钠离子电池的范围化运用还有面对着许多技能瓶颈。

中国科学院年夜连化学物理研究所储能技能研究部自2015年最先结构钠离子电池技能，聚焦具备高不变性、长命命、高安全性等上风的磷酸盐基钠离子电池技能。该团队对峙基础研究与运用研究并重，实现了钠离子电池从基础研究摸索超过到要害质料中试制备、年夜容量电芯和体系集成。

近日，该研究所李前锋研究员、郑琼副研究员团队自立开发10kWh磷酸焦磷酸铁钠基钠离子电池体系，实现了用电负载的不变供电。体系输出能量为9.7kWh，直流侧能量转换效率为91%。该体系由5个自力的电池模组及与其配套的逆变器、节制模块配合构成。该钠离子电池系统于年夜范围储能范畴具备广漠运用远景。

3《Journal of Climate》丨怎样精准猜测北极的“中暑”水平？

北极海疆划分

北极放年夜效应（Arctic amplification）是全世界天气变化最显著的特性之一，它指的是北极的升温速度约是全世界平均升温速度的2倍以上。全世界变暖年夜配景下，北极放年夜和其驱念头制就成为极地天气学的一个研究热门及前沿标的目的。

近日，中国科学院海洋研究所李晓峰研究团队与美国哥伦比亚年夜学研究团队互助，成长了一款Markov海冰厚度季候猜测模子。该模子包括海冰厚度、海冰密集度、上层海洋热含量、海表温、海表气温、外貌辐射通量、外貌湍流热通量、位势高度场及风场9个天气变量，可以或许猜测12个月间北极海冰厚度场。

此外，研究团队使用交织验证的要领，对于模子猜测技巧于差别季候及海疆举行了评估。这项研究弥补了北极海冰厚度猜测的空缺，对于在北极航道评估及高空间分辩率模式的开发具备主要意义。

4《nature electronics》丨拓扑自旋布局能把持电子及光子吗？谜底揭晓

拓扑自旋固态光源芯片示用意

拓扑自旋布局是将来高密度、高通量、低功耗信息器件的载体，而其于半导体光电子范畴的运用摸索还没有开展。“拓扑自旋布局能把持电子及光子吗？”这一曾经经的未解之谜如今揭开面纱——谜底是必定的。

近日，厦门年夜学半导体研究团队康俊勇传授、张荣传授、吴雅苹传授提出轨道调控的拓扑自旋掩护新道理，初次生长出室温零场下本征不变、长程有序的磁东床（Meron）晶格，并乐成研制拓扑自旋固态光源芯片（T-LED）。这一结果初次实现了从拓扑掩护准粒子到费米子以致玻色子的手性通报。

这一拓扑质料的问世，履历了从理论模仿到装备研发，再到优化质料系统的一系列冲破，开拓了光电子学与拓扑自旋电子学交织交融的新范畴。

5《Satellite Navigation》丨应答极度灾难 “黑天鹅”，科研“奥秘兵器”来了

南美洲北部（a）程度及（b）垂直平均位移（GNSS）与质量异样（GRACE）。亚马逊盆地中部的NAUS站程度及垂直位移时序变化出现较着的年周期及半年周期（d），2015-2016年厄尔尼诺（c）时期，因降雨较小而使垂直位移年夜在其他年份。

又进入一年一度“七下八上”的防汛要害期，这段时间内，我国华北、东北地域将迎来最为集中的降水。这是由于西承平洋副热带高压到达整年最北位置，副热带高压西南侧的西南气流、偏东气流会连续将洋面上的水汽也就是暖湿气流向北运送，暖湿气流一旦与东移南下的冷空气相遇，就轻易形成强降水或者连续性降水。

近期，中国科学院上海天文台金双根研究员领导的卫星导航与遥感研究团队开展了地表负荷季候性旌旗灯号的空间年夜地丈量研究，综合全世界卫星导航体系（Global Navigation Satellite System，GNSS）不雅测位移及重力场恢复与天气试验（Gravity Recovery and Climate Experiment，GRACE）时变重力，提取了陆地水文及积雪等典型地表负荷旌旗灯号，并摸索了地球物理运用。

据称，该研究团队已经把握使用全世界GNSS等不雅测预计每个月全世界时变重力场及高时空分辩率位移场要领，这些空间年夜地丈量技能将对于监测洪涝及干旱等灾难具备主要意义。（专栏作者?李潇潇）

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129546 一周前沿科技盘货〔53〕丨半导体质料+细胞=“人工光细胞”；《海底两万里》中提到的这项发现，正于以如许的方式走进实际 3777 科创热榜前沿科技周报 科创热榜前沿科技周报 国际科技立异中央收集办事平台 国际科技立异中央收集办事平台 2023-07-29 ./W020230729543927815324.png-OD官网-