安徽科技快讯 （总第107期）

来源：安徽省科技厅

导读

省内动态

□ 中国科大在生物质废弃物资源化利用研究方面取得重要进展

□ 安大在纳米储能与发电领域取得进展

□ 中国科大在分子的量子纠缠研究取得重要进展

□ 安医大在材料领域取得新进展

国内资讯

□ 全球首个新冠疫苗人体试验结果公布

国际前沿

□ 德研发出类似白细胞的微型机器人

   省内动态   

▲ 中国科大在生物质废弃物资源化利用研究方面取得重要进展（来源：中国科学技术大学网站）。

中国科学技术大学江鸿教授课题组与俞汉青教授课题组合作，通过耦合快速热解、常压蒸馏及化学蒸汽沉积技术，分别成功制备了高热值且稳定的固相生物煤(bio-coal)和高性能的碳纳米材料(少层石墨烯和碳纳米管)，相关研究成果分别发表于《科学进展》和《自然-可持续发展》。研究团队研究发现，通过常压蒸馏过程参数控制，实现生物油快速结焦可以得到一种新的固体燃料(命名为生物煤，bio-coal)。分析显示不同生物质原料(稻壳、锯末、麦秸秆、甘蔗渣、大豆秸秆等)得到的生物煤热值在25-28MJ/kg，与商用煤热值相当。生物煤具有性能稳定、低含硫量、不含重金属等环境友好性。模型研究表明我国生物煤生产潜力可达402百万吨标准煤。除了生物油以外，热解过程产生大量热解气。研究人员通过优化热解条件，不仅可以利用模型生物质原料(木质素和纤维素)热解气，而且可以直接使用废弃生物质(锯末和麦秸秆)热解气通过化学蒸汽沉积方法制备3D石墨烯(3DGF)。通过改变热解沉积条件，可以得到碳纳米线。这些高附加值碳材料在污染物去除和储能方面展示了良好性能。和传统石墨烯气相沉积相比，生明周期评价(LCA)结果表明利用生物质热解气合成石墨烯具有更小的环境影响和能量消耗。该研究为实现废弃生物质热解技术商业化应用提供了重要的技术支撑。

▲ 安大在纳米储能与发电领域取得进展（来源：安徽大学网站）。安徽大学物理与材料科学学院吴明在教授和胡海波特任教授课题组在纳米储能与发电领域取得进展，相关研究成果发表于《纳米能源》。研究团队提出一种层间电子/离子双传输通道设计策略：基于一维导电细菌纤维素@聚吡咯（BC@PPy）在二维单层过渡金属碳/氮化物（MXene）片层间的均匀插层，同步构筑层间电子/离子双传输通道，有效缓解了二维单层MXene自组装薄膜由片层密堆积引起的层间离子传输受阻以及由插层物引起的层间电子传输受阻问题，实现了MXene/BC@PPy复合电极薄膜面电容密度的有效提升。通过进一步引入岛桥电极结构设计，所制备的可拉伸超容器件可以同时获得高达200.47mF/cm2的面电容密度以及200％的拉伸率。此项研究工作为兼具高能量密度和拉伸率的可拉伸微型超容器件的研制提供了新的策略和思路。
▲ 中国科大在分子的量子纠缠研究取得重要进展（来源：中国科学技术大学网站）。中国科学技术大学杜江峰院士领导的中科院微观磁共振重点实验室与美国国家标准技术研究所合作，在离子阱体系实现带电原子和带电分子的联合调控，首次制备了单原子和单分子之间的量子纠缠态。研究成果发表于《自然》。研究者通过在离子阱体系束缚带电的钙原子和氢化钙分子，使用激光调控制备出他们之间的纠缠态。研究人员初始化原子和分子到某个确定的低能量状态（基态），冷却他们的运动到接近量子的极限，使用激光制备出单个分子转动维度，转动高低能量状态叠加，通过一系列复杂的激光脉冲序列，使得譬如高转动能量的分子的成分引发原子受激发到高能量状态（激发态），产生所需的量子关联——纠缠态。通过观察不同情况下原子和分子协同的状态关联，整合所有信息成一个范围在0到1之间的值，超过0.5的阈值即表示纠缠态的出现。实验中测得的数值在误差范围内远高出这个阈值，表明纠缠态的产生。这项成果对于未来考虑使用分子进行量子信息处理有重要推动作用。

 

▲ 安医大在材料领域取得新进展（来源：安徽医科大学网站）。安徽医科大学生命科学学院青年教师何晓燕和武汉大学生物医用高分子材料教育部重点实验室程巳雪教授合作，在材料学研究领域取得新进展，相关成果发表于《先进功能材料》。研究人员基于生物安全性优良的天然高分子透明质酸和碳酸钙（CaCO3）等材料，构建了能够特异性靶向肿瘤细胞的新型基因编辑体系递送系统，通过敲除肿瘤细胞的转录因子CTNNB1，成功地下调了PD-L1的表达，逆转了其介导的免疫逃逸，重塑了细胞毒性T细胞对肿瘤细胞的免疫监视功能。该研究从肿瘤细胞免疫逃逸的产生机制入手，提出了从根源上逆转肿瘤免疫逃逸的治疗方案，具备较好的临床应用潜力。

   国内资讯     

     ▲ 全球首个新冠疫苗人体试验结果公布（来源：中国科学报）。

军事科学院军事医学研究院生物工程研究所陈薇院士和江苏省疾控中心朱凤才教授团队获得全球首个新冠疫苗人体临床试验结果，重组腺病毒5型载体新冠疫苗在I期临床期间安全，能在人体内产生针对新冠病毒的免疫应答。相关成果发表于《柳叶刀》。研究人员对108名18至60岁未感染新冠病毒的健康成人使用了不同剂量的新型重组腺病毒5型载体新冠疫苗，评估疫苗产生免疫应答的安全性和有效性。受试者被平均分为三组，分别肌肉注射低剂量、中剂量和高剂量的重组腺病毒5型载体新冠疫苗。研究人员定期对志愿者的血液进行测试以确定疫苗是否刺激产生了抵御新冠病毒的抗体和T细胞反应。研究发现，不良反应持续时间均不到48小时，在疫苗接种后两周内，所有剂量水平的疫苗都触发了某种程度的免疫反应。28天后，大多数受试者的结合抗体增加4倍，中低剂量组有一半的受试者、高剂量组有3/4的受试者出现抗新冠病毒的中和抗体。该结果是一个重要的里程碑，证明重组腺病毒5型载体新冠疫苗是有潜力的候选疫苗。

   国际前沿   

     ▲ 德研发出类似白细胞的微型机器人（来源：中国科技网）。

德国马克斯·普朗克智能系统研究所（MPI-IS）成功开发出大小、形状和活动性与白细胞相似的微型机器人，在磁场的导航控制下实现了微型机器人在模拟血管中的快速逆行，为将来通过微型机器人将药物运送到患者病灶深处铺平了道路。相关成果发表于《科学机器人》。研究者以白细胞为模型，成功研发了一款直径约八微米的微型机器人，这种微型机器人由微小的玻璃颗粒组成，镍金材料制成的磁性纳米膜覆盖在球形微型机器人的一侧，可以发现癌细胞的特殊分子作为癌症药物附着在另一侧。在实验室模拟血管环境中，研究人员使用显微镜对机器人进行成像，使用电磁线圈对其进行控制，成功操纵微型机器人快速运动。微型机器人成功克服了血液粘滞力，到达体内深处，在人体复杂环境中实现精准操控，为靶向药物精准输送研究提供了重要支撑。