安徽科技快讯（总第98期）学术资讯

来源：安徽省科技厅

导读

省内动态

□ 中国科大在量子中继技术领域取得重大突破

□ 智能所设计新型光催化材料实现对农药高灵敏检测

□ 安农大发现参与植物涩味化合物水解关键基因

□ 安大合成出光活化荧光增强的氟、氮共掺杂碳点

国内资讯

□ 我国科学家解析出新冠病毒细胞受体全长结构

国际前沿

□ 以色列研发新型环保食品包装材料

省内动态

▲ 中国科大在量子中继技术领域取得重大突破（来源：新华网）。

中国科学技术大学潘建伟团队和济南量子技术研究院以及中国科学院上海微系统与信息技术研究所合作，成功在两个由 50 公里长光纤连接的量子存储器间实现量子纠缠，为构建基于量子中继的量子网络奠定了基础，研究成果发表于《自然》。为实现远距离量子存储器间的连接，研究人员克服了多项技术挑战。首先，采用环形腔增强技术来提升单光子与原子系综间耦合，并优化光路传输效率，将此前的光与原子纠缠的亮度提高了一个数量级。其次，由于原子存储器对应的光波长在光纤中的损耗约为3.5dB/km，在50公里光纤中光信号将衰减至十亿亿分之一，使得量子通信无法实现，团队自主研发周期极化铌酸锂波导，通过非线性差频过程，将存储器的光波长由近红外转换至通信波段，经过50公里的光纤仅衰减至百分之一以上，效率相比之前提升了16个数量级。最后，为实现远程单光子干涉，研究团队设计并实施了双重相位锁定方案，成功地把经过50公里光纤的传输后引起的光程差控制在50nm左右。通过多种技术的结合，研究团队最终实现了经由50公里光纤传输的双节点纠缠，并演示了经由22公里外场光纤的双节点纠缠。

▲ 智能所设计新型光催化材料实现对农药高灵敏检测（来源：中国科学院合肥物质科学研究院网站）。

中国科学院合肥物质科学研究院合肥智能机械研究所黄行九研究员课题组设计制备了一种具有中空结构的直接Z型光催化异质结ZnS/Co9S8，构筑出ZnS/Co9S8光电传感器，可实现对有机农药污染物毒死蜱的高灵敏高选择性检测，研究成果发表于《环境科学》。研究人员根据半导体材料的能带结构设计的直接Z型异质结使光电材料的光生载流子更快地分离并减少了它们的复合，从而提高了光催化性能；加上中空立方块的结构极大地增强了光电材料对光的吸收，这些设计都提高了传感器对毒死蜱的灵敏度。此外，课题组还发现，光电传感器的高选择性归因于ZnS/Co9S8异质结表面上的Co位点与毒死蜱中相邻的S和N原子之间的特异性结合。该研究为设计更简便的高灵敏高选择性光电敏感界面提供了一种新的思路，即可通过设计基于直接Z型异质结构筑光电敏感界面，这在光电检测惰性有机污染物方面具有巨大潜力。

▲ 安农大发现参与植物涩味化合物水解关键基因（来源：安徽农业大学网站）。安徽农业大学茶树生物学与资源利用国家重点实验室夏涛课题组首次从植物体内发现并鉴定了参与植物单宁化合物降解的单宁酰基水解酶基因，相关成果发表于《新植物学家》。植物单宁是植物在生存适应过程中为了抵御微生物或环境胁迫而形成的一种次生代谢物，是决定涩味的主要化合物。长期以来，有关控制植物单宁化合物的合成及水解途径的关键基因尚不清楚，成为国内外植物界高度关注的研究热点。研究人员利用多种酶纯化手段结合质谱分析，从茶树中分离纯化鉴定了茶树单宁酶。进一步的研究表明，单宁酰基水解酶属于单宁酰基水解酶家族，该家族酶普遍存在于柿子、葡萄、草莓等富含单宁的植物中；通过基因功能验证证实它们参与涩味化合物酯型儿茶素、没食子单宁和鞣花单宁的代谢；进化证据表明，编码这些蛋白质的单宁酶基因家族不同于微生物单宁酶基因，在植物中具有独立的系统进化起源。植物单宁酶基因的鉴定发现，为茶树、柿子、葡萄、草莓等富含单宁化合物的作物品质调控和优良品种选育提供了理论依据。

▲ 安大合成出光活化荧光增强的氟、氮共掺杂碳点（来源：安徽大学网站）。安徽大学毕红教授团队与郑州大学和吉林大学合作，通过简单的“一步”微波辅助加热法合成了首例具有光活化荧光增强的氟、氮共掺杂碳点（F,N-doped CDs），显示出压致聚集诱导发光（AIE）现象。该碳点样品以聚乙烯亚胺和左氧氟沙星为原料合成，在持续的紫外光照射下，表现出显著的光活化荧光增强现象，同时伴随着荧光发射峰的蓝移。对该碳点施加1.0 atm到9.98 GPa的压力以及反之释放压力时，其表现出可逆的压致变色荧光特性，尤其是在1.0 atm~0.65 GPa压力范围内，呈现出压致AIE现象。这种新型具有压致变色的光活化碳点不仅拓宽了相关材料从常压到高压环境下的应用范围，例如用作压敏材料，而且在光学记录系统和长时细胞显影应用方面颇具潜力。更为显著的是，这些新型的光活化碳点具有优异的抗光漂白性能，如果将其用于光动力治疗（PDT），可避免患者在注射PDT光敏剂之后必须避光的痛苦。

国内资讯

▲ 我国科学家解析出新冠病毒细胞受体全长结构（来源：科技日报）。西湖大学周强实验室利用冷冻电镜技术成功解析2019新冠病毒的受体——ACE2的全长结构，研究报告在线发表于《生物》预印版平台。研究人员针对新冠病毒感染人体细胞机制问题进行了攻坚，通过共表达的方法获得了人体肺部上皮细胞表面的ACE2蛋白与肠道内一种氨基酸转运蛋白的优质稳定的复合物，之后利用冷冻电镜平台成功解析了其三维结构。通过分析ACE2的全长蛋白结构，研究人员发现，ACE2以二聚体形式存在，同时具有开放和关闭两种构象变化，但两种构象均含有与新型冠状病毒的相互识别界面。这项研究为进一步解析全长ACE2和新冠病毒的S蛋白复合物的三维结构奠定了基础，同时也为理解新冠病毒侵染细胞提供了很多有价值的线索。

国际前沿

▲ 以色列研发新型环保食品包装材料（来源：科技部网站）。

以色列W-Cycle公司研发出利用甘蔗渣为原料的天然环保材料，可取代结晶聚对苯二甲酸乙二醇酯（C-PET）塑料来生产即食食品包装盒。该公司研发出一种基于蔗糖行业废料甘蔗渣的环保材料，可以经受-40℃至250℃的温度环境而不变形。而且实验样品具有食品包装材料所必需的疏液性（不沾油或水），用其生产的包装盒在使用后可以作为有机废料丢掉，也可以与纸张共同回收。基于蔗糖生产副产品的新包装材料比现有的绿色环保包装材料更有优势，因为以玉米淀粉为主的生物降解材料需要进行原料生产，而其他基于纤维素的包装材料需要一层塑料膜以防止吸收水分。这种新的包装解决方案可解决庞大的即食食品包装行业中使用C-PET塑料的问题，极大地减少环境污染。

来源：ahskjt 安徽省科技厅

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