南科大近期科研成果汇总

南科大张绪穆课题组在Accounts of Chemical research发表综述文章

近日，南方科技大学化学系讲席教授张绪穆课题组在Accounts of Chemical research发表题为“NoncovalentInteraction-Assisted Ferrocenyl Phosphine Ligands in Asymmetric Catalysis”的综述文章，总结课题组在基于氢键、离子对等非共价作用的催化剂设计和催化不对称反应。该综述被选作期刊封面文章。

基于生物驱动的“拟酶”策略，张绪穆课题组将手性二茂铁优势骨架接入脲、硫脲、方酰胺等氢键供体和离子对作用基团氨基，设计出一系列双官能团配体，例如含有硫脲基团的Zhaophos和含有氨基的Wudaphos/SPO-Wudaphos，实现多种有挑战性底物的不对称氢化。

南科大学者在人造电子血管方面取得突破性成果

近日，南方科技大学生物医学工程系相关领域教授和中国医学科学院阜外医院的相关领域研究者合作通过使用聚（L-丙交酯-co-ε-己内酯）（PLC）来封装液态金属以制造柔性和可生物降解的电路，从而开发了一种电子血管。该研究以题为“Electronic Blood Vessel”的论文发表在Matter上。

这种电子血管可以将柔性电子与三层血管细胞集成在一起，以模仿和超越自然血管。该电子血管通过电刺激可以有效促进伤口愈合模型中的细胞增殖和迁移，并可以通过电穿孔将基因可控地递送到血管的特定部位。通过兔颈动脉置换模型的3个月体内研究，作者评估了电子血管在血管系统中的功效和生物安全性，并通过超声成像和动脉造影证实了其通畅性。该研究为将柔性、可降解生物电子学整合到血管系统中铺平了道路，该系统可以用作进一步治疗的平台，例如基因疗法、电刺激和电子控制的药物释放。

南科大赵悦、刘畅、刘奇航课题组在磁性拓扑材料领域取得重要进展

近日，南方科技大学物理系副教授赵悦课题组、副教授刘畅课题组、副教授刘奇航课题组在磁性拓扑材料领域取得重要进展。相关研究成果以“Distinct Topological Surface States on the Two Terminations of MnBi4Te7”为题发表在顶级物理期刊《物理评论X》( Physical Review X ) 。

该研究结果表明，不同于传统拓扑绝缘体中的体表对应关系（其表面态由体态拓扑性质决定），磁性拓扑异质结构MnBi4Te7中具有两种不同的表面态，这两种表面态强烈依赖于表面磁性拓扑绝缘体MnBi2Te4层和非磁性拓扑绝缘体Bi2Te3层之间的相互作用。这一发现不仅为理解磁性拓扑绝缘体的表面态与体态对应关系提供了新的角度，而且揭示了在拓扑材料异质结构中层间杂化作用的影响。

南科大孙小卫、王恺团队在蓝光InP量子点显示领域取得研究新进展

近日，南方科技大学电子与电气工程系（简称“电子系”）讲席教授孙小卫课题组、副教授王恺课题组联合北京有色金属研究总院教授庄卫东课题组，在蓝光InP量子点显示领域取得了研究新进展，相关成果以“InP/ZnS/ZnS Core/Shell Blue Quantum Dots for Efficient Light-Emitting Diodes”为题在国际著名学术期刊《先进功能材料》（Advanced Functional Materials）上发表。

QLED是一种以量子点作为发光材料的器件，具有色域广、光效高、耗电量低、可喷墨打印、柔性等特点。作为Ⅲ-Ⅴ半导体材料的代表，InP量子点材料具有较大的激子波尔半径，量子限域效应强，不含汞、镉、铅等重金属，同时具有优异的稳定性，以及广泛的应用前景。

南科大田雷蕾课题组在开发用于光动力治疗的有机光敏剂方面取得进展

近日，南方科技大学材料科学与工程系（简称“材料系”）副教授田雷蕾课题组在国际知名期刊《先进材料》(Advanced Materials)上报道了一种具有高的NIR-II发光效率且耐肿瘤乏氧的高效光诊疗试剂（COi6-4Cl）。

研究团队发现，COi6-4Cl NPs在880 nm激光照射下，表现出耐肿瘤乏氧的Type-I型和Type-II型二者兼具的PDT过程。在乏氧时，纳米材料仍能表现出良好的抗肿瘤效果。COi6-4Cl NPs的NIR II荧光量子产率高达~5%，且纳米粒子的荧光量子产率不受染料的包载量的影响。

南科大王宏强课题组在静电薄膜驱动器建模取得进展

近日，南方科技大学机械与能源工程系助理教授王宏强课题组在静电薄膜驱动器建模上取得新进展，相关成果以“Modeling and Optimization of Electrostatic Film Actuators Based on the Method of Moments”为题发表在机器人领域顶级期刊之一的《软体机器人》（Soft Robotics）。论文提出了一种全新的建模方法，首次实现静电柔性电机多参数的高密度数据获取、比较和参数优化。

在该研究中，研究人员引入基于线电荷的矩量法method of moments建立了一个完整的静电电机驱动器模型，并通过数学方法获得了初始参数和驱动器性能之间的直接关系。矩量法作为一种用积分方式求解麦克斯韦方程的方法，有效地提高了运算精度，缩短了运算时间。使用此模型，作者分析了多个初始参数，包括电极的宽度和间距及垂直间隙，以进行静电电机驱动器模型的设计优化。MoM-Line模型已由以前的研究数据和作者测试的实验得以验证。通过分析推力与不同电极参数之间的关系，作者针对不同的应用条件获得了更合理的静电电机驱动器模型设计方案和优化方向，并编写了通用的参数选择开源程序。

南科大翟继先团队报道22-nt siRNA加工和功能机制

近日，南方科技大学生物系副教授翟继先团队与中国农业科学院作物科学研究所刘斌团队合作，在《植物细胞》（The Plant Cell）杂志发表了以“Soybean DCL2 regulates seed coat color via the production of primary 22-nt siRNAs from long inverted repeats”为题的研究论文。该研究系统解析了大豆DCL2依赖的22-nt小RNA的加工和功能机制，发现大豆DCL2主要负责切割含长的反向重复序列（LIR）的转录本，生成22nt siRNA(small interfering RNA)，并在调节大豆种皮颜色中发挥重要的作用。

研究团队合作利用CRISPR-Cas9基因组编辑技术同时敲除了天隆1号大豆品种中两个DCL2的同源基因，GmDCL2a和GmDCL2b。综合结果表明，大豆中的内源性LIR转录本主要由GmDCL2s加工成22 nt siRNA，揭示了DCL2在调节自然性状中具有重要作用，并为改良大豆外观品质提供了新思路。

南科大魏志毅团队揭示治疗脱发和前列腺增生药物非那雄胺靶向酶的工作原理

近日，南方科技大学生物系副教授魏志毅课题组与匹兹堡大学助理教授张诚、新加坡A*STAR研究所研究员范昊、腾讯AI lab研究小组，以“Structural of human steroid 5α-reductase 2 with the anti-androgen drug finasteride” 为题在《自然通讯》（Nature Communications）发表论文，首次报道真核生物中生物膜嵌合型类固醇还原酶的三维结构，提出治疗脱发和前列腺增生的药物分子非那雄胺对于该酶的抑制机制。

结合结构生物学、生物化学以及分子动力学模拟技术，研究团队提出了类固醇还原酶SRD5A2催化低物睾酮的酶催化机制模型，解释了致病的氨基酸突变对于酶结构及催化活性的影响。该研究推动了对于体内SRD5A2活性失调引发的各类疾病的理解，为基于结构的新药品开发提供更多有价值的参考信息。

南科大周祐民团队发表地震断层构造滑动机理研究成果

近日，南方科技大学海洋科学与工程系（简称“海洋系”）助理教授周祐民在地震断层构造滑动机理研究取得重要研究进展，提供了一种崭新的方法来研究造成地震灾害的活动断层的地震特性。研究成果以“The Magnetic Fabric of Gouge Mimics the Co-seismic Focal Mechanism of the Chi-Chi Earthquake (1999, Mw 7.6)”为题在地球物理学科的自然指数顶级期刊《地球物理研究快报》(Geophysical Research Letters)发表。

研究团队首次利用该地震在地表与地底一公里处的断层泥样品，通过高精度旋转磁化率仪，测量其磁化率各向异性。研究结果发现，在地震发生断层滑动过程，断层泥中矿物颗粒受到应力作用挤压重新排列，于是产生了特定的磁化率各向异性特征。研究团队通过这种研究方法，确定了磁性矿物颗粒的排列方式。这种研究方法快速高效，同时还不破坏样品。最后，通过磁化率各项异性的系统研究，研究团队有效地分析了地震发生时断层的滑移机制，并进一步判断了断层上下盘的相对运动方向。这些研究结果得到了地震台站资料的验证，说明方法切实有效，这为未来地震活动断层的研究提供了一种新的方法与研究领域。

南科大学者发表“水-能”耦合利用重要研究成果

近日，南方科技大学环境科学与工程学院访问助理教授叶斌、讲席教授刘俊国在资源循环利用重要期刊Resources, Conservation & Recycling发表题为“Feasibility of coupling PV system with long-distance water transfer: a case study of China’s ‘South-to-North water diversion’”的研究论文，提出了在内陆地区利用有限的土地资源开发利用可再生能源，减少碳排放的新模式。

以光伏发电和风力发电为代表的可再生能源替换高碳煤电是实现碳中和目标的关键路径之一，上述研究为在土地资源紧缺的内陆地区开发可再生能源提供了新的思路。

南科大俞大鹏团队合作在非遍历临界相的实现和探测上取得进展

近日，南方科技大学量子科学与工程研究院（简称“量子研究院”）院长、物理系讲席教授、中国科学院院士俞大鹏团队和北京大学量子材料中心刘雄军团队首次提出如何在光拉曼晶格中实现和探测非遍历的临界相这一基本的相，为实验实现和探测单粒子和多体临界相指明了方向。该研究以“Realization and detection of non-ergodic critical phase in an optical Raman lattice”为题，发表在国际著名学术杂志《物理评论快报》(Physical Review Letters)。

研究团队创造性提出一个具有准周期塞曼势的自旋轨道耦合模型，这个模型在现有的实验技术下高度可实现，同时这个模型的相图有三个相：扩展相，局域相和临界相，临界相占据相图中一个很宽的区域。该研究进一步提出在无相互作用情况下，可通过测量一段时间演化后实空间中波函数的位移的均方或者测量动量分布，来测得临界相。在有相互作用的情况下，需要同时探测初态的残存率和密度的不平衡两个观测量来测得多体临界相。最后，该研究提供了具体实现所提模型的实验细节。该研究为实验实现和探测无相互作用和有相互作用系统中的非遍历的临界相指明了方向。

南科大郭旭岗团队在太阳能电池领域取得系列研究进展

近期，南方科技大学材料科学与工程系（简称“材料系”）教授郭旭岗课题组在有机和钙钛矿太阳能电池领域取得重要研究进展，先后在材料和化学领域高水平期刊连续发表6篇论文，包括《先进材料》(Advanced Materials) 2篇，《中国科学：化学》（SCIENCE CHINA Chemistry） 1篇，能源和环境科学（Energy & Environmental Science）1篇，《先进功能材料》(Advanced Functional Materials) 1篇，《美国化学会志》(Journal of the American Chemical Society) 1篇。

课题组通过对比基于新型双噻吩酰亚胺衍生物（BTIn）的高分子受体材料和经典高分子受体材料N2200，系统深入地研究了高分子受体材料LUMO能级变化对于全聚合物太阳能电池能量损失及器件性能的影响，开发了具有高开路电压和超低非辐射损失的全聚合物太阳能电池。

南科大夏海平团队在Chemical Reviews发表综述文章

近日，南方科技大学深圳格拉布斯研究院执行院长、化学系讲席教授夏海平团队受Chemical Reviews编委会邀请，发表了题为“Metallaaromatic Chemistry: History and Development”的综述文章。文章引用参考文献570篇，篇幅达93页，全面总结了金属杂芳香化学领域的研究进展，并对该领域未来的发展方向进行了展望。Chemical Reviews是化学化工领域的国际顶级综述期刊，这也是该期刊近二十年在金属杂芳香化学领域所刊登的第一篇文章。

文章从金属杂芳香化合物的常用芳香性判据出发，对于每类金属杂芳香化合物，都选取了具体的代表性物质，从结构判据、电磁性判据和理论判据等多方面全方位地阐明了它们的芳香性，讨论了它们的芳香性来源。此外，文章还详细总结了这六类金属杂芳香化合物的合成方法、反应性及应用。值得一提的是，在该领域以前的综述性文章中，往往只包含过渡金属杂芳香化合物，而该文章则将主族金属杂芳香化合物也囊括其中。

南科大Sandro Lera团队在PNAS发表研究成果

近日，南方科技大学前沿与交叉科学研究院风险分析预测与管控研究院、信息系统与管理工程系助理教授Sandro Lera团队为复杂网络中的动态风险管控开发了新的方法。该研究以“Prediction and prevention of disproportionally dominant agents in complex networks”为题，在美国科学院院报（PNAS）发表。

Sandro Lera团队提出了一个框架，该框架可以监控一个系统到非稳定的中心化状态的距离。当系统到达该状态时，研究人员展示了如何构建一个最优的低成本干预措施以推动系统回到稳定的状态。这一研究成果对于反垄断政策、税法、政府补助等方面的监管实施者而言有着重要意义。

南科大金大勇团队打造光学多维度超分辨 “街景地图” 呈现细胞器互作动态真面目

近日，南方科技大学生物医学工程系讲席教授金大勇研究团队和北京大学教授席鹏研究团队成功开发了光谱偏振光学断层成像技术（SPOT），结合亲脂探针，从光强、光谱和偏振三个光学维度分别解析脂膜的形态、极性和相位，首次实现了细胞内10种亚细胞器膜的同时成像并对其脂质动力学进行了分析。研究成果发表在《自然-通讯》（Nature Communications）。

SPOT突破了传统光学成像维度限制，从三维空间、时间、偏振和光谱六个维度实现高时空分辨率的活细胞成像。通过膜形态、脂质极性和脂质相的协同作用可以对十种亚细胞器同时成像和分类，将为脂质组学和细胞器互作研究再添利器。

南科大刘凯军团队在磁层中氧离子回旋谐波的激发问题上取得成果

近期，南方科技大学地球与空间科学系教授刘凯军课题组在磁层中氧离子回旋谐波的激发问题上取得研究成果，发表在空间物理领域权威学术期刊Geophysical Research Letters。

刘凯军课题组对此开展了混合模拟研究。他们首先利用一维混合模拟证实了等离子体动力学不稳定性线性理论分析的预测，即氧离子环速度分布可以在多个氧离子回旋频率的整数倍上激发波动。更重要的是，该研究通过三维混合模拟证实，虽然激发的波动为准垂直传播，但多个不同方位角波模的叠加使得SVD方法中的平面波近似得不到满足，从而导致SVD方法给出准平行传播的错误结果。最后，模拟结果还表明氧离子回旋谐波可以通过回旋共振引起冷的背景氧离子的垂直加热，并可以与辐射带中的能量电子相互作用。

南科大何佳清团队在环境友好型中温区热电材料研究中取得进展

近日，南方科技大学物理系讲席教授何佳清团队首次在环境友好型SnTe基热电材料中引入二维范德瓦尔斯（van der Waals）面缺陷以增大其平均热电优值，为中温区热电材料的研究提供了新的思路。相关研究成果以“Constructing van der Waals Gaps in Cubic-structured SnTe-based Thermoelectric Materials”为题，在能源和环境领域顶级期刊Energy & Environmental Science发表。这是何佳清团队今年以南科大为第一单位在该期刊上发表的第三篇论文。

何佳清团队在本研究中，创新引入Sb2Te3进SnTe晶格，形成了稠密的短程类范德瓦尔斯面缺陷层。通过进一步研究，研究团队还追踪到通过合适的铼元素的掺杂，此类短程面缺陷有进一步重构的可能性。理论计算及实验数据都表明，制备此类Sb2Te3(SnTe)n样品会使得材料的能带结构及阳离子缺陷浓度得到调节，晶格热导率也会随着新引入的面缺陷结构而受到抑制。通过改善样品配方的配比，研究人员可以平衡各个参数之间的影响，从而达到优化材料性能的目的。

聚焦南科大之前沿科技 | 科学与工程计算中心：“启明”+“太乙”，以计算与大数据分析构筑科研强助推力

近日，南科大材料科学与工程系教授梁永晔、化学系副教授王阳刚联合国际合作团队在电催化还原二氧化碳（CO2）的研究方面取得重要进展，成果发表在《自然-能源》上。和学校许多科研成果一样，该研究中的计算模拟得到了南科大科学与工程计算中心（下称“计算中心”）的支持。

南科大本科生在边缘智能计算领域取得研究进展

近日，南方科技大学深港微电子学院2017级本科生管子义、李凯在边缘智能计算人工智能领域的算法设计和芯片设计方向取得研究成果，分别以“A Video-based Fall Detection Network by Spatio-temporal Joint-point Model on Edge Devices”和“A Reconfigurable Multiple-Precision Floating-Point MAC for High-Performance Computing”为题，在欧洲设计自动化与测试会议（Design, Automation & Test in Europe Conference，DATE 2021）发表会议论文。其中算法设计相关论文是南科大本科生首次在DATE会议以第一作者身份发表论文。

南科大学者揭示细胞“物流系统”分子机制

近日，南方科技大学生物系副教授魏志毅课题组与余聪课题组合作在在Science Advances上以“F-actin disassembly factor MICAL1 binding to Myosin Va mediates cargo unloading during cytokinesis”为题发表研究论文，揭示细胞内广泛存在的分子马达蛋白所介导的物质运输的新机制。

研究表明，多种神经退行性疾病，如阿尔兹海默症、亨廷顿舞蹈症等，都与神经元轴突中分子马达蛋白介导的物质运输受阻有关。同时，糖尿病，肿瘤和心血管类疾病的发生也都与胞内囊泡运输失调息息相关。因此，对分子马达蛋白介导的胞内物质运输的机理研究一直是生命科学领域的热点。

南科大卢海舟团队在三维量子霍尔效应理论取得重要进展

近日，南方科技大学物理系、量子科学与工程研究院教授卢海舟团队在三维霍尔效应理论方面取得重要进展，相关成果以“Theory for the Charge-Density-Wave Mechanism of 3D Quantum Hall Effect”为题在《物理评论快报》(Physical Review Letters) 发表[1]。该成果被选为编辑推荐并被美国物理学会作为Physics杂志Viewpoint推介。

南科大叶斌团队发表城市层面气候风险量化评估重要研究成果

近日，南方科技大学环境科学与工程学院访问助理教授叶斌在环境可持续发展顶级期刊Renewable and Sustainable Energy Reviews 上以“Research on quantitative assessment of climate change risk at an urban scale: Review of recent progress and outlook of future direction”为题发表综述论文，系统梳理了城市气候变化风险评估的最新研究进展和未来研究展望。

该研究由两部分构成。第一部分对城市气候变化风险量化和评估的相关研究进行归纳、分类、讨论和评述，发现从全球尺度的气候变化到城市尺度的风险评估主要包含四个核心步骤，依次是大规模气候变化模拟的降尺度、城市微观气候的模拟与预测、城市气候变化脆弱性评估、以及复杂不确定条件下城市气候变化风险的综合评价。

南科大李闯创团队实现罕见高张力天然产物的首次全合成

近日，南方科技大学化学系教授李闯创团队在国际知名化学期刊《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society，简称JACS）发表论文，报道了具有罕见高张力的、合成难度大的复杂天然产物4b-acetoxyprobotryane-9β,15a-diol的首次全合成。该研究还实现了化学上的两个首次：首次利用铑催化的不对称[4+2]环加成反应于天然产物合成中；首次通过独特的benzilic acid-type重排反应，举重若轻地实现高张力反式[5-5]并环的简便合成。在论文致谢中作者写道，此科研成果献给南科大建校十周年。

李闯创团队从已知化合物出发，通过14步高效简洁的反应，完成了高张力天然产物4b-acetoxyprobotryane-9β,15a-diol的首次全合成。该研究开拓了高张力反式[5-5]并环分子合成的新道路，为后续的生物活性研究也打下坚实的基础。

南科大学者与合作团队提出有精确迁移率边的准周期嵌套模型

近期，南科大学者与合作团队提出有精确迁移率边的准周期嵌套模型近期，南科大量子科学与工程研究院访问教授、北京大学量子材料中心教授刘雄军课题组与量子科学与工程研究院博士后王玉成在无序量子体系的研究中取得新进展。他们联合南开大学陈省身数学研究所教授尤建功、周麒等提出一类基本的精确可解准周期模型，并提出可以基于拉曼光晶格实现该模型。该类模型出现数目可控的偶数条迁移率边，其基本特性超越过去已知的具有精确迁移率边的其他模型。该研究以“One-dimensional quasiperiodic mosaic lattice with exact mobility edges”为题，发表在《物理评论快报》（Physical Review Letters，简称“PRL”）。

研究团队通过运用数学方法，将2015年菲尔兹奖的全局理论应用到该模型，不仅给出了此类模型的迁移率边的精确表达式，而且严格给出了所有态的局域或扩展的定量性质。该研究体现了物理和数学美妙结合，并为精确迁移率边的实现和探测指明了方向。也为迁移率边和局域化的相关物理的精确研究提供了新的思路。该研究提出的模型简洁优美，且有高度实验可行性，因此该模型有望成为研究迁移率边以及相关物理的一类基本模型。