科技周报:科学家利用人工智能在催化基础研究中取得重要成果
环保型磷化铟量子点LED 工作机制研究取得重要进展。中国科学技术大学樊逢佳团队与河南大学申怀彬合作,利用电激发瞬态吸收技术发现当前绿色磷化铟基量子点LED 性能较低的主因在于电子注入不足和严重的电子泄漏,为此提出“低、宽势垒”设计方案,使得绿色磷化铟基量子点LED 的峰值外量子效率达26.68%,亮度突破270,000cd/m2,并在初始亮度1,000cd/m2 下T95 寿命达1,241 小时,刷新了世界纪录。相关研究成果发表于《Nature》期刊。
科学家利用人工智能在催化基础研究中取得重要成果。中国科学技术大学李微雪课题组通过可解释AI 技术在实验数据中建立了金属—载体相互作用与材料基本性质之间的控制方程,揭示了决定金属—载体相互作用本质的金属—金属和金属—氧相互作用,提出了强金属—金属作用原理性判据,即当两种金属间作用强于氧化物中金属组分自身相互作用时氧化物载体将包覆金属催化剂,解决了氧化物载体包覆金属催化剂的难题。上述成果将助力高活性、高选择性、高稳定性催化剂的优化设计,有望加快新催化材料、新催化反应的发现,助推能源、环境和材料的绿色升级和可持续发展,推动AI 技术与化学研究的深度融合。相关研究成果发表于《Science》期刊。
研究揭示人类背根神经节发育转录调控机制并构建人类背根神经节类器官。中国科学院生物物理研究所王晓群课题组联合广东省智能科学与技术研究院张旭院士课题组以及北京师范大学吴倩课题组,解析了人类背根神经节发育过程中调控多种感觉神经元分化的多层级信号通路,建立了人类DRG 类器官模型,并利用这一模型对调控感觉神经元谱系发育的转录因子进行了验证。同时,该研究发现了人类特有的伤害感受器细胞亚型,并在人DRG 类器官中复现了这类细胞的发育和功能。上述研究为人类胚胎背根神经节研究提供了时空转录组数据,研究建立的人类背根神经节类器官模型对感觉神经元发育和相关疾病的研究具有重要意义。相关研究成果发表于《Cell》期刊。
科学家在光催化全氟和多氟烷基物质低温脱氟领域取得突破。中国科学技术大学研究团队基于在特定光照具有超强还原性的原理,创制了扭曲促进电子得失的有机小分子超级光还原剂KQGZ,基于此发展了低温催化还原特氟龙等全氟及多氟烷基化合物的完全脱氟新方法,首次报道了高度扭曲咔唑核对超级光还原剂电子得失的促进作用从而实现永久化学品的完全脱氟;发现了光还原剂的激发态氧化电位与其还原能力无直接关联,且并非判断光催化剂还原能力的唯一标准;提出了对特氟龙等PFAS 能否进行完全还原脱氟可作为有机还原剂的还原能力标准。相关研究成果发表于《Nature》期刊。
研究实现密闭环境中水的自发定向流动与高效蒸发行为并构建密封水伏电池。中国科学院化学研究所宋延林课题组制备了由低毛细效应的碳材料与高毛细效应的纤维材料组装形成的异质浸润结构,实现了密闭环境中水的自发定向流动与高效蒸发行为。基于此,团队构建了具有较高的蒸发发电转化效率的密封水伏电池,有望用来驱动电子表、显示面板、计算器等常用设备以及应用于黑暗、沙漠、雨林等传统光伏水伏器件难以应用的场景。相关研究成果发表于《Nature Communications》期刊。
风险提示:前沿科技发展进程在规制边界、演进路径、商业落地、外部环境等方面不及预期