近期科研成果选编（第1期）
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中国科学家破译“快乐神经递质”结构
2021年3月25日，中国科学院上海药物研究所徐华强和蒋轶团队，联合浙江大学张岩团队等多个研究组，在《自然》发表最新研究成果，破译了三种5-羟色胺受体的近原子分辨率结构，揭示了磷脂和胆固醇如何调节受体功能，以及一种抗抑郁症药物的分子调节机制。该研究成果为抑郁症、精神分裂症等精神类疾病的新型靶向药物的研发带来了曙光。
5-羟色胺是一种重要的神经传递物质，它在大脑中发挥作用，赋予我们感受快乐和幸福的能力，因此也被称为“快乐神经递质”。5-羟色胺系统参与人体广泛的生理功能，包括调节大脑的记忆、认知、情感、学习和成瘾性，该系统的失调可能会引起多种精神类疾病，如抑郁症、精神分裂症、偏头痛等。过去科学家对5-羟色胺家族受体的精细结构了解甚少，使得新型靶向药物的研发十分困难，而明确5-羟色胺的分子结构和功能机制，会为抑郁症和精神分裂症等精神类疾病的治疗带来新的希望。
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研究促进钙钛矿LED照明
的商业应用向前迈进
2021年1月，中国科学技术大学物理学院、中科院强耦合量子材料物理重点实验室及合肥微尺度物质科学国家研究中心教授肖正国研究组，使用基于气刀辅助的刮涂法制备出大面积、高效率的钙钛矿LED，相关研究成果发表在《自然-通讯》杂志上。
刮涂法是一种基于溶液法就能制备出大面积薄膜的方法，但刮涂法制备钙钛矿薄膜的结晶过程不易控制，制备的钙钛矿LED的外量子效率（光电探测器的主要性能指标之一）最高仅为1.1%，其器件面积也仅为9mm2，无法满足大面积商业照明的需求。
肖正国课题组引入4-氟苯甲胺，并结合气刀辅助，使薄膜结晶过程中形成更多的成核位点，从而制备出均匀致密的钙钛矿多晶薄膜。其采用刮涂法制备的大面积钙钛矿薄膜（6cm×9cm），在厚度、表面粗糙度、荧光产率以及荧光寿命等方面均展现出良好的均匀性；采用刮涂法制备的钙钛矿LED器件的外量子效率最高达16.1%以及12.7%；超大面积（28cm2）的钙钛矿LED工作时发出了非常均匀的红光。肖正国课题组的研究成果使钙钛矿LED照明的商业应用向前迈进了一步。
论文链接：
http://www.cas.cn/syky/202101/t20210129_4776412.shtml
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科研人员研发出高容量稳定有机储钾材料
近日，中国科学院深圳先进技术研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究员唐永炳团队研发出新型有机物用于高容量稳定钾离子存储，相关研究成果Novel lamellar tetrapotassium pyromellitic organic for robust high-capacity potassium storage在线发表在《德国应用化学》上。
有机材料因结构多样、柔性结构设计、氧化还原可逆性较好等优点，近年来已成为金属离子存储的研究热点。然而，这类材料仍面临容量有限、离子扩散动力学缓慢、结构稳定性差等问题。要提升有机物的金属离子存储性能，其通常应具有以下性质：第一，为实现高容量，有机分子应具有小分子量和多活性位点；第二，为提升离子扩散动力学，材料结构应提供便捷的离子扩散通道以降低扩散能垒；第三，如要提高结构稳定性，其分子结构应具有刚性的共轭π键。
唐永炳团队成员助理研究员潘庆广、郑勇平等设计合成了一种具有层状结构的苯四甲酸四钾（K4PM）电极材料。由于该小分子有机材料具有多个活性位点和大的层间距，从而表现出良好的储钾性能，其储钾容量高达292mAh/g，同时具有优异的倍率性能及长循环稳定性（1000圈后容量保持率为83%）。该研究为发展新型有机储能电极材料提供了新途径。
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我国首次发现新种云南管蕊茶
云南管蕊茶Camellia luteocalpandria S.X.Yang & E.D. Liu的形态特征（A-F）及与同组另外2种的形态比较（G-I）。G：云南管蕊茶花丝管内部，H：泰国管蕊茶C. connata花丝管内部，I：管蕊茶C. lanceolata花丝管内部 | 图片来源于“中科院之声”微信公众号
山茶属（Camellia）是植物分类学家林奈（Linnaeus）于1753年在《植物种志》（Species Plantarum）中建立的属，主要分布于东亚及东南亚地区，中国地处该属的分布中心。目前，最新的山茶属分类系统在山茶属下划分了14~20个组，含120~280余种。以往研究揭示，中国拥有该属80~90%的物种，但在组级层面上，有3个组在中国没有分布，分别是越南茶组（Sect. Piquetia）、柱蕊茶组（Sect. Cylindrica）和管蕊茶组（Sect. Calpandria）。前两个组仅分布在越南，管蕊茶组分布在马来群岛和泰国北部。
管蕊茶组是山茶属中形态最为奇特、被认为是演化水平最高的一个组，以其雄蕊的外轮花丝高度合生成一肉质的花丝管为主要特征。在最近的山茶属植物野外调查中，研究人员在云南南部文山州麻栗坡县的中越边境地区发现了一种开着黄色小花、枝叶密被开张长毛的山茶属植物。进一步的观察和比较研究发现，其雄蕊的花丝完全合生成一肥厚的花丝管，确定其为管蕊茶组的成员。经过与现有的两种管蕊茶组植物仔细地比对和研究，该植物被确定为新种云南管蕊茶（Camellia luteocalpandria S.X.Yang & E.D. Liu），其与已有的2个物种的主要区别在于其花冠黄色、雄蕊仅1轮且花丝管内无离生或不同程度离生的雄蕊，这是该组植物在我国的首次发现。
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大小只有几十微米的千纸鹤
或可用于扫除体内病毒
2021年3月17日，中国学者刘清坤在Science Robots上发表的研究成果，提出了用铂金属薄膜表面电化学氧化还原的方法，制备出一种电控形状记忆驱动器，其厚度不到10纳米。该驱动器能“自我折叠”，即在1秒内自动从平面折叠成千纸鹤。其由铂和惰性材料构成，铂被惰性材料覆盖。当施加高电压时，铂的暴露面会被氧化，这时氧原子会嵌入铂的暴露面中，因此铂的暴露面就会伸长，而另一面的长度不变，整个结构也会因此变弯（形状酷似千纸鹤）；当施加低电压，铂里面的氧原子就会被“扫地出门”，此时再把电压撤掉，驱动器依然可保持原状。未来，该驱动器未来有望做成一个微型扫地机器人，用来扫除人体内的病毒。
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西班牙科学家研制生物计算机，
可在纸张上打印活细胞
西班牙庞培·法布拉大学的一支研究小组设计了“生物计算机”，能够在纸片上打印细胞。这项最新研究报告发表在近期出版的《自然通讯杂志》上。据悉，该“生物计算机”除了在实验室之外操作十分简单，还拥有广泛的潜在应用前景，如以非常低的成本检测身体汞指数或者妇产子痫前期诊断。
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