资讯汇总4期：【科技周报】微生物所等研发出新型“二合一”猴痘病毒重组蛋白疫苗

资讯汇总 产业研究中心 2024.01.264期 作者：赵子健 电话：021-38032292 邮箱：zhaozijian@gtjas.com 资格证书编号：S0880520060003 作者：徐淋 电话：021-38677826 邮箱：xulin028941@gtjas.com 资格证书编号：S0880523090005 【科技周报】微生物所等研发出新型“二合一”猴痘病毒重组蛋白疫苗 摘要： 新方案实现信号传输中光学损耗补偿。香港大学和国家纳米科学中心科研人员合作，提出了一种解决信号传输中光学损耗问题的新方案—合成复频波技术，并用该方案成功实现了极化激元波导器件中信号传输的损耗补偿。合成复频波技术不仅成功实现了极化激元波导器件信号的无损传输，还可以应用于增强极化激元光学传感的灵敏度，具有精巧而普适的特点。未来这项技术将能够灵活应用于不同的光子系统，为提高多频段光学性能以及设计高密度集成光子器件等开辟了新的发展方向。相关研究成果发表于 《NatureMaterials》期刊。 往期回顾 【双碳周报】欧美碳市场碳配额交易价格继续下降 2024.01.23 【科技周报】全球首个功能性石墨烯半导体研制成功 2024.01.18 【双碳周报】国外碳市场周交易总量大幅上涨 2024.01.16 【上海产经观察】城投宽庭保租房REIT上市，上海推股权投资新政“32条” 2024.01.15 【科技周报】大连化物所开发出70kW级高功率密度全钒液流电池单体电堆 2024.01.10 科学家找到白血病全新遗传致病因子。深圳理工大学（筹）药学院赵佳伟联合美国麻省理工学院布罗德 研究所维贾伊·桑卡兰团队，通过对来自英国生物样本数据库的46万多个病人样本的遗传学分析，找到一个全新的髓系恶性血液肿瘤家族致病风险因子。未来将进一步深入探究造血干细胞稳态机制，以及造血干细胞向白血病转化机制，为白血病治疗提供更多策略和思路。相关研究成果发表于《Cell》期刊。 微生物所等研发出新型“二合一”猴痘病毒重组蛋白疫苗。中国科学院微生物研究所高福团队通过抗原结构指导的多表位嵌合策略，创新性地设计了一款“二合一”的猴痘病毒重组蛋白疫苗——DAM，实现了单一免疫原对猴痘病毒两种感染性病毒粒子的全面保护。DAM激发的猴痘病毒中和抗体水平是传统的活病毒疫苗的28倍，并实现了对致死剂量痘苗病毒感染小鼠的完全保护，为猴痘病毒的防控提供了更安全和可规模化的替代性疫苗方案。相关研究成果发表于《NatureImmunology》期刊。 超高强度陶瓷材料可耐2000℃高温。华南理工大学材料科学与工程学院褚衍辉研究团队通过多尺度结构设计，成功制备了兼具超强力学强度和高隔热性的高熵多孔硼化物陶瓷材料。其优异性能源于“三大法宝”，即微观尺度上构筑的超细孔、纳米尺度上强晶间界面结合，以及原子尺度上严重晶格畸变。在力学性能测试中，该高熵多孔陶瓷材料展现出了出色的高温压缩强度、优异的高温隔热性能和热稳定性，在航空航天、能源化工领域将有广阔的应用前景。相关成果发表于《AdvancedMaterials》期刊。 研究人员将低碳原料高效转化为糖类衍生物。中国科学院深圳先进技术研究院合成生物学研究所于涛团队联合杰·基斯林团队，利用合成生物学和代谢工程手段开发的酵母细胞平台，将二氧化碳衍生的甲醇、乙醇、异丙醇等低碳化合物转化为葡萄糖、肌醇、氨基葡萄糖、蔗糖和淀粉等糖及糖类衍生物。该研究利用新一代生物制造技术构建微生物细胞工厂，将二氧化碳衍生的甲醇等低碳化合物转化为更高价值的糖及糖类衍生物，有助于丰富基于可再生能源驱动的农业新范式，促进“双碳”目标的实现。相关研究成果发表于《NatureCatalysis》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。 导读： 本报告汇编了2024年01月14日到2024年01月20日期间前瞻产业的重要动态，主要涉及未来信息、未来生物、新一代制造、新能源与环保领域中的前沿赛道。 1.未来信息领域 1.1.技术资讯 新方案实现信号传输中光学损耗补偿 近日，香港大学和国家纳米科学中心科研人员合作，提出了一种解决信号传输中光学损耗问题的新方案—合成复频波技术，并用该方案成功实现了极化激元波导器件中信号传输的损耗补偿。通过多频率组合的复频波激发来实现虚拟增益，进而抵消光子器件的本征损耗，以解决一些纳米光子学应用中的光学损耗问题。经过反复计算与实验验证，研究人员成功地恢复了氮化硼和氧化钼声子极化激元波导器件的长距离传输与干涉性能。这一研究结果表明，合成复频波技术应用于纳米光子器件具有显著优势。合成复频波技术不仅成功实现了极化激元波导器件信号的无损传输，还可以应用于增强极化激元光学传感的灵敏度，具有精巧而普适的特点。未来这项技术将能够灵活应用于不同的光子系统，为提高多频段光学性能以及设计高密度集成光子器件等开辟了新的发展方向。相关研究成果发表于《NatureMaterials》期刊。（科技日报，01/15） AI无需人干预设计新蛋白质 近日，美国威斯康星大学麦迪逊分校团队设计了名为SAMPLE的机器人平台，能在没有人类干预或反馈的情况下快速改造蛋白质。该平台由AI驱动，能学习蛋白质序列和功能间的关系，设计出新的蛋白质后把这些蛋白质送到机器人系统进行测试，再向AI算法进行反馈，提升其理解。为测试该系统，研究人员用4个SAMPLE智能体改造出了耐热性更好的酶。虽然搜索行为不同，但每个SAMPLE智能体都能发现热稳定性更好的酶。团队估计，这个机器人系统或许只要几周就能改造完这些蛋白质，而同样任务人类科学家可能需要6-12个月才能完成。研究团队提议可利用该系统协助科学家按需发现和设计蛋白质。相关研究成果发表于《NatureChemicalEngineering》期刊。（科技日报，01/15） 纠缠五重态首次在室温下实现量子相干 近日，日本九州大学和神户大学科学家通过将发色团（一种吸收光并发出颜色的染料分子）嵌入金属有机框架，他们在室温下实现了量子相干。这是量子系统在不受周围噪声影响的情况下，保持量子状态的能力。为抑制分子运动并实现室温量子相干，研究团队在有机金属框架中引入基于并�苯的发色团。结果显示，有机金属框架促进了并�苯的运动，使电子从三重态能级跃迁为�重态能级，充分保持了�重多激子态的量子相干性。通过微波脉冲光激发电子，他们观察到，该状态的量子相干在室温下持续超过100纳秒。这是纠缠�重态在室温下首次实现量子相干。虽然持续时间很短，但最新发现为设计在室温下产生多个量子比特的材料铺平了道路，也为基于多种目标化合物的多量子门控制和量子传感打开了大门。相关研究成果发表于 《ScienceAdvances》期刊。（科技日报，01/15） 新技术在水溶液中精确掺杂有机半导体 近日，日本国立材料科学研究所、东京大学和东京科学大学组成的研究团队首次开发出能在水溶液中精确掺杂有机半导体的技术。团队利用苯醌和对苯二酚在环境条件下的水溶液中进行氧化还原反应，其速率可由溶液的酸度控制（光合作用中的电子传输链也存在这种机制）。该团队通过将有机半导体薄膜浸入含有苯醌、对苯二酚和疏水离子的水溶液中，实现了有机半导体薄膜的化学掺杂。他们通过改变溶液的pH值准确控制掺杂水平，从而生产出具有宽电导率范围的半导体。研究人员指出，柔韧且轻质的有机半导体适合用作喷墨打印和其他低成本打印工艺的材料。最新化学掺杂技术有望促进柔性有机膜器件的工业生产，可在传感器、电子电路、显示器和太阳能电池等领域“大显身手”。最新技术也验证了薄膜pH传感器这一概念，未来有望应用于医疗保健和生物传感领域。相关研究成果发表于《Nature》期刊。（科技日报，01/16） 我国学者观测到一类高阶非厄米奇异点结构 近日，中国科学技术大学中国科学院微观磁共振重点实验室杜江峰、荣星等人在单自旋体系中系统研究了对称性与高阶非厄米奇异点结构的关系，并成功观测到一类高阶非厄米奇异点结构。研究组以金刚石中的一个氮—空位色心的单电子自旋和核自旋复合体系为基础，基于其发展的非厄米哈密顿量实现方法，实现同时具备宇称时间对称性和赝手性两种对称性的非厄米体系，成功观测到了由一系列三阶奇异点形成的奇异线。研究组进一步阐明了对称性与高阶非厄米奇异结构的关系。实验结果表明，当体系哈密顿量只有宇称时间对称性时，二维参数空间中仅能存在孤立的三阶奇异点。进一步解除体系的宇称时间对称性时，二维参数空间中将不存在三阶奇异点。实验结果展示了对称性在研究高阶奇异点结构中的重要作用。这项研究成果为在多能级系统中开展广泛的非厄米物理研究奠定了基础。一方面有助于研究多能级非厄米体系中的新拓扑相和拓扑不变量；另一方面基于高阶奇异点的本征态转换和对微扰响应的增强，有望在量子控制和量子精密测量领域得到重要应用。相关研究成果发表于《NatureNanotechnology》期刊。（科技日报，01/17） 长寿固态量子比特实现有新法 近日，瑞士保罗·谢勒研究所、苏黎世联邦理工学院和洛桑联邦理工学院研究，人长员寿发命现的量子比特可在杂乱的环 境中存在。新研究并没有让量子比特间隔很远，而是将量子比特挤压得更紧密。研究人员用稀土金属铽创建了固态量子比特，并将其掺杂到氟化钇锂晶体中。在一个塞满稀土离子的晶体中，量子比特的相干时间比预期的要长得多。研究团队用一种截然不同的方法取得了成功。他们的量子比特不是由单个离子形成的，而是由强相互作用的离子对形成的。这些离子对不使用单个离子的核自旋，而是基于不同电子壳层状态的叠加形成量子比特。此外，这些量子比特具有不同的运行特征能量，因此不会受 到环境干扰。这一观点推翻了以前的认知，即固态量子比特需要在超清洁材料中进行超远距离隔离才能实现长寿命。相关研究成果发表于《NaturePhysics》期刊。（科技日报，01/17） 二维重费米子材料首次创建 近日，美国哥伦比亚大学研究人员合成出第一个二维重费米子材料。这种新材料是由铈、硅和碘组成的层状金属间化合物晶体（CeSiI）。CeSiI是一种范德华晶体，可剥离成只有几个原子厚的层。这使得它比块状晶体更容易操纵，也更容易与其他材料结合。此外，它还具有二维材料中存在的潜在量子性质。此次研究中，研究人员利用扫描隧道显微镜观察到一种特殊的重费米子光谱形状特征。随后，他们合成了一种与CeSiI相当的非磁性材料，并对两种材料的电子进行了称重。结果，CeSiI更重。研究人员表示，在二维极限下操纵CeSiI，将能找到实现量子临界性的新途径，并可以设计出新材料。相关研究发表于《Nature》期刊。（科技日报，01/18） 研究展示分布式架构在量子模拟领域优势 近日，深圳量子科学与工程研究院超导实验室钟有鹏、牛晶晶，与南方科技大学物理系鲁大为合作，在实验上首次使用分布式架构实现环面码模型并成功探测拓扑相位，展示了分布式架构在量子模拟领域的优势。在该研究中，研究团队通过多个高品质互联的超导量子芯片巧妙实现了二维环面码模型，展示了任意子编织特性，并成功探测了拓扑相位。研究人员采用分布式超导量子处理器作为环形码模型的硬件，通过在不同模块间进行并行量子门操作，在3个模块上高效生成了一个10比特的环面码基态，展示了分布式超导量子处理器在实现量子计算模型方面的优势。此外，研究人员还提出一种利用相关性测量的方法，从每条编织路径中提取相位信息，以高效和可扩展的方式验证了任意子编织统计的路径独立性。该方法为标定高复杂度的纠缠态并提取有效信息提供了解决方案。该研究开创了用分布式量子处理器模拟拓扑相位的先例，为基于分布式架构的量子模拟提供了研究思路。相关研究发表于《PhysicalReviewLetters》期刊。（中国科学报，01/18） 稀有气体纳米团簇室温成像实现 近日，奥地利维也纳大学和芬兰赫尔辛基大学的科学家首次在室温下稳定并直接成像了稀有气体原子的小团簇。团队在研究利用离子辐照改变石墨烯等二维材料的性质时发现：当使用惰性气体进行辐照时，它们可能会被困在两个石墨烯层之间。