资讯汇总41期：【科技周报】新技术可实现一步法制备高端烯烃

资讯汇总 2024.10.3141期 【科技周报】新技术可实现一步法制备高端烯烃 摘要: 新技术可实现一步法制备高端烯烃。国家能源集团北京低碳清洁能源研究院等单位的科研人员通过深入研究铁催化剂活性相本质，原创了高碳效率、低二氧化碳、高活性的纯相碳化铁催化剂体系，成功将煤炭、天然气或生物质转化生成的合成气直接制成线性α-烯烃，二氧化碳生成量下降80%，产率提升超百倍，在250℃—290℃的温和条件即可实现α-烯烃的制备，为一步法制备高端线性α-烯烃和大规模工业连续生产提供了新途径。相关研究成果发表于《Nature》期刊。 【上海产经观察】9月上海CPI同比下降0.1%，PPI同比下降2.4% 2024.10.30 【双碳周报】全国碳市场周交易总量大幅上涨 2024.10.29 【ESG周报】四部门强化绿色金融作用，SEC严格打击“洗绿”行为 2024.10.28 【双碳周报】全国碳市场周交易总量有所下降 2024.10.25 【科技周报】我国团队刷新全钙钛矿叠层太阳能电池光电转换效率世界纪录 2024.10.25 往期回顾 钙钛矿太阳能电池实现高温工况下稳定运行。南开大学化学学院袁明鉴课题组与加拿大多伦多大学爱德华·萨金特课题组首次揭示了合金钙钛矿薄膜内部复杂的化学组分偏析问题，并基于此发展了一种全新的原位结晶动力学调控策略，成功制备出了兼具高效率与高工况稳定性的钙钛矿太阳能电池器件。经过福建国家光伏产业计量中心和中国科学院上海微系统与信息技术研究所的权威认证，该器件的稳态能量转换效率达到了目前正式钙钛矿太阳能电池的最高水平。相关研究成果发表于《Nature》期刊。 钙钛矿太阳能电池独特降解机制获揭示。苏州大学材料与化学化工学部李耀文团队及其合作者发现钙钛矿太阳能电池在昼夜循环模式下性能衰减得比在连续光照模式下更迅速的机理，基于此设计合成了一系列配体材料消除晶格应力变化、稳定钙钛矿晶格，并将基于苯基氯化硒制备的钙钛矿太阳能电池认证效率提高到26.32%，将器件在昼夜循环模式下的T80寿命延长了10倍。相关研究成果发表于《Nature期刊。 新型器件结构大幅提升钙钛矿太阳能电池效率。香港城市大学研究团队开发出两项新技术，一是将电池结构原有的空穴选择层与钙钛矿层合二为一，精简了生产程序；二是电子传输层改用耐热性极佳的无机物质二氧化锡，代替了传统的富勒烯及浴铜灵等有机物质，大大提升器件运作的稳定性。器件的能源转化效率已超25%，在严格测试状态下连续运作2000小时仍能维持超95%的效率。相关研究成果发表于《Science》期刊。 微型核电池实现转换效率提高近8000倍。苏州大学放射医学与辐射防护国家重点实验室王殳凹、王亚星团队联合校内外研究团队提出了一种基于“内置能量转换器”的锕系微型核电池架构，其中锕系核素243Am和发光镧系元素Tb3+共组装成晶态配位聚合物，其之间的距离处于埃米范围内，从而实现了放射性核素与能量转换单元在分子层级的耦合。全新的锕系微型辐光伏核电池实现了破纪录的0.889%的总能量转换效率和139μWCi-1的单位活度功率。相关研究成果发表于《Nature》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。 产业研究中心 赵子健(分析师) 021-38032292 zhaozijian@gtjas.com 登记编号S0880520060003 徐淋(分析师) 021-38677826 xulin028941@gtjas.com 登记编号S0880523090005 目录 1.未来信息领域3 2.未来生物领域3 3.新一代制造领域5 4.新能源与环保领域7 导读： 本报告汇编了2024年10月20日到2024年10月26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。 技术资讯 1.未来信息领域 上海光机所在基于空芯光纤的气体非线性光学研究方面获进展 近日，中国科学院上海光学精密机械研究所科研团队在基于空芯光纤的气体非线性光学研究中取得进展。研究团队揭示了空芯毛细管光纤中一种新颖的孤子动力学机制，即高阶孤子分裂引起的高强度次级脉冲调制效应。该研究利用这一效应实现了微焦量级、高相干度、紫外宽光谱脉冲的产生，且所产生的紫外光谱覆盖一个倍频程。在时域上，该技术支持傅里叶变换极限脉宽约1fs的近单周期紫外脉冲，且所产生紫外脉冲的中心波长可通过控制入射脉冲能量和空芯波导中的气压进行宽谱调谐。进一步，该团队开展了空芯反谐振光纤中多峰结构谐振色散波的辐射机理研究。结果表明，谐振色散波的多峰结构是孤子自压缩、孤子—等离子体相互作用以及相位匹配色散波辐射三种效应之间的精妙耦合所致。泵浦脉冲在充气空芯波导中经历孤子自压缩，实现第一次色散波辐射。同时，气体电离导致蓝移孤子产生，而蓝移孤子逐渐靠近空芯反谐振光纤的谐振带时，再次经历孤子自压缩，从而触发第二次色散波辐射。由于两次色散波辐射的相位匹配条件不同，导致谐振色散波光谱上呈现多峰结构，而时域上出现多个波包，该多峰谐振色散波通过相位补偿后被压缩成超短激光脉冲。相关研究成果发表于《NatureCommunications》期刊和《Laser&PhotonicsReviews》期刊。（中国科学院上海光学精密机械研究所，10/22） 原生多模态世界模型Emu3发布 近日，北京智源人工智能研究院正式发布原生多模态世界模型Emu3，该模型实现了视频、图像、文本三种模态的统一理解与生成。Emu3成功验证了基于下一个token（词元）预测的多模态技术范式，展现出大规模训练和推理的潜力。Emu3只基于下一个token预测，而无须扩散模型或组合式方法，其将图像、文本和视频编码为一个离散空间，在多模态混合序列上从头开始联合训练一个Transformer架构。Emu3在图像生成、视觉语言理解、视频生成任务中表现出超过其他开源模型的优势，证明了下一个token预测能在多模态任务中有高性能的表现，为构建多模态AGI提供了广阔的技术前景。Emu3有可能将基础设施建设收敛到一条技术路线上，为大规模多模态训练和推理提供基础，这一简单的架构设计将有利于产业化。未来，多模态世界模型将促进机器人大脑、自动驾驶、多模态对话和推理等场景应用。（科技日报，10/22） 物理所等提出自陷态激子的第一性原理计算框架 近日，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心表面物理国家重点实验室SF10组自主发展了用于研究绝缘体和半导体中的自陷态激子的第一性原理计算框架。这一框架通过结合多体Bethe-Salpeter方程与微扰理论相，能够获得模式和动量分辨的激子—声子耦合矩阵元；通过利用激子能带、声子能带和激子—声子耦合矩阵元，可以自洽求解得到局域的自陷态激子波函；还可以计算自陷态激子的势能面，预测其导致的斯托克斯红移，具有普适性。以二维磁性半导体铬三卤化物为例，该工作计算了体系中的自陷激子态的形成过程和斯托克斯红移，且与实验测量的光致发光谱吻合。同时，研究发现，计算得到的晶格畸变模式与瞬态吸收谱的测量一致。该研究为自陷态激子研究奠定了理论基础，并对量子材料的超快光激发和激子的相干调控研究具有启发意义。相关研究成果发表于《PhysicalReviewLetters》期刊。（中国科学院物理研究所，10/25） 技术资讯 2.未来生物领域 动物所等开发出器官和细胞双重特异性mRNA靶向递送技术 近日，中国科学院动物研究所魏妥研究组与北京大学程强课题组合作，结合基于LNP的器官靶向递送和mRNA序列的受控表达，开发了器官和细胞双重特异性的mRNA-LNP递送平台（SELECT平台），该平台通过系统优化开发出三组分LNPs，可将mRNA靶向递送到肺脏、肝脏和脾脏；在mRNA骨架中引入特定的microRNA（miRNA）靶点的反向互补序列，实现了mRNA在靶组织特定细胞类型中的受控蛋白质表达。该研究借助SORT技术获得靶向肺部的�组分SM-102LNP，进而通过正交实验优化LNP组分。研究发现，与�组分LNP和四组分LNP相比，去除磷脂DSPC和胆固醇的三组分LNP（stLNP）在递送效率和器官特异性方面表现更佳。同时，研究人员在mRNA骨架中引入miR-142的反向互补序列（miR-142ts），解决了肺靶向stLNP和肝靶向stLNP在脾脏器官中的表达泄漏问题，并提高了stLNP在肺脏和肝脏中的递送效率。进一步，该研究分析肿瘤细胞与肺部正常组织细胞中miRNA的表达丰度差异发现，miR-126在肺部正常组织细胞中表达高而在肿瘤细胞中表达低。借助细胞内源性miRNA的表达差异，科研人员将miR-142ts和miR-126ts双靶点整合到mRNA骨架中，降低了mRNA在肺部正常组织细胞中的表达且不影响其在肿瘤细胞中的高表达，提出了将mRNA精确递送到肺内肿瘤细胞的方法，并将这一方法命名为SELECT。为了验证SELECT技术能否实现精准肿瘤治疗，该团队筛选并合成了来源于人中性粒细胞的弹性蛋白酶（hELANE）mRNA，该靶点能特异性杀伤肿瘤细胞，并且对正常细胞的损伤最小。在黑色素瘤肺转移模型中，miR142ts-126tsSELECT-hELANE实现了针对肿瘤细胞的mRNA药物精准递送，并产生了高效的抑瘤效果。该研究开发了简化LNP平台与工程化mRNA结合的精准肿瘤治疗策略，提高了mRNA疗法在肺转移肿瘤中的治疗效果，具有临床应用潜力，为实现精准肿瘤治疗提供了新的技术 方向，并在其他特定细胞类型的mRNA疗法方面展现了潜在应用前景。相关研究成果发表于《AdvancedMaterials》期刊。（中国科学院动物研究所，10/21） 科学家创建人体胚胎皮肤图谱 近日，英国威康桑格研究所、澳大利亚纽卡斯尔大学及其合作机构的研究人员利用单细胞测序和其他基因组学技术，创建了首个人类产前胚胎皮肤的单细胞和空间图谱，并揭示了包括毛囊在内的人类皮肤的形成机制。在实验中，研究团队在培养皿创建了一个能够生长毛发的“迷你皮肤器官”，并基于此发现了免疫细胞在无瘢痕皮肤修复中的重要作用。团队分解了产前胚胎皮肤组织样本，以观察悬浮状态的单个细胞以及组织内细胞；利用单细胞测序和空间转录组学技术，分析了时间和空间中的单个细胞变化，以及调节皮肤和毛囊发育的细胞机制；描述了人类毛囊形成的步骤，并确定了其与小鼠毛囊的差异。团队发现，在利用成体干细胞创建的“迷你皮肤器官”中，血管形成不如胚胎皮肤完善。团队通过将巨噬细胞添加到此类器官中，发现了巨噬细胞能促进血管形成，并进行了3D成像以评估组织内的血管形成情况。团队还分析了胚胎皮肤与成人皮肤之间细胞类型的差异。此项研究作为人类细胞图谱计划的一部分，揭示了皮肤构成和再生的“秘密”，首次证明了巨噬细胞对人类皮肤早期发育起着关键作用，为改善其他组织类器官的血管形成提供了新选择，有助于新型类器官模型的开发和先天性皮肤病的研究。相关研究成果发表于《Nature》期刊。（科技日报，10/21） 微生物所设计出新型猴痘mRNA疫苗 近日，中国科学院微生物研究所高福院士与�奇慧团队针对猴痘病毒设计了一系列嵌合三价mRNA疫苗。该团队基于结构生物学指导的疫苗研发平台，创新性地设计出嵌合三价mRNA疫苗。该疫苗在小鼠中可诱导出高效的体液免疫与细胞免疫，维持抗体水平在免疫近6个月后基本不变，实现了致死剂量痘苗病毒攻毒后对小鼠的完全保护，并可在猴痘病毒攻毒后降低小鼠多个器官中的病毒载量，而同样痘苗病毒剂量下接种痘苗天坛株减毒活疫苗的小鼠全部死亡。作为嵌合mRNA疫苗，该疫苗以单链mRNA编码3种猴痘病毒抗原，与混合疫苗相比生产难度更低，成本优势更大、生产工艺更简单、疫苗可及性更广。相关研究成果发表于《eBioMedicine》期刊。（中国科学院微生物研究所，10/22） 柔性传感器以边缘计算实现健康监测 近日，日本北海道大学和东京大学领导的一个研究团队制造出一种柔性多模态可穿戴传感器贴片，并开发出相应的边缘计算软件。该软件能