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2026 06.02

科学岛团队在北极对流层活性溴来源及大气氧化性影响研究方面取得重要进展

近日，中国科学院合肥物质院安光所联合英国南极调查局、德国不来梅大学相关团队，基于中国北极黄河站长期观测数据以及p-TOMCAT化学传输模型，系统研究了北极对流层活性溴来源及其对极地大气氧化性演变的影响，相关成果以《北极新奥尔松对流层中的溴氧化物：来源分析及其对大气化学的影响》（“Tropospheric bromine monoxide in Ny-Ålesund: source analysis and impacts on atmospheric chemistry”）为题，发表于《大气化学与物理》（Atmospheric Chemistry and Physics）。极地地区是全球变化的放大器与敏感指示器，气温升高、海冰消融等不仅深刻改变着极地自身的环境，也通过一系列极端气候与环境事件，如平流层臭氧空洞、边界层臭氧极端损耗等，对区域及全球大气成分、辐射平衡及生态系统产生连锁性挑战。对流层一氧化溴BrO是导致北极春季臭氧损耗的关键活性物质，其来源包括海冰上的积雪、吹雪和开阔海洋释放的海盐气溶胶等。在极地地区，缺乏高精度的观测数据一直是制约大气化学机理研究的短板。研究团队利用安光所自
2026 06.02

长春应化所在高密度异核双原子纳米酶的构建及肿瘤代谢免疫调控领域取得重要进展

中国科学院长春应用化学研究所在高密度异核双原子纳米酶的构建及肿瘤代谢免疫调控领域取得重要进展。张洪杰院士和王樱蕙研究员研究团队成功开发出一种高密度异核Fe/Co双原子纳米酶平台，可通过诱导双硫死亡和铁死亡用于抗肿瘤免疫治疗，该纳米酶负载高密度Fe/Co双金属活性中心（Fe、Co质量分数分别达10.35 wt%、11.32 wt%），具有优异的类核黄素酶和类过氧化物酶活性，可高效催化生物硫醇氧化，破坏肿瘤细胞氧化还原稳态。相关研究成果以“Charge-Tunable Dense Dual-Atom Nanozymes Reprogram Biothiol Metabolism Through Multi-Enzyme-Mimetic Catalysis to Synergistically Induce Ferroptosis and Disulfidptosis”为题，发表于国际权威化学期刊《Angewandte Chemie International Edition》。生物硫醇在维持细胞氧化还原稳态、调控程序性细胞死亡途径及调节免疫反应中发挥关键作用。因此，对肿瘤细胞的生物硫醇代谢
2026 06.02

金属所发现晶界电子态重构提升导电性

材料的晶界因其在调控材料力学与物理性能方面所起的关键作用，长期以来受到广泛关注与持续研究。对于结构材料而言，晶界对位错运动具有显著阻碍作用，因而材料强度通常随晶粒尺寸减小而提高，这一规律可由经典的Hall–Petch关系定量描述。对于功能材料而言，晶界因具有独特的原子构型与电子结构，往往成为新颖物理与化学行为的起源地，由此催生了“晶界工程”这一高效提升材料综合性能的重要策略。在电学性能方面，晶界在多数情况下表现出低于晶内的电导率，其根源主要在于晶界处原子排列突变与化学键合不连续所引发的强电子散射及电流阻塞效应；这种低电导特性严重制约了多晶材料在电子信息领域的实际应用。因此，探索提升晶界电导率的有效途径，并深入阐明其内在物理机制，不仅具有重要的基础科学价值，也对高性能电子材料与器件的研发具有显著的现实意义。磁铁矿（Fe3O4）是一种典型的半金属化合物，具有立方反尖晶石晶体结构：其中四面体A位由Fe3+离子占据，八面体B位则由等量的Fe2+与Fe3+离子共同占据。在室温下，B位点中Fe2+与Fe3+呈随机分布，二者之间快速发生的电子跃迁赋予该材料高达约250Ω-1·cm-1的本征电导率。从
2026 06.02

亚纳米Rh-Co双原子协同催化腈类加氢研究取得新进展

仲胺类化合物广泛存在于药物、农用化学品及功能材料中，全球每年胺类产量超过600万吨。腈类催化加氢是合成仲胺的重要途径，但传统贵金属催化剂面临活性与选择性的“跷跷板”困境：一方面易发生过度加氢或偶联副反应，目标仲胺选择性通常仅60-75%；另一方面需要较高温度（373 K）和压力（3-10 MPa H2）。单原子催化剂虽能通过孤立位点提高选择性，但单一活性中心难以协同活化H2和较大尺寸的腈类底物，导致催化活性不足。近日，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心刘洪阳研究员和博士研究生陈家威等，联合重庆大学孙耿副教授、北京大学马丁院士等团队，成功在富缺陷石墨烯载体（ND@G）上构建了原子级分散的Rh-Co异核双原子催化剂（Rh1Co1ND@G），实现了温和条件下苯甲腈的高效加氢制二苄胺。该成果发表于国际学术期刊《Nature Communication》（https://doi.org/10.1038/s41467-026-69778-2），为设计高性能原子级分散加氢催化剂提供了新思路。研究团队在载体上先锚定Rh原子，再引入Co(NH3)42+配合物，经氢气还原后成功构筑了Rh-Co双
2026 06.02

金属所高电压锂电正极材料研究取得进展

电池正极材料的能量密度主要取决于工作电压和比容量。因此，发展高电压正极材料是提升电池能量密度的重要途径之一。尖晶石镍锰酸锂(LiNi0.5Mn1.5O4)具有高工作电压、三维锂离子扩散通道和低成本等优势，被认为是下一代快充电池正极材料的重要候选材料。然而，在高电压工况条件下，镍锰酸锂不可避免的两相反应会导致晶格应变与应力集中，会导致晶粒开裂、过渡金属溶出及界面失稳，最终导致循环寿命不足。这一问题在快充和高温等极端服役条件下尤为突出，严重制约了实际应用。近日，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心科研团队在高电压尖晶石正极材料研究方面取得进展。研究团队提出了多组分体相掺杂策略，调控了材料反应热力学，延长了固溶反应区间，缓解高电压相变引起的电化学-力学耦合失效，提升了镍锰酸锂正极材料的结构稳定性和快充性能。该材料在10 C倍率下，循环4000圈后，容量保持率达81.8%，在软包电池中表现出稳定的循环性能，验证了实际应用的潜力。成果以“Compositionally complex doping enables high-voltage spinel cathodes with ult
2026 06.02

科学岛团队研发新型KOR偏向性激动剂副作用显著减弱

近日，中国科学院合肥物质院强磁场中心高场磁共振成像安徽省重点实验室团队联合中国科学院上海药物研究所团队，依托稳态强磁场实验装置（SHMFF）9.4 T磁共振成像装置和动物一体化平台，通过结构优化理性设计，开发出一款低副作用、高疗效的新型κ阿片受体（KOR）偏向性激动剂，不仅为开发低副作用 KOR 激动剂提供了理论框架，也为深入理解 GPCR 的偏向性激动效应提供了更广泛的认知。相关成果以“Rational design of a Kappa opioid receptor peptide agonist with attenuated β-arrestin signaling”为题，发表于Nature Communications。地非法林（difelikefalin）是经美国 FDA 批准上市的κ阿片受体（KOR）多肽激动剂，用于治疗慢性瘙痒。但作为可同时激活 G 蛋白与β- 抑制蛋白通路的平衡型激动剂，地非法林仍存在与β- 抑制蛋白信号相关的不良副作用。针对以上问题，研究团队解析了地非法林- KOR-Gi 复合物的冷冻电镜结构，发现Y320⁷·⁴³是调控信号偏向性的关键氨基酸残基。
2026 06.02

科学岛团队构建多肿瘤标志物高精度定量检测新路径

近日，中国科学院合肥物质院核能安全所科研团队与合肥肿瘤医院合作，将表面增强拉曼光谱（SERS）技术与可解释堆叠集成模型（ISEM）相结合，实现了对血清中多达12种肿瘤标志物的高精度定量检测。相关成果发表在Analytical Chemistry上。血清肿瘤标志物的精准检测对于癌症早筛具有重要意义。然而，血清中复杂生物大分子的光谱信号相互干扰，准确定量特定标志物极具挑战；传统的机器学习模型决策过程未知，缺乏可解释性。针对上述难题，研究团队设计了能够处理SERS数据并对定量结果实现分子层面光谱解析的可解释堆叠集成学习架构（图1）。该模型集成了支持向量回归（SVR）、极端梯度提升（XGBoost）和偏最小二乘回归（PLSR）三种基模型的优势，并通过元模型（弹性网络）进行自适应加权整合。同时，研究引入LASSO特征选择降低了75.3%的数据维度，显著提升了计算效率和模型性能。结果显示，ISEM在对12种常见肿瘤标志物（包括AFP、CEA、CA19-9、CA125、CA15-3等）的定量分析中表现出卓越性能，所有标志物R2值均超过0.9，其中铁蛋白（Ferritin）和鳞状细胞癌抗原（SCCA）
2026 04.30

金属所实现超高强、高导与高热稳定“超级铜箔”，序构金属再获突破

铜箔作为集成电路互连线的关键导体与锂电池集流体的核心基材，兼具“工业神经”与“新能源血液”的双重战略属性。在多场耦合服役环境下，它不仅要承受复杂的力学载荷，还需同时满足高导电、高导热与长期热稳定性的严苛要求。随着AI算力通信与下一代新能源系统对材料性能需求的持续升级，如何破解铜箔在强度与塑性、导电性、热稳定性之间长期存在的“此消彼长”困境，已成为拓展其高端应用的核心瓶颈。因此，打破性能壁垒、实现多性能协同提升，是当前材料科学与工程领域亟需突破的关键课题。近日，这一难题迎来重要突破。中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心卢磊研究员团队与合作者, 成功研发出一种兼具超高强度、高导电性与优异热稳定性的铜箔，相关研究结果于北京时间2026年4月17日在《科学》(Science)周刊在线发布。这项突破的核心在于一种全新的“梯度序构”微观结构设计。研究团队在在满足工业化条件的电解沉积制备过程中，通过巧妙地利用微量有机添加剂，在10微米厚铜箔（纯度99.91%）的纳米晶粒基体上形成了高密度纳米畴。这些纳米畴平均尺寸仅为3nm，沿铜箔厚度方向呈“贫、富”交替周期分布的纳米尺度梯度序构（图1）。梯
2026 04.30

金属所高比能锂电池用催化材料取得重要进展

催化材料与反应物间的电子传输是实现催化活性的关键。有效的电子传输能够提升转化反应效率，是发挥电池能量密度的核心所在。然而，不同于典型催化体系中“反应物吸附-催化反应-产物脱附”过程，金属-硫、金属-空气等高比能电池中的转化反应呈现“反应物吸附-催化反应-产物沉积”特征。固相绝缘产物的沉积随着反应进行，会持续覆盖催化位点，阻断催化材料与后续反应物间的电子传输，导致催化活性丧失。因此，对于转化型高比能锂电池而言，催化材料面临的核心挑战不仅是提升材料的本征催化活性，更是在固相产物覆盖的情况下维持高效的电子传输，从而实现转化反应的持续高效进行。中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心先进炭及二维材料研究部的科研人员聚焦电池催化材料与反应物质间的电子输运方向，重新定义了电池用催化材料的设计准则，提出了以产物电子性质为核心的新思路，突破了常规热力学描述符的局限性。基于该准则发展的催化材料能改变产物的绝缘性，在反应过程中，维持高效的催化活性，显著提升了转化型锂硫电池与锂氧电池的性能。所构建的安时级软包锂硫电池的能量密度超过450 Wh kg-1，验证了上述准则在实际复杂体系中的有效性。研究成果近
2026 04.30

苏州医工所研发用于运动状态下连续血糖监测的无线汗液柔性传感技术

运动干预是糖尿病预防与管理的重要手段，但运动状态下血糖波动复杂，传统指尖采血难以满足实时、连续监测需求。汗液因可无创获取，被认为是理想替代体液。然而，汗液葡萄糖浓度仅为血糖的约1%，且在运动过程中受到细胞旁路转运紧密连接稀释与过滤效应影响，导致汗液与血糖相关性较弱，成为制约利用汗液进行无创连续血糖监测的关键瓶颈。针对这一问题，研究团队发现汗液pH与汗液分泌速率呈显著相关，而汗液分泌速率直接影响葡萄糖的细胞旁路转运过程的稀释作用；同时，葡萄糖氧化酶活性具有明显的pH依赖性。基于此，团队构建了pH辅助校正模型，实现对酶活性变化和汗液稀释效应的动态补偿，并结合两点标定方法建立个体化预测模型，将汗液信号准确转换为血糖浓度。在器件方面，团队基于激光诱导石墨烯（LIG）构建多孔电极，并通过原位沉积金纳米颗粒提升电化学活性，集成葡萄糖与pH双传感单元、微流控汗液采集结构及无线数据模块，形成可贴附皮肤的柔性监测系统（图1）。在5名健康志愿者和4名糖尿病患者中的运动验证结果显示，经pH模型校正后，预测血糖与参考连续血糖监测值的相关系数由0.85提升至0.95，平均误差显著降低，Clarke误差网格中A区

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