科研进展

首页科研进展

2026 03.10

金属所团队在铁电材料中发现多态极性浮子结构

磁电拓扑结构因其独特的稳定性和可操控性，在新一代信息存储和逻辑器件中展现出重要应用前景。在铁电材料中，近年来相继发现了通量全闭合（2015）、涡旋（2016）、斯格明子（2019）、半子（2020）、布洛赫点（2024）和多阶径向涡旋（2025）等多种拓扑结构。然而，现有极性拓扑态多局限于有限的构型自由度，其在多态信息存储方面的潜力仍有待进一步挖掘。近日，中国科学院金属研究所和松山湖材料实验室等单位的科研人员组成的研究团队在铁电材料中发现了一类全新的三维极性拓扑结构—极性手性浮子（polar chiral bobber），并系统揭示了其多态稳定性及可控调控机制。相关研究成果以 “Multistate Polar Chiral Bobbers in Oxide Ferroelectrics” 为题，于1月30日在《先进材料》（Advanced Materials）期刊上发表。研究团队结合相场模拟与像差校正透射电子显微学等手段，在（111）取向的超薄 PbTiO3铁电薄膜中预测并实验证实了极性手性浮子的存在。该结构是一种三维极性拓扑结构，其特征为一个面外极化与周围相反的纳米畴，起始于薄膜表
2026 03.10

长春应化所在非水系氢气氧化反应领域中取得重要突破

中国科学院长春应用化学研究所在非水系氢气氧化反应领域中取得重要突破。张新波研究团队成功开发出一种镍单原子表面调控的铂基催化剂，该催化剂在四氢呋喃(THF)电解液中表现出近100%的法拉第效率和超1000h的长期稳定性（商用铂电极，0.2h），实现了高效且持续的氢气氧化反应(HOR)。此单原子掺杂调控贵金属表面的策略为设计高效且抗毒化的催化剂打开了新思路。相关研究成果以Surface Modulated Platinum Electrocatalyst via Single Atom Nickel Promoter for Durable Non-aqueous Hydrogen Oxidation为题，发表于国际权威化学期刊《Angewandte Chemie International Edition》。锂介导氮气还原被认为是极具发展潜力的绿色合成氨技术之一。在传统体系中，有机溶剂氧化作为反应中的质子源，但该过程导致体系不稳定，严重阻碍了合成氨反应的连续进行。近期，使用HOR替代原有溶剂氧化反应，可持续供给质子，为连续合成氨带来了新机遇。然而，HOR在有机电解液体系中面临着本征反应动
2026 02.01

长春应化所在致幻剂作用机制研究方面取得突破性进展

中国科学院长春应用化学研究所在致幻剂作用机制研究方面取得突破性进展。王晓辉研究团队与四川大学（邵振华教授、颜微教授和杨胜勇教授）和华中科技大学（刘剑峰教授）团队合作，发现5-羟色胺受体2A的非经典Gi信号通路对其致幻性至关重要，相关研究成果以“致幻剂通过5-HT2A受体介导的Gi蛋白信号通路发挥其作用”（Psychedelics elicit their effects by 5-HT2A receptor-mediated Gisignalling）为题，于2026年1月28日（北京时间1月29日）发表于学术期刊《自然》（Nature）。图1. 靶向 5-HT2A 受体的致幻剂及非致幻类似物的药理学特征长期以来，经典致幻剂如麦角酸二乙酰胺(LSD)、裸盖菇素(psilocybin)等因其显著的精神活性与治疗潜力间的矛盾而备受关注。尽管临床研究显示这些物质在治疗重度抑郁症、难治性抑郁及焦虑相关疾病方面展现出惊人疗效，但其强烈的致幻副作用始终是阻碍其临床转化的主要障碍。传统理论将5-HT2A受体激活后的Gq信号通路过度激活视为致幻主因，然而这一观点难以完全解释其复杂药理特性。该研究通过整
2026 02.01

金属所等发现溶解压卡效应

制冷技术是人类现代文明的重要基石之一，在工农业生产与日常生活中均起到了至关重要的作用。现今，以气体压缩制冷技术作为核心的制冷行业大约贡献了中国国内生产总值的2%，但也消耗了近20%的电力，导致了约7.8%的碳排放。联合国《蒙特利尔议定书》之《基加利修正案》对我国制冷领域提出了严格的减排要求。因此，学术界和工业界均在积极寻找解决方案。近年来，基于固体相变的制冷技术因无气体排放而受到广泛关注。2019年，塑晶庞压卡效应的发现 [Nature 567, 506 (2019)]，为低碳大冷量固态制冷技术提供全新的解决方案。然而固态相变制冷技术仍然存在一个突出的内禀难题：与气体压缩制冷技术中气体工质的传质传热不同，固体只能通过热传导传热，固体制冷工质与换热器之间必须采用流体来间接换热，界面热阻的存在使得系统制冷效率与大功率应用受限。因此，能否同时实现低碳、大冷量与高换热效率，成为制冷领域的关键问题。近期，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心磁性与热功能材料研究部的科研人员与合作者发现了溶解压卡效应，即利压力调控的溶解/析出热来实现高效制冷。该效应可提供巨大冷量，且将制冷工质与换热介质合二
2026 02.01

紫金山天文台依托中国天眼揭示快速射电暴双星起源关键证据

近日，中国科学院紫金山天文台牵头的联合研究团队，利用我国500米口径球面射电望远镜（“中国天眼”，FAST）在国际上首次观测到重复快速射电暴（FRB）的法拉第旋转量（RM）发生剧烈跃变并随后回落的现象。这一罕见发现为快速射电暴的双星起源提供了关键证据。该研究成果以“A sudden change and recovery in the magnetic environment around a repeating fast radio burst”为题于北京时间2026年1月16日发表在国际学术期刊《科学》（Science）。快速射电暴是来自遥远宇宙的射电爆发现象，其持续时间仅为数毫秒，却能释放出相当于太阳一周内辐射总和的巨大能量。自2007年首次被发现以来，其起源机制一直是天体物理领域的重大谜题。理论推测认为部分重复快速射电暴可能与双星系统中的致密天体（如中子星）有关，但此前一直缺乏直接观测证据。研究团队利用FAST的超高灵敏度优势，对重复快速射电暴FRB 20220529开展了为期2.2年的连续监测。在前一年半的常规监测期间，反映信号传播路径上自由电子密度与磁场强度的关键参数“法拉
2026 02.01

赣江创新院提出“电流辅助原子接力”新机制实现超低温丙烷高效催化燃烧

近日，中国科学院赣江创新研究院材料与化学研究所的廖伍平研究员、张一波研究员和刘凯杰副研究员团队，在惰性分子低温催化活化领域取得重大突破。研究团队创新性地将电流辅助催化策略与精准的双原子催化剂结构设计深度耦合，构筑了一种高效的Pt-Nb双原子催化体系，在极低的温度下（ 200°C）即可实现惰性丙烷分子的完全燃烧，并首次揭示了电流辅助下双原子位点协同作用的原子接力新机制。该研究突破了传统催化在低温活性方面的瓶颈，为解决这一长期难题提供了颠覆性的新思路，从而为开发绿色、智能的新一代催化技术开辟了全新路径。挥发性有机化合物（VOCs）是形成细颗粒物（PM2.5）和臭氧（O3）污染的重要前体物，对其进行高效治理是实现国家“双碳”目标和大气污染防治的关键环节。其中，丙烷作为典型的低碳烷烃，因其C-H键能高（＞410 kJ/mol）、化学性质稳定，在超低温下极难实现高效燃烧和矿化。传统的单原子催化剂（SACs）虽然极大提升了原子利用率，但其单一的活性位点难以应对丙烷氧化这类包含吸附、键断裂、氧活化及产物脱附等复杂步骤的多步反应。此外，仅依靠传统热催化模式，即使构建多金属位点，往往也难以突破反应动力学
2026 02.01

紫金山天文台在暗物质—中微子相互作用研究中取得进展

近日，中国科学院紫金山天文台参与的国际合作团队，在利用宇宙学观测揭示暗物质本质的研究中取得重要进展。研究团队通过分析宇宙早期的微波背景辐射和晚期的弱引力透镜观测数据，发现暗物质与中微子之间存在微弱相互作用，为宇宙学领域的“S8冲突”难题提供了一种可能的解决方案。该研究成果于2026年1月2日在线发表于国际学术期刊《自然-天文学》（Nature Astronomy）。暗物质是现代宇宙学的基石之一，其质量约占宇宙总物质的85%，但其微观物理本质至今仍是未解之谜。宇宙的大尺度结构为研究暗物质的性质提供了独特的“天然实验室”。通过精确测量宇宙从诞生初期（如微波背景辐射）到现今（如星系分布与引力透镜）的演化，可以反演并约束暗物质的物理性质。然而，宇宙学中存在一个长期未解的难题——“S8冲突”，即由早期宇宙观测数据推算出的物质聚集程度，反常性高于直接观测晚期宇宙所得到的结果。基于这一矛盾结论，研究团队提出理论假设，如果暗物质并非完全“惰性”，而是能与中微子发生微弱的非引力相互作用，这种超越引力的效应将抑制宇宙小尺度结构的形成，进而可能解决该难题。图 1：二维后验分布投影。其中x轴为中微子-暗物质作
2026 02.01

科学岛团队揭示笼目反铁磁半金属异质结低磁场反常磁阻行为

近日，中国科学院合肥物质院强磁场中心联合中国科学院半导体所半导体芯片物理与技术全国重点实验室，利用稳态强磁场实验装置（SHMFF）自研的低温强磁场磁力显微镜（MFM），在笼目反铁磁半金属异质结中揭示了低磁场反常震荡磁阻行为及对应拓扑磁结构。相关研究成果以“Anomalous Magnetoresistance in an Antiferromagnetic Kagome Semimetal Heterostructures”为题，发表于Advanced Functional Materials。笼目反铁磁半金属材料因其几何阻挫、自旋关联与能带拓扑高度耦合，被认为是发展新型反铁磁拓扑自旋电子学的重要材料平台。在本工作中，研究团队设计制备了笼目反铁磁半金属异质结FeSn/Pt，通过界面反演对称性破缺引入Dzyaloshinskii–Moriya相互作用，实现了对FeSn中自旋构型的有效调控。宏观电输运测量显示特定厚度FeSn/Pt异质结在低磁场范围出现了不同于传统Shubnikov–de Haas 振荡的非常规的、具有阻尼特征的震荡型磁阻。SHMFF微观MFM实空间成像直接揭示该反常磁阻现
2026 02.01

长春应化所在质子交换膜燃料电池领域取得突破性进展

中国科学院长春应用化学研究所在低铂阴极催化剂的结构设计及其质子交换膜燃料电池应用方面取得重要进展。邢巍、肖梅玲、刘长鹏、刘伟研究团队围绕Pt-Co金属间化合物阴极催化剂在高电位循环下易发生组分迁移与溶出的痛点，提出化学键调控化学势桥接的新思路，构建了稀土镧（La）掺杂的有序L12-Pt3Co金属间化合物催化剂体系。相关研究成果以“Lanthanum-Induced Quasi-Covalent Bonding and Chemical Potential Bridging in Pt3Co Intermetallic Catalysts for Durable Fuel Cells”为题，发表于国际权威化学期刊《Journal of the American Chemical Society》。质子交换膜燃料电池（PEMFC）阴极氧还原反应动力学缓慢，阴极催化剂不仅需要高活性，更要在反复启停与电位波动等工况下保持结构与组分稳定。以Pt3Co为代表的有序金属间化合物虽然具备较好的本征活性，但在电化学环境中，以钴、镍、铁代表的过渡金属仍可能向表层迁移并发生溶出，引起活性衰减与电压下降，成为
2026 02.01

长春应化所在生物活性聚氨基酸材料治疗肿瘤领域取得突破性进展

中国科学院长春应用化学研究所在生物活性聚氨基酸材料的结构设计及其高效肿瘤治疗应用领域取得重要突破。陈学思、丁建勋研究团队成功开发出一种能够特异性响应于肿瘤微环境的新型生物活性聚氨基酸材料。该材料可在肿瘤组织及细胞内原位自组装成三维阳离子网络结构，高效诱导肿瘤细胞生成微泡，并触发一种可持续扩展的级联旁观者杀伤效应，为肿瘤治疗提供了创新策略。相关研究成果以“A Tumor-Selective Self-Assembling Network of Poly(amino acid) Induces Cascading Bystander Cytotoxicity through Microvesicle Fission Amplification”为题，发表于国际权威化学期刊《Journal of the American Chemical Society》。肿瘤细胞间的信号传递是影响肿瘤进展与治疗响应的关键因素。近年来，以微泡为代表的细胞外囊泡被证实是介导细胞间通讯、引发旁观者效应的重要载体。然而，现有基于外源性囊泡递送的治疗方法普遍面临靶向性不足、瘤内富集效率低及生物活性易丧失等挑战。因此

每页 10 记录总共 700 记录
第一页 <<上一页下一页>> 尾页
页码 4/70 跳转到