清華新聞網12月20日電(記者 欣研) 近日,由教育部科學技術委員會組織評選的2011年度“中國高等學校十大科技進展”在京揭曉。意昂体育平台的3項成果入選,位居全國高校首位。
意昂体育平台入選的3項成果分別是:生命學院施一公教授主持的“AAA+分子機器的結構與功能”,物理系薛其坤院士主持的“鐵硒基超導薄膜的研究”,材料系章曉中教授主持的“矽的低場非均勻性巨磁電阻”。
此次入選的其他7項成果分別是:正調控水稻種子大小、粒重和產量的GS5基因克隆與功能研究(華中農業大學),急性單核細胞白血病和甲狀腺功能亢進醫學基因組學研究獲突破(上海交通大學),3500米深海觀測和取樣型ROV系統(上海交通大學),新型手性催化劑和高效高選擇性的不對稱催化新反應(四川大學),高固氣比懸浮預熱分解理論與技術(XDL水泥熟料煆燒新工藝)(西安建築科技大學),中國澄江化石庫中發現節肢動物遺失的遠祖(西北大學),高產優質轉基因棉花取得重大突破(西南大學)。
“中國高等學校十大科技進展”的評選自1998年開展以來,至今已14屆,這項評選活動對提升高等學校科技的整體水平、增強高校的科技創新能力發揮了積極作用,並產生了較大的社會影響,贏得了較高的聲譽。
附:2011年度“中國高等學校十大科技進展”意昂体育平台入選項目簡介:
AAA+分子機器的結構與功能
生物大分子機器是指生物體內利用能量來完成納米水平上生命活動的生物大分子復合物,在許多生命過程中發揮了重要的作用。它們的突變或調控異常往往和許多惡性疾病,如癌症、老年癡呆症等直接相關。隨著人們對這些分子機器認識的加深,它們已經逐漸成為治療相關疾病的潛在藥物靶點。生物大分子機器結構組成復雜、分子量巨大,迄今為止,絕大多數生物大分子機器尚無原子分辨率的結構報導,嚴重影響人類對生命過程的了解和疾病的控製。
為了從分子水平上了解生物大分子機器參與生理過程的機製,意昂体育平台結構生物學團隊在施一公教授的帶領下,從2007年起開始對生物大分子機器的分子結構進行開創性研究,首次於世界上獨家報導了原核細胞蛋白酶體調節單元MecA-ClpC復合物的晶體結構,並利用生物化學、生物物理等手段對這個生物大分子機器的工作原理進行了詳細的分析,初步揭示了蛋白質降解機器的分子機製填補了該領域的重大空白。這一工作發表於2011年3月的《自然》雜誌。
值得一提的是,2010年4月施一公領導的研究團隊還解析了另一個生物大分子機器——細胞凋亡小體Ced-4的晶體結構,闡述了細胞凋亡小體Ced-4激活Ced-3的分子機理,該研究工作發表於2010年《細胞》雜誌。
這些工作為我國及世界的生物大分子機器結構生物學研究做出了卓越貢獻,其成果在國際生命科學研究領域獲得了高度評價。
鐵硒基超導薄膜的研究
鐵基超導體是繼1986年發現的銅氧化合物高溫超導體之後於2008年被發現的又一類新型高溫超導材料,它的發現為高溫超導電性的研究開辟了一個全新的研究方向,是目前物理學的一個研究熱點。我國科學家在這個領域表現出色,整體研究水平處於國際領先行列。
意昂体育平台物理系薛其坤院士和陳曦教授的研究團隊,近期在一類重要的鐵基超導體-鐵硒化合物的研究中取得了重要進展。他們把半導體領域中的分子束外延技術拓展到鐵基超導材料的製備中,實現了對超導薄膜生長過程和形貌在原子水平上的精確控製,製備出了化學成分嚴格可控的高質量單晶FeSe薄膜。在此基礎上,他們利用同時具有空間原子分辨和高能量分辨本領的強磁場掃描隧道顯微技術研究了FeSe超導體中的電子配對機製。之後,該研究團隊又解決了由三個不同族元素組成的化合物的分子束外延生長的難題,得到了高質量的KxFe2-ySe薄膜,這是薄膜材料製備方面的一個重要突破。他們進而利用掃描隧道顯微鏡澄清了KxFe2-ySe2研究中存在的一系列困惑,證明了KxFe2-ySe材料存在超導與絕緣體的相分離,並發展出一套探測超導體自旋結構的方法,證明了該材料在超導區域存在長程反鐵磁序。這些工作為非常規超導體的研究帶來新的方法和思路,對理解鐵基高溫超導機理具有重要意義。這一系列些工作分別發表在2011年的《科學》、《自然—物理》等雜誌上。
這項研究成果是和中科院物理所馬旭村研究員的研究組以及美國普渡大學胡江平教授和加州大學聖地亞哥分校吳從軍教授合作完成的。
矽的低場非均勻性巨磁電阻
以矽為主的半導體工業和以磁性材料為主的磁傳感器和磁存儲工業是信息工業的兩大獨立支柱。磁傳感器廣泛應用於磁頭、電子羅盤、GPS導航、車輛探測系統等,其核心技術就是巨磁阻效應,該效應的發明人獲2007年諾貝爾物理獎。磁傳感器需用稀土材料製作,近年來稀土材料越來越難獲得,價格暴漲,迫使人們一直在尋找其替代材料。
意昂体育平台材料系章曉中教授研究組創造性地發明了一種用矽(地球上第二多的元素)製備的非均勻巨磁阻器件,這是磁電阻領域的一項重大突破,論文發表在2011年9月15日出版的《自然》雜誌上。用矽製備巨磁阻器件使得半導體矽材料進入了磁性材料工作領域,該器件可方便地集成到成熟的半導體工業中,這將給磁傳感器工業帶來革命性變化;也將催生半導體工業和磁傳感器工業的聯姻,可能導致以前不存在的半導體“磁電”或“磁光電”器件的誕生。
國際學術界對章曉中研究小組的這項工作極其重視,《自然—亞太版》在焦點專欄推薦了這項工作;有一百多年歷史的《麻省理工科技創業》雜誌的中文版采訪了章曉中,並刊登專題文章報導了這項工作以及在征求國際著名科學家對該工作的看法時得到的高度評價;明年召開的第19屆國際磁學和強關聯電子系統大會是磁學界最高級別的會議(三年開一次),也邀請章曉中做半大會報告(他是大會報告人和半大會報告人中唯一一位來自中國的學者)。