国家自然科学基金网站(国家自然基金委员会)

来源：科技日报、科研圈、环球科学、中国科学报、高分子科学前沿、国家自然科学基金委员会网站、学术经纬等

新研究首次提出并实验证明了在相空间中的微腔光场操控

来源：Physical Review Letters

近日，发表于《物理评论快报》（Physical Review Letters）的一项研究中，首次提出并实验证明了在相空间中的微腔光场操控，为光学混沌动力学的原位研究和新型光子学器件研发提供了全新思路。

研究团队通过在非对称微腔内引入特定的局域结构，实现了对相空间中动力学轨道的精确“裁剪”，从而为操纵光子输运提供了新的可能。结果表明，在时域上，微腔光场的局域性质得到了有效调控，使得对应的光学模式品质因子得到数量级的增强；在空域上，微腔光场的出射特性得到了精确操控，从而实现了远场出射分布的整形。进一步地，研究人员在实验上采用片上胶体量子点激光器，成功验证了裁剪相空间的光场调控方法对微腔激光器腔模出射特性的有效控制。

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.127.235501

EAST装置实现1056秒长脉冲高参数等离子体运行

来源：中科院合肥研究院

2021年12月30日，我国的EAST全超导托卡马克装置（东方超环）实现了1056秒的长脉冲高参数等离子体运行，再次创造新的世界纪录，这是目前世界上托卡马克装置高温等离子体运行的最长时间。

EAST装置运行15年来，先后实现了1兆安、1.6亿度、1056秒的等离子体运行。EAST装置取得的系列创新成果，为自主建造聚变工程实验堆提供了重要的实验基础。

近年来，EAST装置进行了系列性能升级，本轮实验于2021年12月初开始，将持续至2022年6月，EAST大科学团队将在未来聚变堆类似条件下向高参数稳态高约束等离子体运行等科学目标发起冲击。

燃料电池实现重大技术突破，工作温度范围可达–20℃ 至200℃

来源：Nature Energy

2022年1月3日，发表于《自然·能源》（Nature Energy）的一项研究中，报道了一种具有刚性、高自由体积的Tröger碱衍生聚合物（TB）构成的PA掺杂的本征超微孔膜，其组装的高温（HT）质子交换膜燃料电池（PEMFC）能够在–20℃ 到200 ℃的温度范围内运行，无需外部加湿，且允许多次启动和关闭循环，实现了高温燃料电池技术的重大改进和突破。

该超微孔膜具有以下优点：可调的亚纳米级微孔，平均孔尺寸为3.3 Å，并表现出惊人的PA虹吸效应；即使在高RH条件下也能保持较高的PA保留率，并且质子传导保留率比传统的PBI/PA膜高1000倍以上；所组成的HT PEMFC在15 ℃下进行150次启动/关闭循环后仍然具有高达95%的峰值功率密度保持率，且在-20℃下也可以完成超过100次循环。

https://doi.org/10.1038/s41560-021-00956-w

大脑-量子计算机接口的概念验证系统首次被提出

来源：ArXiv

2022年1月4日，上传于预印本平台ArXiv的一项研究中，提出了第一个大脑-量子计算机接口的概念验证系统，演示了如何通过精神活动控制一个量子比特。

研究人员开发了一种方法，将精神活动的神经关联数据编码为量子计算机的指令。大脑信号是通过放置在人头皮上的电极来检测的，被实验者学习如何产生所需的精神活动来发出旋转和测量量子比特的指令。他们在IBM量子模拟器上运行了这个概念验证系统。

研究团队强调，目前可用的量子计算硬件和大脑活动传感技术还不足以开发出用大脑实时控制量子态的技术，随着硬件技术的改进，未来大脑/量子计算机接口将变得可用。

https://arxiv.org/abs/2201.00817

脂肪组织产生的一种激素能够独立于胰岛素调节血糖

来源：Cell Metabolism

2022年1月4日，发表于《细胞·代谢》（Cell Metabolism）的一项研究发现，脂肪组织产生的一种名为外源性成纤维细胞生长因子1（FGF1）的激素能够独立于胰岛素有效快速地调节血糖。

FGF1激素通过抑制脂肪分解来抑制血液内的葡萄糖含量，使用的酶是PDE4。研究发现，注射FGF1可显着降低小鼠的血糖，而使用FGF1激素进行的慢性治疗可减轻对胰岛素的耐药性。研究人员表明，使用PDE4的机制提供了一种平行途径，即使胰岛素信号受损，FGF1激素仍可以有效分解脂肪并调节血糖。

https://www.cell.com/cell-metabolism/fulltext/S1550-4131(21)00623-9

FAST解决了恒星形成经典问题

来源：Nature

2022年1月5日，发表于《自然》（Nature）的一项研究中，国际合作团队通过FAST平台，采用FAST首席科学家李菂2003年开创的中性氢窄线自吸收（HINSA）方法，首次了获得星前核包层中的高置信度的塞曼效应测量结果，这是利用原子辐射手段探测分子云磁场从0到1的突破。

新研究成功测量了星前核L1544分子云包层的磁场强度，发现与恒星磁场标准模型的预测结果不同——从恒星外围的冷中性气体，到原恒星核，星际介质的磁场方向和强度都大致均匀、连续。研究发现，星际介质具有连贯性的磁场结构，异于标准的恒星磁场模型预测，为解决恒星形成三大经典问题之一的“磁通量问题”提供了重要的观测证据。

https://www.nature.com/articles/s41586-021-04159-x

2022年度国家自然基金申报时间确定

2022年1月5日，国家自然科学基金委员会网站发布《关于2022年度国家自然科学基金项目申请与结题等有关事项的通告》。

《通告》称，2022年度集中接收申请的项目类型包括：面上项目、重点项目、部分重大研究计划项目、重点国际（地区）合作研究项目、青年科学基金项目、地区科学基金项目、优秀青年科学基金项目、国家杰出青年科学基金项目、创新研究群体项目、基础科学中心项目、外国学者研究基金项目、数学天元基金项目、国家重大科研仪器研制项目（自由申请）和部分联合基金项目等。申请人应于2022 年1 月15日以后登录科学基金网络信息系统，按照各类型项目申请书的撰写提纲及相关要求撰写申请书。集中接收工作于3 月20 日16 时截止。

新方法通过mRNA注射在体内直接生成CAR-T细胞

来源：Science

2022年1月6日，发表于《科学》（Science）的一项工作中，研究团队创新性地利用一次mRNA注射，在患心衰的小鼠体内实现CAR-T治疗，成功修复了小鼠心脏的功能。

研究团队将mRNA封装在气泡状的微型脂质纳米颗粒中，通过类似于mRNA疫苗的方式注射至小鼠体内后，被封装的mRNA分子被T细胞捕获，使得T细胞获得特异性靶向攻击心肌成纤维细胞的能力。由于mRNA并未整合到T细胞的DNA上，因此具有攻击性的T细胞只会存在几天，随后T细胞恢复正常，不再保留对成纤维细胞的攻击性。

在小鼠实验中，尽管攻击性的持续时间短暂，但注射mRNA成功重编码了一群心衰小鼠的T细胞，导致心脏纤维化明显减少，心脏的大小与功能也修复至接近正常的状态。接受治疗一周之后，这些小鼠体内也没有发现抗纤维化的T细胞活动的证据。

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm0594

红超巨星塌缩成II型超新星过程首次被直接观测到

来源：the Astrophysical Journal

2022年1月6日，发表于《天体物理学杂志》（the Astrophysical Journal）的一项工作中，研究人员首次直接观测到了一颗红超巨星演化最后时刻、塌缩成II型超新星之前最后130天里的快速的剧烈活动。

研究团队在2020年，利用美国哈雷阿卡拉天文台（Haleakalā）的泛星计划（Pan-STARRS）望远镜，探测到了这颗即将塌缩的大质量恒星。几个月后，该恒星形成的超新星SN2020tlf爆发，该团队再次利用位于莫纳克亚山（Maunakea）上的凯克天文台，迅速捕捉到了该超新星，并获得其爆发的第一个光谱。研究人员表示，此前从未证实过在一颗濒临死亡的红超巨星上有如此剧烈的活动，这是首次直接观测到超新星爆发前的前体辐射、包络膨胀和质量损失。

https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ac3f3a

指纹中可能隐含着健康信号

来源：Cell

2022年1月6日，发表于《细胞》（Cell）的一项研究表明，指纹中或许隐含着健康信号，皮肤纹路受关键肢体发育基因影响，与生长发育及疾病有关。

研究人员从定位与指纹花纹表型相关的遗传变异入手，面向23000多例个体进行全基因组关联扫描与多群体荟萃分析，从中识别出43个与人类指纹花纹相关的遗传基因座。基于小鼠动物模型和人胚胎组织的实验观察，发现人类胎儿组织从肢体发育到皮纹形成的系列过程中，支持EVI1基因发挥塑造四肢和手指作用的，正是表达于肢体发育期的间充质细胞。通过多表型关联分析发现，指纹花纹与手指长度比例间紧密相关性，两者共有相同遗传基础。

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S009286742101446X?via%3Dihub