《自然》

恢復(fù)頂級(jí)捕食者可減緩海岸生態(tài)系統(tǒng)的地貌衰退

《自然》封面：美國(guó)加州沿海的海獺?！蹲匀弧冯s志第7997期封面文章報(bào)道了恢復(fù)加州一處鹽沼的海獺種群能減緩這一地區(qū)的鹽沼衰退。海獺這個(gè)物種屬于頂級(jí)捕食者，但曾被捕獵至瀕臨滅絕。一直有觀點(diǎn)認(rèn)為，恢復(fù)頂級(jí)捕食者會(huì)對(duì)植被生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生級(jí)聯(lián)效應(yīng)，但這個(gè)問(wèn)題存在爭(zhēng)議。研究團(tuán)隊(duì)對(duì)埃爾克霍恩沼澤監(jiān)測(cè)了數(shù)十年，發(fā)現(xiàn)鹽沼邊緣的侵蝕隨著海獺種群增加而減緩，因?yàn)楹＋H能夠捕食破壞沼澤的穴居蟹。這是一種自上而下的效應(yīng)，增加了沼澤邊緣的強(qiáng)度，減少了沼澤的侵蝕。因此，恢復(fù)頂級(jí)捕食者或?qū)Υ嗳醯暮０渡鷳B(tài)有積極作用。

捕食者死亡的意外效果

《自然》封面：美國(guó)得州科珀斯克里斯蒂湖發(fā)現(xiàn)魚(yú)類(lèi)大規(guī)模死亡?！蹲匀弧冯s志第7998期封面文章報(bào)道了湖泊系統(tǒng)內(nèi)的捕食者大規(guī)模死亡實(shí)際上能穩(wěn)定食物網(wǎng)，掩蓋捕食者減少的影響。類(lèi)似魚(yú)類(lèi)大規(guī)模死亡事件變得日益常見(jiàn)，但捕食者死亡對(duì)食物網(wǎng)的全面影響一直不明。在本期研究中，科學(xué)家們構(gòu)建了一個(gè)有浮游植物、浮游動(dòng)物（以浮游植物為食）和魚(yú)（以浮游動(dòng)物為食）的人造湖泊環(huán)境。當(dāng)魚(yú)死后，浮游動(dòng)物沒(méi)有因捕食者減少而大量繁殖，腐爛后的死魚(yú)反而成了浮游植物的肥料，增加了浮游植物的數(shù)量，穩(wěn)定了食物網(wǎng)。

亞馬孫雨林系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)換

《自然》封面：巴西馬托格羅索州某地區(qū)亞馬孫雨林的一個(gè)霧蒙蒙的清晨?！蹲匀弧冯s志第7999期封面文章報(bào)道了氣候和土地利用強(qiáng)迫或使得亞馬孫雨林最早在2050年越過(guò)臨界點(diǎn)。亞馬孫雨林占地球生物多樣性的10%，是重要的碳儲(chǔ)庫(kù)，能幫助穩(wěn)定地球氣候。研究團(tuán)隊(duì)利用古記錄、氣候模型和觀測(cè)數(shù)據(jù)研究了導(dǎo)致水強(qiáng)迫的5個(gè)原因：全球變暖、年降水量、降水量的季節(jié)性強(qiáng)度、旱季長(zhǎng)度和森林砍伐。研究結(jié)果顯示，10%～47%的亞馬孫雨林將面臨可能導(dǎo)致這一生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換的水強(qiáng)迫，或使其在2050年后突破臨界點(diǎn)，從而使整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)走向崩潰。

“煙霧報(bào)警器”

《自然》封面：吸煙者。《自然》雜志第8000期封面文章報(bào)道了136種環(huán)境因素對(duì)1000名受試者免疫反應(yīng)的影響。每個(gè)人的免疫系統(tǒng)對(duì)挑戰(zhàn)的反應(yīng)都不一樣。這在很大程度上是年齡、性別和基因的結(jié)果，但生活方式等環(huán)境因素也可能起作用。在本研究的所有因素中，吸煙具有顯著影響，既影響先天（一般）免疫，也影響適應(yīng)性（病原體特異性）免疫。雖然對(duì)先天免疫的影響在戒煙后消失，但對(duì)適應(yīng)性免疫的影響在戒煙后持續(xù)多年，比如會(huì)改變感染后釋放的細(xì)胞因子水平。研究結(jié)果對(duì)發(fā)生感染或自身免疫性疾病等的風(fēng)險(xiǎn)具有潛在的臨床意義。

（本頁(yè)期刊封面圖來(lái)自《自然》官網(wǎng)）

《科學(xué)》

亞馬孫河可能永遠(yuǎn)改變氣候變化

《科學(xué)》封面：2023年10月，一場(chǎng)創(chuàng)紀(jì)錄的干旱降低了巴西特菲市附近的亞馬孫河水位，露出了一片沙丘?！犊茖W(xué)》雜志第6684期封面文章報(bào)道了氣候模型，顯示由于全球變暖改變了海洋和大氣之間的相互作用，亞馬孫將在未來(lái)幾十年里經(jīng)歷更干燥的旱季和更潮濕的雨季。當(dāng)前的干旱預(yù)示著嚴(yán)峻的形勢(shì)，導(dǎo)致河豚和魚(yú)類(lèi)死亡，并威脅到沿河社區(qū)的生計(jì)。如果高溫和低溫的結(jié)合成為新常態(tài)，其影響可能會(huì)擴(kuò)展到整個(gè)亞馬孫盆地甚至更遠(yuǎn)的地方。在源頭極端雨季降雨的推動(dòng)下，洪水更猛烈地沖刷河床，侵蝕上游海岸線，并攜帶更重的沉積物。

蛇的宏觀進(jìn)化“奇點(diǎn)”

《科學(xué)》封面：翡翠樹(shù)蟒是熱帶低地雨林中的夜間伏擊“獵人”?！犊茖W(xué)》雜志第6685期封面文章報(bào)道了蛇在其進(jìn)化歷史早期就經(jīng)歷了一次適應(yīng)能力的爆發(fā)。研究團(tuán)隊(duì)利用來(lái)自1000多種有鱗物種（包括蛇和蜥蜴在內(nèi)的爬行動(dòng)物目）的基因組數(shù)據(jù)構(gòu)建進(jìn)化樹(shù)的分支，以描繪這些有鱗動(dòng)物隨時(shí)間的變化。最后，他們通過(guò)將近7萬(wàn)只個(gè)體蜥蜴和蛇的飲食信息來(lái)增強(qiáng)這個(gè)數(shù)據(jù)集。早期的適應(yīng)爆發(fā)特征包括通過(guò)氣味和熱量精準(zhǔn)定位獵物的化學(xué)感受結(jié)構(gòu)，以及幫助它們吞下過(guò)超大體積食物的靈活下顎；一些蛇還進(jìn)化出致命的毒液來(lái)捕食更大的獵物。

原行星盤(pán)中觀察到遠(yuǎn)紫外線驅(qū)動(dòng)的“光致蒸發(fā)”

《科學(xué)》封面：獵戶座條紅外圖像，它將獵戶座星云中含有冷分子氣體的部分（左下）與含有熱等離子體的部分（右上）分開(kāi)?！犊茖W(xué)》雜志第6686期封面文章報(bào)道了人類(lèi)首次直接觀察到遠(yuǎn)紫外線導(dǎo)致原行星盤(pán)的“光致蒸發(fā)”的證據(jù)。原行星盤(pán)是一個(gè)稠密氣體的環(huán)星盤(pán)，圍繞著新形成的恒星旋轉(zhuǎn)，是行星誕生的搖籃。在原行星盤(pán)中，塵埃顆粒會(huì)逐漸聚集成巖石，巖石會(huì)進(jìn)一步合并成行星胚胎，最終形成行星。體積是太陽(yáng)10倍的大質(zhì)量恒星，所發(fā)出的光亮度是太陽(yáng)的10萬(wàn)倍，它們會(huì)向附近類(lèi)太陽(yáng)恒星周?chē)膱A盤(pán)投射強(qiáng)烈的紫外線輻射，抑制行星的形成。

捕撈導(dǎo)致深海鯊魚(yú)和鰩魚(yú)譜系遭到不可逆轉(zhuǎn)的破壞

《科學(xué)》封面：粗鯊是深水鯊魚(yú)的一個(gè)小家族，由5個(gè)物種組成，其中3個(gè)物種因?yàn)槿祟?lèi)的過(guò)度捕撈而面臨種族滅絕的威脅?！犊茖W(xué)》雜志第6687期封面文章報(bào)道了國(guó)際性的魚(yú)油和魚(yú)肉貿(mào)易正導(dǎo)致深海鯊、鰩數(shù)目的快速減少?？茖W(xué)家對(duì)全球深海鯊、鰩的生物多樣性變化指標(biāo)、狀況和所受威脅進(jìn)行計(jì)算，發(fā)現(xiàn)它們屬于對(duì)過(guò)度捕撈最敏感的海洋脊椎動(dòng)物群體之一。因此，全球范圍限制捕撈、擴(kuò)大禁漁區(qū)等做法能夠加強(qiáng)諸多物種保護(hù)。加強(qiáng)監(jiān)管迫在眉睫，因?yàn)榇蠖鄶?shù)鯊魚(yú)由于發(fā)育和繁殖緩慢，從這種衰退中恢復(fù)的潛力有限。

（本頁(yè)期刊封面圖來(lái)自《科學(xué)》官網(wǎng)）

烯烴工藝

廉價(jià)金屬鎳促進(jìn)缺陷態(tài)氧化鈦包覆層催化丙烷脫氫

天津大學(xué)鞏金龍團(tuán)隊(duì)在丙烷脫氫制丙烯催化劑研究方面取得進(jìn)展。相關(guān)成果發(fā)表于《科學(xué)》（Science）。催化劑在石油化工、煤化工、化學(xué)醫(yī)藥等多個(gè)行業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用，80%以上的化工過(guò)程都涉及催化反應(yīng)。在丙烷脫氫制丙烯這一重要烯烴生產(chǎn)工藝中，催化劑性能關(guān)系到產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出新型氧化鈦-鎳復(fù)合催化劑，通過(guò)控制氧化鈦在金屬鎳顆粒表面的覆蓋程度，實(shí)現(xiàn)對(duì)氧化鈦和鎳之間電子轉(zhuǎn)移過(guò)程的可控。在丙烷脫氫工業(yè)相關(guān)反應(yīng)中，催化劑展現(xiàn)出與傳統(tǒng)貴金屬催化劑相當(dāng)?shù)幕钚?、選擇性和穩(wěn)定性。機(jī)理研究進(jìn)一步表明，氧空位鄰近的四配位鈦位點(diǎn)是丙烷脫氫的關(guān)鍵活性物種。

丙烯酸新合成路線研究

中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所韓怡卓等人在甲醇乙酸直接合成丙烯酸研究中取得重要進(jìn)展。相關(guān)成果發(fā)表于《催化雜志》（Journal of Catalysis）。丙烯酸是重要的大宗化學(xué)品，廣泛應(yīng)用于涂料、黏合劑、紡織品、皮革等領(lǐng)域。工業(yè)上丙烯酸主要以丙烯氧化法的石油路線生產(chǎn)。近年來(lái)，以甲醇衍生物甲醛和乙酸為原料的羥醛縮合路線頗具代表性。但這一過(guò)程由于原料甲醛水溶液中大量水（60%以上）的存在造成催化劑易粉化、分離精制能耗高、廢水處理量大等問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題，研究團(tuán)隊(duì)將工作重點(diǎn)聚焦于以甲醇和乙酸為原料直接制備丙烯酸的新合成路線上。這一路線具有能耗低、投資和運(yùn)行成本低等方面的優(yōu)勢(shì)。

動(dòng)態(tài)動(dòng)力學(xué)不對(duì)稱(chēng)酮的烯（炔）丙基化研究

中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所施世良研究員團(tuán)隊(duì)在酮的動(dòng)力學(xué)調(diào)控不對(duì)稱(chēng)加成反應(yīng)領(lǐng)域取得進(jìn)展。相關(guān)成果發(fā)表于《自然·合成》（Nature Synthesis）。含有多個(gè)相鄰手性中心的叔醇是重要的有機(jī)合成中間體，廣泛存在于生物活性天然產(chǎn)物和藥物分子中。傳統(tǒng)利用外消旋原料通過(guò)對(duì)映體匯聚式酮的加成反應(yīng)，常常面臨非活化酮的反應(yīng)活性低、速率匹配難、手性識(shí)別和立體選擇性控制差等挑戰(zhàn)。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)展了豐度金屬銅催化體系，利用穩(wěn)定易得的硼試劑為親核試劑，實(shí)現(xiàn)了對(duì)外消旋非活化酮的動(dòng)態(tài)動(dòng)力學(xué)不對(duì)稱(chēng)烯丙基化、炔丙基化和丁烯基化加成反應(yīng)，一步反應(yīng)構(gòu)建含有兩到三個(gè)手性中心的叔醇結(jié)構(gòu)。

簡(jiǎn)單烯烴高值化利用研究

中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所徐森苗團(tuán)隊(duì)在過(guò)渡金屬參與碳?xì)浠衔锊粚?duì)稱(chēng)轉(zhuǎn)化的手性研究中取得新進(jìn)展。相關(guān)成果發(fā)表于《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》（JACS）。研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)發(fā)展新策略，實(shí)現(xiàn)了烯烴的區(qū)域和立體選擇性硼氫化反應(yīng)；發(fā)展了一類(lèi)以1，2-乙二胺為手性骨架、具有強(qiáng)σ給電子能力的新型手性雙齒硼基配體，能在溫和條件下加速過(guò)渡金屬銥對(duì)惰性C-H鍵的化學(xué)、區(qū)域和立體選擇性氧化加成。團(tuán)隊(duì)針對(duì)簡(jiǎn)單烯烴不對(duì)稱(chēng)多官能團(tuán)化存在的問(wèn)題，結(jié)合烯烴的氮雜環(huán)丙烷化/開(kāi)環(huán)1，2-遷移硼化的組合策略，實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單烯烴的不對(duì)稱(chēng)三官能團(tuán)化反應(yīng)，高對(duì)映選擇性地實(shí)現(xiàn)了鄰位季碳中心的手性胺。

金屬-氧化物電子作用介導(dǎo)的氧化鈦包覆層催化丙烷脫氫（圖片來(lái)源于天津大學(xué)網(wǎng)站）

能源研究

基于火焰圖像處理的大型煤粉鍋爐溫度和吸收系數(shù)測(cè)定

中國(guó)礦業(yè)大學(xué)低碳能源與動(dòng)力工程學(xué)院周懷春教授團(tuán)隊(duì)在燃燒領(lǐng)域取得新進(jìn)展。相關(guān)成果發(fā)表于《燃燒學(xué)會(huì)會(huì)刊》（Proceedings of the Combustion Institute）。在碳中和背景下，燃煤發(fā)電機(jī)組深度調(diào)峰、靈活運(yùn)行，機(jī)組穩(wěn)定性下降，對(duì)爐膛三維燃燒工況實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)提出了迫切要求。國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者曾基于圖像處理技術(shù)測(cè)量了大型煤粉鍋爐爐膛內(nèi)的溫度分布和均勻輻射參數(shù)，但尚未實(shí)現(xiàn)非均勻輻射參數(shù)的測(cè)量。論文采用新算法計(jì)算輻射強(qiáng)度（單個(gè)圖像像素接收的能量），以此為基礎(chǔ)提出了一種爐內(nèi)溫度和輻射參數(shù)分布同時(shí)重建的方法，并在一臺(tái)四角切圓燃燒煤粉鍋爐上進(jìn)行了試驗(yàn)研究，助力煤粉燃燒過(guò)程的監(jiān)測(cè)、診斷和控制。

高效抗中毒氫氧化催化劑研究

廈門(mén)大學(xué)能源學(xué)院董金超、李劍鋒教授團(tuán)隊(duì)在高效堿性氫氧化反應(yīng)抗一氧化碳中毒催化劑研究中取得新的進(jìn)展。相關(guān)成果發(fā)表于《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》（Angewandte Chemie International Edition）。氫氧燃料電池由于能量轉(zhuǎn)換效率高、環(huán)保和零碳排放等優(yōu)點(diǎn)被認(rèn)為是最有前景的能源轉(zhuǎn)換技術(shù)之一。盡管在堿性介質(zhì)中工作的非貴金屬催化劑的開(kāi)發(fā)降低了氫燃料電池對(duì)貴金屬的依賴(lài)性，但堿性氫氧化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)過(guò)程比在酸性介質(zhì)中慢了兩個(gè)數(shù)量級(jí)以上。研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)氧化物自限制生長(zhǎng)策略，制備了具有晶格收縮的超小三元金屬間納米顆粒，以提高反應(yīng)性能。這項(xiàng)研究為通過(guò)優(yōu)化不同中間產(chǎn)物的吸附來(lái)提高電催化性能提供了一種有效策略。

甲醇直接氧化和析氫研究進(jìn)展

蘇州大學(xué)能源學(xué)院馮萊教授團(tuán)隊(duì)和河北工業(yè)大學(xué)的金朋教授團(tuán)隊(duì)合作，制備核/殼異質(zhì)結(jié)構(gòu)電催化劑促進(jìn)工業(yè)條件下甲醇直接氧化和析氫。相關(guān)成果發(fā)表于《先進(jìn)功能材料》（Advanced Functional Materials）。電解水產(chǎn)氫技術(shù)的主要瓶頸在于高能耗和動(dòng)力學(xué)緩慢的陽(yáng)極析氧反應(yīng)。另外，由于陽(yáng)極產(chǎn)物（氧氣）的價(jià)值低、與氫氣混合易爆燃，使得制氫的整體效益更低。研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出一種具有核/殼異質(zhì)結(jié)構(gòu)的納米棒陣列，以其作為陽(yáng)極可在大電流密度下實(shí)現(xiàn)高選擇性的甲酸制備。異質(zhì)結(jié)構(gòu)中的鎳硼位點(diǎn)不但更有利于甲醇吸附、不利于OH吸附，且有效降低了電位決定步能壘。

高比能鋰金屬電池研究進(jìn)展

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)焦淑紅教授聯(lián)合北京大學(xué)徐東升教授、中國(guó)科學(xué)院物理所王雪鋒研究員和蘇州大學(xué)程濤教授，在鋰金屬電池研究領(lǐng)域取得新進(jìn)展。相關(guān)成果發(fā)表于《自然·能源》（Nature Energy）。鋰金屬電池具有極高的理論能量密度，約為目前商業(yè)化鋰離子電池的2倍，因此被視為下一代高比能電池的主要技術(shù)路線。鋰金屬電池目前存在的主要挑戰(zhàn)是電解液與電極界面穩(wěn)定性差導(dǎo)致電池循環(huán)壽命較短，限制了其實(shí)際應(yīng)用。針對(duì)以上問(wèn)題，研究者提出了一種超越第一溶劑化殼層尺度的電解液設(shè)計(jì)策略，使陰陽(yáng)離子對(duì)通過(guò)緊密堆積的方式形成三維聚集體結(jié)構(gòu)，在保持鋰金屬軟包電池高能量密度優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，大幅提升了其循環(huán)壽命。

火焰圖像（左）及檢測(cè)結(jié)果（右）（圖片來(lái)源于中國(guó)礦業(yè)大學(xué)網(wǎng)站）

智能技術(shù)

自然光驅(qū)動(dòng)靜電飛行器持續(xù)飛行

北京航空航天大學(xué)漆明凈、閆曉軍等人研制了一款靜電飛行器，這個(gè)飛行器翼展20厘米，重4.21克，由一種新型靜電電機(jī)作為發(fā)動(dòng)機(jī)核心，實(shí)現(xiàn)了在純自然光供能下的起飛和持續(xù)飛行。相關(guān)成果發(fā)表于《自然》（Nature）。靜電發(fā)動(dòng)機(jī)的核心是靜電電機(jī)，它是一種依靠靜子和轉(zhuǎn)子間的庫(kù)侖力來(lái)產(chǎn)生連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的新型微型電機(jī)，具備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和無(wú)需繞組的優(yōu)勢(shì)，其高電壓（千伏級(jí)）、低電流（微安級(jí)）的工作特性也使其在工作過(guò)程中發(fā)熱少且無(wú)明顯紅外特征。這款新型飛行器主要由靜電發(fā)動(dòng)機(jī)和超輕質(zhì)高壓電源組成，具備低功耗（0.568瓦）和高升力（30.7克每瓦）優(yōu)勢(shì)，首次實(shí)現(xiàn)了微型飛行器在純自然光供能下的起飛和持續(xù)飛行。

一種用于眼壓即時(shí)監(jiān)測(cè)和感覺(jué)反饋的神經(jīng)形態(tài)隱形眼鏡

北京理工大學(xué)李臘、沈國(guó)震等人實(shí)現(xiàn)了眼壓信號(hào)的實(shí)時(shí)有效監(jiān)測(cè)，加強(qiáng)了眼睛和大腦之間的神經(jīng)傳遞。相關(guān)成果發(fā)表于《自然·通訊》（Nature Communications）?？沙掷m(xù)監(jiān)測(cè)眼壓的智能隱形眼鏡可實(shí)現(xiàn)青光眼的早期預(yù)防和近視眼手術(shù)的術(shù)后監(jiān)測(cè)。但是，目前報(bào)道的智能隱形眼鏡都缺乏生物反饋功能，無(wú)法為患者提供眼壓感覺(jué)反饋。同時(shí)，由于每個(gè)人對(duì)疼痛的感知和交感神經(jīng)的反應(yīng)不同，智能隱形眼鏡很難及時(shí)有效地為患者提供醫(yī)學(xué)治療。研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)材料制備、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和器件集成，提出了一種具有高靈敏度、可入眼佩戴的神經(jīng)形態(tài)隱形眼鏡，實(shí)現(xiàn)了眼壓的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和感覺(jué)反饋。

用于高效霧水收集的3D仿生系統(tǒng)

湖北大學(xué)謝尚珍、郭志光團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種基于多生物霧收集原理的新型三維霧收集系統(tǒng)。相關(guān)成果發(fā)表于《先進(jìn)功能材料》（Advanced Functional Materials）。如何高效、快捷地獲取淡水已成為人類(lèi)面臨的主要挑戰(zhàn)之一。在這一背景下，大氣水作為水資源的一個(gè)潛在來(lái)源引起了廣泛關(guān)注。為此，仿生豎琴集霧器因其出色的集霧率而備受關(guān)注?；谪Q琴狀結(jié)構(gòu)，受仙人掌和蜘蛛絲中拉普拉斯壓差的啟發(fā)，利用交叉纏繞的銅絲在空間上呈三角形排列，加速水橋的運(yùn)動(dòng)。此外，借鑒豬籠草和藍(lán)莓表面的滑移表面，研究團(tuán)隊(duì)在銅板框架上涂敷石蠟涂層，形成堅(jiān)固的滑移框架，提高了絲捕獲和框架輸送之間的協(xié)同效應(yīng)。

基于事件的視覺(jué)慣性速度計(jì)

湖南大學(xué)周易教授團(tuán)隊(duì)與香港科技大學(xué)鄭家純機(jī)器人研究所沈劭劼教授團(tuán)隊(duì)展開(kāi)合作，在高速自主移動(dòng)機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)方面取得新進(jìn)展。相關(guān)成果發(fā)表于《機(jī)器人：科學(xué)與系統(tǒng)2024》（Robotics： Science and Systems 2024）。機(jī)器人狀態(tài)估計(jì)旨在獲取機(jī)器人自身運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（包括位置、姿態(tài)、速度、加速度等），是自主移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域重要的基礎(chǔ)研究問(wèn)題。新開(kāi)發(fā)的傳感器能夠模仿人類(lèi)視覺(jué)神經(jīng)通路的工作機(jī)制，具有異步、快速低延遲、高動(dòng)態(tài)響應(yīng)和低能耗等優(yōu)良特性；同時(shí)，具備超高的時(shí)間分辨率，能夠感受并輸出百萬(wàn)分之一秒級(jí)別的亮度變化信息。

靜電飛行器在純自然光供能下的起飛和持續(xù)飛行

植物科學(xué)

全球氣候變化下葡萄科植物生存策略的轉(zhuǎn)變機(jī)制

中國(guó)科學(xué)院植物研究所魯麗敏、陳之端及國(guó)內(nèi)外合作者基于世界范圍內(nèi)的廣泛采樣，構(gòu)建了目前取樣最全的葡萄科系統(tǒng)發(fā)生樹(shù)（495種，物種覆蓋率52%），通過(guò)多樣化分析，物種分布區(qū)、生境和性狀重建，結(jié)合化石、古地質(zhì)及古氣候證據(jù)，揭示了葡萄科植物在不同地質(zhì)歷史時(shí)期的多樣化進(jìn)程和生存策略轉(zhuǎn)變機(jī)制。相關(guān)成果發(fā)表于《自然·植物》（Nature Plants）。研究創(chuàng)新性地將類(lèi)群關(guān)鍵性狀演化、生物地理擴(kuò)散與環(huán)境變化相結(jié)合，深入剖析了葡萄科植物生存策略的轉(zhuǎn)變模式和機(jī)制，對(duì)于增進(jìn)人們對(duì)生物多樣性形成與變化動(dòng)態(tài)的理解，預(yù)測(cè)植物如何響應(yīng)未來(lái)環(huán)境變化具有重要科學(xué)價(jià)值。

揭示森林類(lèi)型調(diào)控土壤有機(jī)碳組分差異性響應(yīng)外源磷輸入機(jī)制

中國(guó)科學(xué)院華南植物園劉占鋒等人依托廣東鶴山森林生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站，和小良熱帶海岸生態(tài)系統(tǒng)定位研究站的長(zhǎng)期養(yǎng)分添加實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，研究了亞熱帶人工純林和混交林植物來(lái)源，以及微生物來(lái)源的土壤有機(jī)碳組分對(duì)外源養(yǎng)分添加的響應(yīng)。相關(guān)成果發(fā)表于《整體環(huán)境科學(xué)》（Science of the Total Environment）。熱帶森林對(duì)外源養(yǎng)分的供應(yīng)十分敏感，磷與氮的相對(duì)有效性在調(diào)控?zé)釒鷳B(tài)系統(tǒng)碳收支方面起著至關(guān)重要的作用?；旖涣种形⑸飦?lái)源碳（特別是真菌微生物殘?bào)w碳）和礦物結(jié)合有機(jī)碳聯(lián)系緊密，預(yù)示著長(zhǎng)期磷添加引起真菌微生物殘?bào)w碳的減少將不利于熱帶森林土壤有機(jī)碳的積累和穩(wěn)定。

揭示先鋒樹(shù)種驅(qū)動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)多功能性形成機(jī)制

中國(guó)科學(xué)院武漢植物園張克榮等人以桑、香椿、合歡、側(cè)柏、油松5種鄉(xiāng)土先鋒樹(shù)種為研究對(duì)象，將其配置成不同的人工群落種植于來(lái)自南水北調(diào)中線工程水源地丹江口水庫(kù)庫(kù)周的兩種土壤（農(nóng)田土壤和裸地土壤）。通過(guò)測(cè)定生物量與碳氮積累、溫室氣體排放、土壤養(yǎng)分、土壤固氮和氮磷礦化速率等生態(tài)系統(tǒng)功能參數(shù)，研究了不同土壤條件下先鋒樹(shù)種及其群落組成對(duì)生態(tài)系統(tǒng)多功能性形成的影響。相關(guān)成果發(fā)表于《應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)》（Journal of Applied Ecology）。文章揭示了固氮植物在驅(qū)動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)多功能性中起著至關(guān)重要的作用，并為南水北調(diào)中線工程水源地不同退化程度生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)篩選了適宜的鄉(xiāng)土先鋒樹(shù)種及其群落配置模式。

橡膠林中克隆片段化對(duì)裸葉石韋的影響

中國(guó)科學(xué)院西雙版納熱帶植物園余曉成、盧華正等人以熱帶橡膠種植園中的附生蕨類(lèi)裸葉石韋為研究對(duì)象，探討了人為或自然干擾引起的克隆片段化對(duì)其生存狀況、生物量等方面的影響。相關(guān)成果發(fā)表于《植物科學(xué)前沿》（Frontiers in Plant Science）。附生植物是位于林冠-大氣交界面的生物類(lèi)群，在維持森林生態(tài)系統(tǒng)的多樣性和穩(wěn)定性方面發(fā)揮著重要作用，其對(duì)氣候變化與人為干擾尤為敏感。克隆片段化隨年齡變化的影響為林冠生物多樣性保護(hù)和人工經(jīng)濟(jì)林管理提供了啟示。為保護(hù)生物多樣性，建設(shè)環(huán)境友好型生態(tài)膠園，盡量減少人為干擾以降低支離破碎程度不失為可行之舉。