今天的中央政治局会议，内容非常丰富。
一个中央对疫情防控的最新判断：“目前疫情蔓延势头得到初步遏制，防控工作取得阶段性成效……全国疫情发展拐点尚未到来，湖北省和武汉市防控形势依然严峻复杂。”
总体形势向好，但丝毫不能放松，特别是湖北地区。
中央的药方是：差异化防控。
比如，除了湖北保卫战、武汉保卫战，北京也要全力做好疫情防控工作。不久前，习近平在北京调研时就强调北京作为首都，做好疫情防控工作责任重大，决不能有丝毫松懈。对于非疫情防控重点地区，要落实分区分级精准防控策略。
对于如何统筹疫情防控和经济社会发展，中央强调了以下几点：
建立与疫情防控相适应的经济社会运行秩序；
坚定不移打好三大攻坚战；
财政政策要更加积极有为；
积极扩大有效需求；
深化对外开放和国际合作；
加大民生托底保障力度；
跟着来读读通稿。
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中共中央政治局2月21日召开会议，研究新冠肺炎疫情防控工作，部署统筹做好疫情防控和经济社会发展工作。中共中央总书记习近平主持会议。
2月19日，习近平总书记主持召开中央政治局常委会会议，听取疫情防控工作汇报，研究统筹做好疫情防控和经济社会发展工作，决定将有关意见提请中央政治局会议审议。
会议指出，新冠肺炎疫情发生后，党中央高度重视，习近平总书记时刻关注疫情形势，把疫情防控作为头等大事来抓，亲自指挥、亲自部署，提出坚定信心、同舟共济、科学防治、精准施策的总要求。
党中央及时制定疫情防控方针政策，确保疫情防控有力有序推进，坚决遏制疫情扩散蔓延。加强对湖北和武汉疫情防控工作的指导，举全国之力予以支援。统筹抓好其他地区防控工作。加强医用物资和生活必需品应急保供，全力保障疫情防控需要。维护经济社会正常秩序，保持社会稳定。
我国疫情防控工作得到国际社会普遍支持，展现负责任大国形象。
防控工作取得阶段性成效
会议强调，在以习近平同志为核心的党中央坚强领导下，经过全党全军全国各族人民团结奋战，目前疫情蔓延势头得到初步遏制，防控工作取得阶段性成效，全国新增确诊病例数和疑似病例数总体呈下降趋势，治愈出院人数较快增长，尤其是湖北以外省份新增病例大幅减少。
同时，要清醒看到，全国疫情发展拐点尚未到来，湖北省和武汉市防控形势依然严峻复杂。各级党委和政府要贯彻党中央关于疫情防控各项决策部署，毫不放松抓好疫情防控工作，及时完善防控策略和措施，不断巩固成果、扩大战果，全面打赢疫情防控人民战争、总体战、阻击战。
完善差异化防控策略
会议指出，要针对不同区域情况，完善差异化防控策略。
要坚决打好湖北保卫战、武汉保卫战，坚决遏制疫情扩散蔓延势头，继续加大救治力度，根据需要继续加大医务人员和医用物资支持力度，加强力量薄弱地区防控。
要全力做好北京疫情防控工作。
要落实非疫情防控重点地区分区分级精准防控策略。
要关心关爱一线医务人员，科学调配医疗力量和重要物资，加强防护物资、生活物资保障和防护措施落实。
要继续抓好医用物资和生活必需品生产供应，优先保障重点地区需要。
统筹做好疫情防控和经济社会发展工作
会议强调，新冠肺炎疫情虽然给经济运行带来明显影响，但我国经济有巨大的韧性和潜力，长期向好的趋势不会改变。要统筹做好疫情防控和经济社会发展工作，坚定不移贯彻新发展理念，深化供给侧结构性改革，打好三大攻坚战，全面做好“六稳”工作，发挥各方面积极性、主动性、创造性，把疫情影响降到最低，努力实现全年经济社会发展目标任务，实现决胜全面建成小康社会、决战脱贫攻坚目标任务，完成“十三五”规划。
会议指出，要建立与疫情防控相适应的经济社会运行秩序，有序推动复工复产，使人流、物流、资金流有序转动起来，畅通经济社会循环。要制定明确的疫情分区分级标准。复工复产，交通运输是“先行官”，必须打通“大动脉”，畅通“微循环”。各级党委和政府要主动服务，有序组织务工人员跨区返岗，努力保障已复工和准备复工企业日常防护物资需求。
会议强调，要坚定不移打好三大攻坚战。确保脱贫攻坚任务如期全面完成，优先做好贫困地区农民工返岗就业工作，做好因疫情致贫、返贫农户的帮扶工作。打好污染防治攻坚战，推动生态环境质量持续好转，加快补齐医疗废物、危险废物收集处理设施方面短板。打好防范化解重大风险攻坚战，坚决守住不发生系统性金融风险的底线。
会议指出，积极的财政政策要更加积极有为，发挥好政策性金融作用。稳健的货币政策要更加灵活适度，缓解融资难融资贵，为疫情防控、复工复产和实体经济发展提供精准金融服务。要加大对重点行业和中小企业帮扶力度，救助政策要精准落地，政策要跑在受困企业前面。要帮扶住宿餐饮、文体娱乐、交通运输、旅游等受疫情影响严重的行业。要做好农产品稳产保供工作，抓好春耕备耕和农业防灾减灾。
会议强调，要积极扩大有效需求，促进消费回补和潜力释放，发挥好有效投资关键作用，加大新投资项目开工力度，加快在建项目建设进度。加大试剂、药品、疫苗研发支持力度，推动生物医药、医疗设备、5G网络、工业互联网等加快发展。
会议指出，要深化对外开放和国际合作。要加强同经贸伙伴的沟通协调，优先保障在全球供应链中有重要影响的龙头企业和关键环节恢复生产供应，维护全球供应链稳定。要支持出口重点企业尽快复工复产，发挥好出口信用保险作用。要从构建人类命运共同体高度，积极开展疫情防控国际合作。
会议强调，要加大民生托底保障力度。要实施好就业优先政策，鼓励灵活就业，做好重点群体就业工作。要强化城镇困难群众基本生活保障，做好基本民生商品保供稳价工作。做好疫情导致的无供养困难人群保障。及时抚恤疫情防控中因公殉职的医务人员、干部职工、社区工作者等，妥善照顾他们的家属。
来源/新华社
《中国科学：物理学 力学 天文学》英文版（SCIENCE CHINA Physics, Mechanics & Astronomy）2020年第3期报道了浙江大学袁辉球团队的最新研究成果。他们在非中心对称化合物CaPtAs中发现超导，并且观察到奇特的非常规超导性质，为研究非中心对称超导提供了新的材料体系。 非中心对称化合物表现出丰富的物理性质。最近几年，凝聚态体系中的外尔费米子引起了广泛的兴趣，而这类现象主要存在于很多非中心对称化合物中，源于自旋轨道耦合引起的能带劈裂。而早在2004年，E. Bauer等人在非中心对称重费米子化合物CePt3Si中首次发现超导，开启了非中心对称超导的研究。当超导体缺乏中心反演对称时，反对称自旋轨道耦合允许自旋单态和自旋三重态混合，从而产生新颖的超导性质。随后，袁辉球等人在弱关联的非中心对称超导体Li2(Pt, Pd)3B中发现，自旋轨道耦合强度的大小可以调节混合超导配对态中自旋单态和自旋三重态的占比。随着越来越多非中心对称超导材料的发现，许多新奇的物理现象正逐渐呈现出来。理论上，非中心对称超导还被认为是一类潜在的拓扑超导材料。
近年来，一类新的弱关联非中心对称超导材料引起了人们的广泛关注。这些材料在超导转变温度以下发生时间反演对称性破缺，但不存在超导能隙节点，表现出许多与常规BCS超导相似的物理性质。越来越多的证据表明，该类超导广泛存在于非中心对称化合物中，但也出现在一些具有中心对称的超导体中，其时间反演对称破缺的物理起源以及超导配对机制仍亟待进一步研究。
图1 CaPtAs的晶体结构(a)和主要超导性质(b)-(e) 近日，《中国科学：物理学 力学 天文学》英文版（SCIENCE CHINA Physics, Mechanics & Astronomy）发表了浙江大学袁辉球/Michael Smidman团队在非中心对称超导方面的最新研究成果，题为“CaPtAs: a new noncentrosymmetric superconductor”。 CaPtAs是碱土金属三元等原子砷化物中的一个成员，其四方晶体结构(a=b≠c)中存在三维的网状结构单元，与该系列中其他化合物（如SrPtAs，BaPtAs等）的六角蜂窝层状准二维结构有很大差别。该课题组成功合成了高质量的CaPtAs多晶和单晶样品，发现该化合物在大约1.5 K发生超导转变，正常态表现出普通金属行为。初步测量结果表明，该超导材料存在能隙节点，低温比热等结果可由p-波超导模型进行拟合。另有合作研究表明，该材料在超导转变温度以下发生时间反演对称破缺。这些结果显示，CaPtAs表现出与先前研究过的其他非中心对称超导体不同的物理性质，其超导态和超导配对机制仍有待进一步研究。 [Michael Smidman/袁辉球等在非中心对称超导方面开展了系列研究，扩展阅读可参考综述文章：M. Smidman, M. B. Salamon, H. Q. Yuan, and D. F. Agterberg, Superconductivity and spin–orbit coupling in non-centrosymmetric materials: a review, Rep. Prog. Phys. 80, 036501 (2017)。] 该项研究受国家重点研发项目(编号：2016YFA0300202，2017YFA0303100)、国家自然科学基金(编号：U1632275，11874320)、科学挑战计划(编号：TZ2016004)以及中央高校基本科研业务费的资助。 作者简介
袁辉球，浙江大学物理系“长江学者”特聘教授，国家万人计划科技创新领军人才，浙江大学关联物质研究中心常务副主任。1999-2003年在德国马普固体化学物理研究所攻读博士学位，2003年10月获德累斯顿工业大学理学博士，随后在美国伊利诺依大学香槟分校和拉斯阿拉莫斯国家实验室从事博士后研究工作，2008年回国，任职浙江大学。袁辉球教授主要从事低温、高压、强磁场等多重极端条件下关联电子材料的奇异电子态研究。在重费米子物理、非常规超导、量子相变、强关联拓扑态等领域取得了系列创新性研究成果。在Nature, Science, PNAS和PRL等学术期刊上发表SCI论文120余篇，被引用约3500次，部分研究成果已入选国外教科书。主持国家重点研发计划、基金委重点/面上以及中德合作小组等多个项目。多个重要国际会议的顾问委员会成员。《中国科学：物理学 力学 天文学》中英文版及多个国内外期刊编委。
Michael Smidman，浙江大学关联物质中心研究员。2006-2010年在剑桥大学攻读本科和硕士学位，2010-2014年在英国华威大学攻读博士，获物理学博士学位。2014-2017年在浙江大学关联物质中心从事博士后研究，随后成为该中心研究员。主要从事非常规超导和强关联电子体系的实验研究，特别是重费米子材料及其相关体系。在研究中，通过中子散射（Neutron Scattering）和缪子自旋共振（Muon-Spin Relaxation/Rotation）等实验手段探索材料中的各种奇异物性，包括非常规超导基态性质及其配对机制、磁性体系中的磁激发、磁有序态下的磁结构、以及强关联电子体系中各种竞争相互作用等。
谢武，浙江大学物理系和关联物质中心2017级博士在读研究生，师从袁辉球教授。研究方向为寻找新的有新奇物性的强关联电子体系，包括晶体生长和物性表征，研究领域涉及重费米子、复杂磁性和非常规超导等。
2019年12月以来，湖北省武汉市发现多起病毒性肺炎病例，后在全国范围内迅速传播，并扩散至全球二十多个国家。经公共卫生、临床医学、病毒学专家研究分析，本次病毒性肺炎病例的病原体被判定为新型冠状病毒，后被世界卫生组织命名为“2019 Novel Coronavirus（2019-nCoV）”。
2019-nCoV病毒模型（图片来源：维基百科）
截至2020年2月3日24时，全球共发现新型冠状病毒确诊病例20623例，死亡427例。其中，中国境内（含港澳台地区）确诊病例20471例，死亡426例（武汉市确诊病例6384例，死亡313例）1。
此次在武汉发现的新型冠状病毒属于“冠状病毒”这个大家族。在此之前，已知某些冠状病毒曾引起中东呼吸综合征（MERS）和严重急性呼吸综合征（SARS）等较严重传染性疾病的流行。人感染冠状病毒后的常见症状有发热、咳嗽、气促和呼吸困难等。在较严重病例中，感染可导致病毒性肺炎、急性呼吸窘迫综合征、多器官衰竭，甚至死亡。
冠状病毒主要通过咳嗽或打喷嚏时的飞沫传播。鉴于这种传播方式，大多数病例与密切接触其他感染者有关。目前对于新型冠状病毒所致疾病没有特异治疗方法，也没有可用疫苗，因此，控制感染源、切断传播途径是预防和阻断其扩散传播的主要手段。
当前，全国各地多家医疗机构、数万名医学专家和医务工作者正全面投入疫情防控工作。那么，材料科学科研人员能为抗击病毒做些什么呢？由于病毒本身的结构特点，抗病毒材料比抗菌材料的研制面临更多的困难，因此文献中也鲜有报道。但是，抗病毒材料是一个很值得研究的课题，笔者在此提出几个可能值得进行探索的方向。
（1）新型口罩材料的开发
医学实践证明，口罩是有效阻隔病毒传播必不可少的装备。据专家建议，医用防护口罩（如N95口罩）和一次性医用外科口罩均可有效隔离病毒，而海绵口罩和普通棉布口罩，因为孔隙太大，无法有效阻隔病毒的侵入。病毒性传染病的突发，使医用防护口罩变得异常紧缺。因此新型抗病毒口罩材料的研究具有广阔前景。如何提高口罩阻隔病毒的效率，是一个值得研究的课题。而如果能够开发一种可以杀死病毒的口罩，则可以进一步增强口罩的功能性和安全性。该技术还可能实现口罩的反复利用，节约消耗，降低成本。先进的制备工艺（如静电纺丝）、纳米技术（如纳米抗病毒剂、纳米纤维）的引入等，是开发新型口罩材料的可选方案。
（2）抗病毒材料表面的设计
疫情面前，医用防护器具也成为急需物资。如果能通过合成技术或表面改性赋予材料一种抗病毒的性能，一旦有病毒附着于器具表面，便将其快速杀灭而消灭其传染性，该技术则可用于医疗设备和医用物资的表面处理和防护，如医用手套、护目镜、防护服、防护面具等。比如具有抗病毒性能的纤维材料，通过普通的制作工艺即可制备医用防护器具，这样可以使生产过程更简单、成本更低，在设备紧缺时实现快速补给，为对抗疫情争取宝贵时间。而且由于材料本身的杀毒能力，使用后的废弃器具无需特殊的消毒处理，可进一步节约使用成本，降低病毒扩散风险。
（3）抗病毒药物和疫苗的药物载体材料
纳米药物载体，包括脂质体、纳米粒子、凝胶等，在医药领域已被广泛应用，虽然目前主要用于抗肿瘤药物，但在抗病毒药物和疫苗辅剂方面也有其用武之地。常用的抗病毒药物如利巴韦林、奥司他韦、干扰素等，通常是核苷类、氨酸类或蛋白分子（网传的抗新型冠状病毒特效药Remdesivir也是一种核苷酸类似物），副作用较多。与纳米粒子以特定方式结合，抗病毒药物的安全性和疗效有可能得到改善，尤其在减少不良反应方面，其原理是借助纳米药物载体降低给药瞬时血药浓度，延长药物作用时间、减少给药剂量和次数等优点。作为疫苗辅剂，纳米粒子能够使蛋白抗原的表面充分暴露，使抗原结构更稳定，增强免疫反应。而用作口服制剂时，纳米粒子有助于避免抗原被胃蛋白酶和胃酸分解，使其充分发挥作用。纳米药物载体材料还是一个新兴研究领域，但是由于候选材料及其结构的多样性，特定材料纳米药物载体的生物相容性/毒性、药代动力学、药效动力学等，都需要较长周期的实验研究，包括细胞试验、动物试验以及临床试验。
（4）可降解眼用膜剂
眼用膜剂是聚合物和药物制成的无菌药膜，可置于结膜囊内缓慢释放药物，目前已有商业化产品。将抗病毒药物与成膜材料结合，通过合理设计材料的机械性能（机械强度、柔韧性等）和降解速率，可以满足特定的临床需求，如不能佩戴防护眼镜的场合，对人体起到保护作用。
以上是笔者根据现有经验和社会需求所做的一些展望，有些只是设想，而且考虑到技术可行性和成本问题，有的未必具有实用价值。由于知识水平有限，笔者并未就此充分展开讨论，但毋庸置疑的是，在材料科学领域一定有很多有助于人类抗击病毒和相关传染性疾病的工作有待开展。但求在此抛砖引玉，期待材料科学家们能够充分发挥自己特长，广泛调研和讨论，并与临床医护工作者密切合作，设计和开发出更多有价值的可用材料，为抗击病毒出一份力。 如有错误之处，敬请批评指正。如果您有新的建议和观点，不妨在文后公开留言讨论，以供相关科研人员参考。
1. 数据来源：http://www.nhc.gov.cn/xcs/yqfkdt/202002/bfebf84fb88248e4a4eba61295e5882b.shtml
[作者：王贵林博士，副编审，《中国科学：材料科学（英文版）》编辑]
全球变化背景下河流水沙通量变化趋势对于流域地貌演化、物质循环、水资源利用以及生态环境效应至关重要。由于缺乏水沙匹配的长序列实测资料，过去对全球视角下河流水沙变化的整体趋势及其区域性差异认识十分有限。北京大学倪晋仁课题组基于近年来构建的世界大河水-沙通量长序列数据库，根据4307条世界大河（流域面积 ≥ 1000 km2）的水沙通量观测数据，指出了全球不同区域九种典型水-沙组合变化趋势及其成因。相关成果以“Global Trends in Water and Sediment Fluxes of the World’s Large Rivers”为题发表于Science Bulletin（2020年第1期）。李莉博士为该论文第一作者，倪晋仁教授为通讯作者。
河流是陆地-海洋物质输送的通道。水沙作为河流系统输移的关键物质，既是河流地貌的主要塑造者，又是地球化学循环的重要驱动者。在全球变化的背景下，世界大河的水、沙通量呈现出不同的变化趋势，但关于全球尺度下水-沙通量组合变化趋势及其影响因素的定量研究尚属空白。北京大学倪晋仁课题组基于近年来构建的世界大河（流域面积 ≥ 1000 km2）水-沙通量长序列数据库，根据4307条大河水沙通量观测数据，指出了全球不同区域分布的九种典型水-沙组合变化趋势及其成因。 研究表明，全球24%的大河呈现显著的径流变化；其中，径流量显著减少的河流主要位于非洲中部和西部、亚洲东部和东南部、欧洲南部、北美洲中西部以及澳大利亚东部等地区，而径流量显著增加的河流主要位于亚洲北部、欧洲北部以及北美洲北部和东部等地区。另一方面，40%的大河呈现显著的泥沙通量变化；其中，南美洲北部河流输沙量的增加和亚洲东部河流输沙量的减少趋势尤为显著。总体上，全球年径流入海通量仍基本保持稳定，但年入海泥沙通量下降20.8%。 全球4307条大河的8089个水文站径流量（Q）变化趋势，309条大河的496个站泥沙通量（QSS）变化趋势（a, b）;以及全球大河Q和QSS变化趋势的分布(c, d)。 世界大河按照径流量变化和输沙量变化组合可分为九种基本类型，其中最为常见的是稳定-稳定（S-S）、稳定-减少（S-D）和减少-减少（D-D）类型。输沙量稳定或者减小的河流主要集中在发达地区，而输沙量增大的河流多出现在亚洲以外的发展中地区。与其他发展中地区不同，亚洲河流的输沙量普遍减少，最为常见的水沙组合趋势类型是减少-减少（D-D）和稳定-减少（S-D）类型。近十年来，世界大河的水-沙组合趋势格局发生了很大的变化，具体表现为稳定-稳定类型（S-S）的河流减少，而稳定-减少（S-D）和减少-减少（D-D）类型的河流大幅增加，这主要与亚洲河流输沙量大幅度下降有关。
不同气候与人类活动(A和B分别代表保护型和开发型)组合条件下对应的9种世界大河水-沙通量组合变化趋势 (S、D和I分别代表稳定、减少和增加趋势) 及其主要水-沙变化趋势在六大洲的分布 该研究还指出，约70%的世界大河径流变化与降水密切相关，而约30%的世界大河泥沙通量变化受高强度人类活动（大坝运行和灌溉等）影响。 该论文成果被2019年10月25日出版的Science 以“Worldwide river sediment flux”为题在“Editor’s Choice” 栏目进行亮点报道(2019, Vol 366, Issue 6464, P442)。中国水利水电科学研究院胡春宏教授以“Implications of water-sediment co-varying trends in large rivers”为题也进行了深入述评，与该文在Science Bulletin 同期发表，欢迎关注! 研究项目得到了国家自然科学基金（51721006，91647211）的资助。 文章信息：[点击下方链接或阅读原文] Li L., Ni JR, Chang F, Yue Y, Frolova N, Magritsky D, Borthwick AGL, Ciais P, Wang YC, Zheng CM, Walling DE.
近年来，有机-无机杂化钙钛矿材料因其具有优异的光电性能备受关注。杂化钙钛矿的高载流子迁移率、高光吸收效率以及长载流子传输距离使其成为光电探测器的理想光吸收材料。杂化钙钛矿的晶粒尺寸和致密性是影响光电器件性能的关键因素。此外，杂化钙钛矿中的光激发电子-空穴对容易发生泯灭而导致器件光电流和光响应度的降低。因此，制备高质量的杂化钙钛矿薄膜材料和抑制其自身载流子泯灭对于提高光电探测器的性能尤为重要。 通过构建异质结调控界面处的材料之间的相互作用，可以改善杂化钙钛矿的光电性能，从而有望提升光电探测器的性能。石墨烯具有优异的光电性能，包括高载流子迁移率、宽光谱吸收和快速响应，使其在光电应用中具有极大的应用潜力。 最近，清华大学张莹莹团队以化学气相沉积法制备的高质量石墨烯薄膜作为模板，采用两步化学气相沉积法制备了外延生长的 MAPbI3，并将所得到的钙钛矿/石墨烯异质结构用于柔性图像传感器。由于所得到的MAPbI3薄膜由密集堆积的大尺寸晶粒组成，以此MAPbI3/石墨烯薄膜作为光吸收层构建的光电探测器显示了光响应性高和响应快的优势。 受人类视觉系统的启发，作者设计了柔性光电探测器阵列（24×24像素）作为图像传感器，其中MAPbI3/石墨烯异质结充当“视锥细胞”的角色，该器件可用于图像识别和颜色辨别，展示了在可穿戴设备和人工视网膜应用中的潜力。 图1. 在石墨烯和石英基底表面生长的MAPbI3的SEM和AFM表征。(a，b) MAPbI3/石墨烯异质结的SEM和AFM形貌图。(c，d) 在石英上生长的MAPbI3膜的SEM和AFM形貌图。对比可发现在石墨烯上生长的薄膜晶粒尺寸大，连续性好。 图2. 以MAPbI3/石墨烯异质结作为光吸收层的柔性图像传感器及其应用。(a，b) 24×24像素柔性图像传感器的示意图。(c) 柔性图像传感器的照片。光照下(光强度为30 µW，光波长为633 nm)，器件输出的卡通猪(d)和二维码(e)图像。(f) 人类视觉系统中的成像系统的示意图。(g) 在蓝、绿和红三种波长光照射下，以MAPbI3/石墨烯异质结充当视锥细胞时，图像传感器成像示意图。(h) 在不同的波长光照下(光强度为75µW，光波长分别为380, 633和750 nm)，柔性图像传感器的输出图像。 相关结果已在Science Bulletin 在线发表。其中, 光电器件制作与性能研究方面与湖南大学潘安练教授、中科院北京纳米能源所潘曹峰研究员合作完成。该文第一作者是清华大学博士研究生夏凯伦，共同通讯作者是潘安练、潘曹峰和张莹莹。 研究得到了国家自然科学基金(51672153，51422204)和科技部(2016YFA0200103)的资助。 文章信息：[点击下方链接或阅读原文]
Xia K, Wu W, Zhu M, et al. CVD growth of perovskite/grapheme films for high-performance flexible image sensor. Science Bulletin, 2020, https://doi.org/10.1016/j.scib.2019.12.015
（pixabay） 众所周知, 手性是核酸、蛋白质、碳水化合物等生物大分子的重要特征，所以可以说，地球上的生命起源是从手性开始的。在化学、材料以及药物合成等领域，手性都起着重要作用，因此，手性相关研究也越来越活跃和广泛。
迄今为止，科学界已经发现了4种主要的手性类型:中心手性、轴手性、螺旋手性、双平面手性。其中前3种手性存在于自然界中，而双平面手性是在实验室中人工合成的，加州理工学院化学家G. Fu开发的手性二茂铁就是其中的代表。 而最近，在一篇发表于《国家科学评论》(National Science Review，NSR)的文章中，美国德克萨斯理工大学和南京大学的李桂根教授实验室与中国海洋大学江涛教授合作，提出并不对称合成了第五类手性：具有C2-和pseudo C2-对称性的3D多面手性（multi-layer3D chirality）。
在C2-对称性3D多面手性产物的发现和合成过程中，由诺奖得主E. J. Corey建立的逆推合成子理论，以及诺奖得主A. Suzuki及其同事N. Miyaura发明的Suzuki-Miyaura碳-碳键交叉耦合反应发挥了重要作用。在多层pseudo C2对称性3D多面手性的组装过程中(图1)，麻省理工学院S.Buchwald和加州大学伯克利分校J. Hartwig发明的碳-氮键交叉耦合反应也至关重要。
图1 多层面3D手性的C2和pseudo C2非对称性对比 X-射线结构分析证实，这种多层3D手性产物中存在着几乎平行的三层结构:顶层、中层和底层。其中顶层和底层的自由化学键旋转相互限制，从而形成有别于双平面手性或轴手性的第五类手性。
该工作中合成的3D多面手性产物具有宏观手性现象，不需要借助显微镜设备，肉眼就可以直接观察到。如下图2所示，当含有这些样品的溶液暴露在空气中，慢慢蒸发几天后，会在玻璃容器中形成逆时针螺旋环图案。这些螺旋环图案在365nm紫外光照射下呈绿色。当含3D多面手性产物的氯仿溶液在核磁共振管中慢慢蒸发数周后，会形成右手螺旋状的图纹。在365nm紫外光照射下，许多3D产物的溶液均表现出各种颜色的荧光。
图2 宏观手性现象，荧光图像（a）和光致发光光谱（b）
值得指出的是，随着3D多面手性产物分子中官能团的变化，其发光颜色也会改变，可以由金色变为深绿色(如下图3)。这些产物还表现出很强的聚集诱导发光(AIE)，其中水的比例越高，发光强度越强。
图3 3D多面手性分子溶液在核磁共振管中的发光和聚集诱导发光 在合成的3D多面手性产物中，有几种产物表现出了不同寻常的高旋光性，这说明它们在光学材料与技术领域中拥有巨大的应用潜力。
文章信息：[点击下方链接或阅读原文]
Enantioselective assembly of multi-layer 3D chirality
https://doi.org/10.1093/nsr/nwz203
微纳卫星技术是近年来发展起来的小型化、低成本的卫星研发技术，APOD卫星项目首次将该技术应用于空间环境探测并取得了很好的成果，这将为我国利用微纳卫星开展空间环境组网探测提供非常有益的借鉴。
位于中间层以上到散逸层之下的热层是大量航天活动的重要场所（图1），虽然热层大气密度稀薄，但是由于航天器运动速度极快，随着时间的累积，由热层大气密度引起的大气阻尼就成了影响其运行的主要因素。航天器的任务规划、寿命估算、空间操作、再入返回以及太空垃圾的监测、编目及碰撞预警和规避等重要的航天活动都极大地依赖于人们对热层大气环境的认知。 图1 大气层的结构
热层大气密度并不是一成不变的，它会随着地球自转公转带来的季节变化和周日变化以及航天器所在位置等因素而变化，同时还因太阳辐射和地磁场扰动的变化以及低层大气波动而剧烈活动（图2）。 图2 热层大气受太阳影响示意图
比如在太阳活动爆发时，增强的紫外波段辐射能量可以使热层大气密度比太阳平静期间增加几十倍，从而使得低地球轨道航天器轨道高度每天的衰减量从几百米增加到几千米不等。在地球磁场扰动时，随着强烈的极区能量注入到热层区域，大气密度在1至2小时内可增加一倍以上，进而对低轨道航天器的精密定轨和轨道预报产生极大影响。因此热层大气密度的探测、变化规律研究和建模应用越来越受到航天领域的重视，并且始终与航天器的轨道变化紧密关联。然而，由于热层大气的全球时变特征，利用传统的卫星开展热层大气密度探测是一项极为昂贵的科学活动，难以实现全球范围高时空分辨率的探测。随着低成本的微纳卫星技术的发展，为研究热层大气的高分辨率的全球分布特征提供了极好的机会。 大气密度探测及精密定轨立方星试验项目（The Atmospheric density detection and Precise Orbit Determination cubsat project）是以中高层大气密度探测和建模应用为科学目标，利用低成本小型化的立方星进行大气密度的原位探测和精密轨道反演作为探测手段，围绕解决我国航天工程应用需求提出的科学试验卫星项目。 图3 APOD卫星于2015年9月20日搭乘长征六号火箭一箭多星试验发射入轨
该卫星于2015年9月20日搭载我国长征六号一箭二十星首发试验升空（图3），运行于450-500km高度附近的太阳同步轨道，至今已经稳定运行超过四年，获得了大量的中高层大气密度探测数据。卫星搭载了大气密度探测仪、GNSS精密定轨接收机、激光角反射器、VLBI信标等科学载荷（图4）。 图4 APOD-A卫星及载荷示意图
该试验项目通过GNSS/SLR/VLBI三种技术手段的并置进行精密轨道的确定和独立验证，通过精密轨道反演大气密度和原位探测大气密度两种独立手段进行密度比对，从而获得精度可靠的轨道空间大气密度参数。该项目提出的GNSS/SLR/VLBI搭载方案在国际上首次实现了三种精密定轨技术并置观测，参与了国际卫星激光测距组织（ILRS）的联测，并被国际VLBI服务组织（IVS）的近地目标VLBI观测组（IVS/WG7）作为首次近地卫星VLBI观测对象进行试验，组织了澳大利亚VLBI网，欧洲Wettzel-Onsala的VLBI观测站进行试验观测。该项目设计的精密轨道反演大气密度和原位探测大气密度独立比对方案，很好地修正了原位探测大气密度的系统性偏差，从而获得了一秒一点的高时空分辨率的大气密度探测值，为研究热层大气密度的细节变化规律提供了很好的数据源，相关成果陆续发表在《中国科学》、《中国空间科学》、《Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics》以及《Advanced in Space Research》 等杂志。 发表于《中国科学：地球科学》英文版2020年第2期的论文“APOD missionstatus and preliminary results ”系统性地描述了APOD卫星任务的背景意义、卫星及载荷配置、数据处理方法、精密定轨结果、大气密度反演精度、与经验大气密度模式比对分析情况以及在典型空间天气事件过程中该卫星反演结果反映的密度变化规律等。 欢迎免费阅读全文！ （点击文中题目链接或下方“阅读原文”）
自然资源部第一海洋研究所黄锷院士和乔方利研究员提出了一种简洁、实用的流行病动态传播率计算方法，可用于快速、定量研判疫情的总体态势。应用该方法，研判新型冠状病毒肺炎疫情将在2月9~19日出现拐点。
2019年12月始于武汉的新型冠状病毒肺炎疫情爆发延续至今，影响波及全球。如何快速、准确、定量地评估疫情所处的阶段、管控措施的效果以及预判未来走势，成为摆在政府、科学界及民众面前重大而急迫的任务。自然资源部第一海洋研究所黄锷院士和乔方利研究员提出了一种简洁、实用的流行病动态传播率计算方法，能够揭示疫情的基本规律，2月7日在线发表于Science Bulletin。 1. 为什么要提出新的传播率定义？ 流行病学领域长期使用基本传染数R0来描述流行病的传播率，指在无人为干预情况下易感人群由单个典型感染者产生的二代病例个数，可简单理解为一个感染者可以传染几个人。这是传染病学的核心参数，通常取为常数。每次疫情出现，流行病学专家都从不同角度来估计该参数，但结果往往差异很大。首先，科学的基本原则是量化及可重复。不同的传播率所得结论必然不同。基本传染数目前在科学上还无法准确量化；其次，随着管控措施的优化、对疫情科学认知的深化、医疗条件趋好等人为条件的变化，传播率应该不断降低而不应取为常数；第三，疫情管控似是一场战役，决策者和民众均亟需一个量化、直观、实用、科学的传播率参数来判断疫情的态势。 R0无法准确量化，目前直接公布的数字又难以揭示疫情发展的基本规律，因此需要提出一种新的传播率定义。 2. 新型动态传播率的提出及其用途 由于各种传染病模型都有很大的不确定性，故该文遵从奥卡姆“剃刀原则”，删繁就简。假定传染过程符合自然界广泛存在的自然增长率，用当天和前一天现存感染者数量（政府公布的累计确诊人数减去康复及死亡人数），可以方便地计算出当天的动态传播率。 基于该传播率的疫情传播模型可准确量化，更加直观和实用，能从整体上把握疫情。可用于：（1）分析疫情发展的动态过程；（2）定量估计管控措施的效果；（3）根据传播率趋势外推预估疫情未来发展态势。 3. 在2019-nCoV疫情中的应用 为保持公开透明，我国政府每天发布确诊、疑似、治愈和死亡人数。每日新增确诊人数不断增加，但仍然无法清晰判断疫情是否得到了控制。 （1）在对数坐标中，武汉“封城”后现存感染者数量曲线不断向下弯曲（图1），表明疫情逐步得到了有效管控，但这个结论无法从目前广泛应用的线性坐标图中看出。打个比方：A投资100元赚了100元，B投资1万元赚了1000元。表面看来B获利更多，但A的收益率却更高。基数不同，每日新增的病例数背后的传染率是疫情控制的关键。 图1 从2020年1月16日起逐日2019-nCoV现存感染病例人数，纵轴为自然对数。
（2）1月24日之前动态传播率跳跃且量值较高说明管控措施尚未就位（图2）。但24日之后传播率不断下降（27日略异常），表明管控措施效果显著。该动态传播率不仅可以快捷、有效地监控疫情的发展，也可以对具体管控措施的效果进行量化估计。不但每日新增确诊人数同比减少表明疫情得到有效控制，而且即使每日新增确诊人数同比增加、但传播率降低仍然表明疫情得到控制，总体态势在向好转变。
图2 从2020年1月16日起算的2019-nCoV动态传播率。蓝色点线和红线分别为由EMD分解和最小二乘法得到的动态传播率变化趋势，黑色点线为1月24日武汉“封城”后传播率变化趋势（1月23日“封城”，从次日起考虑其效果）。拐点时间由线性趋势外延得到。
（3）疫情拐点何时出现？当疫情动态传播率降为1时，万众期盼的拐点就会出现。预估可假定传播率趋势不变（实际上一直在变），若按照武汉“封城”后的趋势外推，拐点将在2月9日出现，届时现存感染人数预估为3.7万~4.4万之间；如果采用1月16日以来所有疫情数据外推，则拐点将在2月19日出现，届时现存感染人数将高出很多。 需要说明的是，该方法的不足是没有考虑疫情传染的具体机制与过程，但跳出细节也是该方法的优势所在。该方法直接依赖数据的质量，且样本量较小情况下结果不够稳定。疫情是否得到有效控制应分析该文所定义的传播率而不是新增病例数量：动态传播率下降表示疫情得到控制，下降速度越快表明管控措施越有效。当前2019-nCoV疫情动态传播率不断降低表明：目前疫情虽然严峻但整体已在控制之下，预计2月9~19日疫情出现拐点。未来预估不确定性：一是目前大量存在的疑似病例会略延迟上述估计的时间拐点，二是近期将出现的返工、返岗和返学人口流动高峰也会导致传播率增加。 原文相关信息：[点击下方链接或阅读原文] Huang NE, Qiao FL. A data driven time-dependent transmission rate for tracking an epidemic: a case study of 2019-nCoV, Science Bulletin, 2020, doi: https://doi.org/10.1016/j.scib.2020.02.005 （原文附有中文版本，详见Supplementary materials.）
外尔（Weyl）半金属具有很多新奇的物性。TaIrTe4是一种受时间反演对称性保护的第二类外尔半金属，具有倾斜的外尔锥和时间反演对称性下最少的Weyl点数目（四个），其费米弧长度约占布里渊区b方向的1/3。因此，TaIrTe4非常适合于谱学和电输运研究。
在一篇近日上线的《国家科学评论》（National Science Review, NSR）文章中，研究者通过极低温强磁场扫描隧道电子显微镜（STM）和电输运手段，对外尔半金属TaIrTe4展开了系统性研究。中国石油大学（北京）邢颖副教授和陕西师范大学邵志斌博士为共同第一作者，北京大学物理学院量子材料科学中心王健教授、华中科技大学潘明虎教授、北京大学量子材料科学中心刘雄军教授为共同通讯作者。合作者还包括美国橡树岭国家实验室David Mandrus教授与Jiaqiang Yan博士、以色列魏兹曼研究所颜丙海教授等。
研究表明，TaIrTe4的Weyl点位于费米面以上约80 meV处，其超导能隙与电阻下降特征共同证实，TaIrTe4单晶（无需掺杂或复杂加工工艺）具有超导电性。进一步，将样品从30 μm剪薄至6 μm时，临界电流几乎不变；在矢量磁体严格的转角实验中，其临界磁场随角度的变化关系偏离三维特性，更符合二维特性。由此得出，TaIrTe4中的超导并非体态超导，而是来自于表面。
准一维TaIrTe4晶体的非常规表面超导电性
磁场平行于表面的转角实验揭示，其超导具有准一维特性。此外，TaIrTe4的上临界磁场随温度的变化趋势符合p波特性，且该超导温度不受铁磁性影响，这些发现预示着TaIrTe4表面超导的非常规特性。
这一工作首次发现了本征外尔半金属的表面态超导，而且表明第二类外尔半金属TaIrTe4是一种本征的拓扑超导候选材料，将进一步推动拓扑超导以及与之相关的马约拉纳零能模、拓扑量子比特等方向的相关研究。
文章信息：[点击下方链接或阅读原文] Surface superconductivity in the type II Weyl semimetal TaIrTe4 https://doi.org/10.1093/nsr/nwz204
深圳市第三人民医院刘磊教授、刘映霞教授，中国医学科学院基础医学研究所蒋澄宇教授合作，在《中国科学：生命科学》（SCIENCE CHINA Life Sciences），中、英文版在线发表了题为“新型冠状病毒（2019-nCoV）感染患者肺损伤相关的临床及生化指标研究”（“Clinical and biochemical indexes from 2019-nCoV infected patients linked to viral loads and lung injury”）的论文。
该论文报告了来自中国深圳早期的2019-nCoV感染患者的流行病学、临床指标、生化指标和影像学特征, 以及可用于预测疾病严重程度的潜在生物标志物。所有12例2019-nCoV感染患者均发展为肺炎, 其中一半患者进一步发展为急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome, ARDS)。
最常见的生化指标异常是低白蛋白(albumin, ALB)血症、淋巴细胞(lymphocytes, LYM)计数减少, 淋巴细胞百分比和中性粒细胞(neutrophils，NEU)百分比降低, C反应蛋白(C-reactiveprotein, CRP)和乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase, LDH)水平升高,以及CD8细胞计数降低。从患者呼吸道特别是下呼吸道检测到的2019-nCoV病毒滴度与肺部疾病的严重程度正相关。ALB, LYM, LYM(%), LDH, NEU(%)和CRP的水平与急性肺损伤程度高度相关。年龄、病毒滴度、肺损伤评分和血液生化指标(ALB, CRP, LDH, LYM(%), LYM及NEU(%))可能是疾病严重程度的预测指标。此外, 2019-nCoV感染患者的血浆血管紧张素II水平显著升高, 并且与病毒滴度和肺损伤程度线性相关。
该研究结果提供了多种潜在的可用于诊断的生物标志物, 并提出了血管紧张素II受体阻滞剂(angiotensinII receptor blocker, ARB)药物或可作为治疗2019-nCoV感染的潜在药物进行深入研究。 自2019年12月, 一系列与武汉华南海鲜批发市场有关的肺炎病例被报道, 研究发现其是由新型冠状病毒(2019-nCoV)引起的。随后发现中国更多城市的2019-nCoV感染患者具有武汉旅居记录, 提示了人际传播的可能。
截至2020年2月10日, 31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团累计已经实验室确诊病例37626例, 其中死亡病例1016例。新型冠状病毒属于冠状病毒家族的β属冠状病毒, 该病毒属还包括非典型性肺炎病毒(SARS-CoV)和中东呼吸综合征病毒(MERS-CoV)，其中2019-nCoV是该家族中第7个可以感染人类的成员。研究报道指出, 发热、咳嗽、肌痛或疲劳是该疾病的常见症状, 而咯痰、头痛、咯血和腹泻则较为少见。与SARS-CoV的10%致死率和MERS-CoV的37%致死率相比, 2019-nCoV现在是冠状病毒家族中的第三致命病毒。 该研究通过分析病原学和影像学资料发现了能够预测疾病严重程度的潜在生物标志物，研究结果助益于临床医生对于2019-nCoV感染的患者的诊断和治疗。 研究者对截至2020年1月21日深圳市第三人民医院收治的12例患者（4例女性和8例男性）进行了详细调查记录，并在入院之后及时进行了全血细胞计数和血液生化测定。最常见的生化指标异常是低白蛋白（albumin，ALB）血症、淋巴细胞计数减少，淋巴细胞（lymphocytes，LYM）百分比和中性粒细胞（neutrophils，NEU）百分比降低，C反应蛋白（C-reactive protein，CRP）和乳酸脱氢酶（lactate dehydrogenase，LDH）水平升高，以及CD8细胞计数降低。 研究者使用Spearman相关系数来评价新型冠状病毒Ct值（与病毒滴度值成反比）与感染患者的临床疾病严重程度评分、APACHE II评分（急性生理与慢性健康评分）、氧合指数（PaO2 / FiO2）和Murray评分的相关性。从患者样本中，特别是下呼吸道样本中检测到的新型冠状病毒滴度与急性呼吸窘迫综合征指标氧合指数，及与肺损伤相关Murray评分都高度相关，但并未发现与多器官功能障碍综合征（multiple organ dysfunction syndrome，MODS）指数APACHE II评分相关。结果表明肺功能衰竭是由新型冠状病毒感染引起的主要功能障碍。此外，研究发现白蛋白以及免疫细胞淋巴细胞百分比和中性粒细胞百分比与病毒滴度显著相关。 研究者还发现新型冠状病毒感染患者的血液样本中的白蛋白、淋巴细胞、淋巴细胞百分比、中性粒细胞百分比、乳酸脱氢酶和 C-反应蛋白与肺损伤Murray评分高度相关。 研究者通过计算针对新冠肺炎患者的受试者工作特征曲线 （receiver operating characteristic，ROC）的曲线下面积（area under curves，AUC）。发现年龄可以充分预测新冠肺炎患者的疾病严重程度。发现在患者的呼吸道中检测到的新型冠状病毒滴度，以及肺损伤Murray评分和氧合指数可以很好地预测疾病的严重程度。感染和组织损伤相关的生化指标白蛋白、C-反应蛋白和乳酸脱氢酶，以及淋巴细胞计数、淋巴细胞和中性粒细胞百分比可能是预测疾病严重程度的潜在指标。