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初步揭示了全球高分辨率大氣物理-化學耦合模擬能顯著改善極端天氣事件預報的準確性，展現(xiàn)出高空間分辨率和耦合化學反饋效應對數(shù)值天氣和空氣質量預報的重要意義，對預報極端和高影響天氣、以及大氣污染事件具有重大應用前景。

近日，北京大學物理學院量子材料科學中心、電子顯微鏡實驗室高鵬課題組，與凝聚態(tài)物理與材料物理研究所劉開輝課題組、中國科學院大學和中國科學院物理研究所張余洋課題組等合作，利用透射電子顯微鏡的電子能量損失譜測量并結合第一性原理計算，揭示了h-BN/石墨烯異質結構中的轉角關聯(lián)耦合效應。研究發(fā)現(xiàn)，角度依賴的層間摩爾勢改變了石墨烯的能帶結構，導致石墨烯M點層內帶間躍遷能量紅移，并且晶格相對扭轉誘發(fā)的h-BN的布里淵區(qū)相對于石墨烯M點的旋轉也貢獻了新的帶間躍遷途徑。結果表明，在堆垛的二維材料器件中需要仔細考慮扭轉耦合效應帶來的影響避免意外干擾；同時，轉角連續(xù)可調的帶間躍遷也可以為新型光電器件設計提供新的自由度。該研究成果以《轉角h-BN/石墨烯中的可調帶間躍遷》（“Tunable Interband Transitions in Twisted h-BN/Graphene Heterostructures”）為題，于7月5日發(fā)表在《物理評論快報》（Physical Review Letters 2023, 131, 016201）。

固體氧化物電解池（SOEC）是固體氧化物燃料電池（SOFC）的逆過程，圖一所示，SOEC通過電解H2O產生氫氣，通過電解CO2減少CO2排放，并對H2O/CO2進行共電解以產生用于化工生產的H2/CO合成氣。其產品可應用于煉鋼、化工、農業(yè)、航空航天和醫(yī)療等眾多領域。

鹽堿、干旱、高溫、凍害和洪澇等逆境脅迫嚴重影響作物的正常生長發(fā)育，是造成農作物減產和品質下降的主要原因之一，嚴重影響 農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。另一方面，對于糧食作物和多數(shù)經濟作物來說， 其功能葉片中的同化產物和衰老葉片中的營養(yǎng)物質不斷向產量器官 的轉運，對作物產量和品質性狀的形成具有重要的作用，作物的過早 衰老不僅直接影響糧食作物的產量和品質等要素，對于綠葉類作物和 觀賞花卉還會影響到其貨架壽命以及觀賞價值等。 克隆葉片衰老和逆境抗性相關基因，并利用生物工程技術調控其 在主要經濟作物中的表達方式和表達水平，是提高和穩(wěn)定作物產量、 改善作物品質性狀的有效手段，具有重大的經濟效益和社會效益。然 而，很多衰老或逆境抗性相關基因在植物細胞中高表達后，在增強轉 基因植株對特定脅迫的抗性、延緩植株衰老的同時，往往伴隨著對植 株正常生長和發(fā)育的不利影響，如導致植株矮小、生長遲緩或產量下 降等，導致該基因無法直接應用于抗逆作物的培育。如果可以特異性 地表達這些基因，讓它們在特定的發(fā)育階段或脅迫條件下高表達，而 在正常的生長過程中維持在較低的基礎水平，可以大大提高它們在基 因工程中的應用性。 課題組前期克隆了一個植物葉片衰老的負調控因子。在轉基因植 物中過表達該基因可以顯著延緩植物的衰老，并賦予植物對高鹽、干 旱等脅迫的抗性，但是，轉基因植物的生長發(fā)育受到明顯抑制，導致 該基因無法被直接應用于抗逆作物的育種工作。課題組前期還分離鑒 定了一段含有 14 個氨基酸的多肽序列，命名為 WX01。我們對 WX01 的功能研究發(fā)現(xiàn)其包含獨特的蛋白降解信號，能夠響應發(fā)育與環(huán)境信號，在轉錄后水平調控與它融合的目的蛋白的穩(wěn)定性，從而使目的蛋 白在光下正常旺盛生長的植株中降解、但在啟動衰老或者高鹽、高溫 和失水等多種逆境脅迫條件下特異積累。我們利用 WX01 與前述衰 老負調節(jié)因子構建了融合基因 WX02，并轉入模式植物擬南芥中，發(fā) 現(xiàn)該融合基因可以恢復衰老負調節(jié)因子積累造成的植株矮小、生長抑 制的表型，但是保留了其延緩衰老、促進光合和提高轉基因植物對高 鹽、干旱等逆境脅迫的抗性的功能。課題組進一步將 WX02 融合基因 轉入經濟作物大豆中進行功能驗證，獲得了可穩(wěn)定遺傳的多個株系單 拷貝純合轉基因大豆材料。對轉基因大豆的表型分析同樣證明， WX02 轉基因大豆對高鹽、干旱脅迫的抗性顯著提高。上述研究結果 表明 WX02 融合基因在抗逆轉基因作物新品種培育中具有重要的應 用價值。圍繞該項目已經申請了 2 項國家發(fā)明專利，1 項國際 PCT 專 利，其中 1 項國家發(fā)明專利已經獲得授權。 

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