編者按：
匯聚中科院、工程院、醫(yī)科院、農(nóng)科院、985高校及新型研發(fā)機構(gòu)等近200家科研院所、單位發(fā)布的研究成果，通過多源動態(tài)提取信息因子，按領域維度、期刊級別、創(chuàng)新載體、學者信息、時間梯度等多維度權(quán)重，經(jīng)人工智能計算分析，國際科技創(chuàng)新中心網(wǎng)絡服務平臺開發(fā)了“科創(chuàng)熱榜”的推薦榜單。
基于國際科技創(chuàng)新中心網(wǎng)絡服務平臺（www.ncsti.gov.cn）科創(chuàng)熱榜每日榜單形成的一周科技記憶，我們推出《一周前沿科技盤點》專欄。今天，我們?yōu)榇蠹規(guī)淼谌凇?/p>
這一周：新能源電池研發(fā)頻傳捷報，我們向著“碳達峰、碳中和”目標又邁進了一小步；受益于觀測手段的進步，天文學家和材料學家分別在宏觀和微觀尺度上增進了對世界運行規(guī)律的認知；幾個厚積薄發(fā)的院士團隊在大氣物理研究、激光雷達研制等領域帶來了最新成果……
1、《Science》 利用亞納米線基有機凝膠鎖著易揮發(fā)有機分子
亞納米線有機凝膠的照片、結(jié)構(gòu)及應用
水凝膠已經(jīng)不新鮮，見過Q彈的汽油凝膠嗎？
什么作用力可以讓易揮發(fā)的汽油形成自支撐的彈性凝膠？
清華大學化學系王訓團隊，在室溫條件下制備出由磷鎢酸陰離子納米團簇、堿土金屬離子為無機骨架的亞納米線，通過簡單分散和靜置后，質(zhì)量百分比低至0.5%左右的亞納米線網(wǎng)絡，可以有效捕獲包含汽油、正辛烷、環(huán)己烷在內(nèi)的10多種揮發(fā)性有機液體，形成彈性凝膠。
區(qū)別于水凝膠的氫鍵網(wǎng)絡，這種凝膠良好的機械性能來源于靜電力和范德華力導致的納米線纏結(jié)和亞納米線中的堿金屬離子、多酸團簇及表面配體之間的多級相互作用，也來源于納米線和有機液體之間的強相互作用。
凝膠中的亞納米線可以多次回收利用，攤薄了成本，為這一技術(shù)的商業(yè)化落地提供了更大的可能性。
2、《自然-材料》 科學家首次揭示原子尺度下氣固液三相反應路徑
液體池內(nèi)建立的固-液-氣反應示意圖
要想在納米尺度追蹤單個顆粒及三相界面的演變，有兩個首要問題需要解決：一是觀測工具，二是建立合適的固-液-氣反應模型。尤其前者，對技術(shù)條件的要求非?！坝埠恕?。
一項原位液相透射電子顯微鏡最新技術(shù)，可以通過液體的輻射分解產(chǎn)生納米氣泡，并允許對液體中的動態(tài)反應進行直接成像，為納米尺度的三相反應觀測掃清了技術(shù)障礙。
近期，一個包含中科大、東南大學在內(nèi)的研究團隊以溴化氫水溶液中氧氣氣泡刻蝕金納米棒作為反應模型，經(jīng)過大量實驗發(fā)現(xiàn)，僅當納米氣泡與固體之間的距離小于臨界尺寸（~1 nm）時，刻蝕速率才顯著提升（一個量級以上）；否則，刻蝕速率幾乎不變。
存在氧氣納米氣泡時金納米棒的刻蝕過程
團隊利用分子動力學首次在原子尺度揭示了完整的固-液-氣反應路徑，該成果使?jié)穹涛g技術(shù)在刻蝕方向、尺寸的可控性大幅提升成為可能，并可發(fā)展為未來微納加工領域的新技術(shù)。
3、《先進能源材料》 清華大學取得全固態(tài)鋰電池新進展
研究成果作為《先進能源材料》封面文章發(fā)表
安全問題，是懸在鋰電池頭上的達摩克利斯之劍。
全固態(tài)鋰離子電池采用固態(tài)電解質(zhì)替代傳統(tǒng)有機液態(tài)電解液，有望從根本上解決電池的安全性，提升鋰電池循環(huán)壽命。然而，電解質(zhì)材料一直是制約其商業(yè)化落地的的重要因素。
清華大學南策文院士團隊報道了一種可彎曲的、具備高鋰離子電導率的超薄復合固體電解質(zhì)膜，該薄型復合電解質(zhì)膜組裝的全固態(tài)電池在室溫下1.0 mA cm-2的電流密度下，1000次循環(huán)后的容量保持率為92%，即使在20000次循環(huán)后也有71%。
這是迄今為止報道中室溫下循環(huán)壽命最長的全固態(tài)電池。此外，具有高承載量的軟包全固態(tài)電池的成功制備也證明了其在未來商業(yè)應用中的潛力和可行性。
4、《自然-催化》 港科大研發(fā)全球最耐久的氫燃料電池
氫燃料電池是解決交通領域碳排放的一種可行方案，但是由于其催化劑常用材料——鉑，價高而且稀有，影響了氫燃料電池的商業(yè)化落地。
港科大邵敏華團隊近日研發(fā)出一種降低鉑含量達八成的催化劑新配方。配方由原子分散的鉑、單原子鐵，以及鉑鐵合金納米粒子所組成，共有三個不同類型的活性中心參與催化作用，催化效果較鉑催化劑高出3.7倍。
團隊的另一項測試亦顯示，氫燃料電池使用了新型混合催化劑后，即使持續(xù)運作超過200小時，催化效果并沒有下降。團隊將繼續(xù)優(yōu)化該催化劑，以期早日應用于氫燃料電池車及其他電化學能源產(chǎn)品。
5、《自然-天文學》 科學家發(fā)現(xiàn)周期性吸積盤不穩(wěn)定性的證據(jù)
M87星系黑洞照片，讓“事件視界望遠鏡”一戰(zhàn)成名，其分辨率已近乎地面VLBI陣列的極限，要想獲得更高分辨率，需要借助空間VLBI陣列。
一個上海天文臺參與的國際聯(lián)合團隊利用空間VLBI，對 NGC4258星系吸積盤脈澤進行長期觀測。NGC4258星系中央黑洞規(guī)模是銀河系中央黑洞的10倍，雖然不及M87星系黑洞，但勝在距離近。
觀測發(fā)現(xiàn)，有脈澤輻射的云團分布在一個半徑約為0.38光年的薄氣體盤構(gòu)成的吸積盤內(nèi)，隨氣體盤的旋轉(zhuǎn)而運動，當含有水分子的氣團漂移到射電噴流前面時，噴流提供了背景輸入光子，使得水分子受激放大而產(chǎn)生強大的水脈澤輻射。有意思的是，幾個脈澤氣體團塊的速度呈現(xiàn)出有規(guī)律的差異，而且它們的速度和強度隨時間而變化。
團隊研究認為磁旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定性是產(chǎn)生這些高密度區(qū)域的機制。MRI過程與造成徑向動量轉(zhuǎn)移的粘滯和湍流相聯(lián)系，未來的研究將探索這種剪切不穩(wěn)定性如何促進或驅(qū)動黑洞吸積。
中亞春季土壤溫度正異常影響中國東北地區(qū)夏季高溫的物理過程
大氣運動既存在蝴蝶效應，也存在有跡可循的規(guī)律。大氣物理學家就像偵探一樣，從凌亂的現(xiàn)場痕跡中辨別草蛇灰線，鎖定氣候變化的先兆因子和內(nèi)在規(guī)律。
中科院大氣物理研究所張井勇團隊在東亞尤其是東北地區(qū)夏季氣候異常中，發(fā)現(xiàn)了一條重要線索——羅斯貝波擾動。這是一種由于地球的轉(zhuǎn)動和地球曲率導致的一種長波擾動，波長可以達到幾百千米。緩慢蜿蜒的羅斯貝波控制著地面高低壓的移動，帶來極端天氣的持續(xù)延長。
循著羅斯貝波的激發(fā)方向，團隊發(fā)現(xiàn)中亞春季土壤溫度異常在東亞夏季后期異常中扮演重要角色，是東亞夏季氣候預測的一個關(guān)鍵先兆因素。團隊對近40年中亞土壤溫度數(shù)據(jù)進行分析，并找出了其中的關(guān)鍵區(qū)位置所在。
7《光學快報》 激光雷達系統(tǒng)研制取得重大突破
米級分辨率的大氣風場探測在航空航天安全、高價值目標保障、數(shù)值天氣預報等方面具有重大意義。實現(xiàn)“看得遠、看得細，測得快、測得準”的風場觀測是對測風激光雷達的重要挑戰(zhàn)。
為了獲取3米和0.1秒時空分辨率的風場，需再提高現(xiàn)有激光雷達信號檢測靈敏度2個數(shù)量級以上。竇賢康院士團隊通過在激光光源、光學收發(fā)系統(tǒng)、高速數(shù)據(jù)采集電路和數(shù)據(jù)處理算法上對激光雷達進行全面優(yōu)化，并在時頻分析、脈沖編碼基礎上提出一種新的反演算法，大大提高了風場反演精度和穩(wěn)健性，最終實現(xiàn)了一套全國產(chǎn)化的“產(chǎn)品級”測試樣機。
這款樣機的工作波長為1550.1納米，具有人眼安全、設備輕便、工作穩(wěn)定、環(huán)境適應性強等特點。
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