《能源前沿》由中国工程院、高等教育出版社和上海交通大学联合主办

《植物通讯》由中国科学院分子植物科学卓越创新中心与中国植物生理与植物分子生物学会主办

《高功率激光科学与工程》由中国科学院上海光学精密机械研究所主办、中国激光杂志社出版

《细胞研究》由中国科学院分子细胞科学卓越创新中心主办

　　“缺陷”光催化剂分解水更到位
      
　　《能源前沿》近期发表了一项来自德国汉堡大学刘军营博士、上海交通大学韦之栋博士和上官文峰教授的关于光催化分解水制氢的合作研究。光催化分解水制氢是解决不可再生能源短缺问题的有效途径，这一技术主要是通过光催化剂分解水，将太阳能转换为氢能。然而，目前光催化剂的效率受到了诸多因素（如光吸收、光生载流子的转移能力等）影响。因此，如何拓展光催化剂的光吸收范围、增强光生载流子的转移能力，进而提高其催化效率，就成为了该领域亟待解决的问题。
　　该研究通过在氮气氛围下，利用硼氢化钠热处理钛酸锶纳米晶，从而在钛酸锶纳米晶中引入了表面氧空位或Ti位点，使得钛酸锶纳米晶的光吸收范围获得拓展，电荷转移能力得以提升。与此同时，这些缺陷也改变了钛酸锶的氧化还原电势。在三者协同作用下，钛酸锶分解纯水时，氢气与氧气的产生比例也得到了调节。 （刘瑞芹/整理）
      
　　最持久广谱水稻抗白叶枯病基因被克隆
      
　　日前，浙江师范大学马伯军教授课题组与中国水稻所钱前院士团队联合在《植物通讯》上发表封面论文，宣布在国际上首次揭示了Xa7编码一个新型“执行者”抗病蛋白，解析了该基因兼具高抗、广谱、持久、耐热特性的新抗病分子机制，对于培育广谱、持久抗性的水稻新品种有重要指导意义。
　　由黄单胞菌水稻致病变种引起的白叶枯病是一种毁灭性细菌病害。因此，从水稻中克隆具有广谱且持久抗病特性的新基因，解析其抗病分子机制，具有重要的育种意义。
　　Xa7基因发现于孟加拉稻种DV85，是世界水稻抗白叶枯病育种研究中一个最具持久广谱抗性并被广泛应用的重要基因。该研究团队长期致力于水稻抗白叶枯病基因的研究，选用我国一个含Xa7基因的优质、高抗籼型强优恢复系品种镇恢084，历时5年从2万多个诱变株系中筛选到9个高感白叶枯病的株系，并通过大量的水稻转基因功能验证，最终成功克隆了Xa7基因。与此同时，该研究还揭示了一个重要的白叶枯病抗性Xa7基因及其独特的白叶枯病菌互作抗病分子机理，展示了Xa7重要的育种应用价值。（杨箫/整理）
      
　　双路10拍瓦飞秒激光系统创纪录
      
　　据《高功率激光科学与工程》近期报道，位于罗马尼亚的“极端光学装置-核物理”（ELI-NP）装置采用双路混合高能激光系统可产生2×10拍瓦的飞秒脉冲。拍瓦（PW）是功率单位，1拍瓦等于1000万亿瓦，相当于全球电网平均功率的500倍。如此高的功率，原本只在恒星内部或黑洞边缘等极端自然条件下才存在。而随着拍瓦激光的出现，研究人员可在实验室中复现这样的极端条件。
　　“极端光学装置-核物理”激光系统的初始阶段是一个混合前端，由基于钛宝石的啁啾脉冲放大装置和基于硼酸钡晶体的皮秒光学参量啁啾脉冲放大装置组合而成，二者间有交叉偏振滤波器。为方便用户根据自己的需求使用，该系统在设计之初便准备了额外的前端和多余的可用泵浦能量，可根据用户需求进行调整，从而显著提高了该系统的适用性。同时，每分钟一次的重复率是目前所知的10拍瓦激光系统中最高的，重复率的提升显著提高了系统的使用效率。研究人员认为，该系统高功率飞秒激光脉冲产生的极端场和压力条件，将推动基础和应用核物理领域的相关实验与研究。（都玮/整理）
      
　　新技术推进RNAi疗法临床应用
      
　　迄今为止，RNAi治疗方法的发展主要经历了两个阶段，即直接注射化学合成的siRNA，和通过人工载体体外包装后再进行递送。然而，这两代技术仍未完全解决siRNA体内递送，尤其是肝外递送的核心技术难题，因而现有的RNAi疗法无法完全发挥该技术的治疗价值，严重影响了小核酸药物的开发和临床应用。
　　日前，南京大学张辰宇团队在《细胞研究》杂志发表论文，报道了一种利用合成生物学理念设计的基因环路实现siRNA体内高效递送的新技术。利用该技术，科学家能将肝脏重编程为生物发生器，从而实现在体内合成siRNA，使其自组装进入外泌体，再分泌至循环系统，最后将siRNA递送至其他组织器官中，达到抑制靶基因表达的目的。
　　经过对基因环路进一步改造，科学家还能够实现siRNA对特定组织的靶向性递送。论文中提到，研究人员利用此方法对肺癌、胶质母细胞瘤、肥胖症等小鼠疾病模型进行了治疗，均产生了显著的治疗效果。

荐稿人：lry 2021-06-19　执行编辑：ych 2021-06-19　责任编辑：lyh 2021-07-12