我科学家在纳米信息存储材料领域再获突破

物理所高鸿钧研究组与化学所有机固体院重点实验室的宋延林研究员和张德清研究员等。最近在Rotaxane类分子的结构与电导转变及在超高密度信息存储中的应用方面再获突破。成功地在H2 Rotaxane分子薄膜中实现可逆的电导变化和可擦除、稳定、重复的近于单分子尺度的纳米级存储。审稿人认为“作者提供了令人信服的证据，表明在通过改进的Rotaxane分子薄膜中可以重复地写入和擦除纳米尺寸的信息记录点。其精彩之处是对Rotaxane分子核心结构的小改变可以极大地影响分子功能”。相关结果发表在近期的J. Am. Chem. Soc.上。同时，Nature Nanotechnology 进行了亮点报道。更进一步地，该合作研究组将H2分子置于Au(111)基底上的一层分子膜上，直接发现了Rotaxane分子在外电场诱导下分子结构和相应电导的可逆变化。这是目前为止该类分子结构与电导转变的最直接证据，对Rotaxane类分子在分子电子学中的进一步应用具有重要意义。相关研究结果发表在近期Adv. Funct. Mater. 上。

金属纳米颗粒的表面增强拉曼散射效应研究获得突破性进展

物理所光物理重点实验室李志远研究员与美国合作者，开发了所合成的高质量金属纳米颗粒的另外一个重要应用——表面增强拉曼散射光谱(SERS)。合作团队合成了长150nm，宽55nm，长宽比约为2.7的银纳米棒，具有尖锐的边角和顶角。利用离散偶极子近似(DDA)方法计算了纳米颗粒的散射、吸收和消光光谱，以及特定波长和入射光电场偏振方向所对应的表面电磁场分布图象。实验测量了吸附在纳米颗粒表面的1,4-benzenedithiol单分子层的拉曼散射光谱，激发光为氩离子激光，波长为514nm。实验发现，激发光为横向偏振时的拉曼散射光谱信号远比纵向偏振时强，与理论计算的结果相符合。相关的研究成果发表在2007年4月出版的Nano Letters上。并被2007年4月6日出版的Science杂志Editor’s Choice专栏加以评述。

合成新型高效不对称有机小分子催化剂

Aldol反应是存在于生命体中的一种重要的化学反应，也是有机合成化学中用于碳-碳键构建的一类重要化学手段。实现高效、高选择性不对称aldol 催化对认识生命体的化学本质以及天然产物的合成都有着重要的意义。化学所分子识别与选择性合成实验室有机催化课题组深入开展手性有机小分子(Chiral Organocatalysts)催化研究，最近，他们设计并合成了一类新型的二胺型手性有机小分子催化剂，实现了对aldol反应的高活性、高立体选择性催化。该项工作不仅发展了一类新型的高活性(高达>99%产率)、高非对映选择性(高达12:1dr)、高光学选择性(高达>99%ee)的不对称aldol反应催化剂，同时也加深了对伯胺催化剂催化机理的认识，为开发新一代不对称有机小分子催化剂提供了有益的借鉴。相关研究结果发表在近期J. Am. Chem. Soc.上。

我国水稻产量相关功能基因研究取得重大进展

上海生科院植物生理生态所、植物分子遗传国家重点实验室林鸿宣研究组，在水稻产量相关功能基因研究上取得突破性进展，成功克隆了控制水稻粒重的数量性状基因GW2，并深入阐明了该基因的生物学功能和作用机理，该成果为作物高产育种提供了具有自主知识产权和重要应用前景的新基因，为阐明作物产量和种子发育的分子遗传调控机理提出了新见解。相关论文于2007年4月8日在线发表在Nature Genetics上。该杂志三位评审人对该项研究给予高度评价：“我们现在可以通过控制GW2的功能得到大小合适的水稻谷粒，我相信这是一项在水稻产量育种史上有重要意义的工作”；“有关该基因定位克隆、序列分析和转基因表型鉴定以及E3泛素连接酶的功能实验是令人信服的”；“这是一篇将引起遗传工作者极大兴趣的力作，该论文通过大量而深入的实验包括基因定位克隆、基因结构分析、功能和表型鉴定等证明该基因控制水稻谷粒大小，为作物种子的遗传调控机理研究提供了有价值的见解”。

揭示TRPC 通道保护小脑神经元存活的新成果

神经元的存活对神经系统发育、神经系统疾病的发生及发展均十分重要。TRP通道是一类非选择性的阳离子通道，可以影响从痛觉到雄性生殖等多方面的生理功能。上海生科院神经科学所王以政研究组经过近4年的研究发现：TRPC通道对于保护小脑颗粒神经元的存活十分重要，BDNF通过TRPC3和TRPC6通道促进小脑颗粒细胞的存活。该研究组的博士生贾宜昌和周健等，通过研究TRPC3和TRPC6对于维持小脑发育过程中正常数量颗粒细胞存活的作用，发现如果增加细胞中该通道的数量，可有效防止小脑颗粒神经元的死亡，保护小脑颗粒细胞的存活，而减少该通道的表达则作用相反。研究还发现BDNF通过激活TRPC3和TRPC6通道，可提高细胞内钙水平，从而促进小脑颗粒细胞的存活。该研究结果揭示了TRPC通道对神经元存活的重要作用，为理解神经元的存活提供了新的思路。研究成果于2007年4月1日在线发表在Nature Neuroscience上。

发现神经细胞迁移导向的重要机制

脑是一个复杂的系统。在胚胎发育过程中，大量的神经细胞依靠什么机制来协调它们的运动迁移并排列组合成有序的组织结构，一直吸引着研究者们浓厚的兴趣。上海生科院神经科学所研究员蒲慕明、袁小兵联合指导的研究生管沉冰等经过5年的研究发现：高度极性的神经细胞在定向迁移过程中，需要一种长距离的细胞内信号传递过程，协调神经细胞的不同部位对外界导向信号的反应。他们观察到，迁移神经细胞前方的生长锥是“侦查”前方信号的部位，在自发迁移的神经细胞前方遭遇排斥性的神经导向因子Slit时会发生显著的躲避反应——生长锥首先“撤退”，然后胞体停止前进，并调转方向，最终细胞朝相反方向逃逸。在此过程中，会发生一个长距离的细胞内钙波“通讯”，正是这个钙波信号协调了运动中的神经细胞各部分对外界排斥性因子Slit的逃避反应。目前已知多种发育性神经系统疾病是由于神经细胞迁移紊乱造成的，患者常表现出智障、癫痫等症状，该研究结果将有利于人们对这类发育性神经系统疾病的认识和防治。研究成果于2007年4月19日在线发表在Cell上。

首次发现双裂孕烷甾体及其苷类化合物选择性地抑制a?蛳正链RNA病毒

昆明植物所植物化学与西部植物资源持续利用国家重点实验室郝小江研究组、微生物所植物基因组学国家重点实验室方荣祥研究组等四家单位合作，首次发现双裂孕烷甾体glaucogenin C及其苷类化合物选择性地抑制a-正链RNA病毒，如植物病毒烟草花叶病毒(TMV)、动物(人)病毒辛德比斯病毒(SINV)、东方马脑炎病毒(EEEV)和盖塔病毒(GETV)等，但对其它RNA病毒或DNA病毒没有作用，且对病毒宿主没有毒性。动物体内实验证实：该类化合物能保护BALB/c小鼠不被SINV侵染致死而对小鼠没有副作用。以TMV和SINV作为模式病毒，探讨了该类化合物抗病毒的作用机制，结果表明该类化合物选择性地抑制病毒亚基因组RNA的复制，而对病毒基因组RNA的复制没有影响。认为：病毒亚基因组RNA可以作为发现抗病毒药物的新靶点，从两种药用植物中发现的双裂孕烷甾体glaucogenin C及其苷类化合物有可能发展成为抗a-正链RNA病毒新的一类抑制剂。研究成果发表在近期出版的PNAS上。

早期胚胎化石研究取得重大进展

南京古生物所尹磊明研究组，最近发现了迄今为止最早的动物休眠卵化石。该发现是目前最早的动物化石可靠记录，将动物的起源时间提前到6.32亿年以前，即动物在新元古代末期大冰期“雪球”结束之后就已经出现了。与以“瓮安生物群”为代表的动物化石年代相比，将动物的化石记录前推了5000万年。该研究证实了早期后生动物胚胎与其它许多真核生物一样，具有显著刺状突起的休眠囊胞。同时这一发现不仅打开了另一个探讨早期动物胚胎化石的窗口(与“瓮安生物群”的磷酸盐化胚胎化石相比)，即隧石结核中的硅质微体化石将是寻找早期动物化石记录的重要途径，也为探讨全球埃迪卡拉纪早期地层出现的“大型复杂疑源类”的生物属性及其分布拓开了新的窗口和思路。该项成果发表在4月5日出版的Nature杂志上，题为“陡山沱滞育卵囊中动物胚胎化石”。

我科学家发现欧亚大陆东部早期现代人化石

古脊椎动物与古人类所的尚虹、同号文等人及美国合作者最近完成了对田园洞人类化石的研究，研究人员在中国发现了一批早期的现代人化石，该批人类化石的地质年代为4.2—3.85万年前。这是迄今在欧亚大陆东部所测出的最早的现代型人类遗骸。研究小组得出的结论是,很难相信现代型人类只是简单地从非洲向东方扩散，特别是在欧亚大陆东部发现的稍晚的古人类带有相似的混合特征。田园洞的化石指示存在从其西方和南方来的基因流。田园洞人的骨骼提供其生物学的许多方面的信息，这对重建东亚地区古老型人类向现代人的转化过程是有用的。该研究成果发表在4月3日出版的PNAS上。

我国第一个量子密码网络系统在京测试运行成功

由中国科技大学郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室，利用自主创新的量子路由器，最近在北京网通公司商用通信网络上率先完成四用户量子密码通信网络的测试运行并确保了网络通信的安全。这是迄今为止国际公开报道的唯一无中转、可同时、任意互通的量子密码通信网络，标志着量子保密通信技术从点对点方式向网络化迈出关键性的一步。该课题组在北京网通的商用光纤线路上进行多用户的测试运行，四个用户节点的分布构成方式为北京市朝阳区的望京?蛳东小口?蛳南沙滩?蛳望京，路由器位于东城区的东皇城根地区，用户之间最短距离约32千米，最长约42.6千米。测试系统演示了一对三和任意两点互通的量子密钥分配，并在对原始密钥进行纠错和提纯基础上，完成了加密的多媒体通信实验。该系统在商用光纤网络上可以长期稳定运行，性能优于现有的其它量子密码网络方案，同时，在目前的技术条件下，能用它扩建成拥有数百个用户的量子密码通信网络。这次实验的成功，不仅使量子密码技术在实用化道路上迈出关键一步，也为量子因特网的发展奠定了基础。

月球车系统关键技术预研取得重大进展

中科院知识创新工程方向项目“月球车系统关键技术预先研究”近期通过验收。该项目于2005年3月启动，由沈阳自动化所牵头，联合中科院国家天文台、中科院空间中心、中国科技大学和中科院电子所等单位，合作开展项目的研究工作。月球车系统复杂，国内任何一个部门和单位都无法独立承担完成，我国未来的月球车也必将集全国有技术优势的单位共同研制，成为名副其实的“中华牌”月球车。验收专家组认为本项目研制的月球车在系统方案整体设计、关键技术研究和系统集成等方面具有独到之处，体现了中科院的整体研究实力，并建议结合国家探月二期工程的需求，深化研究工作，为我国探月工程做出中科院应有的贡献。