李立家課題組揭示生長素-BR信號(hào)交叉調(diào)控種子發(fā)育新模式

　　近日，國際植物學(xué)期刊The Plant Cell在線發(fā)表了武漢大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院雜交水稻國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授李立家課題組最新研究成果。該研究首次發(fā)現(xiàn)并闡明了生長素信號(hào)通路Aux/IAA類蛋白以非經(jīng)典的方式參與油菜素內(nèi)酯激素(BR)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，從而調(diào)控水稻種子大小(粒型)。論文題目為“Brassinosteroid signaling mediated by the OsIAA7-OsGSK2-OsBZR1 module regulates seed size in rice”。

　　研究發(fā)現(xiàn)，生長素信號(hào)通路核定位基因OsIAA7負(fù)調(diào)控水稻粒型的發(fā)育，OsIAA7通過與OsGSK2產(chǎn)生物理相互作用，共同調(diào)控水稻粒長的發(fā)育。OsIAA7通過增強(qiáng)OsGSK2和OsBZR1之間的物理相互作用強(qiáng)度，進(jìn)而增加OsGSK2對(duì)OsBZR1的磷酸化修飾水平和降解水平，從而調(diào)控種子大小。相較于野生型WT，突變體osiaa7植株中OsBZR1活性蛋白的積累量增加，Aux/IAA基因家族成員OsIAA7是BR信號(hào)通路傳導(dǎo)的負(fù)調(diào)控因子，其通過非經(jīng)典方式調(diào)控BR信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)介導(dǎo)種子發(fā)育。

　　課題組解析了OsIAA7-OsGSK2-OsBZR1模塊精細(xì)調(diào)控水稻種子大小的分子機(jī)理，開辟了理解生長素與油菜素內(nèi)酯兩大核心激素信號(hào)通路交叉調(diào)控植物發(fā)育(尤其是種子發(fā)育)的新視角，為水稻產(chǎn)量性狀的理論研究和生產(chǎn)實(shí)踐提供了新的研究視角和育種策略。

　　文章鏈接：

　　https://doi.org/10.1093/plcell/koaf165

　　宋恒課題組在化學(xué)酶平臺(tái)高效合成殺魚菌素家族化合物領(lǐng)域取得新進(jìn)展

　　近日，《德國應(yīng)用化學(xué)》(Angew. Chem. Int. Ed.)發(fā)表了武漢大學(xué)化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院宋恒課題組關(guān)于化學(xué)酶平臺(tái)合成殺魚菌素家族的最新研究論文，題為“Chemoenzymatic Synthesis and Protein Engineering Enable Efficient, Scalable Production of Teleocidin Derivatives”(化學(xué)酶合成與蛋白質(zhì)工程實(shí)現(xiàn)高效、可擴(kuò)展的殺魚菌素衍生物制備)。

　　宋恒課題組建立了一個(gè)可擴(kuò)展的化學(xué)酶平臺(tái)，將模塊化酶工程與快速化學(xué)合成相結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)高效合成13種結(jié)構(gòu)不同的殺魚菌素同系物和衍生物。這一策略的核心是通過化學(xué)合成快速、大規(guī)模地獲得NMVT底物后通過生物催化實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵步驟的高選擇性轉(zhuǎn)化。將模塊化化學(xué)酶策略與可擴(kuò)展的微生物底盤相結(jié)合，為高價(jià)值天然產(chǎn)物的從頭生物合成建立了一個(gè)范式，還為復(fù)雜單萜吲哚生物堿的可持續(xù)工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)勾勒了藍(lán)圖。

　　文章鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202509083

　　吳瑩課題組發(fā)現(xiàn)寨卡病毒阻礙睪酮合成新機(jī)制

　　近日，武漢大學(xué)泰康醫(yī)學(xué)院(基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院)、高致病性病毒與生物安全全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、武漢大學(xué)泰康醫(yī)學(xué)院(基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院)吳瑩教授團(tuán)隊(duì)在Nature Communications上發(fā)表了題為“Zika virus disrupts steroidogenesis and impairs spermatogenesis by stalling the translation of CYP17A1 mRNA”的研究論文。

　　該研究發(fā)現(xiàn)，寨卡病毒(Zika virus，ZIKV)的非結(jié)構(gòu)蛋白NS2A通過直接結(jié)合睪酮合成關(guān)鍵酶細(xì)胞色素P45017A1(17α-hydroxylase/17,20-lyase，P450c17/CYP17A1)的mRNA，抑制其翻譯，干擾睪酮生成。這一發(fā)現(xiàn)揭示了ZIKV損害男性生殖健康的新機(jī)制，為相關(guān)治療策略提供了潛在靶點(diǎn)。

　　文章鏈接：

　　https://www.nature.com/articles/s41467-025-62044-x

　　蔡強(qiáng)課題組揭示水稻紋枯病菌一種新型侵染機(jī)制

　　近日，武漢大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院雜交水稻全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室蔡強(qiáng)教授課題組在Molecular Plant發(fā)表題為“Fungal extracellular vesicles mediate cross-kingdom trafficking of virulence effectors into plant cells to promote infection”的研究論文。

　　該研究發(fā)現(xiàn)，病原真菌能夠?qū)⑵涠玖ο嚓P(guān)的效應(yīng)蛋白包裹在EVs內(nèi)，并利用宿主植物細(xì)胞的網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞途徑(CME)進(jìn)入植物細(xì)胞。通過這一機(jī)制，EVs遞送的效應(yīng)蛋白直接靶向并操縱植物葉綠體免疫通路，從而促進(jìn)侵染。該研究為開發(fā)基于干擾EV功能或效應(yīng)蛋白活性的新型病害綠色防控靶點(diǎn)提供了重要理論基礎(chǔ)。

　　該研究在真菌EVs生物學(xué)功能與致病機(jī)制研究領(lǐng)域取得重要突破：一方面，揭示了真菌EVs作為毒力效應(yīng)蛋白跨界轉(zhuǎn)運(yùn)載體的新功能，拓展了EVs在生物跨界互作中的功能認(rèn)知;另一方面，闡明了“EVs分泌效應(yīng)蛋白-宿主CME途徑內(nèi)化-免疫通路靶向抑制”的全新致病機(jī)制，系統(tǒng)解析了真菌效應(yīng)蛋白從分泌、轉(zhuǎn)運(yùn)到發(fā)揮毒力功能的完整分子路徑。這些發(fā)現(xiàn)構(gòu)建了病原-宿主互作的理論新框架，為發(fā)展基于EVs防控植物病害新策略提供了重要的依據(jù)。

　　文章鏈接：

　　https://www.cell.com/molecular-plant/fulltext/S1674-2052(25)00238-2

　　王春江/董秀琴在Cu/Ru接力催化合成手性非天然α-氨基酸取得新進(jìn)展

　　近日，《美國化學(xué)會(huì)志》(J. Am. Chem. Soc.)刊發(fā)了武漢大學(xué)化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院王春江/董秀琴團(tuán)隊(duì)關(guān)于雙金屬Cu/Ru接力催化合成手性δ羥基α-氨基酸衍生物的最新研究論文，題為“Asymmetric Access to δ?Hydroxy α?Amino Acids Bearing Two Adjacent Stereocenters from Inert Allylic Alcohols Via Cu/Ru Relay Catalysis”(通過銅/釕接力催化從惰性烯丙醇出發(fā)合成含有兩個(gè)相鄰手性中心的δ-羥基α-氨基酸衍生物)。

　　接力催化策略為復(fù)雜分子結(jié)構(gòu)的快速構(gòu)建提供了高效的解決方案。該策略通過將多步分離過程整合為"一鍋法"串聯(lián)反應(yīng)，不僅避免了繁瑣的中間體純化步驟，顯著提高了合成效率，同時(shí)大幅減少了有機(jī)溶劑消耗和廢棄物產(chǎn)生，完美契合步驟經(jīng)濟(jì)性和綠色化學(xué)原則。

　　基于δ-羥基α-氨基酸衍生物的合成重要性，王春江/董秀琴團(tuán)隊(duì)通過高效的雙金屬Cu/Ru接力催化體系實(shí)現(xiàn)惰性烯丙醇與二苯甲酮衍生的酮亞胺酯之間的借氫/不對(duì)稱邁克爾加成/氫化還原的不對(duì)稱串聯(lián)反應(yīng)，成功實(shí)現(xiàn)了具有兩個(gè)相鄰叔碳手性中心δ-羥基α-氨基酸衍生物的高效合成，獲得良好到高的產(chǎn)率、優(yōu)異的非對(duì)映體選擇性和對(duì)映體選擇性。值得注意的是，該策略具有操作簡單、優(yōu)異的原子經(jīng)濟(jì)性和步驟經(jīng)濟(jì)性、廣泛的底物耐受性和氧化還原中性等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)避免了中間產(chǎn)物的純化。在合成應(yīng)用方面，該方法不僅成功實(shí)現(xiàn)了克級(jí)規(guī)模制備，還能通過簡單的衍生化反應(yīng)高效構(gòu)建多種重要骨架結(jié)構(gòu)，其中包括脯氨酸和L-吡咯賴氨酸的關(guān)鍵中間體，為這類重要生物分子的合成提供了更為簡潔高效的途徑。

　　文章鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5c07896

　　雷愛文/李武/張海波在電化學(xué)氘標(biāo)記領(lǐng)域取得研究成果

　　近日，武漢大學(xué)化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院雷愛文教授、李武教授、張海波副教授在學(xué)術(shù)期刊Nature Catalysis在線發(fā)表題為“Boron clusters as efficient shuttles for electrocatalytic deuterium labelling via radical H/D exchange”的研究論文。

　　該研究開發(fā)了一種新型高效的電化學(xué)氘代方法，硼簇作為有效穿梭工具實(shí)現(xiàn)電化學(xué)自由基H/D交換反應(yīng)。利用該方法成功合成了多個(gè)氘標(biāo)記的藥物分子，充分展示了其在藥物開發(fā)和實(shí)際應(yīng)用中的巨大潛力與廣闊前景。

　　文章鏈接：https://www.nature.com/articles/s41929-025-01379-6

　　宋恒課題組與劉文博課題組在酶促季碳手性中心構(gòu)建領(lǐng)域取得新進(jìn)展

　　近日，國際權(quán)威雜志《美國化學(xué)會(huì)志》(J. Am. Chem. Soc.)刊發(fā)了武漢大學(xué)化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院宋恒課題組與劉文博課題組關(guān)于酶促季碳丙二腈去對(duì)稱化的最新研究論文，題為“Enantiodivergent Access to Acyclic Quaternary Stereocenters by Nitrilase-Catalyzed Desymmetrizing Hydrolysis of Malononitriles”(通過腈水解酶催化的丙二腈去對(duì)稱化水解反應(yīng)實(shí)現(xiàn)無環(huán)季碳立體中心的對(duì)映發(fā)散性合成)。

　　宋恒課題組和劉文博課題組合作，圍繞來自集胞藻的腈水解酶SsNIT進(jìn)行酶工程化改造，結(jié)合酶的結(jié)構(gòu)分析與聚焦理性迭代定點(diǎn)突變策略，成功實(shí)現(xiàn)了腈水解酶立體選擇性的雙向工程化調(diào)控，獲得了一對(duì)立體選擇性優(yōu)異且互補(bǔ)的腈水解酶突變體(M1和M3)?；诠こ袒碾嫠饷?，成功實(shí)現(xiàn)季碳丙二腈底物的立體發(fā)散性去對(duì)稱化水解，發(fā)展了一種高效、普適且易于放大的非環(huán)全碳季碳α-氰基羧酸的合成方法，產(chǎn)物覆蓋R和S兩種立體構(gòu)型，ee值與產(chǎn)率均高達(dá)99%。產(chǎn)物可化學(xué)衍生化為一系列含有季碳手性中心的非天然氨基酸衍生物，如α-叔氨基酸、β-季-γ-氨基醇、α-季-β-氨基酸和α-季-β-內(nèi)酰胺等。該工作為酶法構(gòu)筑全碳季碳手性中心提供了新的解決方案，為季碳手性化合物的綠色高效合成提供了新的選擇。

　　文章鏈接：https://doi.org/10.1021/jacs.5c09258

　　郭存蘭課題組報(bào)道卟啉超分子籠光響應(yīng)電荷傳遞新進(jìn)展

　　武漢大學(xué)化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院郭存蘭課題組在《德國應(yīng)用化學(xué)》(Angewandte Chemie International Edition)，發(fā)表了題為“Supramolecular Structure Enabled Photo-responsive Charge Transport in Porphyrin-based Junctions”的研究論文。

　　郭存蘭教授和王明教授合作，以剛性配體和卟啉衍生物TPyP為單元，設(shè)計(jì)合成卟啉金屬配位超分子籠，并進(jìn)一步構(gòu)建基于該超分子籠的自組裝單層膜。通過超分子籠中的剛性配體，調(diào)控卟啉基團(tuán)間相互作用，實(shí)現(xiàn)卟啉基分子結(jié)的光響應(yīng)電荷傳輸。

　　該工作不僅建立了一種提高卟啉中電子-空穴對(duì)分離效率的超分子策略，還闡明了其與光響應(yīng)電荷傳遞的關(guān)系，深化了超分子籠的功能化設(shè)計(jì)。此外，研究結(jié)果還展示了金屬配位超分子籠在分子電子學(xué)領(lǐng)域，特別是在設(shè)計(jì)具有可調(diào)功能光電分子器件方面的潛在應(yīng)用。

　　文章鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ange.202508443

　　孟小亮教授課題組在城市收縮研究方面取得重要成果

　　近日，武漢大學(xué)遙感信息工程學(xué)院孟小亮教授聯(lián)合美國東密歇根大學(xué)YichunXie教授等，在Nature旗下期刊npj Urban Sustainability發(fā)表了題為“Examining Spatial Expansion and Stemming Strategies of Urban Shrinkage: Evidence from Detroit, USA”的研究成果。該研究提出一種新的基于引力網(wǎng)絡(luò)空間交互作用區(qū)的面板數(shù)據(jù)模型(GSIZs-Spanel)，可用于系統(tǒng)性量化城市收縮的時(shí)空傳播機(jī)制與核心驅(qū)動(dòng)因子。

　　該研究綜合考慮社會(huì)經(jīng)濟(jì)與不平等驅(qū)動(dòng)因素、時(shí)空演變、網(wǎng)絡(luò)化城市系統(tǒng)及多尺度空間結(jié)構(gòu)，為理解城市收縮提供了新視角;創(chuàng)新提出了基于城市網(wǎng)絡(luò)連接性的多尺度空間結(jié)構(gòu)構(gòu)建方法，并將空間面板模型與該結(jié)構(gòu)融合，系統(tǒng)解析了驅(qū)動(dòng)因素在時(shí)空維度上對(duì)城市收縮的影響機(jī)制。這一建模方法不僅能揭示城市收縮的歷史空間過程與范圍，更為遏制收縮的區(qū)域空間協(xié)作提供了科學(xué)依據(jù)，為面臨收縮挑戰(zhàn)的城市提供重要方法支持。

　　文章鏈接：

　　https://rdcu.be/evkgs

　　陸慶全課題組在電還原對(duì)映選擇性炔醛偶聯(lián)領(lǐng)域取得最新研究成果

　　近日，《自然?通訊》(Nature Communications)在線發(fā)表高等研究院教授陸慶全課題組在有機(jī)電化學(xué)領(lǐng)域的最新研究成果，論文題目為“Enantioselective Electroreductive Alkyne-Aldehyde Coupling”(《電還原對(duì)映選擇性炔醛偶聯(lián)》)。

　　陸慶全課題組提出和發(fā)展了不對(duì)稱電還原催化策略，使用質(zhì)子和電子作為更綠色安全的氫源和還原劑，豐產(chǎn)金屬鈷和空氣穩(wěn)定的(S,S)-2,3-雙(叔丁基甲基膦基)喹喔啉用作催化劑和配體，實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)π-組分的不對(duì)稱還原偶聯(lián)反應(yīng)。該策略具有優(yōu)異的區(qū)域-(>19:1)、立體- (>19:1 E:Z)和對(duì)映選擇性(高達(dá)98% ee)，高效合成了多種手性烯丙醇類化合物。

　　文章鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-60230-5

　　陳香嵩課題組在植物高溫響應(yīng)基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控研究中取得新進(jìn)展

　　近日，武漢大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院、雜交水稻全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授陳香嵩課題組在Nature Plants上發(fā)表了題為“Bromodomain-containing proteins interact with a noncanonical RNA polymerase Ⅱ kinase to maintain gene expression upon heat stress”的研究論文。該研究首次鑒定了植物中特有的、非典型的Pol Ⅱ CTD的激酶CDKL9，并且解析了其調(diào)控植物高溫響應(yīng)基因表達(dá)的機(jī)制。

　　該研究鑒定了一個(gè)植物里Pol Ⅱ的新激酶及其調(diào)控復(fù)合體CDKL9-GTE2/7，且該復(fù)合體的磷酸化功能依賴于組蛋白乙酰化(圖1)。CDKL9通過自身的激酶活性來感知高溫的模式，進(jìn)一步豐富了植物在轉(zhuǎn)錄層面應(yīng)答高溫脅迫的機(jī)制研究。鑒于CDKL蛋白在植物里還存在眾多功能未知的其他成員，這些成果不但豐富了基因表達(dá)調(diào)控的基礎(chǔ)理論研究，也為解析植物感知和響應(yīng)環(huán)境信號(hào)的機(jī)制提供了新的思路。

　　文章鏈接：https://www.nature.com/articles/s41477-025-02044-3

　　李典慶團(tuán)隊(duì)聚焦巖土工程難題，推進(jìn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法創(chuàng)新應(yīng)用

　　近日，《巖土工程學(xué)報(bào)》2025年第7期首篇論文發(fā)表了水資源工程與調(diào)度全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、水利水電學(xué)院李典慶教授團(tuán)隊(duì)論文“巖土工程協(xié)同式風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法”。

　　該論文在隨機(jī)有限元法的框架下，提出了大型復(fù)雜巖土工程協(xié)同式風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。創(chuàng)建了初步分析和精細(xì)分析中失效概率及風(fēng)險(xiǎn)分析的統(tǒng)一形式計(jì)算表達(dá)式。該方法包含兩步：①基于簡單模型的初步分析，②基于復(fù)雜模型的精細(xì)分析。該方法通過樣本空間建立簡單模型和復(fù)雜模型的內(nèi)在聯(lián)系，既能靈活處理復(fù)雜的巖土體空間變異性，又能避免建立簡單模型和復(fù)雜模型之間復(fù)雜的映射關(guān)系。

　　該研究的科學(xué)價(jià)值在于協(xié)同式風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法突破了傳統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的計(jì)算模型依賴性，奠定了多模型協(xié)同的理論基礎(chǔ)，為解決復(fù)雜工程風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估難題提供了兼顧精度和效率的有效工具。多模型協(xié)同策略可以進(jìn)一步推廣應(yīng)用于貝葉斯更新、最優(yōu)化等諸多目標(biāo)明確的隨機(jī)問題。

　　文章鏈接： https://doi.org/10.11779/CJGE20240581

　　唐國強(qiáng)課題組在大尺度水文模擬方面取得新進(jìn)展

　　近日，水資源工程與調(diào)度全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、水利水電學(xué)院教授唐國強(qiáng)在水文領(lǐng)域期刊Water Resources Research發(fā)表了有關(guān)大尺度水文模擬的研究論文“On Using AI-Based Large-Sample Emulators for Land/Hydrology Model Calibration and Regionalization”。

　　該研究提出了一種大樣本模擬器(Large-Sample Emulator, LSE) 方法。通過機(jī)器學(xué)習(xí)構(gòu)建水文/陸面模型的代理模型，并引入大量流域地理和氣候?qū)傩宰鳛樘卣鳎琇SE不僅顯著提升了率定流域的徑流模擬精度，還實(shí)現(xiàn)了對(duì)未觀測流域的合理參數(shù)推演，大幅增強(qiáng)了模型的區(qū)域化能力。

　　基于CTSM (Community Terrestrial Systems Model) 的驗(yàn)證表明，LSE在各流域的徑流預(yù)測精度均優(yōu)于傳統(tǒng)的單點(diǎn)模擬器 (SSE) ，在區(qū)域化預(yù)測中也顯著提升了相對(duì)于默認(rèn)參數(shù)的模擬效果。進(jìn)一步基于 NSGA-II 算法的擴(kuò)展研究表明，LSE在多目標(biāo)優(yōu)化任務(wù)中同樣表現(xiàn)出良好的適應(yīng)性。研究還將LSE應(yīng)用于基于過程的水文模型 SUMMA 和概率性水文模型 HBV，在兩者中均取得了比CTSM更突出的率定改進(jìn)效果，且相較于SSE方法提升幅度更為顯著。

　　文章鏈接：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2024WR039525

　　陳朝吉課題組在生物質(zhì)基功能材料領(lǐng)域取得系列研究成果

　　7月，武漢大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院陳朝吉教授課題組在生物質(zhì)基功能材料研究方面取得系列成果，相繼在ScienceAdvances(《科學(xué)進(jìn)展》)、NatureCommunications(《自然·通訊》)(2篇)、ACS Nano(《美國化學(xué)會(huì)·納米》)發(fā)表。

　　研究成果“A Superstrong, Decarbonizing Structural Material Enabled by Microbe-Assisted Cell Wall Engineering Via a Bio-Mechanochemical Process”發(fā)表在Science Advances上。團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性提出一種生物輔助細(xì)胞壁工程策略，通過“生物-機(jī)械化學(xué)處理”兩步工藝，把天然木材直接轉(zhuǎn)化為生物強(qiáng)化木材(Bio-Strong-Wood)，該生物強(qiáng)化木材具有類似陰沉木的致密化結(jié)構(gòu)、深色的質(zhì)地、高強(qiáng)度及良好固碳效果，但其形成過程僅需幾天，與陰沉木天然形成過程相比快了近十萬倍。本工作創(chuàng)新性解決了傳統(tǒng)木材強(qiáng)化技術(shù)的高污染與性能折損矛盾：通過微生物輔助機(jī)械化學(xué)工藝，在5天內(nèi)實(shí)現(xiàn)天然木材向超強(qiáng)結(jié)構(gòu)材料的綠色轉(zhuǎn)化，其強(qiáng)度超越普通鋼材的同時(shí)達(dá)成負(fù)碳排放，為碳中和目標(biāo)下的生物質(zhì)高值化利用提供工業(yè)級(jí)解決方案。

　　文章鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ady0183

　　研究成果“Rapidly making biodegradable and recyclable paper plastic based on microwave radiation driven dynamic carbamate chemistry”發(fā)表于Nature Communications。研究團(tuán)隊(duì)通過動(dòng)態(tài)氨基甲酸酯化學(xué)鍵與纖維素紙中羥基的相互作用，在微波輻射引發(fā)反應(yīng)后快速且大規(guī)模地制備得到紙塑材料，顯著提升纖維素紙基產(chǎn)品力學(xué)性能、耐水耐溶劑性的同時(shí)，保留材料的降解回收性與生物相容性。該項(xiàng)工作闡明了動(dòng)態(tài)聚合物網(wǎng)絡(luò)與纖維素紙之間的相互作用機(jī)理，進(jìn)而明晰了結(jié)構(gòu)對(duì)力學(xué)強(qiáng)度增強(qiáng)的機(jī)制，為“以紙代塑”的發(fā)展方向提供了切實(shí)可行的解決方案。

　　文章鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-61722-0

　　研究成果“Natural nanoparticle complexes at water-water interfaces”為題發(fā)表于綜合性期刊Nature Communications。研究團(tuán)隊(duì)提出了一種全水相天然納米粒子界面組裝策略，在結(jié)構(gòu)化雙水相體系(Aqueous Two-Phase Systems, ATPSs)中實(shí)現(xiàn)了ChNF/CNC納米粒子的界面組裝，構(gòu)建出同時(shí)具備結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、剛性、可形變性與滲透性的界面絡(luò)合物。通過滲透壓驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)膜層厚度調(diào)控，并借助密度差調(diào)節(jié)微囊在水下的自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)。該工作拓展了ATPS在類細(xì)胞物質(zhì)傳輸、微反應(yīng)器及液態(tài)微型機(jī)器人等領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。

　　文章鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-60587-7

　　研究成果“A Bioinspired Gradient Hydrogel Electrolyte Network with Optimized Interfacial Chemistry toward Robust Aqueous Zinc-Ion Batteries”發(fā)表于ACS Nano。研究團(tuán)隊(duì)受到關(guān)節(jié)軟骨啟發(fā)，開發(fā)了一種由聚乙烯醇(PVA)、纖維素納米纖維(CNF)和氧化石墨烯(GO)組成的梯度網(wǎng)絡(luò)水凝膠電解質(zhì)，用于水系鋅離子電池。該水凝膠電解質(zhì)具有獨(dú)特的梯度結(jié)構(gòu)：在正極側(cè)為低網(wǎng)絡(luò)密度的PVA/CNF (PC)水凝膠層，憑借其豐富的通道和高含水量實(shí)現(xiàn)離子的快速傳輸;在負(fù)極側(cè)為高網(wǎng)絡(luò)密度的PVA/CNF/GO (PCG)水凝膠層，其中致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、豐富的極性基團(tuán)作用可促進(jìn)Zn2+通量均勻化，同時(shí)GO的極性含氧基團(tuán)能有效提升Zn2+遷移數(shù)和離子電導(dǎo)率?；诖穗娊赓|(zhì)的鋅對(duì)稱電池在1 mA cm–2電流密度下展現(xiàn)出優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性(超過2200小時(shí))和高庫倫效率(99.72%)。這些性能的提升得益于梯度網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及優(yōu)化的界面化學(xué)性質(zhì)，可有效抑制鋅負(fù)極的枝晶生長和副反應(yīng)。此外，采用該電解質(zhì)的Zn–MnO2電池在遭受多種外部破壞時(shí)，仍表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)性能和安全特性。綜上所述，該工作為高性能水系鋅離子電池的開發(fā)提供了一種有效的仿生設(shè)計(jì)策略。

　　文章鏈接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsnano.5c06914