中國三所高校發表2篇Science 和1篇Cell

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《自然》(Nature)、《科學》(Science)和《細胞》(Cell)作為目前國際上最頂尖的學術期刊，每期發表文章數量都很少，發表文章基本也代表了相關領域的頂尖研究成果。

2017年6月16日，來自中國三所高校的最新研究成果分別發表在最新的Science和Cell上，其中中國科學技術大學和中山大學研究團隊各發表一篇Science，北京大學等研究團隊聯合發表一篇Cell。本期我們就一起來看看中國科學家發表的這三篇頂尖論文。

中科大潘建偉團隊Science發表量子糾纏重大成果

中國科學院院士潘建偉

中國科學技術大學潘建偉團隊利用“墨子號”量子科學實驗衛星首次實現了千公里級的量子糾纏。在這項具有里程碑意義的研究中，衛星將處于糾纏態的光子發送到相距超過1200千米遠的地面基站(青海德令哈站和云南麗江高美古站)，遠遠超過此前144千米的傳送距離，為更遠距離的量子通信打下了基礎。這項工作以封面論文的形式刊登在6月16日出版的《科學》(Science)上。

“中國已經領跑量子通信”，沒有參與這項工作的日內瓦大學物理學家Nicolas Gisin評價道，“這個實驗證明全球量子通信是可行的，而且將在不久的將來實現。”

想要建立安全的全球范圍量子通信網絡，唯一可行的方案就是從太空中發送量子密鑰，然后將其分發到百十公里遠的地面節點。以中國古代哲學家名字命名的“墨子”號衛星，重達600千克，2016年被發射到近地軌道，而這只不過是投資達10億美元的太空量子實驗項目(QUESS)的排頭兵。

墨子號攜帶了一系列裝配好的激光器和晶體，它們可以產生成對的糾纏態光子，并將其分離，分別傳輸到衛星視線范圍內的不同地面基站。在最近的測試中，這三個基站分別坐落在德令哈市、烏魯木齊市和中國遙遠南部城市麗江，其中德令哈市和麗江市的地理距離達到1203千米，這大踏步地提高了糾纏光子傳輸距離的記錄。

目前這套系統仍然需要進一步的完善，因為目前報道的墨子號和基站間的信號傳輸速度不足以維持實用的量子通信。墨子號每秒發射約600萬對糾纏態光子，但是大約每秒只有一對可以既通過大氣層又被地面基站上的聚光望遠鏡接收到。潘建偉是這個項目的領導者，他自2003年以來一直在推進和籌措這個實驗項目。他將這個成就比作探測月球上一根火柴發出的單個光子。

潘建偉認為，墨子號傳輸糾纏態光子的效率比“最好的通信光纖高萬億倍”，“我們做的工作是缺少墨子號就不可能做到的，而且未來5年，太空量子實驗項目會發射更多的量子通信實驗衛星。”論文鏈接：

http://science.sciencemag.org/content/356/6343/1140

中山大學張杰鵬教授團隊發表一篇Science

中山大學長江學者、杰青張杰鵬教授

6月16日，中山大學張杰鵬教授研究組在Science發表論文"Controlling guest conformation for efficient purification of butadiene"，報道了配位聚合物多孔材料設計、合成、氣體吸附和相關機理的研究成果。

為了使產品或原料達到足夠高的純度，工業界需要花費大量時間與成本進行化學混合物分離。工業能耗大約占人類社會總能耗的三分之一，其中化學混合物分離的能耗大約占工業能耗的二分之一。工業常用的分離純化技術主要是蒸餾和溶劑吸收，不僅高能耗而且對環境損害很大。例如，作為幾種最大宗的化工產品/原料，乙烯、丙烯和1,3-丁二烯，需要使用低溫高壓或溶劑萃取精餾，將其與分子量相似的碳氫化合物副產物分離。基于客體分子的尺寸、形狀、極性和極化率等特性的差別，多孔材料可以對混合物中各組分產生差異性吸附。但是，現有多孔材料對重要工業混合物的吸附選擇性偏低，仍難以在溫和條件下進行高效的分離純化。

張杰鵬教授與合作者致力于配位聚合物多孔材料的設計、合成、氣體吸附和相關機理研究，近年來取得了系列進展。該團隊不但發展了原位X射線單晶衍射、原位光譜表征和計算機模擬技術對吸附分離的機理和行為進行解釋和預測，還提出多種策略用于精確調控、提高，甚至是“反轉”氣體吸附選擇性，以獲得更好的分離效果。

該研究工作由張杰鵬教授研究團隊獨立完成。中山大學廖培欽博士(2016年畢業于中山大學)、副研究員為第一作者，張杰鵬教授為通訊作者，共同作者還有黃寧宇(2016級研究生)、張偉雄副教授以及陳小明院士。該工作得到了科技部973計劃、國家自然科學基金重大研究計劃、杰出青年基金、面上項目、以及中山大學的大力支持。論文鏈接：

http://science.sciencemag.org/content/356/6343/1193

北京大學張澤民研究組等發表一篇Cell

北京大學****入選者、長江學者張澤民

6月16日，北京大學生命科學學院BIOPIC中心、北京未來基因診斷高精尖創新中心、北大-清華生命科學聯合中心張澤民研究組，首都醫科大學附屬北京世紀壇醫院暨北京大學第九臨床醫學院肝膽胰外科彭吉潤研究組，以及美國AMGEN公司的歐陽文軍研究組在Cell雜志發表了題為“Landscape of infiltrating T cells in liver cancer revealed by single-cell sequencing”的研究論文，首次在單細胞水平上描繪了肝癌微環境中的免疫圖譜。

張澤民研究組與首都醫科大學附屬北京世紀壇醫院暨北京大學第九臨床醫學院肝膽胰外科彭吉潤研究組及美國AMGEN公司的歐陽文君研究組深入合作，在單細胞水平對肝癌腫瘤微環境中T淋巴細胞的轉錄組及T細胞受體(TCR)序列進行了綜合分析，完成了超過5000個T細胞的單細胞測序數據。基于生物信息學分析，通過對T細胞進行亞群分類、發展軌跡分析及比較不同亞群中T細胞克隆的分布，該研究探索了不同亞群之間的關系，鑒定每個亞群特異的基因表達，揭示了腫瘤中的T細胞在功能、分布和發展狀態方面和其他部位的T細胞截然不同。

該項工作是國際上首次大規模針對腫瘤相關T細胞的單細胞組學研究，提供了極有價值的數據資源，為多角度理解肝癌相關的T細胞特征奠定了基礎。該項工作的數據積累、科學發現和理論推演有望促進已有的免疫治療方案在肝癌中的臨床應用，并有助于發現有效的針對肝癌治療免疫治療靶點，進而加速創立新的肝癌免疫療法。同時，該項工作也為腫瘤免疫的圖譜勾畫作出了范式，為今后對其他腫瘤開展類似的研究及各類腫瘤免疫的發展提供了基礎。

北京大學生命科學學院BIOPIC中心博士后鄭春紅，博士研究生張園園、郭心怡，前沿交叉研究院博士研究生鄭良濤，北京大學醫學部博士研究生郭化虎和美國AMGEN公司博士后Jae-Kwang Yoo為該論文的并列第一作者。北京大學生命科學學院BIOPIC中心、北京未來基因診斷高精尖創新中心、北大-清華生命科學聯合中心張澤民，首都醫科大學附屬北京世紀壇醫院暨北京大學第九臨床醫學院肝膽胰外科彭吉潤，以及美國AMGEN公司的歐陽文軍為該論文的共同通訊作者。該項研究得到了北京未來基因診斷高精尖創新中心、國家重點研發計劃、國家自然科學基金以及北大-清華生命科學聯合中心的資助。論文鏈接如下：

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867417305962

(來源：中國科學技術大學、中山大學和北京大學新聞網)