单晶纳米铜【嫦娥五号样品填补了月球研究30～10亿年前空白，芯片制造关键材料实现国产化量产 | 一周科技导读】

来源：科技日报、环球科学、科研圈、新华社、中国科学报、央视新闻、BioArt等

来源：Cell

9月30日，发表于《细胞》（Cell）的一项研究，揭示了水稻钙离子感受器ROD1精细调控水稻免疫反应，从而减低广谱抗病引起的生存代价、平衡生殖生长-产量性状，该研究为设计新的抗病基因、开发高产抗病水稻提供了新的思路。

研究揭示了一条以ROD1为核心的植物免疫抑制信号通路和蛋白三维结构模拟所介导的植物-病原菌共进化模型，说明植物能够选择与气候条件相适应的免疫策略，以达到最佳的抗病与生长发育适应性的平衡。

研究人员还发现，ROD1的功能在禾谷类作物中是保守的，并提出了可以通过操纵感病基因实现广谱抗病的新策略，对培育稳产高抗的作物品种具有重要参考价值。

来源：Science Advances

10月1日，发表于《科学·进展》（Science Advances）的一项工作中，研究人员模仿章鱼的触手，开发了一款将制动器与纤维结合在一起的机器人，它可以操作魔方，并将瓶盖拧开。研究中提出的干扰技术具有可扩展性，能够在新兴的机器人材料中实现同环境交互的自适应行为。

通过拉伸纤维系统可以实现三种不同的抓取模式：拿起相对较小的物体时的“捏紧抓握”，锁住凹面物体内部的“向外钩”动作，以及扭曲的动作。

来源：央视新闻客户端

10月2日，国内首条单晶纳米铜智能加工生产线在温州平阳投产。这标志着芯片制造关键材料——单晶纳米铜实现国产化量产。单晶纳米铜，成品直径为13 μm，约为头发丝十分之一细，是集成电路半导体封装的关键材料。此原材料主要应用在通信、汽车领域以及医疗和工控领域的芯片上。

以往我国的半导体关键材料大部分来自进口，且原材料是贵金属金或者银，价格昂贵，成为制约我国芯片生产的“卡脖子”难题之一。此次单晶纳米铜的技术突破，在国内实现了用铜基新材料替代其他贵金属，大幅降低成本，价格较国外同类产品降低近五成。

来源：Nature Biotechnology

10月4日，发表于《自然·生物技术》（Nature Biotechnology）的一项工作中，研究人员开发了一种模块小且灵敏度高的新型光遗传学工具——REDMAP系统，将含有该系统的工程化定制细胞移植到糖尿病小鼠和大鼠体内，通过光来精准的控制胰岛素药物的表达。

研究团队基于蛋白异源二聚原理开发的REDMAP系统在哺乳动物细胞和动物体内具有兼容性和正交性。受红/远红光调控，REDMAP系统具有高转录激活效率和快速激活/失活动力学的特点，且具有更高的灵敏度和更高的基因诱导倍数。

REDMAP系统为目前报道的最先进的非离子通道类光遗传基因开关，并成功地将REDMAP用于转基因表达、调控细胞内信号通路、控制表观基因组重塑，有望用于精准可控的基因编辑、基因治疗和细胞治疗等领域。

来源：诺贝尔奖委员会网站

10月4~6日，2021年诺贝尔生理学或医学奖、物理学奖以及化学奖依次颁布。

生理学或医学奖授予David Julius和Ardem Patapoutian，以表彰他们在“发现温度和触觉受体”方面作出的贡献；

物理学奖授予Syukuro Manabe、Klaus Hasselmann和Giorgio Parisi，以表彰他们在复杂物理系统方向的开创性贡献；

化学奖授予Benjamin List和David W.C. MacMillan，以表彰他们在不对称有机催化领域的贡献。

来源：WMO

10月5日，世界气象组织（WMO）发布的《2021年气候服务状况：水》报告指出，在过去的20年里，陆地储水量正以每年1厘米的速度下降。

截至2018年，约有36亿人每年至少有一个月用水量不足，预计到2050年，这一数字将超过50亿，而全球变暖会加剧水资源稀缺的状况。此外，与水有关的自然灾害发生的频率也在逐年增加。

该报告呼吁，各国应改善水资源管理，整合水和气候政策，并加大对干旱和洪水预警系统的投资。

来源：Nature

10月6日，同时发表于《自然》（Nature）的17篇文章（包括1篇观点文章）中，美国国立卫生研究院大脑皮层运动神经元图谱景观以及数据库联盟（BICCN）的科学家首次精确绘制了人类、老鼠和猴子大脑中控制运动区域的神经元和其他细胞的图谱。

由400多名研究人员组成的团队从大脑的初级运动皮层中提取了数百万个细胞，将细胞的遗传特征及形态、位置和电活动模式进行对比，确定了人类大脑中100多种细胞类型。研究发现，采用不同方法确定细胞类型，得出的结果具有显著的一致性。

研究人员表示，这是迄今为止对大脑细胞类型最全面的描述，确切的类型数量取决于细胞分组标准。该目录可以帮助研究人员确定受脑疾病影响的细胞类型，识别动物模型中的相应细胞，并更好地针对这些细胞进行治疗。

来源：新华社

10月7日，神舟十三号载人飞船与长征二号F遥十三运载火箭组合体已于当天转运至发射区。发射场设施设备状态良好，后续将按计划开展发射前的各项功能检查、联合测试等工作。

这次任务将是空间站阶段的第二次载人飞行，将有第二批三名航天员搭乘神舟十三号载人飞船，前往空间站，展开为期6个月的太空生活。具体的发射日期和航天员名单仍未公布。

来源：Science

10月7日，发表于《科学》（Science）的一项工作中，由我国研究人员领衔的国际研究团队在嫦娥五号月球样品研究方面取得重大进展，这是以嫦娥五号月球样品为研究对象发表的首篇学术成果。

研究人员对嫦娥五号月球玄武岩开展了年代学、元素、同位素分析，用微区原位高分辨率二次离子质谱定年数据和岩石矿物地球化学数据，测定嫦娥五号采回的玄武岩（由基性岩浆喷发凝结而成）样本年龄在19.6亿年左右，使此前已知的月球地质寿命延长了约10亿年。

来源：Advanced Materials

10月8日，发表于《先进材料》（Advanced Materials）的一项研究，首次制备出大面积可独立自支撑的纳米厚度高结晶度宏观组装石墨烯膜，最大程度保留了石墨烯优异的电学、热学及光电子性能，打开了除单层石墨烯、多层扭转石墨烯、微米级厚度宏观组装石墨烯之外的新研究空间。

研究提出了一种冷缩法制备大面积独立支撑超薄石墨烯纳米膜的方法，规避了常规方法中聚合物和金属盐的污染，制备的高结晶石墨烯纳米膜具有高导热、高导电、高拉伸强度、长载流子寿命等优异综合性能。

得到的石墨烯纳米膜在特定应用领域具有超越单层石墨烯以及宏观组装微米厚石墨烯膜的性质，可用于热声器件、太赫兹等离子激元检测痕量分子浓度。此方法也可以扩展到其他二维材料以及异质结的制备，应用于多功能高频电子器件。

来源：Science

10月8日，发表于《科学》（Science）的一项工作中，研究人员开发了对脑部特定细胞进行深度电刺激的治疗方法，产生的效果比从前的疗法更持久，并有望进入临床试验。

研究人员从细胞的生理学特征出发，对苍白球中特定的神经细胞亚群进行特异性刺激，能有效减少刺激时间，最小化副作用，延长植入设备的寿命。这种脑深部电刺激（DBS）方案已经在小鼠体内实现，病症得到控制的时间超过传统方法的4.5倍。未来将在原发性帕金森病患者身上开展双盲实验，有望成为治疗帕金森病的新方法。