中國網訊  繼北京時間5月30日清華大學2項最新科研成果同時發表于《自然》（Nature）。據最新統計，僅最近3天清華大學就有6項科研成果分別在 Nature 和 Science 發佈，1篇 Nature 封面文章，1篇 Nature 網站線上發文，具體詳情可見：

同一天2篇Nature！清華兩團隊最新科研突破！

還有4項成果分別是：

Nature

1. 清華大學化學系劉強副教授課題組在手性識別與不對稱催化研究領域取得新進展。

2. 清華大學水利水電工程系楊雨亭副教授團隊系統地揭示了河川徑流過程對降雪變化的複雜響應機理，闡明瞭冬季降雪減少對徑流季節性的影響規律。

3. 清華大學生命科學學院劉俊傑副教授、陳春來副教授團隊和北京大學生命科學學院白洋研究員團隊合作發現CRISPR免疫增效子，建立Cas9核酸酶生長進化模型。

Science

清華大學航太航空學院、柔性電子技術實驗室張一慧教授課題組提出了一種具有三維架構的新型電子皮膚（簡稱“3DAE-Skin”）。

01

在手性識別與不對稱催化領域取得新進展

北京時間5月29日，化學系劉強課題組相關研究以《微小差異烷基取代酮亞胺化合物的不對稱氫化》(Asymmetric hydrogenation of ketimines with minimally different alkyl groups)為題線上發表于《自然》（Nature）網站。

Nature 網站論文截圖

課題組通過設計並構建一類具有精細可調限域結構的陰離子型錳氫催化活性中間體，在酮亞胺化合物的不對稱氫化反應中成功實現了對微小差異烷基取代基之間的精準手性識別。

此項研究不僅為高效手性催化劑的設計提供了新思路，也為在不對稱催化反應中實現極具挑戰性的手性識別提供了有益的參考。

論文連結：

www.nature.com/articles/s41586-024-07581-z

微小差異烷基取代基之間的手性識別：

存在的挑戰及催化劑設計

劉強副教授（前排左三）課題組合影

02

揭示降雪變化對徑流季節性的複雜影響

北京時間5月30日，水利水電工程系楊雨亭團隊在《自然》（Nature）網站線上發表題為《雪量減少世界中的徑流季節性》(Streamflow seasonality in a snow-dwindling world)的研究論文，系統地揭示了河川徑流過程對降雪變化的複雜響應機理，闡明瞭冬季降雪減少對徑流季節性的影響規律。

Nature 網站論文截圖

研究基於北半球3000余個受降雪影響流域的長期（1950-2020）水文氣象觀測資料分析發現，冬季降雪減少導致春季融雪時間普遍提前、降水質心時間推後。由於不同流域徑流發生時間對融雪和降水的敏感性存在差異，在降雪比例較高的流域，冬季降雪減少導致徑流提前；而在降雪比例較低的流域，冬季降雪減少導致徑流推後。上述兩種相反的變化趨勢存在一個降雪比例閾值，即多年平均降雪比例約為40%，該閾值對應的平均海拔高度約為1500米。研究還發現降雪減少導致暖季徑流和年徑流峰值顯著下降，從而降低了徑流的季節變異性。同時，降雪減少增強了徑流的季節變異性與徑流質心發生時間在年際間的波動。

該研究系統揭示了氣候變暖背景下融雪徑流響應規律，改寫了“降雪減少、融雪提前、徑流提前”的傳統認知，為全球升溫背景下降雪減少對徑流過程的影響提供了新的機理認識。

論文連結：

https://www.nature.com/articles/s41586-024-07299-y

徑流質心時間受冬季降雪減少的影響

楊雨亭副教授（左三）

楊大文教授（右一）帶領學生在黃河源野外考察

03

發現CRISPR免疫增效子

建立Cas9核酸酶生長進化模型

北京時間5月30日，清華大學生命科學學院劉俊傑(Jun-Jie Gogo Liu)課題組聯合北京大學生命科學學院白洋課題組和清華大學生命科學學院陳春來課題組在《自然》（Nature）網站線上發表了題為《CRISPR免疫增效子PcrIIC1增強細菌Cas9系統免疫能力》(Pro-CRISPR PcrIIC1-associated Cas9 system for enhanced bacterial immunity)的研究論文。

Nature 網站論文截圖

該研究開發了一套基於結構的SGT進化軌跡分析，鑒定出II-C亞型Cas9的進化趨勢，首次發現了一類新型的CRISPR免疫增效子可以通過二聚化Cas9效應器提升Cas9活性，這些結果不僅有助於進一步理解CRISPR系統的進化歷程，還為未來基於CRISPR免疫增效子的高效基因編輯工具的開發奠定了基礎。

論文連結：

https://www.nature.com/articles/s41586-024-07486-x

結構生長軌跡分析方法（左）

和II-C型Cas9的生長軌跡圖（右）

劉俊傑副教授（右）和學生們在賞析結構模型

陳春來副教授（左六）和研究團隊

04

提出了一種具有三維架構的新型電子皮膚

北京時間5月31日，航太航空學院、柔性電子技術實驗室張一慧教授課題組在《科學》（Science）雜誌發表了題為《倣人類皮膚機械感知功能的三維架構電子皮膚》（A Three-Dimensionally Architected Electronic Skin Mimicking Human Mechanosensation）的研究論文。該工作被選為 Science 官網的焦點圖片。

張一慧教授成果報道被選為 Science 網站焦點圖片

Science 網站論文截圖

該課題組提出了一種具有三維架構的新型電子皮膚（簡稱“3DAE-Skin”），其結構中的力與應變感測器的三維分佈效倣了人類皮膚中Merkel細胞和Ruffini小體的空間分佈形式，使該器件能夠從物理層面解耦地測量壓力、剪切力和應變。課題組基於該器件（3DAE-Skin），結合深度學習演算法，研製出只需通過觸摸便可同時測量物體模量及局部主曲率的先進觸覺系統，展示了其在判別食物新鮮程度等真實場景中的應用，並深入探討了其在物理量定量測量（如摩擦系數等）、人機交互等重要領域的應用潛力。

論文連結：

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adk5556

基於新型電子皮膚器件研製的觸覺系統：

時空映射與模量曲率定量測量

張一慧教授（前排左）課題組合影

我們剛剛度過第八個“全國科技工作者日”，祝賀清華的科研人員在各自領域取得豐碩的成果。致敬每一位步履不停、開拓創新、堅毅前行的科技工作者，祝大家不斷攀上一座又一座科研高峰，在向科學技術廣度和深度進軍的進程中取得更大突破！