中科智慧生态产业发展研究中心

近日，中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员李铁团队在超小型二氧化碳（CO₂）气体传感器研制方面取得进展。该团队制备的传感器具有尺寸小、功耗适中、性能稳定、成本低以及在中红外波段发光效率高等特点，具备良好的抗湿性、稳定性和可重复性，在可穿戴呼吸监测应用中具有应用前景。相关研究成果以Ultra-compact dual-channel integrated CO₂ infrared gas sensor为题，发表在《微系统与纳米工程》（Microsystems Nanoengineering）上。呼出CO₂浓度可以直接反映人体的生理状况，而检测CO₂浓度有助于

2024-11-07

近几十年来，全球旱区面积持续增加。旱区的扩大或加速陆地生态系统荒漠化，并使脆弱的旱区生态系统在气候变化和人类活动加剧情况下变得更加脆弱。土壤在陆地生态系统中提供了重要的功能和服务。土壤有机碳可改善土壤结构，保持水分和植物养分并促进土壤生物多样性。有机碳是地球上最大的活性炭库之一，而有机碳的变化可以影响大气二氧化碳浓度和气候变化。同样，土壤氮在土壤生物地球化学以及植物和微生物生长中起到重要作用；土壤氮库和有效性的变化可以改变生态系统的氮通量，影响温室气体排放。因此，研究旱区土壤有机碳和总氮的分布格

2024-11-07

近日，中国科学院近代物理研究所研究员马新文团队联合法国索邦大学教授Alain Dubois，在离子-原子电荷交换碰撞的自旋统计破缺研究方面取得进展。相关研究成果发表在《物理评论快报》（Physical Review Letters）上。电子的电荷与自旋自由度之间的耦合在探讨原子和分子相互作用的动力学研究中发挥作用，有助于解释等离子体物理学、高能X射线激光器开发、热核聚变和天体物理等研究领域的实验结果。通常，在对上述系统及其原子过程进行建模时，科研人员对原子电子结构和动力学采用近似方法处理，尤其是涉及多个开壳原子或分子的碰撞导致假的自

2024-11-06

细胞在组织和器官内的空间位置与其功能相关。新兴的空间转录组技术能够在组织中原位捕获转录信息，为解析基因表达谱从而解码细胞空间分布、破译组织的空间结构、探讨复杂的生物学功能提供了条件。同时，现有的计算方法通过反卷积等方式实现了捕获域内混合细胞类型注释，但未对捕获域间未测量区域细胞类型进行填补，且分辨率提升空间有限。现有方法聚焦于基因表达信息，但未结合形态学信息进行细胞注释，且注释准确度有待提高。近日，中国科学院北京基因组研究所（国家生物信息中心）杨运桂团队和数学与系统科学研究院张世华团队合作，在《

2024-11-06

光合作用是植物生长的基础。探讨光合作用的调控机理是应对粮食危机以及提高森林碳汇的重要途径之一。中国科学院昆明植物研究所研究员张石宝专题组致力于植物光合生理研究。近期，该团队探讨了光呼吸的重要性以及常绿和落叶树种光合功能性状分化的养分基础。光呼吸是仅次于卡尔文循环的第二大光依赖通量，涉及氧气消耗和二氧化碳释放。光呼吸需要大量的能量（ATP）和还原力，以成为叶片能量转换的中心枢纽。该团队剖析了光呼吸在光合作用代谢及光保护中的作用，强调了光呼吸在防止叶绿体ATP合成酶的负反馈和植物动态光合中的作用。相关成果

2024-11-06

利用可再生能源将二氧化碳（CO2）电催化并转化为高值产物，是实现“双碳”目标的重要途径之一。在CO2还原的众多产物中，甲烷（CH4）因具有能量密度高、绿色清洁、存储运输基础设施完善等特点而成为研究热点。铜（Cu）基钙钛矿氧化物具有多样的化学组成、灵活的晶体和电子结构以及可调的物理化学性质，在CO2还原制CH4方面具有应用前景。然而，因Cu基钙钛矿氧化物复杂的反应路径和催化活性结构的降解，开发高活性、高选择性及稳定的Cu基钙钛矿催化剂面临挑战。中国科学院青岛生物能源与过程研究所研究员朱佳伟和江河清团队采用自组装策略，设

2024-11-06

10月30日，硬X射线自由电子激光装置（SHINE）开启注入器束流调试并实现束流贯通。束流加速能量达到工程设计要求的100兆电子伏特（MeV）。SHINE作为最新一代基于连续波超导加速器的高重频自由电子激光装置，将建设1台电子能量8吉电子伏特的超导直线加速器和若干波荡器线、光束线及实验站。注入器是SHINE直线加速器的主要组成部分之一，包含一台光阴极常温连续波甚高频（VHF）电子枪、一个常温L波段聚束器、工作在2K液氦温区的一台单腔超导加速模组和八腔超导加速模组等束流加速设备。SHINE注入器在国内率先实现了一系列关键技术突破，如VHF

2024-11-05

泥炭沼泽作为千年尺度碳汇效率最高的自然生态系统，在抵消人为排放CO2、减缓温室效应等方面发挥重要作用。泥炭沼泽的形成意味着在局地尺度大气中CO2开始被吸收到土壤碳库中并以泥炭形式长期保存。受全球温度变化影响，全球泥炭地大规模形成时间为全新世早期和中期，主要分布在气候较为寒冷的中高纬度地区。然而，与全球泥炭地大规模形成时间不同，我国东北地区泥炭沼泽大规模形成时间集中在全新世中期和晚期，滞后于全球同纬度地区泥炭沼泽形成时间。因此，为剖析我国东北地区泥炭沼泽形成的区域特殊性，亟需研究区域因素对泥炭沼泽形成影

2024-11-05

微塑料污染正在深刻影响碳的生物地球化学循环。微塑料作为富碳的高聚物，自身便可能成为土壤碳储存的一部分。更重要的是，微塑料可为土壤微生物提供额外碳源，影响与有机碳分解代谢相关的微生物过程，进而影响土壤碳储存与碳排放。目前，科研人员对于这一过程的微生物机制知之甚少。病毒是地球上最丰富的微生物实体之一，在土壤与海洋碳循环中发挥重要作用。病毒可通过裂解加速土壤碳的周转，或通过编码辅助代谢基因影响宿主碳代谢。研究发现，将病毒纳入微生物碳代谢模型，将有助于探索这一地球化学循环过程。中国科学院院士、城市环境研

2024-11-01

10月26日，国家重大科技基础设施强流重离子加速器装置（HIAF）项目建设取得进展。HIAF常温前端成功调试出束，能量和流强达到设计指标，标志着HIAF项目从加速器装置装配阶段逐步迈入系统级联调阶段。常温前端是HIAF直线加速器注入器的重要组成部分，集成了强流高电荷态ECR（电子回旋共振）离子源、低能束运线（LEBT）、射频四极加速器（RFQ）和中能量束流传输线（MEBT）等多个子系统。测试中，科研人员采用了一台18GHz高性能ECR离子源和一台81.25MHz连续波四翼结构RFQ。该系统可完成从氢到铀强流高电荷态离子束的产生、制备与低能段预加速，

2024-11-01