地球大数据，糖尿病，电解产氢等17篇｜Science Bulletin 2022年17期

Science Bulletin2022年第17期

物质科学

全电解尿素产氢，钙钛矿/聚合物薄膜，多强子分子态，双极产氢电解系统，锂金属电池保护层，仿生水凝胶

生命科学与医学

糖尿病与肠道菌群，超速效赖脯胰岛素能更好控制成人2型糖尿病，配子源性疾病，经导管缘对缘二尖瓣修复，SoyFGB v2.0

地球科学

地球大数据监测和评估可持续发展指标，中国10米海岸带土地覆盖遥感自动制图，地理时空大数据，深海装备引领深海生物科学发展，农业氨减排与PM2.5污染治理

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17

The cover image shows the interplay of Big Earth Data’s usage of innovative methodology with the natural spheres to produce support for sustainable development (see the article by Huadong Guo et al. on page 1792).

NEWS & VIEWS

Sci. Bull., 2022, 67(17): 1713-1715

A bipolar hydrogen production electrolysis system

一种双极产氢电解系统

杨明, 王双印, 邹雨芹

Sci. Bull., 2022, 67(17): 1716-1719

A general model for “germplasm-omics” data sharing and mining: a case study of SoyFGB v2.0

郑天清, 李英慧, 李艳妃, 张晟瑞, 葛天丽, 王春超, 张帆, Muhiuddin Faruquee, 张丽娜, 巫祥云, 田宇, 姜珊, 徐建龙, 邱丽娟

Sci. Bull., 2022, 67(17): 1720-1723

Recent advances in diabetes and microbiota

贾伟平, Gianni Panagiotou

Sci. Bull., 2022, 67(17): 1724-1727

The epigenetic mechanisms underlying gamete origin of adult-onset diseases

丁国莲, 陈宾, John R. McCarrey, 黄荷凤

Sci. Bull., 2022, 67(17): 1728-1731

Transcatheter mitral edge-to-edge repair: past, present, and the future

朱达, 王守正, Maurizio Taramasso, 潘湘斌

RESEARCH HIGHLIGHT

Sci. Bull., 2022, 67(17): 1732-1734

A promising protective layer towards practical lithium metal batteries

一种面向实用化锂金属电池的保护层

刘文燚, 刘金平

PERSPECTIVES

Sci. Bull., 2022, 67(17): 1735-1738

Multi-hadron molecules: status and prospect

吴天伟, 潘亚文, 刘明珠, 耿立升

Sci. Bull., 2022, 67(17): 1739-1742

Progress of biggeodata

地理时空大数据进展

葛咏, 马廷, 裴韬, 翁慧娴, 李新, 张夕宁

COMMENTARY

Sci. Bull., 2022, 67(17): 1743-1744

Haploidentical hematopoietic stem cell transplantation in severe aplasticanemia: time for long term and quality of life assessed studies

单倍型移植治疗重型再障: 一项评估长期疗效及生活质量的研究

Arnon Nagler

SHORT COMMUNICATIONS

Earth Sciences

Sci. Bull., 2022, 67(17): 1745-1749

Increasing importance of ammonia emission abatement in PM2.5 pollution control

农业氨减排对大气PM2.5污染治理日趋重要

许稳, 赵园红, 温章, 常运华, 潘月鹏, 孙业乐, 马昕, 沙志鹏, 李紫玥, 康嘉慧, 刘磊, 唐傲寒, 王锴, 张颖, 郭怡鑫, 张霖, 盛立芳, 张秀明, 谷保静, 宋宇, Martin Van Damme, Lieven Clarisse, Pierre-François Coheur, Jeffrey L. Collett Jr, Keith Goulding, 张福锁, 贺克斌, 刘学军

通过全国大气氨浓度地面监测、实时连续观测和卫星观测等手段发现, 新冠肺炎疫情管制措施实施期间中国大气氨浓度大范围显著增加, 上升幅度在农村地区最为明显(增加22%), 在城市和偏远地区变化不明显; 而且, 管控期间大气氨浓度上升幅度与2015~2019年相同月份相比更大. 基于大气化学模式模拟发现, 中国北方大气氨浓度上升主要是由农业氨排放增加所致. 随着未来我国二氧化硫和氮氧化物等酸性气体排放控制的强化, 农业氨排放的协同减排对于进一步削减大气PM2.5污染、提升空气质量尤为重要. 进一步分析表明, 疫情期间50%农业氨排放可有效抵消氨浓度上升造成的二次无机气溶胶的形成.

Sci. Bull., 2022, 67(17): 1750-1754

The land-sea interface mapping: China’s coastal land covers at 10 m for 2020

中国10米海岸带土地覆盖遥感自动制图

李淼, 陈斌, Chris Webster, 宫鹏, 徐冰

结合多套中国海岸带地区公开发表的遥感数据产品, 本研究建立了包含12个类型的中国海岸带土地覆盖样本库, 基于谷歌地球引擎平台, 采用2019~2021年哨兵主被动遥感数据构建光谱特征和纹理特征, 联合基于像素和面向对象的分类方法得到10米分辨率的中国海岸带土地覆盖产品. 分析结果表明, 2020年中国海岸带土地覆盖遥感自动制图结果的总体精度达到79.3%, 制图产品涵盖重要的中国滨海湿地类型且优于同期全球土地覆盖分类数据. 本数据产品将为海岸带环境评估和监测提供重要依据, 为中国海岸带综合保护和规划提供科学支持.

ARTICLES

Physical Sciences

Sci. Bull., 2022, 67(17): 1755-1762

Excitation-dependent perovskite/polymer films for ultraviolet visualization

基于激发依赖性钙钛矿/聚合物薄膜的紫外可视化研究

孙俊璐, 李天姝, 董林, 化麒麟, 常帅, 钟海政, 张立军, 单崇新, 潘曹峰

本文报道了具有激发依赖特性的钙钛矿/聚合物薄膜, 通过改变紫外激发波长(260~380 nm)实现了从绿色到品红的动态可调荧光显示. 通过探究不同聚合物基质、卤素比例和钙钛矿材料的阳离子对动态的多色紫外可视化的影响和理论计算, 结果表明其荧光变化机理与钙钛矿材料中的氯空位有关. 该钙钛矿/聚合物薄膜还可以通过丝网印刷工艺实现紫外可视化的图案化多色显示. 该技术可能应用于物联网的信息安全、紫外可视化和动态多色显示.

Sci. Bull., 2022, 67(17): 1763-1775

Highly efficient overall urea electrolysis via single-atomically active centers on layered double hydroxide

孙华传, 李林峰, 陈効谦, 段德龙, 穆汗默德·胡马运, 邱杨, 张霞, 敖翔, 吴瑛, 庞元杰, 霍开富, 王春栋, 熊宇杰

本文首先将铑单原子催化剂(SAC)锚定到镍钒层状双氢氧化物(LDH)表面, 以获得多功能电催化剂即Rh/NiV-LDH. 该催化剂可以实现低能耗全电解尿素产氢目标. Rh/NiV-LDH在100 mV过电位下具有较高HER质量活性(0.262 A mg−1)和转化频率(TOF: 2.125 s−1). 此外, Rh/NiV-LDH表现出优异的UOR催化活性, 仅需要1.33 V电压即可达到10 mA cm−2的电流密度, 表明UOR具备克服缓慢OER动力学缓慢的潜力. 实验数据和理论计算证明, Rh/NiV-LDH出色的催化活性归因于NiV-LDH载体和单原子Rh位点的协同作用. 将自支撑Rh/NiV-LDH分别作为尿素全电解池的阴极和阳极(1.0 mol L−1KOH + 0.33 mol L−1尿素作为电解液), 只需要1.47 V的低电压就可以提供100 mA cm−2的电流密度且具有良好稳定性. 这项工作从单原子精确调控的角度对全电解多功能SAC的设计具有重要指导意义.

Sci. Bull., 2022, 67(17): 1776-1784

Bio-inspired natural platelet hydrogels for wound healing

姜媛媛, 王洁, 张慧, 陈国璞, 赵远锦

本文采用共价酰胺化方法将天然血小板与海藻酸盐交联, 制成一种新型的用于伤口愈合的仿生水凝胶. 血小板水凝胶具有良好的生物相容性和血液相容性. 通过改变血小板与海藻酸盐的添加比例, 以获得不同力学性能的水凝胶, 进而适应不同伤口环境. 此外, 银纳米颗粒可以被加载到水凝胶的空隙中, 这使复合材料具有更好的抗感染性能. 基于生物启发的血小板水凝胶可以有效解决急性组织损伤后的出血问题, 防止细菌增殖, 促进伤口愈合中的血管生成、胶原沉积和肉芽组织形成. 这些特征表明了生物仿生血小板水凝胶在临床应用中的潜在价值.

Medical Sciences

Sci. Bull., 2022, 67(17): 1785-1791

Ultra rapid lispro improves postprandial glucose control versus lispro in combination with insulin glargine/degludec in adults with type 2 diabetes: a prospective, randomized, double-blind, phase 3 trial

周健, 陈思, 程杰, 朱建坤, 楼颖, 包玉倩, 贾伟平

这是一项多国、多中心(中国、墨西哥和阿根廷3个国家的41个研究中心)、随机化、双盲、3期研究, 旨在评估URLi相比赖脯胰岛素(优泌乐 [HL])在成人2型糖尿病患者中的有效性和安全性. 患者随机接受26周的URLi(395名患者)或HL(200名患者)联合甘精胰岛素或德谷胰岛素治疗. 主要研究终点为第26周HbA1c相比基线变化的治疗间差异. 第26周1和2 h餐后血糖波动(用餐开始后1 h和2 h测得的血糖分别减去空腹血糖)的治疗间差异为多重性调整终点. URLi和HL分别使HbA1c较基线降低0.56%和0.63%, 组间治疗差异无统计学意义. 与HL相比较, URLi在控制第26周1 h和2 h餐后血糖波动优效于HL, 两组不良事件发生率相当. 该研究表明在成人2型糖尿病患者中, 基础-餐时给药方案中的URLi在控制HbA1c方面非劣效于HL, 而在控制餐后血糖波动方面显著优效于HL.

Earch Sciences

Sci. Bull., 2022, 67(17): 1792-1801

Measuring and evaluating SDG indicators with Big Earth Data

地球大数据监测和评估可持续发展指标

郭华东, 梁栋, 孙中昶, 陈方, 王心源, 李俊生, 朱丽, 边金虎, 魏延强, 黄磊, 陈玉, 彭代亮, 李晓松, 卢善龙, 刘洁, Zeeshan Shirazi

中国科学院战略性先导科技专项“地球大数据科学工程”围绕6个联合国可持续发展目标(SDGs)及其指标进行研究, 取得了一系列成果. 本文重点介绍了地球大数据在可持续发展指标监测和评估中的研究进展, 包括模型和算法、决策支持分析方法、数据产品等, 并综合分析了在2010~2020年期间6个SDGs的动态变化情况, 发现中国在6个SDGs方面正稳步推进, 近年来改善幅度显著.

REVIEW

Earch Sciences

Sci. Bull., 2022, 67(17): 1802-1816

Deep-sea organisms research oriented by deep-sea technologies development

利器善事: 深海装备引领深海生物科学发展

冯景春, 梁健臻, 蔡宴朋, 张偲, 薛靖川, 杨志峰

本文回顾了过去50年深海生物学的研究进展. 首先, 分析阐明了深海装备技术如何促进深海生物研究的深入发展. 然后, 概述了深海环境中的生物研究的发展历程; 从生物多样性、环境适应机制、生物进化过程和生态系统连通性四个方面解析了深海技术对热液、冷泉、海山、海沟及鲸落等生态系统研究的促进作用. 最后, 为提升深海生态系统的服务功能研究, 以及更好地保护受人类活动和气候变化影响的深海特殊生态系统, 本文阐述了深海装备技术创新对促进深海生物及生态系统前沿研究的重要性, 并提出了以深海生物研究为导向的深海装备技术未来的潜在发展方向.