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CERNET第24届学术年会
选择字体:      中国教育网  发布时间:2011-12-26

清华3项成果入选2011"中国高校十大科技进展"

  近日,由教育部科学技术委员会组织评选的2011年度“中国高等学校十大科技进展”在京揭晓。清华大学的3项成果入选,位居全国高校首位。

  清华大学入选的3项成果分别是:生命学院施一公教授主持的“AAA+分子机器的结构与功能”,物理系薛其坤院士主持的“铁硒基超导薄膜的研究”,材料系章晓中教授主持的“硅的低场非均匀性巨磁电阻”。

  此次入选的其他7项成果分别是:正调控水稻种子大小、粒重和产量的GS5基因克隆与功能研究(华中农业大学),急性单核细胞白血病和甲状腺功能亢进医学基因组学研究获突破(上海交通大学),3500米深海观测和取样型ROV系统(上海交通大学),新型手性催化剂和高效高选择性的不对称催化新反应(四川大学),高固气比悬浮预热分解理论与技术(XDL水泥熟料煅烧新工艺)(西安建筑科技大学),中国澄江化石库中发现节肢动物遗失的远祖(西北大学),高产优质转基因棉花取得重大突破(西南大学)。

  “中国高等学校十大科技进展”的评选自1998年开展以来,至今已14届,这项评选活动对提升高等学校科技的整体水平、增强高校的科技创新能力发挥了积极作用,并产生了较大的社会影响,赢得了较高的声誉。

编辑:崔凯

  附:2011年度“中国高等学校十大科技进展”清华大学入选项目简介:

  AAA+分子机器的结构与功能

  生物大分子机器是指生物体内利用能量来完成纳米水平上生命活动的生物大分子复合物,在许多生命过程中发挥了重要的作用。它们的突变或调控异常往往和许多恶性疾病,如癌症、老年痴呆症等直接相关。随着人们对这些分子机器认识的加深,它们已经逐渐成为治疗相关疾病的潜在药物靶点。生物大分子机器结构组成复杂、分子量巨大,迄今为止,绝大多数生物大分子机器尚无原子分辨率的结构报导,严重影响人类对生命过程的了解和疾病的控制。

  为了从分子水平上了解生物大分子机器参与生理过程的机制,清华大学结构生物学团队在施一公教授的带领下,从2007年起开始对生物大分子机器的分子结构进行开创性研究,首次于世界上独家报导了原核细胞蛋白酶体调节单元MecA-ClpC复合物的晶体结构,并利用生物化学、生物物理等手段对这个生物大分子机器的工作原理进行了详细的分析,初步揭示了蛋白质降解机器的分子机制填补了该领域的重大空白。这一工作发表于2011年3月的《自然》杂志。

  值得一提的是,2010年4月施一公领导的研究团队还解析了另一个生物大分子机器——细胞凋亡小体Ced-4的晶体结构,阐述了细胞凋亡小体Ced-4激活Ced-3的分子机理,该研究工作发表于2010年《细胞》杂志。

  这些工作为我国及世界的生物大分子机器结构生物学研究做出了卓越贡献,其成果在国际生命科学研究领域获得了高度评价。

  铁硒基超导薄膜的研究

  铁基超导体是继1986年发现的铜氧化合物高温超导体之后于2008年被发现的又一类新型高温超导材料,它的发现为高温超导电性的研究开辟了一个全新的研究方向,是目前物理学的一个研究热点。我国科学家在这个领域表现出色,整体研究水平处于国际领先行列。

  清华大学物理系薛其坤院士和陈曦教授的研究团队,近期在一类重要的铁基超导体-铁硒化合物的研究中取得了重要进展。他们把半导体领域中的分子束外延技术拓展到铁基超导材料的制备中,实现了对超导薄膜生长过程和形貌在原子水平上的精确控制,制备出了化学成分严格可控的高质量单晶FeSe薄膜。在此基础上,他们利用同时具有空间原子分辨和高能量分辨本领的强磁场扫描隧道显微技术研究了FeSe超导体中的电子配对机制。之后,该研究团队又解决了由三个不同族元素组成的化合物的分子束外延生长的难题,得到了高质量的KxFe2-ySe薄膜,这是薄膜材料制备方面的一个重要突破。他们进而利用扫描隧道显微镜澄清了KxFe2-ySe2研究中存在的一系列困惑,证明了KxFe2-ySe材料存在超导与绝缘体的相分离,并发展出一套探测超导体自旋结构的方法,证明了该材料在超导区域存在长程反铁磁序。这些工作为非常规超导体的研究带来新的方法和思路,对理解铁基高温超导机理具有重要意义。这一系列些工作分别发表在2011年的《科学》、《自然—物理》等杂志上。

  这项研究成果是和中科院物理所马旭村研究员的研究组以及美国普渡大学胡江平教授和加州大学圣地亚哥分校吴从军教授合作完成的。

  硅的低场非均匀性巨磁电阻

  以硅为主的半导体工业和以磁性材料为主的磁传感器和磁存储工业是信息工业的两大独立支柱。磁传感器广泛应用于磁头、电子罗盘、GPS导航、车辆探测系统等,其核心技术就是巨磁阻效应,该效应的发明人获2007年诺贝尔物理奖。磁传感器需用稀土材料制作,近年来稀土材料越来越难获得,价格暴涨,迫使人们一直在寻找其替代材料。

  清华大学材料系章晓中教授研究组创造性地发明了一种用硅(地球上第二多的元素)制备的非均匀巨磁阻器件,这是磁电阻领域的一项重大突破,论文发表在2011年9月15日出版的《自然》杂志上。用硅制备巨磁阻器件使得半导体硅材料进入了磁性材料工作领域,该器件可方便地集成到成熟的半导体工业中,这将给磁传感器工业带来革命性变化;也将催生半导体工业和磁传感器工业的联姻,可能导致以前不存在的半导体“磁电”或“磁光电”器件的诞生。

  国际学术界对章晓中研究小组的这项工作极其重视,《自然—亚太版》在焦点专栏推荐了这项工作;有一百多年历史的《麻省理工科技创业》杂志的中文版采访了章晓中,并刊登专题文章报导了这项工作以及在征求国际著名科学家对该工作的看法时得到的高度评价;明年召开的第19届国际磁学和强关联电子系统大会是磁学界最高级别的会议(三年开一次),也邀请章晓中做半大会报告(他是大会报告人和半大会报告人中唯一一位来自中国的学者)。

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