造福人類!不到2個月,西安交大在6個前沿領域取得重大突破!

高校作為科技第一生產力、人才第一資源和創新第一動力結合點,在國家創新體系中佔據著重要的地位。近期,

西安交通大學就在6個前沿領域取得了突破性進展。

1. 破譯“鴉片”基因密碼,罌粟有望更好地造福人類

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罌粟,是製造毒品的原料,常被視為“惡之花”;但同時,它能產生具有鎮痛、止咳甚至抗癌作用的化學物質,是緩解人類疾病痛苦的良藥。遺憾的是,人們對罌粟的藥用價值一直沒有系統、全面的認識,因此,破解罌粟基因組是當今科學界亟待破解的世界難題。由於罌粟的基因組存在大量(約70%)的重複序列,且經歷了多次大規模的結構變異,使得解析該基因組異常困難。

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罌粟基因組特徵及主要進化事件

前不久,來自西安交通大學葉凱教授團隊,成功破譯罌粟基因組並揭示其進化歷史,首次在國際上完成了罌粟全基因組測序及高質量組裝分析。8月31日,《科學》雜誌發表了題為《鴉片罌粟基因組及嗎啡喃的合成》的學術論文,這對開發分子植物育種工具、培育新品種具有重要意義,可用於產生可靠、廉價、有效的止痛藥,造福全人類。

2. 開發出類皮膚水凝膠創傷敷料,應用於皮膚損傷修復

皮膚損傷是人體最為常見的損傷之一,而不合理的治療方案常常會危害人體健康,例如引發細菌感染,組織脫水,甚至更為嚴重的二次創傷。

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前不久,西安交通大學前沿科學技術研究院郭保林課題組最新開發出一種具有易延展、耐壓縮的多功能抗菌可注射水凝膠敷料,該成果已於發表在國際著名期刊《生物材料》上。該水凝膠具有高粘合力,可以快速封閉任意形狀的傷口,並與傷口輪廓粘合為其提供物理屏障,保持皮膚的溼潤環境。同時,凝膠的止血性能和抗菌性能可以讓傷口快速止血並防止傷口感染。因此,該材料可以很好地應用於皮膚損傷修復,且原料來源廣、便宜、製備方便,具有巨大的應用潛力。

3. 在貴金屬納米結構設計合成方向取得新進展

在貴金屬納米材料的表面可控構築亞尺度的結構特徵,有望為材料帶來嶄新特性,已經成為貴金屬納米結構設計的新思路。然而,在單一金屬或具有相同晶格常數的金銀體系中,晶體生長遵循層狀生長模式,不利於亞尺度結構特徵的形成。

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金納米球、片、棒上生長金銀合金納米島

前不久,西安交通大學前沿院高傳博教授課題組通過納米晶體表面工程,成功克服了這一挑戰。他們首先在金納米晶的表面修飾少量銀,然後引入鹵素離子吸附於銀位點上,從而成功誘導了金納米晶表面的局域鈍化。該途徑可有效改變納米金的生長模式,

在其表面形成高密度的金銀合金納米島狀結構,而該材料有望應用於高靈敏度的分子檢測。相關論文已於8月14日發表在國際材料領域權威期刊Advanced Functional Materials(影響因子13.325)上。

4. 利用鉑—非貴金屬合金納米線,使電解水析氫更高效

鹼性條件下的析氫反應是電解水制氫和氯鹼工業的主要反應之一。這一反應通常需要在較高的過電勢下才能進行,因此導致嚴重的電能損耗。

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超細鉑鎳合金納米線的水相合成及析氫性能

a.透射電鏡圖片 b.亞硫酸鹽在鉑鎳共還原中的作用 c.該類納米線優越的析氫活性

前不久,西安交通大學前沿科學技術研究院高傳博教授課題組利用表面硫修飾的鉑—非貴金屬合金納米線作為催化劑,在鹼性條件下實現了高效的電解水析氫性能。這一成果已於8月初發表在國際化學領域權威期刊《德國應用化學》上,該催化劑是通過簡單的水熱方法合成的,有望在實際應用中實現優越的性能及更低的電能損耗。

5. 在介質儲能電容器領域取得重要進展

在能源存儲技術中,介質儲能電容器因具有超高的功率密度、極快的充放電速度和較低的製造成本等優勢,在電能存儲領域具有廣泛的應用前景,而如何開發具有優異綜合儲能性能且熱穩定性良好的介質儲能電容器,成為一個亟需攻克的研究難點。

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前不久,西安交通大學微電子學院汪宏教授課題組開發設計出一種具有高儲能密度、高儲能效率與優異熱穩定性的BaTiO3-Bi(Mg0.5Zr0.5)O3無鉛弛豫鐵電儲能材料,得到了2.9J×cm-3的儲能密度與86.8%的儲能效率,這是目前報道的無鉛陶瓷材料中最優的綜合儲能性能。

其研究成果已於7月在國際著名期刊Nano Energy(IF=13.12)在線發表。

6. 成果入選全國輻射物理領域十大科技創新進展

立足於我國核聚變精確診斷的迫切需求,由西安交通大學核科學與技術學院胡華四教授主持研究了“慣性約束聚變中子編碼成像診斷實驗方法”,其成果於7月26日入選“2015-2017年度全國輻射物理領域十大科技創新進展”。

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該研究成果在裝置關鍵部件研製、聚變反應區圖像重建算法、系統瞄準校正等核心技術方面取得了一系列開創性成果,率先在國內開展了加速器中子源編碼成像驗證實驗,為快中子編碼成像診斷技術在核聚變裝置上實際應用奠定了基礎。

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今後,西安交通大學

將堅持面向世界科技前沿、面向經濟主戰場、面向國家重大需求,不斷增強科技創新能力,提升科技競爭力,建設世界一流研究型大學!

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(部分來源:西安交通大學官微及官網)


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