造福人类!不到2个月,西安交大在6个前沿领域取得重大突破!

高校作为科技第一生产力、人才第一资源和创新第一动力结合点,在国家创新体系中占据着重要的地位。近期,

西安交通大学就在6个前沿领域取得了突破性进展。

1. 破译“鸦片”基因密码,罂粟有望更好地造福人类

造福人类!不到2个月,西安交大在6个前沿领域取得重大突破!

罂粟,是制造毒品的原料,常被视为“恶之花”;但同时,它能产生具有镇痛、止咳甚至抗癌作用的化学物质,是缓解人类疾病痛苦的良药。遗憾的是,人们对罂粟的药用价值一直没有系统、全面的认识,因此,破解罂粟基因组是当今科学界亟待破解的世界难题。由于罂粟的基因组存在大量(约70%)的重复序列,且经历了多次大规模的结构变异,使得解析该基因组异常困难。

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罂粟基因组特征及主要进化事件

前不久,来自西安交通大学叶凯教授团队,成功破译罂粟基因组并揭示其进化历史,首次在国际上完成了罂粟全基因组测序及高质量组装分析。8月31日,《科学》杂志发表了题为《鸦片罂粟基因组及吗啡喃的合成》的学术论文,这对开发分子植物育种工具、培育新品种具有重要意义,可用于产生可靠、廉价、有效的止痛药,造福全人类。

2. 开发出类皮肤水凝胶创伤敷料,应用于皮肤损伤修复

皮肤损伤是人体最为常见的损伤之一,而不合理的治疗方案常常会危害人体健康,例如引发细菌感染,组织脱水,甚至更为严重的二次创伤。

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前不久,西安交通大学前沿科学技术研究院郭保林课题组最新开发出一种具有易延展、耐压缩的多功能抗菌可注射水凝胶敷料,该成果已于发表在国际著名期刊《生物材料》上。该水凝胶具有高粘合力,可以快速封闭任意形状的伤口,并与伤口轮廓粘合为其提供物理屏障,保持皮肤的湿润环境。同时,凝胶的止血性能和抗菌性能可以让伤口快速止血并防止伤口感染。因此,该材料可以很好地应用于皮肤损伤修复,且原料来源广、便宜、制备方便,具有巨大的应用潜力。

3. 在贵金属纳米结构设计合成方向取得新进展

在贵金属纳米材料的表面可控构筑亚尺度的结构特征,有望为材料带来崭新特性,已经成为贵金属纳米结构设计的新思路。然而,在单一金属或具有相同晶格常数的金银体系中,晶体生长遵循层状生长模式,不利于亚尺度结构特征的形成。

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金纳米球、片、棒上生长金银合金纳米岛

前不久,西安交通大学前沿院高传博教授课题组通过纳米晶体表面工程,成功克服了这一挑战。他们首先在金纳米晶的表面修饰少量银,然后引入卤素离子吸附于银位点上,从而成功诱导了金纳米晶表面的局域钝化。该途径可有效改变纳米金的生长模式,

在其表面形成高密度的金银合金纳米岛状结构,而该材料有望应用于高灵敏度的分子检测。相关论文已于8月14日发表在国际材料领域权威期刊Advanced Functional Materials(影响因子13.325)上。

4. 利用铂—非贵金属合金纳米线,使电解水析氢更高效

碱性条件下的析氢反应是电解水制氢和氯碱工业的主要反应之一。这一反应通常需要在较高的过电势下才能进行,因此导致严重的电能损耗。

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超细铂镍合金纳米线的水相合成及析氢性能

a.透射电镜图片 b.亚硫酸盐在铂镍共还原中的作用 c.该类纳米线优越的析氢活性

前不久,西安交通大学前沿科学技术研究院高传博教授课题组利用表面硫修饰的铂—非贵金属合金纳米线作为催化剂,在碱性条件下实现了高效的电解水析氢性能。这一成果已于8月初发表在国际化学领域权威期刊《德国应用化学》上,该催化剂是通过简单的水热方法合成的,有望在实际应用中实现优越的性能及更低的电能损耗。

5. 在介质储能电容器领域取得重要进展

在能源存储技术中,介质储能电容器因具有超高的功率密度、极快的充放电速度和较低的制造成本等优势,在电能存储领域具有广泛的应用前景,而如何开发具有优异综合储能性能且热稳定性良好的介质储能电容器,成为一个亟需攻克的研究难点。

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前不久,西安交通大学微电子学院汪宏教授课题组开发设计出一种具有高储能密度、高储能效率与优异热稳定性的BaTiO3-Bi(Mg0.5Zr0.5)O3无铅弛豫铁电储能材料,得到了2.9J×cm-3的储能密度与86.8%的储能效率,这是目前报道的无铅陶瓷材料中最优的综合储能性能。

其研究成果已于7月在国际著名期刊Nano Energy(IF=13.12)在线发表。

6. 成果入选全国辐射物理领域十大科技创新进展

立足于我国核聚变精确诊断的迫切需求,由西安交通大学核科学与技术学院胡华四教授主持研究了“惯性约束聚变中子编码成像诊断实验方法”,其成果于7月26日入选“2015-2017年度全国辐射物理领域十大科技创新进展”。

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该研究成果在装置关键部件研制、聚变反应区图像重建算法、系统瞄准校正等核心技术方面取得了一系列开创性成果,率先在国内开展了加速器中子源编码成像验证实验,为快中子编码成像诊断技术在核聚变装置上实际应用奠定了基础。

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今后,西安交通大学

将坚持面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求,不断增强科技创新能力,提升科技竞争力,建设世界一流研究型大学!

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(部分来源:西安交通大学官微及官网)


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