南京大学国际地球系统科学研究所和地理与海洋科学学院张永光教授、居为民教授和陈镜明院士团队在全球变化和陆地碳循环领域取得重要进展。未来全球变暖的速率及陆地生态系统对全球变暖的响应是《Science》杂志列出的未来25年需要解决的125个重大科学问题之一。工业革命以来，人类活动造成大气中二氧化碳（CO2）的浓度持续上升。CO2浓度的不断增加，在通过温室效应导致全球变暖的同时，也提高了植被的光合作用速率（即CO2施肥效应），增加陆地生态系统吸收大气CO2的能力（即碳汇能力），从而减缓全球变暖的速率。研究表明，大气CO2施肥效应是造成近几十年来全球陆地生态系统碳汇显著增加的决定性因素，也是全球变绿的主要驱动因子之一。因此，在全球尺度定量化评估CO2施肥效应，并分析其时空变化格局，有助于准确评估全球陆地生态系统的固碳能力以及其变化趋势、降低未来气候变化预测的不确定性十分重要。 尽管基于控制实验可以在叶片和冠层尺度对CO2施肥效应的机理进行了的研究，但控制实验的数量、空间分布和物种代表性有限，全球尺度CO2施肥效应的时空变化得定量评估尚不清楚。长时间序列遥感观测为全球CO2施肥效应研究提供了数据基础。因此，该研究首先基于系列卫星传感器的观测数据，研制了1982-2015年全球新型植被指数（NIRv）数据，验证其作为全球植被光合作用（总初级生产力，GPP）指示器的可行性；在此基础上，构建了准确评估全球CO2施肥效应的检测-归因模型，揭示了近四十年全球CO2施肥效应的时空变化特征，评价了结果的可能不确定性；最后，结合欧洲ICP Forests等机构提供的欧洲地区叶片氮磷观测和全球陆地水储量等遥感数据，揭示了全球CO2施肥效应时空变化的可能原因。 研究表明，全球CO2施肥效应在近四十年呈现显著的下降的趋势；2001-2015年的全球CO2施肥效应比1982-1996年显著降低。全球超过70-80%的陆地植被区域CO2施肥效应呈现下降的趋势，欧洲、西伯利亚、南美洲和非洲大部以及澳大利亚西部地区尤为明显；在少部分地区CO2施肥效应存在着上升的趋势，例如东南亚部分地区和澳大利亚东部地区。多个生态系统模型同样能够模拟出全球CO2施肥效应的下降趋势，但显著低于基于遥感数据的结果。

北京师范大学环境学院陈彬教授课题组与美国马里兰大学、荷兰格罗宁根大学、清华大学等课题组的合作研究成果在国际知名刊物《Nature Communications》以研究论文（Research Article）形式在线发表。该研究首次在代谢视角下揭示全球城市低碳发展路径的差异化选择。 城市作为当下应对气候变化的核心主体，其经济社会活动显著影响着全球碳平衡。为实现《巴黎协定》1.5度控温目标和联合国可持续发展目标，如何进行城市低碳发展路径选择是一个急需探讨的问题。本研究首次融合人类活动占用的物理碳和生产消费的隐含碳排放，系统性追踪了全球城市的碳流量和存量变化及其对未来气候变化的潜在影响，为全球城市低碳发展路径的差异化选择提供依据。 研究结果显示（图1），城市所占用的碳有13-33%随化石能源燃烧以二氧化碳形式即时排放。此外，8-24%的碳被暂存于城市内部而尚未被释放（如家庭耐用品等），而这转变为存量的物理碳与每年的直接碳排放量级相当，其排放的潜力大小将持续影响未来的全球气候变化。因此，城市的资产性存量（如住房、生产设施和基础设施）如果在余下生命周期内得不到妥善管理与处置，将可能显著削弱目前国际社会缓解气候变化的努力。 由于城市形态、基础设施规模和居民消费等方面的不同，全球城市人均碳影响、碳强度或碳密度均呈现出了较大的差异性（图2）。鉴于这些差异性，尽管国际社会已建立了城市间减排联盟，目前仍难以制定出一种可被简单复制和推广的低碳策略。但值得注意的是，城市的发展和收入的提升不一定意味着高碳的生活。实际上，基于完整核算，全球城市可分为低碳低收入、高碳低收入、低碳高收入和高碳高收入等四种差异化路径。快速发展中的城市（如北京）仍有很大潜力在未来达成低碳高收入的路径，即在实现生活水平提升的同时，走向低碳甚至零碳社会。一个重要的前提是，不仅要对当前城市碳排放进行严格控制，还需对未来可通过存量释放的碳进行预先管理。这一基于代谢的新视角，将为进一步推进我国新时代绿色低碳城镇建设、全球城市及区域可持续发展提供理论支持。

北京师范大学环境学院陈彬教授课题组与美国马里兰大学、荷兰格罗宁根大学、清华大学等课题组的合作研究成果在国际知名刊物《Nature Communications》以研究论文（Research Article）形式在线发表。该研究首次在代谢视角下揭示全球城市低碳发展路径的差异化选择。 城市作为当下应对气候变化的核心主体，其经济社会活动显著影响着全球碳平衡。为实现《巴黎协定》1.5度控温目标和联合国可持续发展目标，如何进行城市低碳发展路径选择是一个急需探讨的问题。本研究首次融合人类活动占用的物理碳和生产消费的隐含碳排放，系统性追踪了全球城市的碳流量和存量变化及其对未来气候变化的潜在影响，为全球城市低碳发展路径的差异化选择提供依据。 研究结果显示（图1），城市所占用的碳有13-33%随化石能源燃烧以二氧化碳形式即时排放。此外，8-24%的碳被暂存于城市内部而尚未被释放（如家庭耐用品等），而这转变为存量的物理碳与每年的直接碳排放量级相当，其排放的潜力大小将持续影响未来的全球气候变化。因此，城市的资产性存量（如住房、生产设施和基础设施）如果在余下生命周期内得不到妥善管理与处置，将可能显著削弱目前国际社会缓解气候变化的努力。 由于城市形态、基础设施规模和居民消费等方面的不同，全球城市人均碳影响、碳强度或碳密度均呈现出了较大的差异性（图2）。鉴于这些差异性，尽管国际社会已建立了城市间减排联盟，目前仍难以制定出一种可被简单复制和推广的低碳策略。但值得注意的是，城市的发展和收入的提升不一定意味着高碳的生活。实际上，基于完整核算，全球城市可分为低碳低收入、高碳低收入、低碳高收入和高碳高收入等四种差异化路径。快速发展中的城市（如北京）仍有很大潜力在未来达成低碳高收入的路径，即在实现生活水平提升的同时，走向低碳甚至零碳社会。一个重要的前提是，不仅要对当前城市碳排放进行严格控制，还需对未来可通过存量释放的碳进行预先管理。这一基于代谢的新视角，将为进一步推进我国新时代绿色低碳城镇建设、全球城市及区域可持续发展提供理论支持。

多体量子系统在强相互作用下会呈现出丰富多彩的新规律。当粒子间库伦势能远大于系统的其他能量时，我们无法再以微扰方式理解粒子间的互动。在特定条件下，多体系统通过粒子间的相互关联将材料能带结构的微小变化放大，从而产生实验可观测的宏观变化。 半导体异质结中的二维自由载流子是研究多体现象的极佳载体。该体系具有极低的晶格缺陷，使得0.1mm的宏观范围内的电子具有可观测的量子相干性。在强磁场环境中，粒子的动能被压缩到具有大量简并的分立朗道能级中。这时该系统的哈密顿算符中仅仅包含了粒子间的库伦相互作用。多体问题的复杂性瞬间呈现在我们眼前：具有相同哈密顿算符的自由电子系统可以自发地呈现出气态、不同固态、不同液态、甚至激子态。 应力应变是调控材料特性的常用方法。压力可以改变材料的晶格常数，从而改变材料的禁带宽度、改变载流子的有效质量、调节导带底在波矢空间的位置或者电子在不同能谷的分布。当前的角分辨光电子能谱（ARPES）实验能够分辨meV的能带结构，而基于多体理论的第一性原理计算能够达到0.1eV的精度。受限于分辨率，静液压对材料能带的精细作用并不为我们所了解。静液压改变了材料的晶格常数，但是并不改变材料的空间对称性、自旋属性、或者角动量属性，因而对物态调控有独特的价值。 2015年，普渡大学的Csathy教授的实验组首次报道了稀释制冷温区的静液压输运测量（Nature Physics 12, 191）。这一实验发现各向同性的静液压会引起GaAs/AlGaAs中的二维电子系统发生各向同性的分数量子霍尔态到各向异性的电荷密度波的相变。我们参考他的实验技术路线，成功实现了电子温度小于40 mK、压力最高20 kbar的极低温静液压测量环境。相比金刚石对顶砧技术，静液压技术尽管能获得的压力低，但是适用于大体积的样品，也便于开展极低温下的输运测量。 利用这一技术，量子中心研究生黄可研究了静液压下的GaAs/AlGaAs异质结二维空穴系统。实验观测到，在各向同性的静液压诱导下，朗道能级填充系数3/2附近的分数量子霍尔态出现了自旋相变。通过对相变规律的分析，作者发现两个由于自旋轨道耦合分裂的朗道能级在高压作用下发生简并，所以空穴具有不同自旋量子数的子能带在静液压作用下发生了相应的微弱变化。该工作利用多体量子态相变研究静液压作用下材料物性发生的10μeV量级的微小变化，高于其他已有的实验探测手段和计算方法。

近日，水土保持研究所焦菊英研究员团队联合美国太平洋西北国家实验室（Pacific Northwest National Laboratory）、斯坦福大学等单位，在国际著名综合性期刊Nature Communications上发表题为“Historically inconsistent productivity and respiration fluxes in the global terrestrial carbon cycle”的研究论文。水保所简金世教授为论文第一作者和通讯作者，黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室为第一单位。

该项目研发的“心脉联衢——全球首款体内可视化小口径人工血管”从仿生的角度出发，模仿天然血管的三层结构，通过不同结构水凝胶的合理构建达到功能协同，将抗凝血、可视化材料应用于人工血管的内层，大强度水凝胶应用于人工血管的外层，开发与人体血管结构相似、功能相近的高仿生体内精准可视化小口径水凝胶人工血管。 一、项目进展 已注册公司运营 二、企业信息 企业名称 天津心衢生物科技有限公司 企业法人 李双阳 注册时间 2021.06.29 注册所在省市 天津市 组织机构代码 91120104MA07CUYE1J 经营范围 人体于细技术开发和应用生物基材料聚合技术研发;人体基因诊断与治疗技术开发;细胞技术研爱和应用，新材料技术研发，医学研究和试验发展;工程和技术研究和试验发展，技术服务、技术开发、技术咨询、技术交流、技术转让、技术;医院管理。(除依法须经批准的项目外，凭营执照依法自主开展经营活动) 企业地址 天津市南开区卫津路92号大学生生活中心204 获投资情况 无 三、负责人及成员 姓名 学院/所学专业 入学/毕业时间 李双阳 化工学院/材料化工 2020 庞小雨 化工学院/材料化工 2019 詹浩淼 机械工程学院/动力工程 2019 四、指导教师 姓名 学院/所学专业 职务/职称 研究方向 董岸杰 化工学院/材料化工 教授 生物医用高分子 五、项目简介 国内心脏搭桥及血透病患对人工血管的需求量很大，目前大、中口径人工血管已经应用于临床，但市场上没有小口径人工血管产品推出。中国的人工血管产品主要依赖于进口，缺少具有核心知识产权技术以及能进行产业化生产人工血管的厂家。心脉连衢公司团队攻关人工血管关键技术难题，希望为心血管疾病和血液透析患者探索一种新的人工血管产品，同时在基础人工血管产品上，提出“精准可视化”概念，弥补小口径人工血管临床应用的空白。 该项目研发的“心脉联衢——全球首款体内可视化小口径人工血管”从仿生的角度出发，模仿天然血管的三层结构，通过不同结构水凝胶的合理构建达到功能协同，将抗凝血、可视化材料应用于人工血管的内层，大强度水凝胶应用于人工血管的外层，开发与人体血管结构相似、功能相近的高仿生体内精准可视化小口径水凝胶人工血管。项目产品采用模具快速成型工艺，可实现无创、无放射性地对植入后的人工血管形态进行精准监测，从而获得准确、动态、整体三维的信息。项目产品与世界目前报道的最高水平小口径人工血管产品对比，产品制备周期从1.5个月降低到10分钟、生物安全性能好、具有体内可视化功能，且成本比传统的组织工程技术低8成。

基于人工智能的新方法、新技术，项目核心产品为面向多脏器多功能恶性肿瘤介入机器人系统和与之配套的放射治疗计划系统。 一、项目进展 已注册公司运营 二、企业信息 企业名称 南京恒乐医疗机器人有限公司 企业法人 陆建 注册时间 2020.6.1 注册所在省市 江苏省南京市 组织机构代码 91320102MA21LKJQ4K 经营范围 许可项目：第三类底料器械经营；货物进出口；进出口代理；技术进出口（依法须经批准的项目，经相关部门批准后方可开展经营活动，具体经营项目以审批结果为准）一般项目：智能机器人的研发；服务消费机器人销售；第二类医疗器械销售；第一类医疗器械销售；软件开发；技术服务、技术开发、技术咨询、技术交流、技术推广；人工智能理论与算法软件开发；智能机器人销售（除依法须经批准的项目外，凭营业执照依法自主开展经营活动） 企业地址 江苏省南京市玄武区长江后街6号 获投资情况 获2000万天使轮融资；A轮融资进行中 三、负责人及成员 姓名 学院/所学专业 入学/毕业时间 徐易 医学院/临床医学 2016.09/2021.06 蒋扬 上海交通大学/临床医学 2021.09/2026. 06 鲍珂盈 经济管理学院/金融学 2017.09/2021.06 秦小桅 西安交通大学管理学院/会计学（MPAcc） 2017.09/2021.06 林晓锋 东京大学/Bioengineering 2021.10/2024.9 苏俊杰 机械工程学院/机械制造及自动化 2019.09/2022.06 陈嵘 医学院/临床医学5+3一体化 2018.09/2023.06 江玲 北京航空航天大学/模式识别与智能系统 2019.9/2022.1 张弘毅 医学院/影像医学与核医学 2018.09/2021.06 四、指导教师 姓名 学院/所学专业 职务/职称 研究方向 陆建 医学院/介入放射学 无/主治医师 血管介入 王澄 深圳先进技术研究院/计算机系统架构 无/高级工程师 计算机系统架构 滕皋军 附属中大医院/影像医学与核医学 院长/教授 介入放射学 谢波 医学院/影像医学与核医学 副院长/副研究员 影像医学与核医学 五、项目简介 我们的项目是“2018年国家重大科研仪器研制项目”及“2019国家重点研发计划项目——变革性技术关键科学问题”的产业化孵化。基于人工智能的新方法、新技术，项目核心产品为面向多脏器多功能恶性肿瘤介入机器人系统和与之配套的放射治疗计划系统。该产品有望克服本领域国外同类手术机器人影像导航模式单一、应用场景局限、机器人系统智能化不足、缺乏手术风险防范机制等局限。本项目从放射剂量的监控与优化、自动化封装和植入机器人等方面入手，为难以手术的腔道恶性肿瘤、实体恶性肿瘤等提供高效治疗的新途径、新疗法。产品能够极大程度减少患者和医生术中辐射量，减少治疗相关并发症。同时，公司产品将全面实现手术医生无辐射、放射剂量精确计算、精准穿刺，成为介入内放疗技术的新一代领航产品。 产品目前已经完成了技术定型和临床前实验，正在提交型检，有望在2025年上市。近年来，在中国科学院滕皋军院士的带领下，项目团队成员开拓创新。不断进行产品的性能完善以契合临床诊治需求，同时也开拓了消融、活检、血管手术机器人的研发布局。近年来，我们的项目已经斩获了2020第六届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛全国金奖等荣誉，受到中央政治局委员、国务院副总理孙春兰等高度评价。

分析了由于早期资料短缺和观测抽样偏性、气候序列的非均一性以及城市化对温度变化的影响等因素导致的早期研究结果的不确定性。 在对上述偏差进行了充分评估后，研究团队利用更可靠的基准数据和更“鲁棒”的技术方法得出以下结论：20世纪以来，中国区域平均气温增暖幅度已达约1.5℃，这个数字高于同期全球平均升温（约为1.0℃）近50%；对逐年温度的排序显示，有观测记录以来中国最暖的24年出现在最近的25年中；该最新估计和地球系统耦合模式（CMIP5）集合模拟结果表现出较好的一致性。论文基于中国区域研究实践经验，系统地建立了“区域气候变化观测研究”理论与方法体系，进一步为科学认识关键区域气候变暖趋势提供参考。

 研究发现，华丽细尾鹩莺具有很长的繁殖季，并且繁殖的开始时间，结束时间和繁殖期长度存在较高的个体差异，繁殖季前的17天内日夜间最低温度越高，个体开始繁殖的时间越早，繁殖期越长；繁殖季后期的97天内降水越多、30天内超过29摄氏度的天数越少，个体结束繁殖的时间越晚，繁殖期越长。对其适合度的分析发现，开始繁殖早并不能预测个体是否能够在一个繁殖季内产生独立的后代，但是对于那些在一个繁殖季内至少成功繁殖了一只后代的个体，开始繁殖越早，后代数越多。繁殖结束越早的个体在一个繁殖季内产生后代的可能性越大。然而，对于在一个繁殖季内至少成功繁殖了一只后代的个体，结束繁殖的时间与产生后代的数量则并没有联系。       该研究阐释了较高的环境温度可以同时提前个体的开始繁殖时间和结束繁殖时间，但并不一定能产生繁殖时间的年际变化。此外，气候变化对多次繁殖的鸟类的繁殖时间影响的复杂性可能被远远低估了。本研究不仅为定量评估气候变化对多次繁殖物种的物候期影响提供了可借鉴的体系，而且为预测气候变化下的物种的响应提供了新的启示。