北京大学物理学院肖云峰教授与龚旗煌院士领导的研究团队在微腔非线性光学研究取得重要进展：首次实现有机分子修饰的二氧化硅光学微腔的高效三次谐波产生，比此前报道的二氧化硅微腔转换效率提高了四个量级，接近晶体微环腔三次谐波的最高转换效率。成果被《物理评论快报》以封面及编辑推荐形式亮点报道：Phys. Rev. Lett. 123, 173902 (2019)。论文题为“Microcavity Nonlinear Optics with an Organically Functionalized Surface” (https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.123.173902)。左图：二氧化硅微腔表面修饰有机共轭分子；右图：实验测得的激发光和三次谐波光谱图 三阶非线性光学效应是现代光学研究和应用中最重要的非线性光学过程之一，被广泛应用于实现光频梳、全光开关和量子光源等。二氧化硅回音壁微腔由于具有超高的品质因子和成熟的制备工艺，已经成为是现代光子学研究的重要器件。然而，由于材料的限制，二氧化硅三阶光学非线性响应较弱于多数晶体材料，这严重地制约了二氧化硅微腔器件的性能。另一方面，有机共轭小分子具有离域的电子系统，在光场激发下，离域电子表现出很强的非谐振动，从而具有很高的非线性响应系数。同时，回音壁微腔的表面倏逝场为微腔与外界物质相互作用提供天然的通道。因此，采用表面修饰技术，光学微腔和高非线性响应的有机分子形成连结；有机分子通过表面倏逝场作用，有效地调控微腔系统的非线性效应，从而提高微腔器件的性能甚至可能突破微腔材料的限制。 在该项工作中，研究团队通过采用两步反应法，实现了二氧化硅微腔表面均匀地修饰有机分子层，既有效增强了微腔表面三阶非线性系数，同时保持了腔的高品质因子特性。实验中，研究者采用最近发展的动态相位匹配技术，即基于腔克尔效应和热效应补偿非线性频率转换过程中本征的相位失配，实现泵浦光和谐波频率与热腔模频率的共振匹配，最终实验上观测到三次谐波转换效率达到1680%/W2，比之前报道的二氧化硅微腔的最高转换效率提高了四个量级，接近目前晶体微环腔转换效率的最高值。研究者进一步地在实验上揭示了三次谐波的增强来自表面修饰的有机分子：微腔三次谐波/合频转换效率显著依赖于泵浦光偏振，平均输出功率对比度达到50倍，这是由于有机分子偶极取向导致的偏振依赖响应。该工作采用的表面修饰技术和动态相位匹配方法可以普适地推广到其它微腔和光波导等体系中，在宽带可调谐非线频率转换和表面科学研究中发挥重要作用。

生成模型的研究重点是如何从给定的数据集合中学习到数据的联合概率分布，以及从学习到的概率分布中高效地生成新的样本。研究团队提出将数据的联合分布概率编码成量子多体态的概率幅的模平方。进一步地，他们提出在经典计算机上使用矩阵乘积态(Matrix Product States)来模拟学习的过程。矩阵乘积态的参数，即张量网络的张量元，可以通过类似密度矩阵重整化群(Density Matrix Renormalization Group)的算法进行学习，最终形成一个具有泛化能力的生成模型。这个学习算法结合了量子物理与机器学习各自的优点：它不仅可以利用GPU高效地学习到模型参数，还可以利用张量网络的灵活性动态地调节模型表达能力。此外，与传统的基于统计物理的生成模型（例如玻尔兹曼机）相比，玻恩学习机还具备直接生成无关联样本的强大能力，从而可以高效地生成新的数据。 基于量子态的概率生成模型融合了量子物理与机器学习的思想，是一个崭新的研究领域。玻恩学习机借助量子态内禀的概率解释及其强大的表达能力，意在为机器学习和人工智能提供更为先进的生成模型和学习算法。此外，这类模型在量子信息处理，量子计算以及多体物理中具有应用潜力。展望将来，最令人兴奋的前景应该会是在一台量子计算机上实现玻恩学习机，从而以全新的方法进行概率型的学习和建模。这项工作用使用张量网络模拟量子计算机的运行，向无监督量子机器学习迈近了一步。作用在一幅MNIST图片上的矩阵乘积态以及它的纠缠谱

 细胞死亡是最重要和普遍存在的生命现象之一。目前我们所认知的细胞死亡的两种主要方式是：细胞坏死（necrosis）和细胞凋亡（apoptosis）。长期以来，细胞坏死被认为是不被调控的，然而近些年研究表明某些细胞坏死也是一种程序性的细胞死亡，受到基因严格调控。细胞坏死参与很多重要的生理过程中，并与许多人类疾病的发生密切相关，如：肿瘤、急性胰腺炎、缺血性心脑管疾病、以及神经退行性疾病等。因此，深入研究细胞坏死的分子机制和与之相关疾病的治疗方法具有重要的科学意义和社会意义。然而，由于许多和细胞死亡相关的调控基因都存在“致命性”，而且相关信号转导通路非常复杂，目前经典生物学研究方法遇到了很大瓶颈。因此，开发出通过运用小分子探针，且具有高效、可视、可控、和定量化的化学方法来研究细胞死亡的生物作用机制和调控方法具有重要意义。

在活体内实现肿瘤选择性的蛋白功能调控，对生命科学研究和临床药物开发都有着非常重要的意义，但目前仍是化学生物学领域一个长期存在的挑战。该研究工作一方面展现了基于三氟化硼脱硅反应的“双靶向激活”策略效率高、生物正交性好的优势，揭示了将探针改造为激活剂（Probing-to-Perturbing）这一设想在活体蛋白激活上的巨大潜力。利用这个新颖的生物正交技术，该研究揭示少部分的肿瘤细胞发生焦亡，就足以有效调节肿瘤免疫微环境，进而激活很强的T细胞介导的抗肿瘤免疫反应，该发现为肿瘤免疫治疗药物研发提供了新的思路，Gasdermin家族蛋白也成为潜在的肿瘤免疫治疗的生物标志物，这类蛋白的激动剂则很有可能成为抗肿瘤药物研发的新方向。

随着恒星辐射增强，这类冰行星或卫星将直接进入极 端炎热的温室逃逸状态，也就是说，它们的表面温度将升高到 100 °C 以上，液态 水因而无法存在，生命也将无法存在。 随着恒星辐射增强，冰行星或卫星的气候状态之所以发生突变，而不是平缓过 渡到温和的宜居状态，是因为其表面反射恒星辐射能力的急剧降低和大气温室效应 的急剧增强造成的。冰雪能够把 60%以上的恒星辐射反射回太空，而液态水仅反 射不足 10%的恒星辐射。一旦冰雪融化，行星地表反射能力的突然降低使得其吸 收恒星辐射的能力大大增强，从而导致地表温度急剧升高。除此之外，冰雪融化 后，大量的水汽进入大气，水汽的强温室效应也将使地表温度进一步升高。在水汽 正反馈效应的作用下，液态水将完全蒸发进入大气并被光解、最终逃逸到太空。

本研究利用氧气对非骨架掺杂选择性刻蚀的效应，首次在Cu衬底上实现了石墨烯的完美骨架掺杂生长，氮掺杂后的石墨烯迁移率高达13000 cm2/Vs，比其他工艺制备的掺杂石墨烯要高出数个量级。同时，石墨烯的面电阻也降低到130 oh/sq，掺杂的稳定性显著提高。

化学交联结合质谱技术 (chemical cross-linking coupled with mass spectrometry, CXMS) 是近年来迅猛发展的一种检测蛋白质结构和蛋白质相互作用的方法。随着质谱仪器以及交联数据搜索软件的发展，CXMS技术已经获得了长足的进步，但在该技术中能够应用的交联剂类型却并不丰富。目前商业可购买的交联剂主要是针对蛋白质N端和赖氨酸残基，还有少量针对半胱氨酸残基。精氨酸在蛋白质中含量丰富 (>5%)，而且经常出现在蛋白质相互作用界面中。但目前还没有成熟的针对精氨酸残基选择性的交联剂被开发出来。 为了进一步丰富交联剂的种类，该研究开发了靶向精氨酸的交联剂。该系列交联剂在不同长度的聚乙二醇单元两端连接芳基取代甲酰甲醛结构(aromatic glyoxal)，分别命名为ArGO1-3交联剂。此外根据甲酰甲醛结构的相对位置、苯基取代情况、交联剂臂长情况以及化学连接方式的情况，还开发出meta-ArGO1-2、ortho-ArGO1、MeO-ArGO1-2、HP-ARGO1以及amide-ArGO1-2等一系列ArGO交联剂。

研究成功地利用结晶水带来的别构效应，精确控制了AIE分子的荧光发射。研究将配位基团通过柔性碳氢链连接到具有聚集诱导荧光效应的基团二苯基二苯并富烯上，制备出具有配位功能的发光两亲分子PBFL。当用水化能力依次减弱的Mg2+,Ca 2+,Sr2+,Ba 2+等不同 金属离子与PBFL 配位时，得到的沉淀荧光颜色由蓝逐渐 变到黄。而通过加热除掉结晶水时，所有配位体系均呈现黄色荧光。当把这些无水体系用水 -乙醇混合溶剂 熏蒸或直接水化时，不同金属 离子的 配位体系都恢复成原来的荧光颜色。种通过结晶水实现的发光颜色精细调控，避免了传统荧光颜色调控中采用的一个颜色一种合成的大量有机合成工作。 课题组 发现，只要利用不同的碱土金属离子在溶液中对发光分子进行配位，就可以实现 PBFL的荧光颜色从蓝到黄的精确调控。而通过选择合适的金属离子，就可以获得最大的发光颜色变化。

研发阶段/n该成果根据转统皮蛋加工中铅的作用机理，首次在国内外研究出了铜盐、锌盐合加代铅及其合适的比例。开展皮蛋保质涂膜剂的研究，先后研制出"四合一"涂膜剂、AC复合涂膜剂（固膜型）、KJ-003复合涂膜剂（半固膜型）及KJ-004涂膜剂（固膜型）4种。KJ-004皮蛋涂膜剂成膜时间快，成本低，操作简单，保质时间达8个月时。研究建立了清料法加工鹌鹑皮蛋的配方、合适浓度与配套加工技术。创立了利用鸡蛋加工皮蛋的技术与配方。首次研究创建了皮蛋清料生产法，探明了碱度变化规律和最佳浓度，并提出"清料法生产"新

研发阶段/n洁蛋是指禽蛋产出后，经过清洁、消毒、烘水、检验、分级、涂膜及包装等系列处理后的鲜蛋产品，品质安全可靠，保质期长，可直接上市销售。目前，许多发达国家规定禽蛋产出后必须经过清洁处理才能上市销售。北美、欧洲和日本禽蛋的清洗消毒率已经达到了100%。所有鸡蛋必须经过清洁处理才能上市。该成果采用安全的清洁消毒剂进行快速脱脏（禽粪、血污、杂草等）与清洁消毒，不仅快速、效果好，而且不影响蛋的品质；采用纯天然的涂膜保鲜剂，不仅安全、成本低，而且保鲜效果好，鲜蛋保鲜时间达到6个月以上；形成的工艺流程简洁实