北京师范大学环境学院徐琳瑜教授课题组研究成果在《Nature Communications》以研究论文（Research Article）形式在线发表。研究以广州为例，在城市生态系统层面构建氮物质流核算模拟模型，在不确定条件下全面刻画氮物质流过程，从活性氮产生、流动、积累、环境负荷等方面出发，分析了1995-2015年间氮平衡在源、通量和归趋上的变化。结果显示，人为扰动不仅强化了活性氮输入，而且极大改变了城市生态系统中活性氮的分布格局。以往全国尺度的研究认为活性氮主要累积于陆地中，而本研究发现在城市尺度活性氮大量富集于大气中，而不是陆地中。人工固氮（Haber-Bosch N fixation, HBNF）倾向于生产供人类消费的合成氨产品（如塑料、橡胶等），而不是用于生产农业用的化肥，进而导致合成氨产品在人类子系统中的积累。工业活性氮在人类子系统中迅速积累，这可能作为已有学者报道的全球未知氮汇的一种解释。 研究表明，在城市中应该更关注化石燃料燃烧、工业含氮产品、食品氮消费等引起的活性氮输入及环境损失。特别地，工业合成氨产品延缓了活性氮向环境的释放，这种由活性氮释放延迟引起的遗留效应（legacy effect）可能对环境和人类健康造成巨大威胁。因此，要提高工业合成氨产品的再利用率，降低工业合成氨产品生产、使用以及处理全过程中的活性氮损失。

本成果针对城市水电气热等综合能源数据来源广泛，结构复杂，且与用户、时间、空间信息关系紧密的特点，构建了高性能综合能源数据分析平台，提出了细粒度的能源数据分析理论框架及方法，并将其应用于智慧城市建设。

北京师范大学环境学院徐琳瑜教授课题组研究成果在《Nature Communications》以研究论文（Research Article）形式在线发表。研究以广州为例，在城市生态系统层面构建氮物质流核算模拟模型，在不确定条件下全面刻画氮物质流过程，从活性氮产生、流动、积累、环境负荷等方面出发，分析了1995-2015年间氮平衡在源、通量和归趋上的变化。结果显示，人为扰动不仅强化了活性氮输入，而且极大改变了城市生态系统中活性氮的分布格局。以往全国尺度的研究认为活性氮主要累积于陆地中，而本研究发现在城市尺度活性氮大量富集于大气中，而不是陆地中。人工固氮（Haber-Bosch N fixation, HBNF）倾向于生产供人类消费的合成氨产品（如塑料、橡胶等），而不是用于生产农业用的化肥，进而导致合成氨产品在人类子系统中的积累。工业活性氮在人类子系统中迅速积累，这可能作为已有学者报道的全球未知氮汇的一种解释。 研究表明，在城市中应该更关注化石燃料燃烧、工业含氮产品、食品氮消费等引起的活性氮输入及环境损失。特别地，工业合成氨产品延缓了活性氮向环境的释放，这种由活性氮释放延迟引起的遗留效应（legacy effect）可能对环境和人类健康造成巨大威胁。因此，要提高工业合成氨产品的再利用率，降低工业合成氨产品生产、使用以及处理全过程中的活性氮损失。

基于金属纳米粒子的局域表面等离激元因其高局域强度，小局域尺度，高灵敏度等特点，被大量应用在不同领域。但是，几个飞秒的超短模式寿命(dephasing time)大大限制了其应用的广泛性和实用性。该工作设计的多层结构实现了局域表面等离激元和传播表面等离激元的强耦合(图1(a))。动态数值模拟结果也清晰地证明在强耦合下局域表面等离激元模式和传播表面等离激元模式之间的能量交换。近场方面，光电子显微镜对表面等离激元模式进行直接成像，大大突破了原有的远场探测技术的限制。并且结合不同激发光源，实现不同维度的探测。结合波长可调的激光光源，光电子显微镜在频域记录下表面等离激元模式随波长变化的强度演化过程(图1(b))。结合超快泵浦探测技术，光电子显微镜在时域记录下表面等离激元模式随时间变化的演化趋势。该工作更加深入并直观地探测强耦合体系中的能量转换过程，并通过强耦合中失谐量的改变实现模式寿命的操控，相较于未耦合的局域表面等离模式，强耦合的模式寿命由6飞秒(10-15秒)提高到10飞秒。这一研究成果对进一步发展基于表面等离激元的人工光合成、生物传感等应用具有重要的指导价值。图1、（a）光电子显微镜和多层结构示意图，（b）远场和近场探测曲线、不同波长激光激发下光电子显微镜记录的局域表面等离激元模式分布图。 此研究是由北京大学和日本北海道大学共同合作完成，北京大学物理学院博士生杨京寰和重大仪器项目的国际合作者、北海道大学助理教授孙泉为该文章的共同第一作者，北京大学龚旗煌院士和北海道大学Misawa教授为共同通讯作者。除了自然科学基金委的国家重大科研仪器研制项目，该工作还得到了科技部、北京大学人工微结构和介观物理国家重点实验室、极端光学协同创新中心、“2011计划”量子物质科学协同创新中心、日本文部科学省及学术振兴会、北海道大学纳米技术平台等单位的支持。目前国家重大科研仪器研制项目“飞秒-纳米时空分辨光学实验系统”的研制正在有序推进中，已经取得了一批包括此工作在内的阶段性成果。该实验系统的核心仪器是附带低能电子显微功能的光电子显微镜(PEEM), 其激发光的波长覆盖范围从极紫外到近红外(图2)。下一步该实验系统有望在二维材料、光电材料与器件、表面介观物理等研究领域大显身手、发挥积极作用。图2、北京大学研究团队的飞秒纳米时空分辨系统

西南交通大学​​经济管理学院2017级硕士研究生袁韵在导师指导下与国内外多名教授共同合作研究，于伦敦时间2020年4月29日在国际顶级期刊《自然》（Nature）在线发表论文《人口流动驱动新冠肺炎疫情在全国的时空分布》（Population Flow Drives Spatio-Temporal Distribution of COVID-19 in China）。该论文构建了“人口流动-风险源模型”，模型能利用有关人口流动的匿名整合数据准确预测新冠肺炎疫情的扩散时间和地域分布，便于决策者进行有效地风险评估和资源分配。在开发该模型时，研究人员基于匿名移动电话位移数据，对在2020年1月1日至1月24日期间武汉流出或途经武汉的11478484人次进行了分析，这些人口迁移至全国31个省的296个地级市。他们的研究显示，湖北省的封城举措是非常正确的，它能及时控制传染源的传播，有效降低了各地疫情的风险。此外，研究人员发现，根据2020年2月19日武汉外流人口的分布，能够准确预测到全国新冠病毒感染者的相关频率和地理位置分布。此外，通过“人口流动-风险源模型”衍生出的一个疫情发展的基准趋势和一个指数，可以用来评估随着时间的推移不同地区新冠病毒传播的风险。与大多数流行病学预测模型不同的是，他们团队构建的模型基于人口的实际流动情况来预测疫情的地域分布和传播趋势。对于新冠肺炎疫情，该模型至少提前一周预测了全国范围内的病例感染情况和地理分布。团队的研究结果能够对各地疫情风险的大小进行预警，并探测出社区传播严重的地区，在疫情发展的早期为相关部门提供决策依据，以便其能够及时采取应急措施。论文作者在摘要中提到，任何国家的决策者都可以使用这种方法，利用现有的人口流动数据进行快速而准确的风险评估，并在疫情爆发之前规划有限的资源分配。本文的作者之一，美国耶鲁大学教授尼古拉斯·克里斯塔斯基称：“这项研究结果揭示了中国有关新冠病毒案例报告的准确性，从不同来源获得的完全不同的信息（移动通信显示的人口流动）可以很好地预测病例数，这符合流行病学的预期（至少在2月19日之前）。”该项研究发布后，国际上有BBC等30多个新闻媒体报道，国内媒体也有许多报道，其中，央视国际电视CGTN、中国日报、中国科学报、环球时报、文汇报、中新网等政府官方媒体都强调了这项研究对于疫情防控的重要意义。除了文章本身的学术贡献之外，该项研究也表明，中国的疫情研究是国际合作并且是公开透明的：论文于2020年2月18日提交至世界权威学术期刊《自然》并传递给相关的国际机构，第一时间与世界分享了我国抗击疫情的经验。此外，通过论文可以看出，我国武汉以外的疫情数据是有时空规律的，与第三方的手机流动性数据完全契合，以学术证据反驳了国际上的某些谣言和诽谤。

传统无信号控制环形交叉口适应于流量较小的交叉口，当流量增加时，往往成为城 市交通拥阻的主要发生地之一，国内大量环形交叉口面临改造问题。 本成果基于杨晓光教授首先提出并践行的“环形交叉口左转二次控制理论”，对环 形交叉口在空间上和时间上形成了优化设计技术，包括机动车交通和慢行交通空间设计 与信号控制技术，以及非常规环形交叉口的布局设计；以及信号控制中的主要参数相位 相序、绿灯时间、相位损失时间的计算方法。 成果给出了信号控制环形交叉口通行能力关键影响因素间的定量关系，可以最佳确 定绿灯间隔时间、环道左转容量等参数。并提出了信号控制环形交叉口直行与左转通行 能力的计算方法，在此基础上，可计算分析信号周期、中心岛半径与环形交叉口通行能 力的最佳组合。 本成果的应用将规范各类环形交叉口的交通秩序，改善城市交通面貌；极大地提高 环形交叉口的通行效率，缓解城市道路交通压力；避免对环形交叉口进行无谓改造，节 省城市建设资金，减少对城市环境等的破坏。

本成果针对城市水电气热等综合能源数据来源广泛，结构复杂，且与用户、时间、空间信息关系紧密的特点，构建了高性能综合能源数据分析平台，提出了细粒度的能源数据分析理论框架及方法，并将其应用于智慧城市建设。 项目特色：  统一高效的综合能源数据存储与计算服务平台，实现数据共享和业务融合；  综合考虑用户的用电行为、用户间关联关系、时间、日期对用户能源需求的影响进行建模；  融合分析用户多类能源的综合用电需求，并采用基于隐变量的聚类算法在隐含用电需求空间中对用户进行聚类。 市场应用前景： 建成统一高效的综合能源数据存储与计算服务平台，实现天津城市电网结构化数据、非结构化数据、采集量测数据的统一存储，提出的多因素能源使用特性细粒度分析框架，精细刻画用户的能源使用特性，比传统方法具有更加丰富的涵义和可解释性。成果有效支撑天津城市电网“十三五”期间的存储需求。为我国智慧城市综合能源数据分析领域的技术进步发挥了巨大的推动作用。

纳米金属粉体材料广泛用于催化剂、润滑剂、建筑材料、陶瓷材料、气敏材料、绝缘材料、纺织材料、发光材料、木材、灭火剂、生物医学材料等，在冶金、机械、化工、电子、国防、核技术、航空航天等领域具有极其重要的潜在应用价值。金属纳米粉体制备技术是纳米金属粉体材料研究、开发和应用的关键。本技术依托南京工业大学粉体研究所，已开发出三代年产1000公斤级高性能、高产率直流电弧等离子体蒸发金属纳米粉体连续制备产业化生产线，并实现了平均粒度在15～300nm的金属Cu、Ni、Fe、Ag、Sn、Bi、Zn、Co、不锈钢及高均匀混合性Cu-Ni-Sn等金属粉体材料的产业化生产。所制备的纳米金属粉体纯度高，可满足不同行业特别是电子行业对高纯度纳米金属粉体的需求；可满足多系列、多品种纳米金属粉体的生产，易控制粉体的粒径以及粒度分布；有利于降低粉体粒度分布范围，减小粒度；易收集，包装，且能在后续环节中保证粉体的高纯度。该生产线具有能量利用率高，制备成本低，产率高；可靠性高，易维护；原材料可适应性强，即可采用不规则金属块体，也可采用粉体；产品均一性好等优点。目前，该技术已成功转让给相关企业，并在同行业具有强的竞争优势。技术优势(特点、指标等) 生产线真空度高，极限真空度可达5×10-4 Pa，采用三枪结构，为高均匀性复合金属纳米粉体、合金纳米粉体和薄壳修饰形纳米粉体的制备奠定了基础；采用最新的等离子体电源组合技术，可有效解决国内现行产业化生产线依赖使用国外进口大功率等离子体电源的现状；根据不同金属特点，在一条生产线上，采用不同结构粒子控制器，可有效解决多品种金属纳米粉体的生产问题；引入纳米粉体分级系统，可进一步降低生产金属纳米粉体的粒度分布范围，提高产品质量；所研制的生产线已考虑到金属纳米粉体的钝化、真空储存和设备与后续产品生产设备的连接等问题；采用复合蒸发和特殊蒸发坩埚技术，可进一步提高设备能量利用率，降低制备成本；设备主要操作由计算机控制，易于操作，稳定性高。与国内现有技术相比，在粒度相同情况下，铜粉产率可提高1.5倍，镍粉产率可提高2倍，银粉产率可提高5倍，铁粉产率可提高2～5倍。基本解决了现有纳米金属粉气相法生产中存在的产率低、成本高、纯净度低等问题。中国颗粒学会鉴定结果认为该技术达到国际先进、国内领先水平。

本工艺采用纳滤膜分离技术实现印染行业连续染色的工艺如图所示，包括：（1）将纺织品放置于染浴中，将60~100℃的染液排入纳滤膜分离系统进行浓缩过滤，脱除染液的色度和悬浮物；（2）含有无机盐、碱或酸的纳滤膜渗透液返回染浴进行重复利用；（3）纳滤膜的浓缩液直接进入蒸发器进行蒸发结晶，得到固体粉体，实现回收利用；蒸发产生的蒸汽和蒸馏水进入染浴回收利用。与常规浸染工艺相比，可实现染液的循环利用，减少化学品和水的消耗，实现纺织品的连续染色，也可有效利用废染液的热能，降低印染成本和废水排放量。本成果已申请中国发明专利，可提供现场试验装置。