科創中國· 成果

國際最大超導磁體動態測試設施建成

日前，中國科學院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所建設運行的國家重大科技基礎設施“聚變堆主機關鍵系統”子系統“聚變工程堆中心螺管系統”完成首輪測試實驗，最大測試電流達到穩態48千安，超過47千安的設計值。實驗結果表明，該設施達到總儲能406.7兆焦、可用測試磁體內徑1500毫米、最高場強12特斯拉、接頭電阻0.1納歐，全面達到設計指標，成為目前國際尺寸最大、實驗條件最完善的大型超導磁體動態性能測試系統。

后續，項目組將進一步優化系統控制，開展深入的高磁場變化率、更大電流、更高磁場、極端事故工況等科學研究。

聚變工程堆中心螺管系統的建成，能夠為未來聚變堆提供良好的實驗條件，并為低溫、材料、凝聚態物理、超導應用等其他領域提供一流的大型測試平臺。

華南理工大學團隊鋰金屬電池領域獲進展

華南理工大學教授嚴克友團隊成功在鋰金屬負極界面表面構建了同時具有高電子絕緣性、高離子電導率和高化學穩定的理想型固態電解質界面，提升了鋰金屬電池的性能和安全性。相關研究成果已發表在學術期刊《自然》上。該成果將為研發、制造新一代高性能鋰電池、推動新能源汽車以及光伏—儲能一體化等領域發展提供新的關鍵技術。

該團隊利用單斜相m-Li2ZrF6納米顆粒作為添加劑，成功在鋰金屬負極表面構建了具有優異電化學性能固態電解質界面，實現了鋰金屬電池在高載量、低N/P值（電池負極面容量與正極面容量的比值）和超高倍率下的穩定循環，能夠在2C充電倍率下循環3000次后依然擁有80%的容量保持率，達到同級別最高水平。

中科大研究揭示火星核幔分異過程

核幔分異是類地行星歷史上規模最大的物質重組過程，奠定了類地行星的長期演化格局，為理解火星的形成演化和地球等類地行星的演化規律提供了重要參考。目前，由于數據的稀缺性和火星核成分的不確定性，科學家對火星核幔分異過程尚不明晰。

近日，中國科學技術大學教授李云國團隊等通過第一性原理自由能計算揭示了火星核和火星幔的分離過程，發現了約束火星的核幔分離發生在超于先前估計的高溫高壓條件下。該研究對理解火星內部結構與長期演化具有重要意義。相關研究成果發表在《科學通報》上。

研究通過分析氧化鐵在核與幔物質間的分配行為，并結合美國“洞察”號火星探測器提供的火星化學組成數據，對火星的核幔分異過程進行了重新評估。研究發現，火星的核幔分異發生在超過2440K的溫度和14至22GPa的壓力下。這些估計值高于此前相關報道，但與火星隕石中的中度親鐵元素豐度及火星聚積模型的結果相符。這一研究修正了人們對火星核形成條件的認識，并為未來行星形成模型提供了新的研究視角。

典型冰川儲量調查首次采用航空冰雷達技術

近日，中國科學院空天信息創新研究院航空遙感中心承擔的“2024年度甘肅省典型冰川航空冰雷達透視探測項目”通過驗收。

這是我國首次利用航空冰雷達技術，對老虎溝12號冰川、七一冰川、寧纏河3號冰川等開展典型冰川儲量調查。相關成果有望為河西走廊各流域水資源管理和決策、祁連山生態環境保護與區域可持續發展等提供關鍵數據支撐。

航空冰雷達是搭載在飛機上對冰川進行透視觀測的雷達。航空冰雷達向冰川發射低頻段電磁波并接收冰川表面和冰底基巖的散射回波。通過對接收到的散射回波進行處理和反演，科研人員可獲得冰川厚度和儲量信息。與傳統技術相比，航空冰雷達具有穿透冰川表面獲取冰川內部信息和冰川底部信息的能力。

植物“耐熱有道”有新機制

隨著全球持續變暖，高溫熱害頻發重發，嚴重影響農業生產和農民增收。因此，挖掘高溫抗性基因資源、探究植物高溫響應機制，成為當前亟待解決的重大科學問題。

安徽農業大學作物抗逆育種與減災國家地方聯合工程實驗室李培金團隊首次發現RDM16蛋白能夠響應溫度變化形成凝聚物，在植物耐熱過程中發揮重要功能。相關研究成果日前刊發在《自然·通訊》上。

李培金團隊經過多年研究發現，RDM16含有低復雜性結構域CC1，其中的精氨酸殘基能夠決定RDM16凝聚體的形成，在植物耐熱過程中發揮關鍵作用。進一步研究揭示，RDM16能形成兩種信使核糖核酸剪接變體，分別是RDL和RDS，兩者能夠在蛋白水平發生相互作用，并且RDS可以促進RDL形成蛋白凝聚物，相互協同實現植物的耐熱功能。

石墨烯制備發現新方法

中北大學教授孫友誼團隊利用膠體化學體積排斥作用，并結合二維片狀納米材料剝離新方法，實現了石墨烯高效宏量制備。相關成果日前發表在《自然·通訊》上。

研究團隊此次采用了氣泡輔助—液相機械剝離法。該方法利用在石墨層間原位產生氣泡來擴大石墨層之間的間距，替代傳統強酸強氧化擴層的機制，減少石墨片層之間的物理范德華力，并結合膠體化學體積排斥作用，促進石墨在液相機械剪切作用力下即可實現高效剝離，解決了傳統氧化還原法制備石墨烯的流程復雜、缺陷大和機械剝離法制備石墨烯產率低問題。

通過該方法制備石墨烯，不僅制備工藝流程簡單，而且石墨烯結構可控性和批次穩定性好；同時，因制備過程中使用的強酸強氧化劑及產生的廢水少，所以兼具制備過程綠色環保，石墨烯成本低、缺陷少、結構完整性好等優勢。新方法保持了石墨烯優異特性，有助于拓展其應用領域。