電液（yè）動
齶式（shì）閘門最新消息：中國科學技術大學潘建偉、趙（zhào）博等與中國科學院化學所白春禮小組合作，在超冷原子分子混合氣中首次合成三（sān）原子分子，向基於超冷原子分子的（de）量子模擬和超冷量子化學的（de）研究邁出重要一步。該成果2月10日發表於《自然》。
量子計算和量子模擬具有強大（dà）的並行（háng）計算和模擬能力（lì），不僅能夠解決經典計算機無法處理（lǐ）的計算難題，還能有效揭示複雜物理係統的規律，從而為新（xīn）能源開發（fā）、新材料設計等提供指導。利用高度可控的（de）超冷量子氣體來模擬複雜的難於計算的物理係統（tǒng），可以對複雜係統進行精確的全方位研究，因而在（zài）化學反應和新型材料（liào）設計中具（jù）有廣泛的應用前景。
超冷（lěng）分子將為實現量子計算打（dǎ）開新思（sī）路，並為量子模擬提供理想平台（tái）。但由於分子內部的振動轉動能級複雜，通過直接冷卻的方法來製備超（chāo）冷分子非常困難。超冷原子技術的發展（zhǎn）為製備超冷分子提供了一條新途徑。人們可以（yǐ）繞開直接冷卻分子的困難，從超冷（lěng）原子氣中（zhōng）利（lì）用激（jī）光、電（diàn）磁場等來合成分子。從原（yuán）子和雙原子分子的混合氣中合成三原子分子，是合成分子領域的重要研究方向。
中國科學技術大學（xué）研究小組在（zài）2019年首次觀（guān）測到超低溫下原子和雙原子（zǐ）分子的Feshbach共振。在Feshbach共振附近，三（sān）原子分子束縛態的能量（liàng）和散射態的能量趨於（yú）一致，同（tóng）時散射態和束縛態之間的耦合被大幅度地共振增（zēng）強。原子分子Feshbach共（gòng）振的成功（gōng）觀測（cè），為合成三原子分子提供了（le）新機遇。
在該項研究中，中國科學技術大學研究小組和中國科學院化學（xué）所研究小組（zǔ）合作，首次成功實（shí）現了利（lì）用射（shè）頻場相幹合成三原子分子。在實驗中，他們從接近絕（jué）對零度的超冷原子混合氣（qì）出發（fā），製（zhì）備了處於單一超精細態的鈉鉀基態分子。在鉀原子和鈉鉀分子的Feshbach共振附近，通過射頻場（chǎng）將原子分子的散射（shè）態和三原子（zǐ）分子的束縛態耦合在一起。他們成（chéng）功地在鈉鉀（jiǎ）分子的射頻損失譜上觀測到射頻合成三原子分子信號，並測量（liàng）了Feshbach共振附近三原（yuán）子分子的束縛能。這一成果為量子模擬和超（chāo）冷化學的研究（jiū）開辟了一條新道（dào）路。
中（zhōng）國科學技術大學劉海燕教授、陳泉副教授團（tuán）隊基（jī）於數據驅動原理，開辟出一條全新的蛋白（bái）質從頭設計路線，在蛋白質設計這一前沿科技領域實現了關（guān）鍵核心技術的原始創新，為工業酶、生物材料、生物醫藥蛋白（bái）等功能蛋白的設計（jì）奠（diàn）定了堅實（shí）的基礎。相關成果北京時間2月10日（rì）發表於《自然（rán）》。
蛋白質是生命的基礎，是生命功能的主要（yào）執行者，其結構與功能由氨基酸序列所決定。目前，能夠形成穩定三維（wéi）結構的蛋白質，幾乎全部是天然蛋白質，其氨基酸序列是長期自然進（jìn）化形成。在天然蛋白結構功能不能滿（mǎn）足工業或醫療應用需求時，想要得到特定的功能蛋白，就需（xū）要對其結（jié）構進行（háng）設計。近年來，國（guó）際上蛋白質從頭設計的代表性工作主要采用（yòng）RosettaDesign——使用天然結構片段作為構建模塊來拚接產生人工（gōng）結構。然（rán）而，這種方法（fǎ）存在設計結果單一、對主鏈結構細節過於敏感等不足，顯著限製了設計主鏈結構的多樣性和可（kě）變性。
中國科學技術大學相關團隊長（zhǎng）期深耕計算結構生物學方向的基礎研究和應用基礎研究。施蘊渝（yú）院士是國內這一（yī）領域的開拓（tuò）者。劉海（hǎi）燕教授、陳泉（quán）副教授團隊十餘年來致力於（yú）發（fā）展數據驅動（dòng）的（de）蛋白質設計方法。該（gāi）團隊首先建立了給定主鏈結（jié）構設計氨基酸序列的ABACUS模型，進而發展了能在氨基酸（suān）序列待定時從（cóng）頭設計全新主（zhǔ）鏈（liàn）結構的SCUBA模（mó）型。理論計算和實驗證明，用SCUBA設計主鏈結構，能夠突破隻能用天然片（piàn）段來拚接（jiē）產生新主（zhǔ）鏈結構的限製，從而顯著擴（kuò）展從頭（tóu）設計蛋（dàn）白的結構多樣性（xìng），甚至設計出不（bú）同於已知天然蛋白的新穎結構。“SCUBA模型+ABACUS模型”構成了能夠（gòu）從頭設計具有全新結構和序列的人工蛋白完整（zhěng）工具鏈，是RosettaDesign之外目前唯一經充分實驗驗證的蛋白質從頭（tóu）設計方（fāng）法，並與之互為補充。在論（lùn）文中，團隊報道了9種從頭設計的蛋白（bái）質分子的高分辨晶體結構，其中5種蛋白質（zhì）具有不同於已知天然（rán）蛋（dàn）白的新穎結（jié）構。
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扇形閘門認為，這項工（gōng）作中（zhōng）提出（chū）的方法具有足夠的新穎性和實用性；從頭設計蛋白質具有挑戰性（xìng），本工作（zuò）中6種不（bú）同蛋白質的高分辨率設計是一項重要成就，證明這種方法運（yùn）行良好。
中國科學技術大學陳仙輝、扇形閘門和王震宇等組成的團隊，近日在籠目（mù）超導體CsV3Sb5中發現一種新型（xíng）電子向列相（xiàng）。該發現不僅為理解籠目結構超導體中電荷密度波與超導電性之間的反常競（jìng）爭提供了重要實驗證據，也為進一步研究關聯電（diàn）子體係中與非常規超導電性密切相關的交織序提供了新的研究方向。相關成果2月10日（rì）發表於《自然（rán）》。
電子向列相廣泛存在於高溫超導體、量子霍爾絕（jué）緣體等電子體係，與高溫超導電性之間存在緊密聯係，被（bèi）認為是一種與高溫超導相關（guān）聯的交織序。探索具有新結構超（chāo）導材料體係，從而進一步研究超導與各種交（jiāo）織序的關聯是當前領域的（de）一個重要研究方向，其中一類備受關（guān）注（zhù）的體係為二維籠目結構。理論預測二維籠（lóng）目體係可呈現出新（xīn）奇的超導電性和豐富的（de）電子有序態，但長期（qī）以來缺乏（fá）合適的材（cái）料體係實現其關聯物理，籠目超導體CsV3Sb5的發現為該方向的探索提供新的研究體係。
陳仙輝（huī）團隊在前期研究中已成功揭示該體係中麵內三重調製的電荷密度波態，以（yǐ）及電（diàn）荷密度波與超導電（diàn）性在壓力下的（de）反常競爭關係。
在此基礎上，團（tuán）隊（duì）結合掃描隧道顯微鏡、核磁共振以及彈性電阻三種實驗技術（shù），發現體係在進入超導態之（zhī）前，三（sān）重調（diào）製電（diàn）荷密度波態會進一步演化為（wéi）一種熱（rè）力學穩定的電子向列相，並確（què）定（dìng）轉變溫度（dù）在35開爾文左右。新型電子向列相（xiàng）具（jù）有Z3對稱性，在理論上被three state Potts模型所描述，因而又被稱為“Potts”向列相。有趣的是，這種新型電子（zǐ）向列相近期在雙層轉角石墨烯體係中也被觀察到。
這一（yī）成果不僅在籠目結構超導（dǎo）體（tǐ）中揭示（shì）了一種新型電子向（xiàng）列相，也為理解這類（lèi）體係中超導與電荷密度波之間的競爭提供了實驗證據。此前的掃描隧道譜研究表明，CsV3Sb5體係中可能存在（zài）超導電性與電荷密度波序相（xiàng）互交織而形成的配對（duì）密度波態（PDW）。在超導轉變（biàn）溫度之上發現的（de）電子向列序，可（kě）以被（bèi）理（lǐ）解（jiě）成（chéng）一種與（yǔ）PDW相（xiàng）關的交織序（xù），這一結果也為理（lǐ）解高溫超導體中的（de）PDW提供了重要線索和思路。
