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2020年10月10日
【合肥新闻联播】中国科大两项成果同时在国际顶级学术期刊发表

10月9号凌晨,中国科学技术大学赵忠教授团队和季恒星教授团队的两项科研成果在国际顶级学术期刊《Science》上刊发,这两项成果分别是赵忠团队发现植物干细胞广谱抗病毒机制、季恒星团队的新型电极材料助力锂电子电池快速充电技术。

当前,植物病毒病害已经成为农业生产中的第二大病害,植物一旦染上病毒将带来毁灭性的后果,比如在水稻中由稻飞虱传播的病毒(条纹叶枯病和黑条矮缩病)一旦爆发,轻则减产16%左右,重则绝收。“茎尖脱毒”是少有的可以应用于大多数植物、清除体内病毒的最有效的生物技术,但其深层机理一直未被揭示。

中国科学技术大学赵忠团队另辟蹊径,以传统的茎尖脱毒技术为灵感来源,历经8年潜心研究,发现WUS是一个存在于植物干细胞中的关键抗病毒蛋白。

同时,WUS蛋白也可以成为其他细胞抵抗病毒的“利器”,研究人员在植物其它细胞中表达WUS蛋白,可以保护植物免受病毒的感染。研究人员还检查了多种病毒,并证实WUS蛋白均可以抑制这些病毒对植物细胞的感染,说明WUS蛋白介导的干细胞病毒免疫具有广谱性。

下一步,研究团队计划怎样将其应用到育种中,基于蛋白质人工进化技术,筛选高抗病蛋白,并利用生物技术转入多种作物中,以得到广谱高抗病的作物新品种。

近年来,电动汽车愈发受到市场青睐,但漫长的充电时间也让人望而却步。传统燃油汽车仅需五分钟即可满油增程500公里,而目前市售最先进的电动汽车则需要“坐等”充电一小时才能达到同样的增程效果。发展具有快速充电能力的大容量锂离子电池一直是该行业的重要目标。一项最新研究突破使该目标更加接近。

中国科学技术大学季恒星教授研究组与合作者们在新型锂离子电池电极材料研究方面取得重大突破:全新设计的黑磷复合材料使兼具高容量、快速充电且长寿命的锂离子电池成为可能。

季恒星团队采用“界面工程”策略将黑磷和石墨通过磷碳共价键连接在一起,在稳定材料结构的同时提升了黑磷石墨复合材料内部对锂离子的传导能力。实验室的测量结果表明,电极片充电9分钟即可恢复约80%的电量,2000次循环后仍可保持90%的容量。

在新技术的基础上,团队将在基础研究层面和规模制备技术方面继续探索,使论文中的研究结果更加贴近电池产业的要求。

《合肥新闻联播》 (2020年10月09日)

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