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仅最近3天，清华大学就有6项科研成果分别在Nature和Science发布。除了此前报道过的1篇Nature封面文章和1篇Nature网站在线发文(此前报道：同一天2篇Nature!清华大学两团队最新科研突破!)，另外4项成果如下：
Nature
1.清华大学化学系刘强副教授课题组在手性识别与不对称催化研究领域取得新进展。
2.清华大学水利水电工程系杨雨亭副教授团队系统地揭示了河川径流过程对降雪变化的复杂响应机理，阐明了冬季降雪减少对径流季节性的影响规律。
3.清华大学生命科学学院刘俊杰副教授、陈春来副教授团队和北京大学生命科学学院白洋研究员团队合作发现CRISPR免疫增效子，建立Cas9核酸酶生长进化模型。
Science
清华大学航天航空学院、柔性电子技术实验室张一慧教授课题组提出了一种具有三维架构的新型电子皮肤(简称“3DAE-Skin”)。
01在手性识别与不对称催化领域取得新进展
北京时间5月29日，化学系刘强课题组相关研究以《微小差异烷基取代酮亚胺化合物的不对称氢化》(Asymmetric hydrogenation of ketimines with minimally different alkyl groups)为题在线发表于《自然》(Nature)网站。
Nature 网站论文截图
课题组通过设计并构建一类具有精细可调限域结构的阴离子型锰氢催化活性中间体，在酮亚胺化合物的不对称氢化反应中成功实现了对微小差异烷基取代基之间的精准手性识别。
此项研究不仅为高效手性催化剂的设计提供了新思路，也为在不对称催化反应中实现极具挑战性的手性识别提供了有益的参考。
论文链接：www.nature.com/articles/s41586-024-07581-z
微小差异烷基取代基之间的手性识别：存在的挑战及催化剂设计
刘强副教授(前排左三)课题组合影
02揭示降雪变化对径流季节性的复杂影响
北京时间5月30日，水利水电工程系杨雨亭团队在《自然》(Nature)网站在线发表题为《雪量减少世界中的径流季节性》(Streamflow seasonality in a snow-dwindling world)的研究论文，系统地揭示了河川径流过程对降雪变化的复杂响应机理，阐明了冬季降雪减少对径流季节性的影响规律。
Nature 网站论文截图
研究基于北半球3000余个受降雪影响流域的长期(1950-2020)水文气象观测资料分析发现，冬季降雪减少导致春季融雪时间普遍提前、降水质心时间推后。由于不同流域径流发生时间对融雪和降水的敏感性存在差异，在降雪比例较高的流域，冬季降雪减少导致径流提前;而在降雪比例较低的流域，冬季降雪减少导致径流推后。上述两种相反的变化趋势存在一个降雪比例阈值，即多年平均降雪比例约为40%，该阈值对应的平均海拔高度约为1500米。研究还发现降雪减少导致暖季径流和年径流峰值显著下降，从而降低了径流的季节变异性。同时，降雪减少增强了径流的季节变异性与径流质心发生时间在年际间的波动。
该研究系统揭示了气候变暖背景下融雪径流响应规律，改写了“降雪减少、融雪提前、径流提前”的传统认知，为全球升温背景下降雪减少对径流过程的影响提供了新的机理认识。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-024-07299-y
径流质心时间受冬季降雪减少的影响
杨雨亭副教授(左三)、杨大文教授(右一)带领学生在黄河源野外考察
03发现CRISPR免疫增效子 建立Cas9核酸酶生长进化模型
北京时间5月30日，清华大学生命科学学院刘俊杰(Jun-Jie Gogo Liu)课题组联合北京大学生命科学学院白洋课题组和清华大学生命科学学院陈春来课题组在《自然》(Nature)网站在线发表了题为《CRISPR免疫增效子PcrIIC1增强细菌Cas9系统免疫能力》(Pro-CRISPR PcrIIC1-associated Cas9 system for enhanced bacterial immunity)的研究论文。
Nature 网站论文截图
该研究开发了一套基于结构的SGT进化轨迹分析，鉴定出II-C亚型Cas9的进化趋势，首次发现了一类新型的CRISPR免疫增效子可以通过二聚化Cas9效应器提升Cas9活性，这些结果不仅有助于进一步理解CRISPR系统的进化历程，还为未来基于CRISPR免疫增效子的高效基因编辑工具的开发奠定了基础。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-024-07486-x
结构生长轨迹分析方法(左)和II-C型Cas9的生长轨迹图(右)
刘俊杰副教授(右)和学生们在赏析结构模型
陈春来副教授(左六)和研究团队
04提出了一种具有三维架构的新型电子皮肤
北京时间5月31日，航天航空学院、柔性电子技术实验室张一慧教授课题组在《科学》(Science)杂志发表了题为《仿人类皮肤机械感知功能的三维架构电子皮肤》(A Three-Dimensionally Architected Electronic Skin Mimicking Human Mechanosensation)的研究论文。该工作被选为 Science 官网的焦点图片。
张一慧教授成果报道被选为 Science 网站焦点图片
Science 网站论文截图
该课题组提出了一种具有三维架构的新型电子皮肤(简称“3DAE-Skin”)，其结构中的力与应变传感器的三维分布效仿了人类皮肤中Merkel细胞和Ruffini小体的空间分布形式，使该器件能够从物理层面解耦地测量压力、剪切力和应变。课题组基于该器件(3DAE-Skin)，结合深度学习算法，研制出只需通过触摸便可同时测量物体模量及局部主曲率的先进触觉系统，展示了其在判别食物新鲜程度等真实场景中的应用，并深入探讨了其在物理量定量测量(如摩擦系数等)、人机交互等重要领域的应用潜力。
论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.adk5556
基于新型电子皮肤器件研制的触觉系统：时空映射与模量曲率定量测量
张一慧教授(前排左)课题组合影
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