2017年仅过去1/3,北京大学已经发表Nature、Science和Cell共8篇,其中第一单位发表Nature、Science和Cell各2篇,此外北大教师作为通讯作者合作发表的Nature共2篇。
《自然》(Nature)、《科学》(Science)和《细胞》(Cell)作为目前国际上最顶尖的学术期刊,每期发表文章数量都很少,发表文章基本也代表了相关领域的顶尖研究成果。
发表于Nature的论文有:
化学与分子工程学院马丁课题组构建新的化学高效储放氢体系
北京大学化学与分子工程学院马丁课题组与中国科学院大学周武、中国科学院山西煤化所/中科合成油温晓东以及大连理工大学石川等课题组合作,针对甲醇和水液相制氢反应的特点,发展出一种新的铂-碳化钼双功能催化剂,在低温下(150-190℃)获得了极高的产氢效率。
该研究工作构建了新的化学高效储放氢体系,为燃料电池的原位供氢提供了新的思路,并有望作为下一代高效储放氢新体系得到应用。该研究成果发表于2017年3月23日的Nature上。

马丁,北京大学化学与分子工程学院研究员、博士生导师。1996年毕业于四川大学,获学士学位。2001年获中科院大连化学物理研究所博士学位。现任北京大学化学与分子工程学院先进催化实验室研究员。研究方向主要集中于能源催化,非贵金属催化和仿生催化三个方面。
化学与分子工程学院张锦课题组在碳纳米管水平阵列的结构控制生长方面获突破
北京大学化学与分子工程学院、纳米化学研究中心张锦教授课题组提出了一种利用碳纳米管与催化剂对称性匹配的外延生长碳纳米管的新方法,通过对碳纳米管成核的热力学控制和生长速度的动力学控制,实现了结构为(2m, m)类碳纳米管水平阵列的富集生长。
他们选用碳化钼为催化剂,制备了纯度高达90%,结构为(12, 6)的金属性碳纳米管水平阵列,密度为20根/微米。他们还用碳化钨做催化剂,制备了结构为(8, 4)的半导体性碳纳米管水平阵列,其纯度可达80%。该研究为单壁碳纳米管的单一手性可预测生长提供了一种新方案,也为碳纳米管的应用,尤其是碳基电子学的发展奠定了基础。该成果于2017年2月15日在线发表在Nature上。

张锦,北京大学教授、博士生导师。1997年获兰州大学和北京大学联合培养理学博士学位。1998-2000年在英国利兹大学从事博士后研究。2000年5月到北京大学工作至今,2006年晋升为教授。现任北京大学化学院副院长,兼任北京大学“纳米器件物理与化学”教育部重点实验室副主任、北京大学纳米化学研究中心副主任。主要从事碳纳米材料的控制合成、应用及其拉曼光谱学研究。
工学院席鹏课题组合作发表论文实现超分辨显微成像新技术
北京大学工学院席鹏课题组与澳大利亚麦考瑞大学、澳大利亚悉尼科技大学、上海交通大学合作,在超分辨显微技术方面取得重要突破。该工作通过高掺稀土上转换纳米粒子,将传统超分辨的光强降低了2-3个数量级,并揭示了由光子雪崩效应带来的受激辐射增强机制。这一机制使得研究小组仅用30mW的连续激光,即可实现28nm的超分辨,仅为激发波长的1/36。该成果于2017年2月22日在线发表在Nature上。
这一分辨率将有助于揭示细胞在不同生命周期中的结构与功能变化、病毒入侵细胞等过程。同时,由于上转换纳米粒子采用近红外光实现激发,这一发现将有助于其在深层组织上实现三维超分辨。

席鹏,北京大学工学院研究员。致力于光学超分辨成像技术的研究,发展了一系列新型超分辨技术。2015年当选美国光学学会资深会员,和中国光学学会生物医学光学分会常务委员。2013年获得绿叶生物医药杰出青年学者奖。2016年获得中国光学重要成果奖。
物理学院林金泰研究组及合作者揭示国际贸易中隐含的PM2.5污染健康影响
2017年3月30日,北京大学物理学院大气与海洋科学系林金泰课题组与清华大学地球系统科学系张强课题组、环境学院贺克斌课题组及国际合作研究团队在Nature发表论文,该项研究将全球划分为十三个区域,通过耦合排放清单模型、投入产出模型、大气化学模型和健康效应模型,首次定量揭示了全球贸易活动中隐含的PM2.5跨界污染的健康影响。
研究揭示了空气污染在经济全球化背景下已成为一个全球问题。发展中国家应该加速减排;国际社会应当提倡可持续消费,并通过建立相关合作机制促进技术转移,从而降低贸易中隐含的污染水平,推动空气污染全球治理。

林金泰,北京大学物理学院大气与海洋科学系百人计划研究员,新体制长聘副教授,2014年获国家优青资助。研究方向为大气化学与卫星遥感 。2008年获美国伊利诺伊大学大气科学博士学位,2008-2010年哈佛大学博士后,2010年起在北京大学大气物理系工作。
发表于Science的论文:
信息科学技术学院彭练矛-张志勇课题组发表5nm碳纳米管CMOS器件研究成果
2017年1月20日,北京大学彭练矛-张志勇课题组在5nm碳纳米管CMOS器件重要研究成果在线发表在Science上。
课题组在碳纳米管电子学领域进行了十多年的研究,发展了一整套高性能碳管CMOS晶体管的无掺杂制备方法,通过控制电极功函数来控制晶体管的极性。
研究成果不仅表明在10 nm以下的技术节点,碳纳米管CMOS器件较硅基CMOS器件具有明显优势,且有望达到由测不准原理和热力学定律所决定的二进制电子开关的性能极限,更展现出碳纳米管电子学的巨大潜力,为2020年之后的集成电路技术发展和选择提供了重要参考。

彭练矛教授(左)和张志勇教授(右)
彭练矛,1982年北京大学电子学系毕业,1988年在美国获物理学博士学位。现任北京大学电子学系主任、纳米器件物理与化学教育部重点实验室主任。主要研究领域为纳电子及功能材料的合成与结构;基于纳米材料的高性能电子、光电子器件的制备,器件物理,碳基集成电路的实现和系统;纳米器件在化学、生物传感及能源方面的应用。
生命科学学院李晴研究组揭示RPA在DNA复制偶联的核小体组装过程中的作用
2017年1月27日,北京大学生命科学学院、北京大学-清华大学生命科学联合中心研究员李晴研究组在DNA复制偶联的核小体组装的机制方面做出重要突破,该成果在线发表在Science上。
该工作发现单链DNA结合蛋白RPA通过结合组蛋白H3-H4,形成一个高效的平台递呈组蛋白到新合成子链起始核小体组装。这一发现揭示一条全新的DNA复制和核小体组装的偶联机制,大大促进染色质复制领域的发展。

李晴,2001年及2006年分别获北京大学学士及博士学位,2006年-2011年在美国梅奥医学院癌症中心做博士后研究。2012年入选中央组织部第三批“青年千人计划”人才项目。2012年至今任北京大学生命科学学院、北京大学-清华大学生命科学联合中心研究员。
发表于Cell的论文:
生命科学学院邓宏魁研究组建立具有胚内和胚外发育潜能的新型多能干细胞
2017年4月6日,北京大学邓宏魁研究组在Cell上在线发表论文,该研究在国际上首次建立了具有全能性特征的多潜能干细胞系,获得的细胞同时具有胚内和胚外组织发育潜能。
该项研究首次在体外建立了同时具有胚内和胚外发育潜能的干细胞系,即EPS细胞。EPS细胞为研究哺乳动物早期胚胎尤其是胚外组织发育的分子机制提供了新的工具。小鼠EPS细胞为建立小鼠遗传模型提供了新的手段。人EPS细胞的异种嵌合能力为未来利用异种嵌合技术制备人体组织和器官奠定了基础,为干细胞技术治疗重大疾病提供了新的可能。此外,采用同一培养条件即能建立人和小鼠EPS细胞,提示了EPS这一状态在哺乳动物不同物种中可能存在保守性,为未来在多个物种中广泛建立具有全能性特征的干细胞系提供了新的起点,对于干细胞研究具有重要的意义。

邓宏魁,现为北京大学教授、博士生导师。教育部“长江学者”特聘教授、国家杰出青年基金获得者、“973 计划”首席科学家、国家自然基金委创新研究群体项目首席科学家。主要从事诱导多能干细胞及细胞重编程的分子机理、人多潜能干细胞的定向诱导分化以及建立人源化小鼠疾病模型的研究。
分子医学研究所陈雷研究组与合作者揭示KATP通道结构
2017年1月12日,北京大学分子医学研究所、北京大学-清华大学生命科学联合中心研究员陈雷研究组与清华大学生命科学学院高宁研究组合作,在Cell发表文章,解析了ATP敏感的钾离子通道(KATP)的中等分辨率(5.6Å)冷冻电镜结构,揭示了KATP组装模式,为进一步研究其工作机制提供了结构模型。
生物体进化出多种方式来感知细胞内能量状态,从而维持能量稳态。KATP通道可以在细胞内ATP水平升高时关闭,从而使钾离子无法外流,进而使膜的兴奋性增加。通过这种方式,它们将细胞内的代谢水平转化为电信号。这些离子通道广泛地分布于很多组织中,并且参与多种生命过程。在胰岛β细胞中,KATP可以间接地感受血糖浓度,控制胰岛素的释放。KATP的突变会导致很多遗传性代谢疾病。例如,KATP的抑制剂可以用于治疗二型糖尿病,其激活剂可以用于治疗高胰岛素症。

陈雷,北京大学分子医学部研究所膜蛋白结构实验室主任,北大清华生命科学联合中心研究员。2005年毕业于清华大学生物科学与技术系,2010年获得清华大学生命科学学院理学博士学位,2010-2016在美国俄勒冈健康与科学大学沃勒姆研究所从事博士后研究,2016年入选“青年千人计划”。陈雷实验室主要以结构生物学手段为主,生物化学、生物物理等方法为辅研究这些离子通道的工作机理。