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“抽刀断水水更流”？不，是“激光切水出图案”

在你眼中，水是什么形状？有什么样的面孔？狂野波涛？平静湖面？坚韧？自由？柔情？科学家告诉你，水可以是饼状的！

“天下莫柔弱于水，而攻坚强者莫之能胜，以其无以易之。”如何驯服水并为我所用，自古以来就是一门学问。近年来，微量水的图案化和流动控制在材料科学、化学、生物医学等领域引起广泛关注。当下，控制微量水形貌和流动的主要手段是预先加工固体通道，但由于水的无序性和流动性，精准加工水仍存在挑战。

近日，西安交通大学生命科学与技术学院仿生工程与生物力学研究所用疏水性的SiO2纳米颗粒包覆在水的表面构建了厚度为亚毫米级的水饼，成功实现“激光切水”的构想并制造出多种“水图案”。他们通过实验探究了水的体积对水饼面积、水饼厚度对切割可行性及水饼厚度、激光扫描速度对加工精度等影响，得到了优化后“激光切水”的实验参数，激光切水加工的微流控芯片精度可达350mm。他们应用激光切割机成功加工出十字交叉通道、分散型通道、阵列型通道、弯曲通道、集成型通道、螺旋通道等常用的微流控芯片。

在应用层面，通过激光切割水制备的微流控芯片具有开放、透明、透气等特点，在化学、健康、材料科学和生物医学等众多应用领域展示出应用潜力。

新一代静止气象卫星如何帮到光伏发电？

太阳能资源评估是高效利用光伏资源的重要前提，迫切需要高时空分辨率太阳辐射数据。地面站点可提供长期且精度较高的观测数据，但站点分布稀疏，空间覆盖严重欠缺；再分析资料可提供时空覆盖完整的全球格点化数据，但时空分辨率较粗，精度较低，不能满足精细资源评估需求。

“风云四号”是我国新一代静止轨道气象系列卫星，该系列卫星的设计目的是满足中国气象局2020年前后的业务应用和服务需求。风云四号系列的首发星（FY-4A）作为科研试验星，已于2016年12月14日在西昌卫星发射中心成功发射。搭载在新一代静止气象卫星的光谱成像仪显著提升了光谱、时间和空间分辨率，可反演获得公里/分钟级地表太阳辐射，为太阳能资源评估提供了新手段，在光伏太阳能能源发展领域应用前景广阔。

近日，中国科学院大气物理研究所施红蓉博士等联合哈尔滨工业大学能源科学与工程学院和中国气象局卫星气象中心合作，利用风云四号A星（FY-4A）光谱成像仪数据，结合机器学习方法构建了中国地区高时空分辨率（4km/15min）地表太阳辐射数据集，进一步基于光伏模型链，获得了中国地区光伏有效辐射资源分布图，表明中国西北地区最大年有效辐射能超过1700 kWh/m2。

可以生长的薄膜！新型高性能热电材料+1

近年来，全球范围内加快推进能源转型，研究开发新能源的技术路线逐渐清晰，其中，热电材料就展现出十分广阔的应用前景。作为一种功能性材料，热电材料利用固体内部载流子运动实现热能和电能直接相互转换，其两大应用方向是温差发电和温差制冷。

磁性材料体系中有很多重要且有趣的物理现象，比如鼎鼎大名的“反常能斯特效应” （anomalous Nernst effect）。正常能斯特效应需要在强磁场下才能实现，而反常能斯特效应则能巧妙“绕”过上述缺陷。具体来说，反常能斯特效应是一种横向热电效应，它指铁磁材料在受温度梯度影响时产生的一种与温度梯度方向和自发磁化方向相垂直的电势差。在热电器件应用方面，基于反常能斯特效应制作出来热电模块具有良好的延展性与方向性，独具优势。一直以来，如何提升铁磁材料中的反常能斯特效应都是热电材料领域的研究难题。

中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心磁学国家重点实验室M03组沈保根院士团队长期致力于新型永磁材料的探索研究。近期，该团队对Fe-Pt系永磁薄膜中的反常能斯特效应进行了系统研究。他们发现，Fe3Pt合金薄膜在室温下具有巨大的反常能斯特效应，约为Fe薄膜的10倍。该研究利用Pt 5d态与Fe 3d态之间存在的较强的共价杂化，及较强的自旋—轨道耦合作用，借助分子束外延技术（MBE）生长了Fe3Pt薄膜，并利用高分辨透射电子显微镜对样品进行表征，显示了Fe3Pt薄膜的高质量外延生长。另外，通过测量Fe3Pt的ANE发现其反常能斯特系数Syx相比于FePt提高了近4倍，这令该材料在无外磁场下的新型热电器件方面显示出极大应用潜力。

一段肺炎链球菌的“耐药演进史”徐徐展开

肺炎链球菌可导致肺炎、脑膜炎等多种疾病，多重耐药肺炎链球菌的流行增大了其感染的治疗难度，了解多重耐药菌的形成和发展规律对于耐药的控制至关重要。目前我国缺少大规模的肺炎链球菌分子流行病学及全基因组数据分析，对于多耐药克隆在我国形成和演化规律的研究仍不充分。

细菌耐药表型分为多耐药（MDR）、泛耐药（XDR）、全耐药（PDR）。多耐药（多重耐药）指病原体对3类及以上抗菌药物同时耐药/不敏感，目前临床常见病原菌几乎都是多耐药菌；泛耐药指除1—2类抗菌药物外，几乎对所有类别抗菌药物不敏感，所谓的“超级细菌”即为泛耐药菌；全耐药指目前临床应用的所有类别抗菌药物中的所有品种均不敏感，目前临床上尚未发现全耐药菌。

近日，微生物研究所冯婕团队与北京大学第一医院临床药理研究所李耘团队合作，系统阐释了我国肺炎链球菌多重耐药克隆群CC271的产生和演化历史。研究团队对时间跨度14年的1312株肺炎链球菌进行了基因组测序及耐药表型分析，与来自全球肺炎链球菌基因组测序计划（GPS）的数据相结合，进行系统基因组学分析。结果显示，当前在CC271克隆群中主导的两个克隆（19F ST271-B和19A ST320），均是从同一个低耐药的祖先克隆（19F ST271-A）中分别独立演化而来。其中第一优势耐药克隆为19F ST271-B，它对β-内酰胺高水平耐药，且对头孢菌素类药物具有尤为高的耐药性。

这个精准防治冠心病的基因风险评分模型“抓早抓小”

冠心病是导致人类死亡的最主要疾病之一，受个体遗传、代谢及不良生活方式的共同影响，其中遗传因素的影响约为40%—60%。个体基因信息在一生中基本保持不变，并且早在婴幼儿时期即可通过血液或唾液等无创方式采集获得。基于此，北京基因组研究所（国家生物信息中心）汪敏先研究组与美国博德研究所Amit V.Khera研究组合作研发GPSmult模型。该模型能在生命最早期基于个体基因信息预测其未来发生冠心病的风险，从而为尽早预防与干预疾病争取了广阔的时间窗口。

科研人员在利用冠心病单族裔及单疾病遗传关联信息的模型基础上，进一步开发整合不同族裔人群背景及多个冠心病临床危险因素信息的全基因组多基因风险评分新模型，其预测的准确性超过了美国临床预防医学领域用于评估个体动脉粥样硬化性心血管疾病患病风险的“金标准”——美国心脏病学会/美国心脏协会合并队列方程组，大幅提高了利用基因组遗传信息预测个体未来患冠心病风险的准确度，能够进一步改善约40%个体的风险预测准确性。

图/视觉中国

拥有“第三种生命形态”的它们藏不住了

在微生物圈有一类神秘的成员，它是单细胞结构，是生物圈边界的界定者，在世界范围内特别是高盐、强酸、强碱、极寒等严苛环境中广泛分布，是同真核生物、细菌相并列的第三种生命形式，这就是古菌（Archaea）。由于它们的存在太过“低调”，所以不像前两界那样广受关注，但近年来，古菌生物学迎来了一轮复兴。

中国科学院微生物研究所东秀珠团队致力于自然界中分布最广泛、种类最丰富的古菌类群——甲烷古菌的遗传基因转录及相关机制研究，近期取得了新进展。该团队在前期有关古菌转录终止的研究基础上，通过建立新的全长转录组测序技术，并整合dRNA-seq，Term-seq及Illumina RNA-seq，在单碱基水平确定了模式甲烷古菌的操纵子组成。研究也表明，操纵子内部终止机制可能是古菌物种中普遍采用的一种新转录调控模式。