清华大学3天5篇Nature 一篇Science！
在最近的三天里，清华大学分别在Nature和Science上发布了6项科研成果。除了一篇Nature封面文章和一篇Nature网站在线发布的文章(报道:同一天有两篇Nature文章！清华大学两个团队最新的科研突破！)，其他四项结果如下:
Nature
清华大学化学系副教授刘强课题组在手性识别和不对称催化研究方面取得了新的进展。
2.清华大学水利水电工程系副教授杨雨亭团队系统地揭示了河流径流过程对下雪变化的复杂响应机制，阐明了冬季下雪对径流季节性的影响规律。
清华大学生命科学学院副教授刘俊杰、副教授陈春来与北京大学生命科学学院白洋研究员合作，发现CRISPR免疫增效子，建立Cas9核酸酶生长进化模式。
Science
清华大学航空航天学院、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结构的新型电子皮肤(简称“3DAE”-Skin”)。
01在手性识别和不对称催化领域取得新进展
在北京时间5月29日，化学系刘强研究小组的相关研究表明，用“细微差别烷基代替酮亚胺化合物的不对称氢化”(Asymmetric hydrogenation of ketimines with minimally different alkyl groups)《自然》在线发布问题(Nature)网站。
Nature 站点论文截图
研究小组在酮亚胺化合物的不对称氢化反应中，通过设计和构建具有精细可调限域结构的阳离子锰氢催化活性中间体，成功实现了精确的手性识别细微差别烷基替代基。
这项研究不仅为高效手工催化剂的设计提供了新的思路，也为在不对称催化反应中获得极具挑战性的手工识别提供了有利的参考。
论文链接：www.nature.com/articles/s41586-024-07581-z
细微差别烷基替代基之间的手性识别：存在的挑战和催化剂设计
副教授刘强(前排左三)研究组合影
02揭示下雪变化对径流季节的复杂影响
水利水电工程系杨雨亭团队于北京时间5月30日在《自然》中(Nature)站点在线发布题为“雪量降低世界径流季节”(Streamflow seasonality in a snow-dwindling world)本文系统地揭示了河流径流过程对下雪变化的复杂响应机制，明确了冬季下雪减少对径流季节的影响规律。
Nature 站点论文截图
根据北半球3000多个受雪影响流域(1950-2020)的长期水文气象观测数据，发现冬季降雪导致春季融雪时间普遍提前，降雨质心时间延迟。由于不同流域的径流发生时间对融雪和降雨的敏感性不同，冬季降雪比例较高的流域导致径流提前减少；但在降雪比例较低的流域，冬季降雪导致径流延迟。以上两种相反的变化趋势中有一个下雪比例的阀门值，即多年平均下雪比例约为40%，相应的阀门值海拔约为1500米。研究还发现，下雪导致暖季径流和年径流峰值明显下降，从而降低了径流的季节特异性。与此同时，降雪增强了径流季节特异性和径流质心在年际上的变化。
该研究系统揭示了融雪径流在气候变暖背景下的响应规律，改写了“降雪、提前融雪、提前径流”的传统认知，为降雪对径流过程的影响提供了新的机制认识。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-024-07299-y
冬季下雪减少对径流质心时间的影响
副教授杨雨亭(左三)、杨大文教授(右一)带领学生参观黄河源野外。
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，刘俊杰，清华大学生命科学学院(Jun-Jie Gogo Liu)研究小组与北京大学生命科学学院白洋研究小组、清华大学生命科学学院陈春来研究小组在《自然》中(Nature)该网站发布了题为《CRISPR免疫增效子PcrIIC1增强细菌Cas9系统免疫力》的网站。(Pro-CRISPR PcrIIC1-associated Cas9 system for enhanced bacterial immunity)研究论文。
Nature 站点论文截图
这项研究开发了一套基于结构的SGT进化轨迹分析，以识别II-C亚型Cas9的进化趋势。通过二聚化Cas9效应器，首次发现一种新型的CRISPR免疫增效子可以提高Cas9活性。这些结果不仅有助于进一步了解CRISPR系统的进化过程，也为R&D基于CRISPR免疫增效子的高效基因编辑工具奠定了基础。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-024-07486-x
结构性生长轨迹分析方法(左)和II-Cas9的生长轨迹图(右)
副教授(右)和刘俊杰的学生正在欣赏结构模型
副教授陈春来(左六)和研究团队
04提出了一种具有三维结构的新型电子皮肤
北京时间5月31日，在《科学》中，航空航天学院、柔性电子技术实验室张一慧教授课题组(Science)该杂志发表了题为《模仿人类皮肤机械感知功能的三维结构电子皮肤》的杂志(A Three-Dimensionally Architected Electronic Skin Mimicking Human Mechanosensation)研究论文。这份工作被选中了 Science 网站焦点照片。
关于张一慧教授成果的报道被选中 Science 站点焦点照片
Science 站点论文截图
该研究小组提出了一种具有三维结构的新型电子皮肤(简称“3DAE”-Skin")，其结构中的力和应变传感器的三维分布模仿了Merkel细胞和Ruffini小体在人体皮肤中的空间布局，使该装置能够从物理上解耦地测量压力、剪切力和应变。基于该设备(3DAE)的研究小组-Skin)，结合深度学习算法，开发出先进的触感系统，只需触摸即可同时测量物体模量和局部主曲率，展示了其在判断食物新鲜度等真实场景中的应用，并对其在物理量定量测量(如摩擦阻力等)进行了深入探讨。).、关键应用领域的潜力，如人机交互。
论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.adk5556
基于新型电子皮肤设备开发的触感系统:定量测量时空投影和模量曲率
研究组合影，张一慧教授(前排左)
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