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引? 言

2024年8月8日，浙江大學在全球科學界引發了轟動，連續發表了三篇重磅科研成果，均在《Science》雜志上亮相。這些研究不僅展示了浙江大學在不同領域的前沿科研能力，也為相關領域的發展提供了重要的理論和應用基礎。

2024年8月8日，浙江大學巨陽教授與名古屋大學的Yasuhiro Kimura教授共同通訊的論文《Growth of metal nanowire forests controlled through stress fields induced by grain gradients》首次實現了通過控制固體膜內的應力場來調控鋁納米線森林的生長，這一突破為納米材料的高質量制造提供了新思路。

同日，浙江大學趙俊杰團隊在《Science》上發表了《Wrinkled metal-organic framework thin films with tunable Turing patterns for pliable integration》，該研究揭示了金屬有機框架（MOF）薄膜的可拉伸特性及其在柔性電子和分離膜中的應用潛力，開辟了MOF薄膜在新興領域的集成應用新路徑。

2024年8月9日，浙江大學胡海嵐團隊（陳敏為第一作者）的研究論文《Brain region–specific action of ketamine as a rapid antidepressant》深入探討了氯胺酮的腦區特異性作用，揭示了其對外側韁核NMDARs的選擇性阻斷機制，為臨床抑郁癥治療提供了新的理論依據和藥物研發方向。

這三項研究的連續發布，不僅彰顯了浙江大學在科技創新領域的卓越貢獻，也為相關領域的進一步發展奠定了堅實基礎。以下是具體論文信息:

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納米線（NWs）作為一維納米材料，因其獨特的物理和化學性質而成為研究熱點。然而，大規模生產高度有序的單晶金屬納米線仍面臨諸多挑戰。傳統方法中，金屬納米線的生長受限于蒸汽壓力、化學還原問題以及生長過程中原子的擴散難題。此外，大規模生長過程中的晶粒粗化、應力分布及雜質分離等問題也嚴重制約了納米線的產量和質量。

為應對這些挑戰，浙江大學巨陽教授及名古屋大學Yasuhiro Kimura共同通訊在Science期刊上發表了題為“Growth of metal nanowire forests controlled through stress fields induced by grain gradients”的最新論文。科學家們提出了一種基于聚焦離子束（FIB）輻射的局部晶粒粗化技術。這一方法通過在薄膜中引發局部晶粒粗化，增強了生長驅動力，并形成了納米線生長的核。

研究表明，FIB 輻射誘導的局部晶粒粗化不僅改善了應力場的分布，還通過調節局部彈性極限各向異性和擴散蠕變，有效地控制了納米線的生長路徑。該技術可以在指定位置構建密集的金屬納米線 forests，類似于碳納米管（CNTs）和半導體納米線。與其他無序平面網絡納米線不同，這種高密度且垂直生長的單晶鋁（Al）納米線 forests在氣體傳感器、生物標記物和光電組件等高性能納米器件中展示了廣泛的應用潛力。

圖1：FIB 輻射區域的納米線forests。

圖2: Al 納米線forests生長機制的探討。

氯胺酮是一種被廣泛應用于麻醉的藥物，近年來因其顯著的抗抑郁效果而成為了研究熱點。然而，氯胺酮的抗抑郁機制尚未完全理解，尤其是在其對不同腦區的選擇性作用及具體的作用機制方面仍存在許多挑戰。有鑒于此，浙江大學胡海嵐團隊（陳敏為第一作者）在Science在線發表題為“Brain region–specific action of ketamine as a rapid antidepressant”的研究論文。他們通過對抑郁樣動物模型的研究，探討了氯胺酮對大腦不同區域NMDA受體的特異性抑制作用。

他們發現，氯胺酮在抑郁樣小鼠中能夠選擇性地阻斷外側韁核（LHb）神經元中的NMDA受體響應，而對海馬CA1神經元則沒有顯著影響。LHb神經元在抑郁狀態下表現出較高的內在活動性和較小的NMDA受體外突觸儲備池，從而使其對氯胺酮的封閉作用更為敏感。此外，去除LHb中的NMDA受體亞單位NR1會阻止氯胺酮的抗抑郁效果。這一發現揭示了氯胺酮通過特異性抑制LHb區域的NMDA受體發揮抗抑郁作用的機制，并為理解氯胺酮的抗抑郁效果提供了新的視角，可能為開發更精確的抑郁癥治療方案奠定了基礎。

圖1：氯胺酮的腦區特異性作用

靈活的集成激發了在金屬有機框架（MOFs）中的各種應用。然而，目前的配置存在MOF負載和機械順應性之間的權衡。

在此，浙江大學趙俊杰研究員等人報道了一種MOF薄膜的褶皺結構，建立了一個由聚合物頂涂層限制和控制的界面合成，并在褶皺薄膜中實現了多個圖靈圖案。相關文章以“Wrinkled metal-organic framework thin films with tunable Turing patterns for pliable integration”為題發表在Science上。

這些薄膜具有完全的MOF表面覆蓋范圍，其應變耐受性高達53.2%。增強的力學性能允許薄膜轉移到不同的基底上，獲得了具有較大的H₂/CO₂選擇性（41.2）和較高的H₂滲透率（8.46×10³氣體滲透單元）的膜，在轉移后的缺陷可以忽略不計。同時，還在精密的電極上實現了軟濕度傳感器，以避免暴露在惡劣的MOF合成條件下。這些結果突出了褶皺MOF薄膜在即插即用集成的潛力。

圖1：具有圖靈模式的MOF薄膜的褶皺配置，以實現即插即用的集成。

圖2：調優各種MOF圖靈模式的合成條件。

文獻信息

Yasuhiro Kimura et al. ,Growth of metal nanowire forests controlled through stress fields induced by grain gradients.Science385,641-646(2024).DOI:10.1126/science.adn9181；

Min Chen et al. ,Brain region–specific action of ketamine as a rapid antidepressant.Science385,eado7010(2024).DOI:10.1126/science.ado7010；

Xinyu Luo et al. ,Wrinkled metal-organic framework thin films with tunable Turing patterns for pliable integration.Science385,647-651(2024).DOI:10.1126/science.adn8168；

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