期刊,科学通报 2021年卷1期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

科学通报

主　　编：夏建白

出版周期：旬刊

国际刊号：0023-074X

电子邮箱：csb@scichina.org

电　　话：010-64036120

邮政编码：100717

地　　址：北京东城区东黄城根北街16号

科学通报/Journal Chinese Science BulletinCSCD北大核心CSTPCDEISCI

查看更多>>《科学通报》创刊于1950年，是中国科学院主办、中国科学杂志社承办的自然科学综合性学术刊物，报道自然科学各学科基础理论和应用研究方面具有创新性和和高水平的、具有重要意义的最新研究成果，要求文章的可读性强，能在一个比较宽范的学术领域产生深刻的影响。我们的目标是：成为国内外读者了解中国乃至世界范围的自然科学各研究领域最新成果的主要窗口之一。《科学通报》进入了国际上主要检索系统，如CA，EI，日本《科技速报》和美国科学信息研究所（ISI）的以下系统：Science Citation Index(SCI-CDE)，SCISearch，Current Contents(PC&E)和Research Alert。

正式出版

收录年代

坚守初心使命,建设一流期刊——在2020年《中国科学》和《科学通报》理事会会议上的讲话

侯建国

1-2页

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肩负新使命,奋进新征程

高福

3-4页

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生物炭环境应用过程中的生态和健康风险研究进展

秦雅鑫李桂英安太成杨志峰...

5-20页

查看更多>>摘要：近年来,生物炭在改良土壤、提高土壤肥力、吸附去除土壤污染物以及固碳减排等多个领域中均表现出极大潜力并引起科学研究者的广泛关注,但是生物炭的大量施用可能会带来许多潜在风险.本文系统综述了近年来国内外关于生物炭在环境应用方面的研究报道,重点讨论了生物炭在土壤改良、环境污染修复和应对全球气候变化中的应用价值和现实意义.同时总结了大量施用生物炭可能造成的环境危害和生态风险,及其对动植物生长和土壤微生物活性的影响,并系统分析了生物炭生产和使用过程中可能造成的健康风险,以期为生物炭的应用与环境效应评估提供更加有效的环境健康评估信息,为其安全有效综合利用提供科学参考.

关键词：

生物炭环境应用生态健康风险重金属有机污染物环境持久性自由基

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北极冰区通航能力变化研究进展

曹云锋于萌惠凤鸣张景...

21-33页

查看更多>>摘要：北极海冰的快速消融使得北极航道的通航潜力不断增加,深入认识海冰快速消融背景下北极各航道通航能力变化规律,对北极地区保护与航道开发至关重要.本文系统回顾了北极冰区航行风险评估模型的发展过程和北极航道通航能力变化研究现状.北极冰区航行风险评估模型从早期静态的"区域/日期"航行安全控制机制,到近期国际海事组织融合各国管理经验推出的精细且具广泛适用性的POLARIS系统,取得了很大进展.未来应同时考虑发展融合实时冰情、海况及船况的综合风险评估模型和高时空分辨率的海冰遥感观测能力,以支撑冰区航行风险的快速、准确量化.现有研究对北极航道通航能力的整体认识仍然不足,体现在航道通航能力的历史变化研究仍停留在对沿线海冰范围等参量变化分析的间接认识水平,鲜有针对航道通航能力关键特征的分析;基于气候模式资料的北极航道通航未来潜力预测整体保守且差异较大;北极航道开通潜在经济、生态环境与政治风险与效益评估仍然存在争议.融合多源历史数据构建航道通航关键特征的提取与分析方案,有望系统揭示北极航道通航能力的历史变化规律;利用长时序遥感观测数据对模式资料进行修正,进一步对航道通航潜力进行预测可一定程度提高预测的可靠性;而评估北极航道开通的潜在综合效益与风险,有助于科学制订北极地区的保护与开发策略.

关键词：

北极航道冰上丝绸之路航行风险通航能力变化海冰变化

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二维金属性过渡金属硫属化合物的可控制备和潜在应用

郇亚欢朱莉杰李宁张艳锋...

34-52页

查看更多>>摘要：二维金属性过渡金属硫属化合物(metal transition metal dichalcogenides,MTMDCs)由于其独特的物性(如电荷密度波相转变、超导和磁性等),以及在先进纳米电子学和能源相关领域的应用潜力而受到研究者的广泛关注.为了实现基本物性研究和多方面的应用探索,化学气相沉积(CVD)技术被引入到高质量二维MTMDCs材料的制备中,成功地合成了厚度可调的超薄MTMDCs纳米片、大面积均匀的超薄薄膜、垂直取向的纳米片阵列和高质量的纳米片粉体等.CVD方法可以兼顾大畴区、层厚可调和高晶体质量的材料制备需求,还能与目前的半导体工艺相兼容,因而受到人们广泛关注.二维MTMDCs材料具有高的电导率,可以作为单层/少层半导体性过渡金属硫属化合物(transition metal dichalcogenides,TMDCs)的电极材料,改善晶体管器件的电极接触,从而提升器件性能.此外,二维MTMDCs纳米片也可作为高效的催化剂应用于电化学析氢反应,其催化性能显著优于单层/少层MoS2等半导体性TMDCs催化剂.本文综述了二维MTMDCs材料的CVD制备方法和新奇物理特性,以及其在场效应晶体管、电催化析氢应用中的研究进展;最后讨论了相关领域存在的问题和未来发展方向.

关键词：

金属性过渡金属硫属化合物化学气相沉积异质结场效应晶体管电催化析氢反应

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生物作用对海岸带泥沙运动的影响

龚政陈欣迪周曾葛冉...

53-62页

查看更多>>摘要：海岸带泥沙运动输移及海岸地貌演变规律是海岸带海陆相互作用研究中重要的科学问题.海岸带地区丰富而活跃的生物因子与泥沙颗粒相互影响,赋予了泥沙颗粒"生物特性",深化了对传统海岸泥沙运动力学的认知,相关研究正逐渐成为研究热点.本文针对海岸带泥沙运动中的生物作用,结合国内外文献,综述了植物、底栖动物、微生物等生物因子在海岸带地区的分布特征、对海岸泥沙运动的贡献及其作用方式.目前,生物作用对海岸泥沙运动影响的研究尚处于发展阶段,大多为宏观层面的定性成果,尚未形成完整的理论体系,海岸泥沙与生物相互作用的机理研究、泥沙运动及地貌演变预测模型的建立应成为今后研究的重点.

关键词：

海岸带泥沙的生物稳定性海岸植被底栖动物潮滩微生物

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红荧烯掺入多种激基复合物器件的微观过程

马彩虹汤仙童许静叶晟楠...

63-72页

查看更多>>摘要：红荧烯(5,6,11,12-tetraphenylnaphthacene,Rubrene)是一种典型的发射橙黄光的荧光客体材料,因具有丰富的微观过程而被广泛运用于主客体掺杂器件中,但将其掺杂在具有延迟荧光特性的激基复合物主体中的研究还较少.本文把2％的Rubrene掺杂到具有不同三重态激子能量的四种激基复合物主体里,以指纹式的有机电致发光磁响应(magneto-electroluminescence,MEL)曲线作为探测工具,研究了此类掺杂体系的能量传输和光发射机制.实验发现,当主体激基复合物的三重态激子(EX3)能量低于Rubrene客体的第二级三重态激子(T2,Rub)能量时,器件的MEL曲线表现为主体极化子对间的系间窜越(intersystem crossing,ISC)过程;否则,器件MEL低磁场部分的线型来源于Rubrene激子的高能级反向系间窜越(high-level reverse intersystem crossing,HL-RISC;T2,Rub→S1,Rub)过程;MEL高磁场部分的线型在大电流密度下由Rubrene三重态激子间的聚合反应(T1,Rub+T1,Rub→S1,Rub+S0,Rub)引起,在小电流密度下由单重态激子的分裂(S1,Rub+S0,Rub→T1,Rub+T1,Rub)过程决定.此外,温度和电流密度会通过调控Rubrene三重态激子(T1,Rub和T2,Rub)的寿命和数量来影响上述微观过程的强弱程度.这是由于主体与客体的单、三重态激子的能级差会调控主客体间的能量转移,进而通过调节客体Rubrene分子上三重态激子的数量和寿命来影响三重态激子的利用率,最终影响器件的发光强度.本文工作既可加深基于Rubrene发光器件微观机制的认识,也可为增强其发光效率提供理论参考.

关键词：

红荧烯电致发光磁响应激基复合物能量转移高能级反向系间窜越

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新型冠状病毒结合穿山甲ACE2受体的分子机制

仵丽丽苏佳岐牛胜陈茜...

73-84页

查看更多>>摘要：新型冠状病毒病(coronavirus disease2019,COVID-19)的病原体为新型冠状病毒(COVID-19 virus),以下简称为新冠病毒,也称为severe acute respiratory syndrome coronavirus 2(SARS-CoV-2).研究认为,SARS-CoV-2可能起源于蝙蝠,但是其中间宿主仍不清楚.目前,除蝙蝠外,穿山甲被证明是唯一携带SARS-CoV-2相关冠状病毒的哺乳动物,因而被认为是可能的中间宿主.本研究利用表面等离子共振实验(surface plasmon resonance,SPR)展现和分析了SARS-CoV-2和两种穿山甲冠状病毒(pangolin-CoVs,GX/P2V/2017和GD/1/2019)分别与穿山甲ACE2(pangolin ACE2,pACE2)和人ACE2(human ACE2,hACE2)受体的结合能力,解析了SARS-CoV-2刺突蛋白(spike,S)受体结合域(receptor binding domain,RBD)与pACE2复合物的晶体结构,分辨率为2.3 A,发现SARS-CoV-2 RBD结合pACE2的模式与结合hACE2或猫ACE2(cat ACE2,cACE2)相似,但与hACE2更相近.通过同源建模的方式,进一步模拟了GX/P2V/2017 RBD和GD/1/2019 RBD分别与pACE2和hACE2受体的结合,发现二者结合pACE2和hACE2的方式与SARS-CoV-2 RBD相似,但晶体结构或同源建模的数据暗示,上述3种RBDs结合pACE2的能力均稍弱于hACE2,这与SPR的结论一致.这些研究结果不仅有助于我们更好地理解SARS-CoV-2的进化,而且警示我们穿山甲冠状病毒具有感染人的潜力,强调了持续监测穿山甲携带病毒的重要性,以防止病毒外溢,引起人类疾病.

关键词：

新型冠状病毒穿山甲冠状病毒刺突蛋白受体结合域血管紧张素转换酶(ACE2)晶体结构

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祁连山南麓高寒草甸2002～2016年生长季CO2通量对气温日较差的响应

祝景彬张法伟李红琴杨永胜...

85-95页

查看更多>>摘要：全球气候变化背景下气温日较差(amplitude of diurnal temperature,ADT)的减小将会对高寒生态系统的碳收支产生重要影响.基于涡度相关系统观测资料,研究祁连山南麓高寒草甸2002～2016年生长季(6～9月)ADT在日、月、年尺度上对CO2通量影响,为预测高寒草甸生态系统碳平衡对未来气候变化的响应具有重要参考价值.结果表明,2002～2016年的生长季中,最高气温(maximal air temperature,MaxTa)和最低气温(minimal air tempera-ture,MinTa)呈先升高后降低的单峰变化趋势,ADT没有呈现明显的变化趋势.总初级生产力(gross primary pro-duction,GPP)和生态系统呼吸(ecosystem respiration,Re)呈先增加后降低的单峰趋势,净生态系统CO2交换(net ecosystem exchange,NEE)呈先下降后上升的"V"型变化趋势.高寒草甸整个生长季总NEE、GPP和Re平均值分别为-230.4±17.3、668.8±25.5、438.3±27.5 g C m-2,表现为较强的碳汇.在月尺度和年尺度上,高寒草甸生长季ADT对NEE没有显著影响(P＞0.05).在日尺度上,整个生长季的逐日NEE与ADT呈显著的二次曲线关系(P＜0.001),阈值为19.8℃;但是,线性回归分析表明,在6～9月的日NEE与日ADT呈极显著负相关(P＜0.001).整体上,仍能说明高寒草甸ADT的增大有利于生态系统的碳固持,暗示在未来气候变化背景下ADT的减小将会削弱高寒草甸生态系统的碳汇能力.

关键词：

青藏高原高寒草甸日较差CO2通量

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东北黑土区和东北典型黑土区的范围与划界

刘宝元张甘霖谢云沈波...

96-106页

查看更多>>摘要：东北是我国重要的粮食基地,但该区土壤侵蚀和土地退化有日益严重的趋势,因此近年来保护黑土的呼声越来越大.为了制定精准保护黑土的规划,需要准确的边界划定.本文目的是界定东北黑土区的内涵,定量划定东北黑土区的边界,落实黑土区包括的县级行政区.划定方法是以土壤发生学分类的黑土、黑钙土、栗钙土和灰色森林土作为黑土区的标志土壤,将其集中分布区划为黑土区;以黑土和黑钙土作为典型黑土区的标志土壤,将其集中分布区划为典型黑土区.这些土壤大多都属于中国土壤系统分类中的均腐土(Isohumosols),或美国土壤系统分类中的软土(Mollisol),具有明显的"暗沃表层"黑土特征,同属"黑土"系列.在ArcGIS10.2软件中,用"中心引力集聚法"反复迭代,合并或舍弃边缘小图斑,形成完整的东北黑土区和东北典型黑土区.划分结果如下:东北黑土区的面积为55.6万km2,涉及146个县级行政区.东北典型黑土区的面积为33.3万km2,涉及138个县级行政区.黑土区内坡度大于0.25°的农地存在水土流失问题,是水土流失的重点防治对象,面积为8.9万km2.典型黑土区内坡度大于0.25°的农地,是水土流失的优先防治对象,面积为7.8万km2.结果可为黑土区生态文明建设特别是水土保持规划提供重要科学依据.

关键词：

黑土东北黑土区东北典型黑土区土壤侵蚀黑土保护

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