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科学通报
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夏建白

旬刊

0023-074X

csb@scichina.org

010-64036120

100717

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

    中亚黄土粉尘与冰冻圈演化、太平洋生产力和全球变化的联系

    昝金波方小敏宁文晓康健...
    4704-4715页
    查看更多>>摘要：粉尘循环是地球系统表层岩石圈、水圈、冰冻圈、大气圈和生物圈之间相互作用的重要纽带.中纬度陆地岩石圈经地表风化、冰川磨蚀形成大量富营养物质的粉砂,经流水搬运至内陆盆地,在干旱气候和风力作用下,形成大量沙尘输送至海洋,显著影响海洋生物地球化学过程和全球气候.以中亚内陆为代表的亚洲沙漠及荒漠戈壁区是地球上最重要的沙尘源区之一,是上述过程的最典型代表,且影响最大.然而,目前对于地质时期"中亚内陆粉尘活动和营养物质组成是如何变化的?其与构造侵蚀、冰冻圈演化和大气环流的关系如何?对大洋生产力和全球碳循环的影响是什么?"等一系列问题仍缺乏研究,制约了对亚洲粉尘释放在全球生物地球化学循环和气候变化中重要角色的理解.鉴于此,本文通过系统梳理和总结中亚黄土粉尘地层年代、物质来源和营养物质组成、传输过程以及粉尘的大洋铁施肥效应,对地质时期中亚粉尘活动和营养物质演化历史以及驱动机制进行了系统阐述;评估了粉尘营养物质输入对太平洋生产力和全球碳循环与气候变化的影响;提出未来需要通过进一步加强岩石圈-冰冻圈-粉尘产量和营养物质含量关系研究,开展大空间范围和长时间尺度上亚洲粉尘营养元素含量及化学形态组成及其与大洋生物活动与多样性演化等分析,然后基于由源到汇的陆海记录对比和数值模拟,是详细揭示"亚洲粉尘输入增加-海洋固碳增强-大气CO2减少"的碳循环链式动力过程的关键.

    中亚黄土粉尘铁假说太平洋碳循环

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    食品中汞的人体生物有效性与健康危害

    张涛王成尘李立新刘龙一...
    4716-4729页
    查看更多>>摘要：汞(Hg)是一种强效神经毒素,对全球人口构成健康威胁.其中,食用含汞的食品是人类接触汞的一个主要来源.由于汞的生物富集和放大作用,并具有遗传毒性和致癌潜力,因此研究食品中汞污染对人体健康的影响至关重要.本文综述了食品中汞的来源,人体汞的生物有效性/生物可给性,以及汞暴露对人体的毒性效应.结果表明,现有食品汞的研究多围绕海产品、水稻、蘑菇、蔬菜和母乳几个方面,汞的生物有效性/生物可给性与总汞浓度无关,汞/硒比、营养、烹饪方法和食物成分会改变汞的有效态含量;即使在低水平下,汞暴露也会对健康产生较大的负面影响;汞对人体健康的影响主要集中在神经系统、免疫系统和生殖系统等.今后,应广泛探索其他食品中汞的暴露情况,综合考虑不同暴露途径、个体差异等,建立差异化评估模型,实现人体精准风险评估,开发科学有效的食品汞污染监测、阻控、补救措施,以降低膳食汞暴露的人体健康风险.

    汞甲基汞生物有效性生物可给性毒性效应

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    人工智能与大数据在材料科学中的融合:新范式与科学发现

    杨帅刘建军金帆陆颖...
    4730-4747页
    查看更多>>摘要：材料科学作为一门关键学科,在推动社会进步和科技创新中发挥着不可替代的作用.随着人工智能(artificial intelligence,AI)和大数据技术的飞速发展,材料科学的研究范式正在经历一场深刻的变革.本综述探讨了 AI与大数据结合,如何重塑材料科学的研究范式(AI for materials science),加速计算材料学的发展,并推动实验过程的革新.首先,概述了大数据背景下材料数据库的基础设施建设.这些数据库作为科研工作的基石,为材料数据的存储、管理和分析提供了强大的支持.接着,讨论了 AI技术在材料发现周期各阶段的应用,并介绍了 AI与实验室自动化和机器人技术融合形成的自我驱动实验室(self-driving laboratories,SDLs)的兴起.SDLs实现了材料发现的完整闭环流程,推动了科学研究向自主科学发现模式的重要转变.此外,大型语言模型(large language models,LLMs)的发展更是为自然语言理解带来了革命性变化,推动科学LLMs的兴起,拓宽了从文本理解到科学探索的能力.本文进一步综述了材料科学中大型语言模型的最新进展,强调了它们在加速材料发现过程中的关键作用.最后,探讨了 AI在材料研究中的巨大潜力,并审视了构建材料研究智能生态系统所面临的挑战.通过对相关研究进展的梳理,本文旨在为科研人员提供信息参考,并揭示AI在材料研究中的重要性.

    人工智能材料发现自我驱动实验室大型语言模型

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    站立式石墨烯的化学气相沉积及其应用:现状与展望

    区昊雄颜鑫承王超刁东风...
    4748-4762页
    查看更多>>摘要：站立式石墨烯(vertical graphene,VG)是一种纵向生长的石墨烯材料.它一方面具备石墨烯诸多物理化学性质,另一方面由于片层取向与衬底垂直,具有丰富锐利的边缘和巨大的比表面积,故而具有独特的性能优势,在新能源、传感器、半导体等领域展示出巨大的应用潜力.目前,人们已经开发出多种制备VG的方法,其中化学气相沉积(chemical vapor deposition,CVD)法有利于大面积生长和器件化,逐渐成为主要方法之一.VG的CVD生长过程可分为形成缓冲层、石墨烯成核、片层垂直生长三个阶段,其独特的站立式结构是电场、温度场、衬底催化等作用的复杂结果.目前,VG已经应用于新型电源、高灵敏传感器、生物医疗技术、柔性可穿戴电子等领域.但由于需要较高的环境温度或催化性衬底才能形成,因此VG在可穿戴设备、柔性电子等场景的应用发展较慢.作者认为在柔性衬底表面实现VG的低温生长将成为该领域的重点突破方向.本文从VG的结构与性质、形成机理、生长技术以及应用进展四个方面综述其研究现状,并对其生长技术和应用的发展趋势进行展望.

    站立式石墨烯化学气相沉积VG生长机理柔性传感

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    光促二氟烯丙基化合物的E→Z异构化反应

    李智杨春晖赵红艳姚朋杰...
    4763-4772页
    查看更多>>摘要：有机氟化物在材料、医药以及能源等领域,有着广泛的应用前景.其中,二氟甲基(CF2)作为羰基或醚键的生物电子等排体,其引入能显著改变目标分子的生物活性.目前发展的二氟烯丙基化合物都以得到热力学稳定的反式(E)构型为主.本文建立了由易得的E-二氟烯丙基化合物异构为Z-二氟烯丙基化合物的方法.该反应由2,4,5,6-四咔唑基-1,3-苯二腈(4CzIPN)催化的光化学反应实现,反应温和、操作简便、经济性好,为Z-二氟烯丙基化合物的大量制备建立了高效方法.论文还通过克级反应和产物衍生化对当前反应的实用性进行了研究.机理研究认为,该反应经过三线态-三线态能量转移(TTET)过程完成.

    光催化异构化二氟烯丙基4CzIPN

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    3175 PPI AlGaInP基红光Micro-LED及其CMOS驱动背板的凸点制备与键合

    郭成龙王学燕周毅坚朱学奇...
    4773-4782页
    查看更多>>摘要：为了进一步推动微发光二极管(micro light emitting diode,Micro-LED)显示技术的发展进程,本文提出并优化了一种将红光Micro-LED芯片转移至互补金属氧化物(complementary metal oxide semiconductor,CMOS)驱动背板上并与之键合的方案.首先,将制备好阴阳电极的红光Micro-LED芯片由GaAs衬底通过苯并环丁烯(benzocyclobu-tene,BCB)胶转移至蓝宝石衬底,避免了GaAs衬底对红光的吸收,并提高了衬底的硬度.接着,在转移衬底后的红光Micro-LED芯片上制备铟凸点.在进行CMOS芯片表面绝缘层的刻蚀工艺时,针对不同厚度的绝缘层采用了不同的处理方法.在刻蚀较厚绝缘层时,通过增加额外的电感耦合等离子体(inductively coupled plasma,ICP)刻蚀步骤来替代氧等离子体清洗,解决了光刻存在的残胶问题以及氧等离子体清洗导致的孔径变大问题.最后,我们在0.7英寸(1 in=2.54cm)的CMOS芯片上制备好2.23 μm高的金属凸点并将其与带有铟凸点的红光Micro-LED芯片键合,成功制备了像素周期为8nm、分辨率为1920×1080、像素密度为3175 ppi的Micro-LED显示样机,通过CMOS芯片驱动Micro-LED芯片可显示指定图案.该工作对于高像素密度、高分辨率的CMOS驱动背板凸点制备及键合工艺,以及红光Micro-LED显示器的制备有着重要的参考价值,对推动Micro-LED实用化作出了贡献.

    微发光二极管互补金属氧化物凸点刻蚀键合

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    《科学通报》征稿简则

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