河北農大肖志昌團隊《JMCA》：最大化利用孔道結構和雜原子，助力高性能碳基超級電容器高效清潔能源長期以來都是人們孜孜不倦、奮力追求的理想能量使用形式，其中碳基超級電容器由於具有超高的功率密度而受到科研工作者的深切關注，並在電子消費市場中佔有重要地位。然而，相比於電池，碳基超級電容器在工作原理上主要依賴於表面電荷存儲機制，由此帶來的低能量密度（當前成熟的商品化超級電容器的能量密度僅為~10 Wh/kg）是制約其進一步拓寬市場份額的主要瓶頸。為進一步提升碳基超級電容器的能量密度，當前公認的有效策略包括：
1.增加碳基材料的比表面積和設計多級次孔道結構，以提高電極材料的整體電荷存儲容量；
2.引入雜原子以增加電極材料表面的贗電容貢獻。然而，如何更加高效地利用這些孔道結構和雜原子，仍需系統地深入分析和考察。
近日，河北農業大學肖志昌教授課題組報導了一種聚吡咯納米管衍生的氮/磷共摻雜碳納米管（簡寫為Px-ppyNT）模型體系，分析並闡釋了其在提高碳基超級電容器中孔道結構和雜原子利用效率的研究方法和思路。相比於傳統碳基超級電容器中人們所片面追求的高比表面積，該團隊發現設計高電化學表面積（ECSA）具有更重要的意義。由此得到的最優化Px-ppyNT電極材料，得益於其高效的孔道結構和雜原子利用率，在中性電解液體系中表現出高達25.3 Wh/kg的能量密度。相關工作發表在《J. Mater. Chem. A》上，河北農業大學研究生羅新英為本文第一作者，國家納米科學中心楊琪博士為本文共同第一作者。本研究工作得到了河北省自然科學基金和河北農業大學人才啟動經費的支持。
天津大學仰大勇課題組《德國應化》：通過DNA動態組裝在細胞內構建類細胞器結構近期，天津大學化工學院仰大勇教授課題組在化學領域權威期刊Angewandte Chemie（德國應用化學）上發表通過DNA動態組裝在細胞內構建類細胞器結構並調控細胞行為的研究。天津大學化工學院郭小翠博士和李鳳副教授為共同第一作者。相關成果已申請中國發明專利。研究得到國家自然科學基金等的資助支持。
細胞就像一個精密的小型工廠，細胞器是細胞內分工合作的車間，是細胞進行特定生化反應和執行特定生理功能的重要場所。通過在胞內原位構建類細胞器結構有望實現細胞功能重塑和疾病進程幹預。發展可精準調控的胞內原位動態組裝系統，進而在複雜的胞內環境中實現分子精準可控動態組裝和拓撲結構調控，是胞內原位構建類細胞器的重要途徑，且存在極大的挑戰和困難。迄今為止，胞內分子組裝體系主要是基於酶響應的多肽類和合成高分子兩類材料，在分子設計多樣性、拓撲結構可控性和生物功能拓展性等方面仍存在局限。發展新型材料化學體系，開拓胞內動態組裝新策略，是該領域實現突破的關鍵。脫氧核糖核酸（DNA）是一種符合精準材料化學理念的生物大分子，可實現分子的精準合成、精準操作、精準組裝和對特定信號的精準響應，這些特點使得DNA在精準可控的動態組裝材料中展現出獨特優勢（Chemical Reviews, 2020, https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.0c00294）。仰大勇教授課題組
利用DNA的精準組裝和刺激響應特性，構建了新型DNA動態組裝系統，實現了DNA納米顆粒在溶酶體酸性微環境中的拓撲變構，可在細胞內原位變構組裝形成類細胞器DNA凝膠結構，並進一步研究了對細胞結構和行為的影響。作者利用化學交聯的雙鏈DNA作為引物，通過聚合酶鏈式反應製備了帶有富含胞嘧啶（C）單鏈末端的雙鏈DNA作為動態響應系統的結構基元（C-DNA）。在酸性環境中，兩個單鏈末端手拉手形成i-motif結構，從而C-DNA組裝形成超長雙鏈DNA，超長雙鏈DNA進一步組裝成納米纖維，之後交織成三維網絡凝膠結構。作者將C-DNA壓縮成DNA納米顆粒；DNA納米顆粒與細胞共孵育後通過溶酶體途徑被細胞攝取；DNA納米顆粒響應溶酶體的酸性微環境（pH5.0），發生原位拓撲變構形成凝膠結構，並逃逸至細胞質中，形成微米級的類細胞器結構。生物學效應研究表明，形成的類細胞器DNA凝膠結構可擾亂細胞骨架，使原本取向的細胞骨架變得扭曲無序，並使細胞觸角變短。細胞結構的改變進一步影響細胞的行為，促進細胞遷移。該工作不僅為細胞內原位構建類細胞器結構提供了新的材料體系和化學組裝策略，同時為通過調控細胞內組裝體的拓撲變構來調節細胞行為提供了啟示，對理解細胞行為和納米生物醫學的發展具有重要的意義。
胡良兵團隊再發力！《自然 通訊》：美學透明木材，建材新選擇！如今，為減輕能源消耗和環境汙染，開發綠色節能材料迫在眉睫。由於木材具有含量豐富、可再生、成本低等優勢，木材及其衍生物被視為一種優異的綠色節能建築材料。最新開發的透明木質複合材料具有重量輕、透光率高、導熱係數低和機械強度好等優點。同時，還可以有效的收集陽光，有助於節能和舒適的室內照明。然而，製造透明木質複合材料的方法一般都是去除大部分吸光材料（木質素和提取物）或色素成分，木質素只保留約80％。利用密集的化學處理嚴重破壞木材的原始結構，以確保有效的聚合物滲透。此外，之前的研究通常集中在光學、機械和熱學性質的形態和各向異性上，很少討論交替的結構、木材原始的年生長模式的自然美感以及通過有效過程進行可擴展的製造。近日，美國馬裡蘭大學的胡良兵教授（通訊作者）團隊報導了一種新型的可擴展的美學透明木材（美學木材）。該美學木材基於空間和環氧樹脂滲透選擇性去木質素的過程，具有綜合的美學特徵（完整的木材圖案等）、出色的光學性能（平均透射率約為80％，除霧度約為93％）、良好的紫外線屏蔽能力和低導熱性（0.24 W m-1K-1）。此外，該美學木材的快速製造工藝和機械強度（高的縱向拉伸強度為91.95 MPa、韌性為2.73 MJ m-3）促進了良好的擴展能力（320 mm×170 mm×0.6 mm），同時節省了大量時間和能量。因此，該美學木材在節能建築材料（玻璃天花板、屋頂、透明裝飾和室內面板等）應用中具有巨大潛力。