Electric-field-induced selective catalysis of single-molecule reaction

随着单分子电学检测技术的迅速发展，分子电子学的研究不再局限于分子电子学器件的构筑及其电学性质的测量，而且扩展到单分子尺度化学反应过程的探索。然而目前相关的研究仍然局限于理论计算方面，在单分子尺度上实时监测和调控化学反应的活性和选择性是化学领域的长期目标和挑战。针对这一挑战，洪文晶教授课题组与程俊教授课题组合作，自主研发了精密科学仪器，将单个有机分子定向连接在两个末端尺寸为原子级的电极之间，解决了化学反应中分子取向控制的问题.理论计算结果证实了定向电场可以有效地稳定化学反应的过渡态，从而降低反应能垒。该研究工作在化学化工学院洪文晶教授、程俊教授、能源材料化学协同创新中心（iChEM）刘俊扬副研究员的共同指导下完成，由硕士研究生黄晓艳、iChEM博士研究生唐淳、博士研究生李洁琼以及兰州大学的陈力川博士作为共同第一作者，化学化工学院师佳副教授、陈招斌高级工程师、夏海平教授和田中群教授，萨本栋微纳研究院杨扬副教授、环境与生态学院白敏冬教授以及兰州大学张浩力教授参与了研究工作的讨论并给予指导，博士后乐家波、博士研究生郑珏婷、张佩（已毕业）、李瑞豪、李晓慧也参与了研究工作。Oriented external electric fields (OEEFs) offer a unique chance to tune catalytic selectivity by orienting the alignment of the electric field along the axis of the activated bond for a specific chemical reaction; however, they remain a key experimental challenge. Here, we experimentally and theoretically investigated the OEEF-induced selective catalysis in a two-step cascade reaction of the Diels-Alder addition followed by an aromatization process. Characterized by the mechanically controllable break junction (MCBJ) technique in the nanogap and confirmed by nuclear magnetic resonance (NMR) in bottles, OEEFs are found to selectively catalyze the aromatization reaction by one order of magnitude owing to the alignment of the electric field on the reaction axis. Meanwhile, the Diels-Alder reaction remained unchanged since its reaction axis is orthogonal to the electric fields. This orientation-selective catalytic effect of OEEFs reveals that chemical reactions can be selectively manipulated through the elegant alignment between the electric fields and the reaction axis.This work was supported by the National Key R&D Program of China (2017YFA0204902), the National Natural Science Foundation of China (21722305, 21703188, 21673195, 21621091, 51733004, 51525303, and 91745103), the China Postdoctoral Science Foundation (2017M622060), and the Young Thousand Talents Project of China. 该工作得到国家自然科学基金委（21722305、21703188、21673195、51733004、51525303、91745103），国家重点研发计划课题（2017YFA0204902），中国博士后面上基金（2017M622060）的资助，以及固体表面物理化学国家重点实验室、醇醚酯化工清洁生产国家工程实验室、能源材料化学协同创新中心的支持

基于云数据分析的分布式光伏系统效率评估方法及装置

本发明涉及基于云数据分析的分布式光伏系统效率评估方法及装置，方法包括：建立以自然资源指标、电量、能耗、设备运行水平和经济效益为指标的综合评估指标体系，计算上述各指标；获得指标数据形成评估判断矩阵；利用综合客观权重法确定指标权重；根据权重计算光伏电站运行特性的评估值，通过单指标和多指标的综合评估，从不同时间尺度和空间尺度进行光伏系统的性能分析。装置包括指标计算模块、规范化处理模块、客观权重计算模块、评估值计算模块。评估结果可用于分析光伏组件等各部件存在的安全隐患，及其对电站发电产生的实际影响，并给出提高光伏发电效率的建议

Empathy in human from a cognitive neuroscience perspective

共情是人类的高级情感能力之一,能够抑制攻击倾向,激发亲社会行为.良好的共情能力有助于和谐人际关系的形成,对个体自身的身心健康及社会稳定都具有积极作用.一直以来,行为学测评技术在共情研究领域占据主导地位,在儿童青少年时期的研究已取得较为丰硕的成果.随着现代脑成像技术的发展,共情研究进入新的历史阶段,人类共情领域认知神经机制的探索逐步展开.本文通过梳理人类共情的毕生发展规律,论述了共情及其发展的神经机制,并在此基础上展望了学科未来发展方向,即未来研究需进一步探察共情毕生发展规律的脑机制;开发高信效度测评工具以完善共情研究体系;搭建大数据跨文化研究平台,实现多学科协同创新发展.此外,基于基础研究结论,本文阐述了共情相关认知神经研究对教育和健康领域的启示.教育方面,基于儿童青少年大脑发展规律,应寻找共情发展的关键期,开展建设学校、家庭和社会共同培育的共情能力体系;健康方面,首先,结合共情的脑科学研究发现,预测和识别异常共情发展;其次,可结合机器学习,开发临床共情相关的应用技术与产品;最后,以镜像神经系统为窗口,开展共情相关的类脑研究等.这些探索将在国家教育和健康战略规划以及科技发展等层面产生重要的现实意义.</p