Observation of inhomogeneous plasmonic field distribution in a nanocavity

等离激元材料和器件中电场的强度分布是等离激元技术及其应用的重要基础。虽然针尖增强光谱成像技术的发展已经实现了亚纳米的横向空间分辨率，并发现了亚纳米级电场的不均匀性，但是迄今人们对电场的纵向场强分布仍然知之甚少。李剑锋教授课题组设计了一种具有~2Å空间分辨率的分子尺，利用金单晶基底和壳层隔绝金纳米粒子来构筑等离激元纳米腔，并通过分子尺的拉曼信号强度，精准地直接表征纳米腔中的纵轴方向上高度不均匀的场强分布。中国科学技术大学罗毅教授课题组利用基于量子场论的局域场光谱理论，精确地模拟得到了与实验相符的等离激元纳腔中的场分布，并发现了因分子自聚焦作用而引起的“等离激元梳”。该工作提供了一种通用有效的定量表征纳腔中场强分布的方法，完善了对等离激元学基础的理解，为超高空间分辨的拉曼光谱成像、光学力调控分子组装、单分子反应操控提供指导。 该工作是在李剑锋教授和中国科学技术大学罗毅教授共同指导下完成的。实验部分主要由李超禹（论文第一作者，已毕业博士）、温宝英（在读博士）、李松波（已毕业硕士）完成，复旦大学段赛研究员（论文共同第一作者）和陈舒（已毕业博士）进行了局域场光谱理论计算。谢立强（已毕业博士）和毛秉伟教授帮助完成了扫描探针显微镜实验。浙江师范大学周小顺教授和王亚浩老师提供了自组装膜表征方面的重要帮助。印度的Kathiresan、叶龙武教授课题组和浙江大学陆展教授课题组在分子合成方面提供了重要帮助。瑞士伯尔尼大学Wandlowski教授和田中群教授为该工作提供了指导。【Abstract】The progress of plasmon-based technologies relies on an understanding of the properties of the enhanced electromagnetic fields generated by the coupling nanostrucutres.Plasmon-enhanced applications include advanced spectroscopies, optomechanics, optomagnetics and biosensing. However, precise determination of plasmon field intensity distribution within a nanogap remains challenging. Here, we demonstrate a molecular ruler made from a set of viologen-based, self-assembly monolayers with which we precisely measures field distribution within a plasmon nanocavity with ~2-Å spatial resolution. We observed an unusually large plasmon field intensity inhomogeneity that we attribute to the formation of a plasmonic comb in the nanocavity. As a consequence, we posit that the generally adopted continuous media approximation for molecular monolayers should be used carefully.The progress of plasmon-based technologies relies on an understanding of the properties of the enhanced electromagnetic fields generated by the coupling nanostrucutres1,2,3,4,5,6. Plasmon-enhanced applications include advanced spectroscopies7,8,9,10, optomechanics11, optomagnetics12 and biosensing13,14,15,16,17. However, precise determination of plasmon field intensity distribution within a nanogap remains challenging. Here, we demonstrate a molecular ruler made from a set of viologen-based, self-assembly monolayers with which we precisely measures field distribution within a plasmon nanocavity with ~2-Å spatial resolution. We observed an unusually large plasmon field intensity inhomogeneity that we attribute to the formation of a plasmonic comb in the nanocavity. As a consequence, we posit that the generally adopted continuous media approximation for molecular monolayers should be used carefully.The Swedish National Infrastructure for Computing is acknowledged for computer time. S.D. is sponsored by Shanghai Pujiang Programme (grant no. 19PJ1400600). 该研究工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、安徽省量子信息技术引导专项等的资助和支持

Studies on the orchid genus Hemipilia

对舌喙兰属的研究表明，该属具下列独特的特征：具一枚着生于茎基部的叶；叶片肉质、几平贴地表；花具硕大而伸出的蕊喙；药室基部延伸成花药管。该属花部器官在发育早期表现为典型的红门兰亚族特点，但在发育后期出现一些特有的性状。尽管舌喙兰属在植物体形态、花部形态和发育等方面表现出许多特化的性状，但染色体水平上与红门兰亚族东亚产的其他属并无明显差异。舌喙兰属植物一般喜欢在石灰岩地区生长，但有些各类也可在其他土壤中生长。野外观察表明扇唇舌喙兰通过食源性欺骗系统来吸引唯一的传粉者：芒康条蜂。其他各类虽亦有类似结构，但未进行观察。 ITS序列数据支持：1）舌喙兰属的6个种为单系类群；2）舌喙兰属、紫斑玉凤花和短距红门兰等植物体形态相似的类群构成关系较为密切的分支；3）主要分布于亚洲的无柱兰属和铣兜被兰属互为关系密切的姐妹群，它们与广布红门兰有较弱的联系。无柱兰－兜被兰类群和舌喙兰－紫斑玉凤花类群构成红门兰亚族中的一个分支；而二叶红门兰、西南手参、滇藏舌唇兰和欧洲产红门兰亚族的代表种类构成另一个分支。 总之，植物体形态，花部形态和发育、传粉模式、生态学特点以及分子数据，都表明舌喙兰属是一个特化的类群。 最后，对舌喙兰属进行了全面修订，确定该属具7个种，主要分布于中国，个别种类向南可达泰国和缅甸南部，向西可达不丹和尼泊尔

A systematic study of the genus Fritillaria L.(Liliaceae) in China

作者通过实地调查，栽培观察，大量查阅标本，对国产贝母属(Fritillaria L.)的形态性状作了深入的分析，认为贝母属中植株大小，茎生叶先端卷曲与否，花的数目、花梗的长短、花被片颜色等性状易受生境的影响；而鳞茎所具鳞片的数目，植株最下一轮叶的形状及排列，花部蜜腺的形状，花柱柱头的分裂程度，雄蕊花丝在发育完后的长短，蒴果的形状等性状受生境的影响较小，但在栽培情况下，这些性状有时也会发生变化．此外，作者首次报道了部分国产贝母属种类的核型和花粉形态．在此基础上对我国贝母属进行了系统整理，将正式发表的138个分类名称（包括80个种、52个变种、5个变型、1个栽培变型）归并成24种l变种，并对国产贝母组(Seclion Fritillaria)的种间关系作了初步探讨；同时，对该属的次级分类也作了修订．根据有关，F.karelinii花粉学和细胞学资料，以及邻近4个种的形态特征及分布特点，我们支持J.G..Baker(1874)的观点将该类群保留在贝母属内而不同意A.S.Lozin-Lozinskaya(1935)，A.Takhtajan(1987)将其单立成属也不同意W.B.Turrill &J.R.Sealy(1980)将其并入贝母组(Sect.Fritillaria)，而将该类群做为贝母属中的一个新组——砂贝母组(Sect.Rhinopetalum (Fish. ex Alex.) Y.B.Luo)．并认为该组与贝母组关系较近．作者通过上述工作及查阅世界各地有关贝母属的文献，认为贝母属内最原始的类群是Sect. Fritillaria，而Sect.Petillium，Sect.Rhinopetalum和Sect.Theresia是演化水平中等的类群．Sect.Liliorhiza则是演化水平最高的一类．通过对该属组(Section)级及种级分布式样的分析，认为伊朗一土兰区不仅是组的多度中心，并且也是多样化中心；在种级水平上，地中海区是分布的多度中心，而种级多样化中心则在伊朗一土兰区；此外，在伊朗一土兰区还保留着一些较原始的类群，因而，该区可能是贝母属的起源中心，最后，作者对贝母属的起源时间、散布途径及现代分布格局形成的原因进行了初步探讨

群体表型性状研究揭示环境与遗传因素对霍山石斛表型及物种分类的影响

石斛属(Dendrobium)种类繁多,属内物种具有丰富的表型多样性。霍山石斛(D.huoshanense)为我国特有物种,其与河南石斛(D. henanense)和细茎石斛(D. moniliforme)以及铁皮石斛(D. catenatum)等近缘种表型相似,在分类处理中存在争议。这种争议很大程度上与植物普遍存在的表型可塑性和代际共存有关。为探究环境和代际间遗传因素对霍山石斛表型性状的影响以及霍山石斛与近缘种的物种边界问题,本研究观测了安徽省霍山县霍山石斛(野生、林间和温室F1代、林间和温室F2代)、野生河南石斛、细茎石斛和铁皮石斛,共计16个群体2,279株植株的假鳞茎茎长等12个表型性状;在种内层面,首次借鉴生态学同质园实验和遗传学代际间性状比较的方法,对霍山石斛群体表型性状进行差异显著性检验和95%置信区间比较以及主成分和变异系数等统计学分析。在种间层面,对霍山石斛与河南石斛和铁皮石斛等近缘种群体表型性状进行比较和分析。结果表明,环境因素对霍山石斛假鳞茎茎长和假鳞茎直径等具有显著的影响,代际间遗传因素对霍山石斛假鳞茎直径具有显著的影响。霍山石斛与铁皮石斛和细茎石斛等近缘种群体在假鳞茎茎长、假鳞茎直径、花瓣长和花瓣宽等表型性状方面均存在显著性差异和间隔,但与河南石斛仅在假鳞茎表型性状方面有显著性差异。我们的研究明确了环境和代际间遗传因素对霍山石斛表型性状的影响程度,为霍山石斛与近缘种等争议物种的分类和鉴定提供了表型证据

国际植物-传粉者互作委员会简介

组织简介国际植物-传粉者互作委员会(International Commission for Plant-Pollinator Relationships, ICPPR)是一个主要从事植物和传粉者相互关系研究的国际学术组织。该组织最初由瑞士蜜蜂生物学家安娜·莫里吉奥(Anna Maurizio)女士于1950年创立。安娜主要从事蜂蜜中花粉鉴定分析的研究工作,第一次提出了蜂蜜孢粉学(melissopalynology)的概念。1950年在瑞典斯德哥尔摩召开的第7届国际植物学大会期间