一年內連發NSC的中國學者，請收下我的膝蓋！

Nature、Science、Cell作為目前國際上最頂尖的學術期刊，每期發表文章數量都很少，發表文章基本代表了相關領域的頂尖研究成果。國內在NSC上發表高水平文章并不稀奇，不過，研究成果能連續發表在Nature、Science、Cell上的課題組，國內卻非常少。然而總是存在這樣一批人，把發頂刊當作是家常便飯。我們來看看什么樣的研究可以在短短的時間內連續發到這樣的頂刊上，快來一起膜拜吧！

1 崔屹團隊

崔屹，納米材料科學家，斯坦福大學教授。專長于能源納米技術，在納米材料研究取得了很多開創性的成就，并且創辦了生產硅負極高能鋰電池及生產霧霾過濾產品的公司。2001年發表4篇Science，1篇Nature后，2016年3個月里崔屹團隊在Science上又連續發表兩篇高水平文章，我們一起了解一下。

其中一篇是崔屹團隊報道了一種納米聚乙烯材料，可以實現個人熱管理，起到節能的一種策略。皮膚是良好的紅外發射器，設置一個合適的冷卻點，可以確保紅外耗散的進行，從而達到讓人體舒適的目的。結果表明，納米聚乙烯(nanoPE)的孔徑分布(50 ~ 1000納米)對中紅外人體輻射是透明的，而對可見光是不透明的。研究人員對這種材料進行了加工，開發出一種既能有效散熱又有足夠的透氣性、透水率和耐磨性的機械強度的紡織品。處理的納米粒子是一個有效的，可擴展的個人熱管理紡織品。

另一篇報道了一種利用電池電極材料直接連續控制鉑(Pt)催化劑晶格應變，從而調節其催化氧還原反應(ORR)活性的方法。這種通過電化學方法在電池電極的充放電狀態之間切換，可以精確控制體積的變化，從而在負載催化劑上誘導壓縮或拉伸應變，調控催化活性。文章觀察到在壓縮和拉伸下，Pt ORR活性分別有90%的增強和40%的抑制。這種通過電極材料來控制納米催化劑應力，并實現催化活性控制的策略具有良好的普適性，且不會受到其他因素的干擾。

崔屹團隊研究方向目前以納米技術為核心，多學科交叉，多方向并進。包括：先進材料的合成與制造，能量儲存太陽能光伏，拓撲絕緣體可打印能源和電子設備。目前發表400余篇高水平文章，其中Nature?2篇, Science 8篇。

2?楊培東團隊

楊培東，加州大學伯克利分校教授。在納米激光器、液體納米晶體管及人工光合作用研究方面取得劃時代的科研成果。近幾年課題組對波長可控、可溶液加工的鈣鈦礦結構納米線激光器研究及以半導體納米線材料作為光線捕獲單位，將太陽能、水、二氧化碳轉換成化學原料的研究更加深入。2015年9月在Science上 連發2篇高水平論文。

其中一篇報道了一種有機-無機雜化鈣鈦礦(C₄H₉NH₃)₂PbBr₄單晶和原子級別厚度雜化鈣鈦礦的溶解相生長方法。與其他二維材料相比，雜化鈣鈦礦薄片表現出一種不同尋常的結構弛豫，這種結構變化導致了與大塊晶體相比的帶隙位移，高質量的二維晶體具有高效的光致發光性能。所獲得材料具有較好的正方形形狀和較大的二維尺寸，并且可以便利地通過改變片厚度和組分來調控其熒光性質和外在顏色。

另一篇報道了以有機支板通過亞胺鍵連接的鈷卟啉催化劑為結構單元的共價有機骨架(COFs)的模塊化優化，制備了一種CO₂水溶液電化學還原CO的催化材料。該催化劑在pH =7下表現出很高的法拉第效率(90%)和周轉率(高達290,000)，與分子鈷絡合物相比，活性提高了26倍，且在24h內沒有降解。

楊培東團隊研究內容主要為一維半導體納米結構及其在納米光學和能量轉化中的應用，包括人工光合作用、納米線電池、納米線光子學、納米線基太陽電池、納米線熱電學、碳納米管納米流體、低維納米結構組裝、新興材料和納米結構合成和操控。目前共發表300余篇高水平論文，其中11篇NS，Nature?6篇，Science?5篇。

3?段鑲鋒團隊

段鑲鋒，湖南大學特聘教授，加州大學洛杉磯分校教授。在納米材料的合成以及器件制備尤其是石墨烯和光催化領域所做出了突出貢獻。段鑲鋒教授團隊連發頂刊仿佛是有著傳統優勢的，從2001年3篇Science,1篇Nature，到2003年2篇Nature，2017年2篇Science，2018年發表4篇Nature,1篇Science，再到2019年現已收獲2篇Science，1篇Nature,?在納米材料里面可謂高產。我們來看一下段鑲鋒團隊最近的研究成果。

?段鑲鋒團隊在Science發表題為“Large-area graphene-nanomesh/carbon-nanotube hybrid membranes for ionic and molecular nanofiltration”的文章。這項研究首次報道了一種具有優異機械性能的大面積石墨烯納米篩/碳納米管薄膜，具有高的水滲透率、離子和分子截留率以及優異的抗污染性能。此項研究克服了二維材料在實際分離領域的局限性，是將二維材料推向實際分離應用的關鍵一步。同時該薄膜可高效分離水中的鹽離子和有機污染物，有望用于水凈化、化工原料分離純化等領域。

另一篇Science發表利用三維石墨烯氣凝膠模板設計合成了同時具有強大的機械和熱學穩定性的氮化硼（hBNAGs）以及碳化硅（βSiCAGs）陶瓷氣凝膠材料。陶瓷氣凝膠具有良好的隔熱性能，但在熱沖擊作用下，其機械穩定性和降解性較差，該材料具備超輕、高力學強度和超級隔熱三大特點。這種堅固的材料系統非常適合在極端條件下進行熱超絕緣，比如在航天器遇到的特殊情況。

在Nature上綜述歸納了范德華整合策略在非二維材料體系中的應用，回顧了這一新興方法的發展、挑戰和機遇，將其推廣到二維以上不同材料系統的靈活集成，討論了它在創建現有材料無法達到的人工異質結構或超晶格方面的潛力。深度闡述了范德華的基本概念，展望了范德華異質結的過去與現在 ，對非二維材料范德華異質結新機遇進行了系統總結。

段鑲鋒團隊研究方向為：納米材料的合成、組裝和表征；先進電子和光子材料與器件；能源利用、轉化與存儲；生物醫學傳感與治療等。目前共發表200余篇高水平文章，其中8篇Science, 8篇Nature。

4 王中林團隊

王中林，佐治亞理工學院教授，中國科學院北京納米能源與系統研究所首席科學家。致力于氧化鋅納米材料研究，開創納米技術全新材料體系，在納米發電機和自供能系統研究方面做出了深遠的開創性貢獻，提出創立壓電電子學和壓電光電子學，建立新的研究學科，發明的海洋藍色能源技術，有可能從海浪中獲取大量能源以解決世界未來的能源需求。2006、2007年連續發表4篇Science，2008年發表1篇Science,1篇Nature。我們一起來看一下近期的研究進展。

?在這篇Nature中提出“藍色能源”計劃，海洋覆蓋了地球表面的70%，且蘊藏著巨大的能量。然而，幾乎沒有任何一種“藍色能量”正在產生。目前由于收集器建造技術困難還沒有沒有商業性的波浪發電場。王中林團隊提出的“藍色能源”計劃是研究一種基于摩擦納米發電技術的穩定實用的波浪能發電網絡裝置，可在緩慢流動和隨機方向的波流條件下穩定輸出功率，轉化效率高。這種“藍色能源”還處于實驗室早期研發階段，要想實現長時間可靠運行，還有許多關鍵技術問題有待解決。

團隊2004年在Nature發表題為“Piezoelectricity of single-atomic-layer MoS2 for energy conversion and piezotronics”的文章，報導了首次在利用陣列集成化學氣相法沉積制備的二維單原子層二硫化鉬中實驗觀測到壓電效應和壓電電子學效應，并成功實現利用單原子層壓電半導體材料受應力/應變作用而產生的壓電極化電荷對制得的壓電電子學晶體管中的載流子輸運進行有效調控。在這項研究中還首次實現了在單原子層尺度從機械能到電能的轉化過程。

王中林團隊研究方向：納米能源技術和自驅動納系統技術；壓電電子學和壓電光電子學；氧化鋅納米材料的合成、表征、生長機理和應用。截至目前共發表NS17篇，其中Science12篇，Nature5篇。

5?胡良兵團隊

胡良兵，美國馬里蘭大學科利奇帕克分校教授，搞木頭研究的專家，利用從木材中獲得的靈感，先后發表了“透明的木材” 、“木材濾膜”等十分有意思的工作。2018年更是收獲自己的第2篇Science和第1篇Nature。

?團隊在Science上 發表“Carbothermal shock synthesis ofhigh-entropy-alloy nanoparticles”的封面文章，提出了一種將多達8種不同元素合金化成單相固溶納米顆粒的一般方法，被稱為高熵合金納米顆粒(HEA-NPs)，由熱沖擊前驅金屬鹽混合物負載到碳載體上。通過控制碳熱沖擊(CTS)參數(襯底、溫度、沖擊持續時間和加熱/冷卻速率)合成了一系列具有理想化學(成分)、尺寸和相(固溶、相分離)的多組分納米粒子。為了證明其實用性，合成了五種HEA-NPs作為氨氧化催化劑，其轉化率為~100%，氧化氮選擇性為> ?99%。實現將多種非混相元素可控地結合到一個納米顆粒中具有不可估量的科學和技術潛力。

在Nature上發表題為“Processing bulk natural wood into a high-performance structural material”的文章，團隊研發出了一種簡單而有效的策略，報告了一個簡單而有效的策略，將大塊天然木材直接轉化為高性能結構材料，在強度、韌性和抗沖擊能力方面增加十倍以上，并具有更大的尺寸穩定性。通過在沸騰的堿性混合物中把天然木材中去除部分木質素和半纖維素，隨后進行熱壓，導致細胞壁的完全塌陷和與天然木材高度一致的致密化的纖維素納米纖維。這一策略被證明對各種木材都是普遍有效的。我們的加工木材具有比大多數結構金屬和合金更高的強度，使其成為一種低成本、高性能、輕便的替代品。

胡良兵團隊研究內容主要是從事木材纖維基的納米纖維和納米微晶的研究；重點研究納米纖維素在光學和電學方面的應用和高性能低成本新能源器件及能源儲存重點包括固態電池和鈉離子電池。目前共發表200余篇文章，其中包括2篇Science，1篇Nature。

6?馬丁團隊

馬丁，北京大學教授，主要從事合成氣轉化、水活化、烴類選擇轉化和催化原位表征技術等方面研究，在費托合成、雙金屬催化體系、催化機理研究等方面取得了系列進展。2017年數月間隔發表兩篇關于能源催化的新型催化反應路徑設計的文章，其中1篇Nature,1篇Science，也是馬丁教授團隊為通訊作者的第一篇Nature和Science。

?Science發表一篇題為“Atomic-layered Au clusters on α-MoC?as catalysts for the low-temperature water-gas shift reaction”的文章，報導指出水煤氣轉換(WGS)反應是各種與能源有關的化學操作中產生氫氣和去除一氧化碳的重要過程。馬丁團隊等合成分層Au集群在碳化鉬襯底(α-MoC)創建一個界面超低溫WGS反應催化劑體系。利用α-MoC熱穩定性好且與被分散金屬有較強相互作用的特點，構建了雙功能碳化物負載金催化劑Au/α-MoC：立方相α-MoC低溫活化解離H₂O，被分散的金促進低溫CO吸附活化，在界面處完成重整反應并生成H₂。該催化劑可將水煤氣變化反應溫度大幅降低至120℃，且反應活性高， CO轉化率超過95%，有效解決了水煤氣變換反應低溫條件下高反應轉化率與高反應速率不能兼得的難題。

在Nature發表題為“Low-temperature hydrogen production from water and methanol using Pt/α-MoC catalysts”的文章。報道了發展出一種新的鉑-碳化鉬雙功能催化劑，在低溫下（150-190^oC）獲得了極高的產氫效率。金屬鉑（Pt）與碳化鉬（MoC）基底之間存在著非常強的相互作用，使得鉑以原子級分散在碳化鉬納米顆粒表面，構筑出高密度的原子尺度催化活性中心。水的活化在碳化鉬中心完成，而甲醇活化發生在鉑中心。在150^oC就能以2,276 mol_H2/(mol_Pt*h)的反應速率釋放氫氣，進一步提高溫度至190^oC，放氫速率可達18,046 mol_H2/(mol_Pt*h)，較傳統鉑基催化劑活性提升了近兩個數量級。

馬丁團隊研究方向：用于能源催化的新型催化反應路徑設計、烴類(如甲烷)和合成氣轉化、非貴金屬催化、催化反應機理原位研究，目前發表文章 190余篇，其中包括Science、Nature, EES.、?JACS.、Angew.、Chem、ACS Catal等。

7 黃維團隊

黃維，中國科學院院士、西北工業大學常務副校長，是中國有機光電子學科的奠基人與開拓者。在有機光電子學、柔性電子學等領域取得了大量系統性、創新性的研究成果，研制出一批具有產業化前景的高性能三基色有機半導體，針對藍光半導體器件的穩定性這一世界難題，提出了基于有機藍光半導體的凝聚態結構調控原理，成為國際通行的解決方案。2018年不到40天的時間里連續發表2篇Nature，我們一起看一下研究成果。

?這篇Nature報導了由銫原子和鉛原子組成的一系列全無機鈣鈦礦納米晶體的實驗研究及其對x射線輻照的響應。這些納米晶體閃爍體在可見光波段表現出強x射線吸收和強輻射發光，這些特性能夠制造靈活和高度敏感的x射線探測器。結果表明，這些彩色可調鈣鈦礦納米晶閃爍體可直接用標準數碼相機記錄相關圖像，為x射線照相提供了方便的可視化工具。同時，還演示了它們與商用平板成像儀的直接集成，以及它們在低劑量x射線照明下檢查電子電路板方面的實用價值。

另一篇Nature報導了在鈣鈦礦發光二極管（LED）領域再次取得重大突破。首次通過自發形成的具有亞微米尺度的離散型鈣鈦礦，使LED的光提取效率和亮度得到大幅度提升，這些鈣鈦礦僅僅是通過在鈣鈦礦前驅體溶液中加入氨基酸添加劑而形成的，此外添加劑能有效鈍化鈣鈦礦表面缺陷，減少非輻射復合，在低成本、高亮度、大面積LED領域展現出獨特的應用潛力。

黃維團隊的研究領域包括有機光電、納米光電、生物光電材料與器件，以及先進能源材料的研究。經web of science數據庫檢索，黃維團隊已發表SCI論文1700余篇。其中包括在Nature及子刊、AM、JACS期刊發表多篇創新性論文。

8?盧柯團隊

盧柯，中國科學院金屬研究所沈陽材料科學國家研究中心主任。一直致力于開發納米結構金屬制備技術，探索納米結構金屬優異性能，在國際納米結構材料領域處于領先地位。提出的表面納米化技術，納米孿晶材料，以及納米梯度、納米層片材料一直引領國際潮流。團隊在2009年發表2篇Science；2010年發表1篇Science,1篇Nature。近期也陸續產出NS等高水平論文，這種研究速度在金屬材料領域是很罕見的，我們看一下最近研究進展。

??團隊報導了納米金屬穩定性的研究，研究發現：低溫下由塑性變形產生的純銅或鎳中的納米級晶粒在臨界晶粒尺寸以下顯示出顯著的熱穩定性。文章指出塑性變形制備的納米晶，其顯著不穩定只在一定的晶粒尺寸范圍內發生，之后隨著晶粒尺寸的降低，其穩定性不降反升。超高穩定性納米晶的發現，不僅對于我們理解納米晶的變形機制以及晶界在納米尺寸下的行為非常重要，同時也展示了發展高溫使用的納米晶的可能性。

盧柯團隊一直致力于納米金屬材料的實驗研究，包括金屬電化學愈合，納米尺度下研究摩擦磨損，梯度納米結構 材料及納米層片結構材料。共發表NS12篇，其中Science11篇，Nature1篇。

材料類發頂刊的情況不足為奇，但是連發頂刊也非一項易事，我們可以看出大多數是來自大牛課題組的杰作。有研究指出2018年NSC（Nature、Science、Cell）發文中生命醫學統計占到80%，其次是化學材料類及其他學科，下面我們看一下不同學科的發文情況。

9?施一公團隊

說到發頂刊，不得不提的就是清華大學施一公教授，2019年剛過半，施一公教授在NSC上就已經各發表一篇文章了。

施一公團隊在Nature、Science分別發表了兩篇與阿爾茲海默癥關鍵蛋白作用機制相關的研究成果，兩篇文章報道了人體γ-分泌酶結合底物Notch以及和淀粉樣前體蛋白（APP）的冷凍電鏡結構，從分子層面為理解γ-分泌酶特異性識別和底物切割的機制提供了重要認知基礎，為研究與阿爾茲海默癥以及癌癥相關的發病機制、特異性藥物設計提供了重要的結構信息。

隨后在Cell上發表“Structures of the Catalytically Activated Yeast Spliceosome Reveal the Mechanism of Branching”的文章，報道了催化激活狀態的酵母剪接體結構揭示RNA剪接分支反應的機理，這是目前RNA剪接循環中最后一個未被解析的基本狀態。

施一公團隊研究方向主要是細胞凋亡、膜蛋白領域及細胞內生物大分子機器的結構與功能研究等。截至目前，施一公團隊一共發表NSC 67篇。其中Cell 24篇, Nature 24篇, Science 19篇。

10?顏寧團隊

說到施一公教授，其中要提到的便是施一公教授的得意門生，顏寧教授。2018年3篇Science以后，2019年已經發表2篇Science,1篇Cell了。

2019年顏寧團隊同日在《Science》上連發2篇Science。其中一篇報告了人源鈉通道Nav1.2、Nav1.7分別與特異性阻斷毒素μ-芋螺毒素KIIIA、兩種“孔隙阻滯劑-門控調節毒素”的組合復合物的高分辨率冷凍電鏡結構。這些結構闡明了對Nav1.2、Nav1.7的功能和發生疾病的機理的理解，確定的Nav結構為靶向藥物開發提供了一個框架。近期在Cell上發表一篇題為“Molecular Basis for Ligand Modulation of a Mammalian Voltage-Gated Ca²⁺ Channel”的文章，闡明了三種臨床應用的拮抗劑和原型激動劑在原子水平上識別和調節L型Cav通道的分子基礎，并為大量實驗和臨床數據提供結構解釋。

顏寧團隊研究方向主要集中在次級主動運輸蛋白的工作機理及電壓門控離子通道的結構生物學研究等。截至目前，顏寧團隊共發表NSC 30篇。其中Nature 12篇，Science 11篇，Cell 7篇。

11 鄭曉廷團隊

鄭曉廷，臨沂大學教授，天宇自然博物館館長，古生物研究方向學科帶頭人，從事中生代恐龍和鳥類的科研工作。提出支持鳥類飛行樹棲起源理論的證據來推斷鳥類飛行能力演化的不同階段，并且完善了羽毛起源的模式。團隊在2010年發表2篇Nature，1篇Science；2013年發表3篇Nature，1篇Science；2015年發表1篇Nature；2018年發表1篇Nature。

主要研究領域為鳥類功能形態學與系統分類學。共發表10篇NS，其中8篇Nature，2篇Science。

12 潘建偉團隊

潘建偉，中國科學技術大學教授，中國科學院院士，從事量子光學、量子信息和量子力學基礎問題檢驗等方面的研究，也是國際上量子信息實驗研究領域開拓者之一。實驗實現了量子隱形傳態及糾纏交換、量子密鑰分發，大力推動我國量子計算整體研究水平。團隊2012年發表2篇Nature；2017年發表2篇Nature,1篇Science；2019年截至現在發表2篇Science。2012以來共發表NS10篇。

（筆者能力有限，如有遺漏優秀學者請評論區留言，以便改正。）

連續發NSC頂刊的科研工作者不斷推動著國家的科技進步，他們用自己的汗水和思維換來打開新世界的大門。我們都愛追星，在科研圈里這類人就是我們一直追逐的大明星。NSC頂刊雖然對大多數人來說比較遙遠，但卻可以把它作為自己努力的目標，不斷探索未知，解決新的難題，把自己領域的，擅長的研究做到極致；并永遠保持著嚴謹的科研態度，這就是作為任何一位科學家驕傲的地方，也是科研工作者們的崇拜榜樣。

本文系Junas供稿。

歡迎大家到材料人宣傳科技成果并對文獻進行深入解讀，投稿郵箱: tougao@cailiaoren.com.

投稿以及內容合作可加編輯微信：cailiaorenVIP.