披荊斬棘的國內高校頻發N&S，半年來誰領風騷！

2020年已過半，中國內地高校/機構的Nature與Science（N&S）總發文數達到近100篇，清華大學以15篇的總發文數領跑內地高校。復旦大學、上海科技大學、中科院系統3所高校/機構均以11篇的總發文數處在第二梯隊。僅僅在6月份，中國內地高校/機構作為通訊作者單位共發表N&S原創論文17篇，其中Nature論文8篇，Science論文9篇。令人興奮的是，國內單位以通訊身份連續發表了多篇材料科學類的N&S文章（據Web?of science統計，至少為29篇，檢索時間:?20200625，若有不全，歡迎讀者在評論區留言指出）。其中作為通訊單位有北京大學（6篇）、中科院系統（5篇）、北京航空航天大學（3篇）、浙江大學（2篇）、南京大學（2篇）等。

N&S總榜情況（中科院系統未標注區域）：

從區域分布來看：華東地區包含了上海、江蘇、浙江、山東、安徽等教育資源豐富的區域，占據了近一半的N&S原創論文量。其次是華北地區，北京、天津的教育優勢凸顯的較為明顯，其中國內頂尖的清華大學和北京大學也坐落在該區域內。從整個N&S趨勢來看，學術優勢圈向東部沿海地區傾斜，其中華南地區的科學發展、教育資源也在不斷地趕超其他區域。

接下來，看一下N&S材料榜

具體材料類文章信息如下表所示：

雖然清華大學半年來發文量最多，但其中學科以醫學、生物學為主，就29篇材料化學類文章統計來看：北京大學以6篇的總發文數領跑內地高校。中科院系統、北京航空航天大學分別以5篇、3篇的總發文數處在第二、三位。

從研究領域來看：前沿交叉性突出，涉及化學、物理、信息等多個領域。二維材料的研究最為深入，比如范德華異質結、超晶格、表界面等 ，其中的石墨烯被單度劃分出來，從下圖可以看出有2篇關于石墨烯的研究。鈣鈦礦無疑成就了今年上半年的材料圈，尤其是在太陽能電池、光伏器件上顯示出獨特的魅力。金屬材料方向有4篇進賬，其在包括對金屬玻璃、材料強度、高指數晶面、高韌性材料的研究。N&S材料類文章中涉及15個大小類別領域，從側面看出我國材料領域的研究前沿交叉性強，成果顯著。

最后，介紹發文最多的北京大學里這些材料牛人，了解這些披荊斬棘的材料人的無窮魅力。

1、北京大學彭練矛院士與張志勇教授課題組在Science上發表題為“Aligned, high-density semiconducting carbon nanotube arrays for high-performance electronics”的文章，開發了一種多重分散和分選工藝，獲得了極高的半導體純度和尺寸限制的自對準（DLSA）程序，其在10 cm的硅片上制備出排列整齊，每微米100到200個CNTs的密度可調的CNT陣列。同時在CNT陣列上制備的頂柵場效應晶體管（FETs）顯示出比柵極長度相近的商用硅氧化物半導體FET更好的性能。

課題組簡介：彭練矛院士與張志勇教授課題組從事碳基電子學領域的研究，做出一系列基礎性和開拓性貢獻。承擔國家“973計劃”、重大科學研究計劃和重點研發計劃項目。其在包括發展一整套碳納米管CMOS集成電路和光電器件的無摻雜制備新技術；首次實現5納米柵長碳管晶體管，證明器件在本征性能和功耗綜合指標上相較最先進的硅基器件具有約10倍的綜合優勢，性能接近由量子測不準原理決定的理論極限；制備新型超低功耗狄拉克源晶體管，為超低功耗納米電子學的發展奠定基礎，極大推進了碳基集成電路的競爭力和實用化發展。研究方向:?納米材料，特別是具有納米電子學應用前景的碳基納米材料的模擬設計，制備，結構分析及物性研究；納米電子學基本器件概念，設計及制備；基于電子衍射的結構分析方法，包括圖像處理方法。

2、北京大學的江穎、王恩哥課題組以及美國內布拉斯加大學林肯分校的曾曉成等人在Nature上發表題為“Atomic imaging of the edge structure and growth of a two-dimensional hexagonal ice”的文章，報道展示了利用非接觸原子力顯微學對在金(111)表面進行生長的二維雙層冰的邊緣結構實現了成像觀察。這些現象和機制研究為研究二維材料的生長機制提供了新穎的觀察角度。

課題組簡介：江穎教授課題組主要從事凝聚態物理和物理化學研究。自主研發了一套新型掃描探針顯微成像和譜學技術，刷新了掃描探針顯微鏡分辨率的世界紀錄，實現了氫原子的直接成像和定位，在單分子和低維材料領域取得了一系列突破性進展。目前的研究領域包括: 光學掃描隧道顯微鏡(STM)的構造、低維納米結構光子發射的原子工程、原子力顯微鏡（AFM），分子束外延（MBE），超快激光技術（ultrafast laser）。

王恩哥課題組主要從事凝聚態物理研究，在納米新材料探索及其物性、原子尺度上的表面生長動力學以及受限條件下水的復雜形態等方面做出了有重要影響的工作。提出利用摻雜來調制純納米管的結構和物性，首次制備出管狀碳納米錐、CN聚合納米鐘和BCN單壁納米管；發現并證實了表面原子運動的一些新規律，完善和發展了原子尺度的薄膜/納米結構生長動力學；在SiO2表面預言并發現了一種全新的二維鑲嵌冰，建立了有助于解釋冰表面預融化的新序參量。

3、北京大學孫偉研究員課題組聯合廈門大學朱志教授課題組等在Science上發表題為DNA-directed nanofabrication of high-performance carbon nanotube field-effect transistors”的文章，以組裝于DNA模板上的平行碳納米管（CNT）陣列作為模型體系，研究了界面生物分子組成對器件性能的影響，開發了一種基于固定—洗脫處理流程的界面工程方法。

課題組簡介：孫偉研究員課題組集中于超小節點碳基高性能器件的大規模加工制備與三維集成。通過使用導向組裝結構、特別是三維核酸自組裝體、作為結構模板，課題組規模化制備了由碳納米管、金屬納米顆粒等無機光電納米材料取向排列形成的高精度二維、三維架構。

4、北京大學藥學院天然藥物及仿生藥物國家重點實驗室焦寧研究團隊在Science發表題為“Nitromethane as a nitrogen donor in Schmidt-type formation of amides and nitriles”的文章，報道硝基甲烷作為氮供體的施密特（Schmidt）類型反應。該研究首次利用常用溶劑硝基甲烷，以“級聯活化策略”對其進行活化，在重要化合物酰胺及腈的合成領域取得了突破性進展。

課題組簡介：焦寧研究團隊長期致力于綠色化學、藥物合成的綠色化、基于代謝類疾病的新藥發現研究，在綠色的1）氧化反應；2）氮化反應（Nitrogenation Reactions）；3）鹵化反應等研究中取得了一系列創新性的成果，提出了簡單碳氫化合物氮合反應的概念，利用氧氣為氧化劑突破了氧合反應的瓶頸，通過氧化、氮化、鹵化反應實現藥物活性中間體的綠色、高效合成及修飾，取得了多項創新性成果，為布洛芬、酮洛芬、萘普生、扎托洛芬、雌酚、生育酚、花椒毒素，扁豆毒素，青藤堿等藥物和天然產物的后期高效修飾提供了有效方法。

5、北京大學納光電子前沿科學中心馬仁敏教授課題組與南京大學朱嘉、周林、祝世寧研究團隊，佐治亞理工蔡文杉等研究組合作，在Nature上發表題為“Stable, high-performance sodium-based plasmonic devices in the near infrared”的文章，利用金屬鈉所具有的低熔點特點，發展了獨特的液態金屬旋涂工藝，制成了金屬鈉薄膜，首次揭示了金屬鈉膜的優異光波段等離激元特性。在鈉金屬薄膜和等離激元光子器件研究方面取得了重要突破。

課題組簡介：馬仁敏教授實驗室主要研究奇異的激光現象和微尺度的場操作及其在光譜學、通信和計算機領域的應用。實驗室發現了一種新的帶反轉誘導反射光反射機制，并演示了高性能拓撲體激光器。實驗室還發現了一個基于約當向量的輻射機制，這打破了傳統的光物質相互作用的概念。多年來，實驗室致力于等離子體納米管的發展，使之成為操作速度快、能量效率高的激光器件。

6、北京大學彭超副教授課題組，與美國麻省理工學院物理學系Marin Solja?i?教授、賓夕法尼亞大學物理與天文學系甄博助理教授合作，在Nature上發表題為“Observation of topologically enabled unidirectional guided resonances”的文章，從拓撲光子學視角提出一種在單層硅基板上不依靠反射鏡實現定向輻射的新方法。

課題組簡介：彭超副教授課題組主要研究方向為光纖傳 感器件和系統、納米光電子學器件及應用。在非厄米系統費米弧觀測（Science）、實空間非阿貝爾規范場的合成和觀測（Science）、拓撲保護下散射魯棒的超高品質因子導模共振態（Nature）等一系列融合拓撲物理學和非厄米物理學中取得重要研究成果，在為實現輻射光場調控開辟新方向的同時，也為集成光子芯片、光相控陣雷達、低功耗激光器等光子器件拓展了可期的應用前景。

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