1.物理学院王猛教授团队在二维反铁磁材料NiPSe₃中发现压力诱导的超导电性
2.微电子科学与技术学院官众副教授团队提出新颖的维度增强物理信息神经网络模型
3.材料科学与工程学院石铠源副教授团队在水系锌电界面设计上取得进展
4.中山医学院魏绪红副教授、蒋斌教授团队合作揭示背侧海马CA1星形胶质细胞乳酸释放减少导致疼痛和记忆障碍共病的机制
5.公共卫生学院刘跃伟团队研究揭示高温热浪与大气细颗粒物协同增加居民心肌梗死死亡风险
6.肿瘤防治中心周建华团队研究成果将提高肝细胞癌诊断效能
（1）物理学院王猛教授团队在二维反铁磁材料NiPSe3中发现压力诱导的超导电性
二维范德瓦尔斯磁性材料层内以强共价键结合，层间通过弱范德瓦尔斯力结合，电子被限制在二维空间内，体系维度降低，量子效应和关联作用显著增强；其二维磁矩的各向异性能抵消了热涨落对长程磁有序的限制，在单原胞厚度仍存在长程磁有序；二维范德瓦尔斯磁性材料在低能耗自旋电子学和磁性存储器件等领域具有巨大的应用前景，一直是研究的前沿和热点。
压力可以改变二维磁性材料结构、磁性和电子关联强度，有效调控物性并诱导新的宏观量子特性。NiPSe₃作为典型的二维范德瓦尔斯磁性材料，面内由NiSe₆八面体结构单元组成了六角蜂窝层状结构，层与层之间由弱范德瓦尔斯力连接。通过同步辐射X射线衍射数据分析结合理论计算发现常压下Ni²⁺的磁矩方向垂直于六角蜂窝层呈zig-zag型反铁磁排列，随着压力增加六角蜂窝层之间发生滑移，在4.0GPa时出现结构相变并伴随着磁结构的转变，即磁矩方向由面外转变为面内平行于六角蜂窝层的zig-zag型反铁磁。
当压力增加到8.0GPa时，NiPSe₃出现了由莫特绝缘态向金属态的转变，莫特转变是由带隙宽度调控的。伴随着莫特转变出现了超导电性，超导转变温度为4.8K。伴随着压力进一步增加，在15GPa时NiPSe₃出现了第二次结构相变，由二维结构转变为三维结构。结构相变后，超导转变温度提高且超导的上临界磁场增加。根据理论计算，莫特转变和超导电性的出现都与Se²⁺的4p轨道和Ni²⁺的3d轨道的杂化有关。本工作在实验上发现了NiPSe₃由压力诱导的结构相变、莫特绝缘体-金属相变、超导电性转变，结合理论分析指出磁结构转变以及在压力下存在超导与反铁磁的共存区，对于理解镍基二维磁性材料具有重要意义。
二维反铁磁材料NiPSe3压力下的结构、磁性、超导相图
以上研究成果以“Coexistence of zigzag antiferromagnetic order and superconductivity in compressed NiPSe₃”为题发表于Materials Today Physics，王猛为论文的共同通讯作者。
来源：中山大学物理学院
https://mp.weixin.qq.com/s/Qg-Lxu6CPkg-uMIu7ba6ZQ
（2）微电子科学与技术学院官众副教授团队提出新颖的维度增强物理信息神经网络模型
官众博士TTL团队从2020年12月成立并于同期确定研究方向，2021年7月实现代码复现，2022年5月提出新模型，同年9月份完成实验数据的采集，11月完成论文的撰写和投稿工作，2023年7月论文被《计算物理学》接收。该论文系统地提出了一种新颖的维度增强物理信息神经网络（DaPINN）模型，该模型原创性地引入了基于施密特正交化（勒让德多项式）幂级数展开、傅里叶神经算子以及自复制函数迭代的样本增广特征，并将扩展的维度合并到损失函数中，显著地提高了原始 PINN 的准确性和效率。实验数据表明，DaPINN 的误差与耗时乘积较原始 PINN 降低 2~3 个数量级，并且减少了对样本点数量的依赖。
以上研究成果以 “A Dimension-Augmented Physics-Informed Neural Network (DaPINN) with High Level Accuracy and Efficiency” 为题发表于Journal of Computational Physics ，2019级本科生关伟龙，杨凯涵，陈寅生等为第一作者，该通讯作者为官众副教授。
来源：中山大学微电子科学与技术学院
https://mp.weixin.qq.com/s/4qs5ecUUwVD-btsxozFcMg
（3）材料科学与工程学院石铠源副教授团队在水系锌电界面设计上取得进展
锌离子电池是一种新型的高性能电池技术，由于金属锌的化学稳定性差，导致锌离子电池的循环寿命和能量密度受到限制。因此，在锌离子电池中，负极保护和界面修饰变得非常重要。负极保护是为了抑制金属锌的枝晶生长、电极腐蚀、与析氢反应。常用的负极保护材料具有优异的机械稳定性和电化学性能，可以有效地抑制金属电极与电解液之间的不可逆反应。另外，界面修饰技术也是提高锌离子电池性能的重要手段之一，界面修饰材料可以通过改变负极表面的电化学性质，提高锌离子与负极的结合能力和电荷传导，进而提高电池的电化学性能。
课题组提出了一种电荷转移型人工固体电解质保护层的制备方法，利用阳极电解液添加剂（Anolyte）的氧化还原作用提升保护界面的电化学性能。电荷转移型固体界面由带正电的聚吡咯和带负电的1,2-二羟基苯 -3,5-二磺酸钠（Tiron）所构成，通过优化混合导电界面层的结构形貌特性用于修饰锌负极。研究对比了化学聚合和电化学聚合法制备保护界面，分析了有/无掺杂剂和掺杂剂浓度对合成材料形貌、粒径大小及分布的影响。结果表明，酚羟基官能团提高了聚吡咯与基底之间的螯合作用，同时促进了电解液的氧化还原反应。此外，引入磺酸根能够重塑硫酸锌中[Zn(H2O)6]²⁺的溶剂化壳结构，减弱水分子的电化学活性。在“充电-放电” 过程中，电荷转移型固体界面通过聚吡咯的掺杂/去掺杂行为促进 了Tiron 在电极表面的吸附/解吸，外加电场导致了“Zn²⁺-Tiron”络合物的氧化，生成的中间产物释放出金属离子，利用苯酚到苯醌的相互转化，增强了“电极-电解液”之间的电荷转移。
采用电荷转移增强固体界面制备的MnO2//Zn器件电化学性能展示
以上研究结果以“Overcoming Obstacles in Zn-ion Batteries Development: Application of Conductive Redox-active Polypyrrole/Tiron Anolyte Interphase”为题发表在Advanced Functional Materials上，材料科学与工程学院2020级硕士生罗鸣武是论文第一作者，2021级硕士生甘雄日、2021级本科生章陈然为共同作者，材料科学与工程学院为论文第一完成单位，石铠源副教授为论文末位通讯（唯一）作者。
来源：中山大学材料科学与工程学院
https://www.sysu.edu.cn/info/2121/33142.htm
（4）中山医学院魏绪红副教授、蒋斌教授团队合作揭示背侧海马CA1星形胶质细胞乳酸释放减少导致疼痛和记忆障碍共病的机制
临床和实验证据均表明外周神经损伤后机体常表现为痛觉过敏和记忆障碍共病,然而共病机制并不清楚。研究证明星形胶质细胞释放的乳酸不仅是神经元优先利用的能量底物，而且作为信号分子在神经元兴奋性调控及突触可塑性调节中发挥着重要作用。
魏绪红副教授、蒋斌教授团队合作探究了背侧海马CA1区星形胶质细胞乳酸释放减少在痛觉过敏和记忆障碍共病中的作用。此研究利用坐骨神经分支选择性损伤模型（SNI）小鼠，发现10天后即出现共病，同时， 背侧海马CA1星形胶质细胞钙信号对机械痛刺激的反应明显减弱、星形胶质细胞GFAP表达量以及分支明显减少，乳酸含量明显降低，离体全细胞膜片钳发现锥体神经元内在兴奋性明显下降。而在 SNI 鼠 CA1区外源性补充乳酸能够提高机械痛阈、引起条件位置性偏爱、提高新奇事物认知能力并提高锥体神经元的兴奋性。相反，在正常动物用糖原磷酸化酶抑制剂抑制 CA1 乳酸合成或通过抑制单羧酸转运体阻断乳酸转运到锥体神经元，均引起正常动物痛觉过敏和记忆障碍。化学遗传学特异性激活蓝斑（LC）到背侧海马CA1 去甲肾上腺素能投射能缓解共病。
同时，化学遗传学激活 LC 去甲肾上腺素能神经元可以提高共病鼠dCA1 星形胶质细胞钙信号，并增加乳酸释放。这一研究发现了外周神经损伤小鼠CA1星形胶质细胞异常导致乳酸释放减少，进而引起锥体神经元兴奋性下降，最终使小鼠出现共病，而激活LC去甲肾上腺素能神经元则能够缓解上述表现。证实了外周神经损伤后LC去甲肾上腺素能神经元未能充分驱动dCA1星形胶质细胞的乳酸释放功能来支持锥体神经元的兴奋性，导致共病。这为治疗神经病理性疼痛和记忆障碍共病提供了潜在靶点，以及提供了新的研究通路方向。
以上研究成果以“Impaired lactate release in dCA1 astrocytes contributed to nociceptive sensitization and comorbid memory deficits in rodents”为题发表于期刊Anesthesiology，魏绪红副教授为该论文的独立通讯作者。中山大学研究生韩霜、蒋斌教授和研究生任佳乐为该论文的共同第一作者。
来源：中山大学中山医学院
https://mp.weixin.qq.com/s/N-NrkjY78MnvwY1T52rJQw
（5）公共卫生学院刘跃伟团队研究揭示高温热浪与大气细颗粒物协同增加居民心肌梗死死亡风险
气候变化背景下，以热浪和寒潮为代表的极端温度事件不断加剧，呈现出频次高、强度大、持续时间长等特点，已成为全球关注的环境和公共卫生问题。前期证据表明，极端温度事件与心肌梗死（常见的不良心血管事件）的发生有关，但目前尚不清楚其是否同时增加因心肌梗死死亡的风险。同时，大气细颗粒物（PM2.5）危害心血管健康，被认为是诱发心肌梗死等不良心血管事件的重要危险因素。鉴于全球气候变化背景下极端温度事件和PM2.5污染复合暴露场景日趋频繁，进一步了解热浪、寒潮与PM2.5对心肌梗死的协同影响具有重要的公共卫生学意义。
该研究基于江苏省死因监测系统、中国气象局陆面数据同化系统（CLDAS V2.0）和中国高分辨率大气污染物（CHAP）数据集，采用病例交叉设计对江苏省2015-2020年间20.3万名因心肌梗死死亡居民进行分析，定量评估研究对象死亡当天热浪、寒潮暴露以及死亡当天与前一天PM2.5暴露与心肌梗死死亡之间的暴露-反应关系，量化极端温度事件和PM2.5的相加交互作用，并估算其超额死亡。结果发现，热浪、寒潮和PM2.5暴露与心肌梗死死亡风险升高有关，且女性和老年人群更为敏感。同时暴露于热浪和PM2.5对心肌梗死死亡风险的影响存在显著的协同效应，且热浪定义越严格，协同效应越强；而同时暴露于寒潮和PM2.5对心肌梗死死亡风险的影响不存在协同效应。经估算，研究期间江苏省约5668例（2.8%）心肌梗死死亡病例可归因于极端温度事件和PM2.5暴露。
极端温度事件和大气细颗粒物暴露与心肌梗死死亡的关联和超额死亡结果
以上研究成果以“Extreme Temperature Events, Fine Particulate Matter, and Myocardial Infarction Mortality”为题发表于Circulation。中山大学公共卫生学院博士研究生许瑞君为共同第一作者，刘跃伟副教授、孙宏主任医师和韦晶博士为共同通讯作者。
来源：中山大学公共卫生学院
https://www.sysu.edu.cn/info/2121/33282.htm
（6）肿瘤防治中心周建华团队研究成果将提高肝细胞癌诊断效能
与大多数恶性肿瘤不同，肝细胞癌（HCC）的诊断不完全依赖病理组织学诊断，影像学检查是临床上高危患者肝细胞癌的诊断、治疗策略的制定过程中非常关键的一环。大量研究表明，基于传统的纯血池微泡造影剂的LI-RADS标准诊断肝细胞癌的特异度很高，但灵敏度较低。由于在亚洲地区肝细胞癌的治疗方式主要是局部治疗，如手术切除、消融等，提高诊断肝细胞癌的灵敏度可以实现早诊早治，从而改善生存。因此，如何进一步提高肝细胞癌的诊断灵敏度是当前亟需突破的重点问题。
研究结果表明，基于枯否细胞特异性造影剂的LI-RADS原有标准对肝细胞癌的诊断效能与基于传统的纯血池造影剂的LI-RADS原有标准相近（灵敏度：60% versus 58%，p=.41；特异度：96% versus 95%，p＞.99）。同时，该研究提出了基于枯否细胞特异性造影剂的LI-RADS修订标准：（一）≥1cm、动脉相呈非环状高增强、延迟相不出现消退特征但枯否相低增强的病灶从LR-4升类为LR-5；（二）≥1cm、动脉相呈非环状高增强、出现早期消退(＜60s)但枯否相轻度低增强的病灶也划分到LR-5，结果表明基于枯否细胞特异性造影剂的LI-RADS修订标准能够明显提高诊断灵敏度同时不明显降低特异度（灵敏度：80% versus 58%，p＜.001；特异度：92% versus 95%，p＞.73）。
该研究证实了枯否细胞特异性造影剂全氟丁烷微泡同样适用于LI-RADS指南，并能有效提高该指南对肝细胞癌的诊断效能，将为指南改写提供循证医学证据，同时有望推动肝脏超声造影技术为欧美肝细胞癌临床实践指南所认可。
以上研究成果以“Contrast-enhanced US with Sulfur Hexafluoride and Perfluorobutane: LI-RADS for Diagnosing Hepatocellular Carcinoma”为题发表于Radiology，肿瘤防治中心周建华教授为本文的唯一通讯作者，李玲玲博士后、邹学彬主治医师为本文的共同第一作者。
来源：中山大学肿瘤防治中心
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