植物种子生产的时空动态及潜在结实机制是决定种群动态及群落构建的重要生态过程。种子生产大小年(Mast
seeding)即多年生植物种群的种子生产在年内同步且年际间高度变异的现象,这种生产格局在大量物种中都有出现。传粉效率增加和捕食者饱食被认为是有利于mast
seeding进化的两个主要的选择性压力,而气候条件则是一个直接的作用因子。

中国科学院上海微系统与信息技术研究所在石墨烯纳米带可控制备研究中取得新进展。信息功能材料国家重点实验室研究员王浩敏团队在国际上首次通过模板法在六角氮化硼沟槽中实现石墨烯纳米带可控生长,成功打开石墨烯带隙,并在室温下验证了其优良的电学性能,为研发石墨烯数字电路提供了一种可能的技术路径。该研究结果发表在3月9日的《自然-通讯》杂志上
(L. Chen, et al, Oriented graphene nanoribbons embedded in hexagonal
boron nitride trenches, Nature Communications
, 8, 14703,DOI:
10.1038/ncomms14703
。该项研究提出的石墨烯纳米带制备方法已经获得中国和美国发明专利。

3月3日出版的《物理评论快报》(Physical Review
Letters,
第118卷第9期)刊载了中国科学院高能物理研究所关于北京谱仪III实验的两篇文章,报道了在类粲偶素研究中的最新发现。

在温带森林,许多优势物种都出现mast
seeding这一现象。群落水平的种子生产的时空同步性,可以使一些自身种子产量甚至都不足以满足通食捕食者的物种受益。对森林群落水平上种子生产的长期监测的缺乏,阻碍了人们了解和预测植物群落对物种特定生殖压力和气候变化的响应。因此,在全球变暖的大背景下,探究森林生态系统更新及动态,特别是生殖动态及其导致的更新格局对森林具有广泛而深远的意义。

研究人员首先通过金属纳米颗粒刻蚀六角氮化硼单晶衬底,切割出单原子层厚度、边缘平直且沿锯齿型方向、宽度具有一定可控性的纳米沟槽,然后通过化学气相沉积法在沟槽中制备出长度达到数微米且宽度小于10纳米的高质量石墨烯纳米带。实验结果表明,石墨烯在沟槽内通过台阶外延方式生长,与最顶层六角氮化硼形成晶格连续的面内异质结。研究人员制备了基于石墨烯纳米带的场效应晶体管,亚5nm器件在常温下的电流开关比大于104,载流子迁移率约为750
cm2/Vs,从电学测量中提取的电学输运带隙约为0.5eV,可以满足数字电路研发的基本要求。

利用在北京正负电子对撞机上采集的9
fb-1数据,BESIII实验对图片 1的截面进行了精确测量,发现在两个过程中分别存在两个共振结构。两个反应过程中的第一个共振结构均位于4.22
GeV附近,称为Y,第二个共振结构分别位于4.32 GeV)以及4.39
GeV)附近。它们都是矢量粒子,但质量和宽度跟目前所知的矢量粲偶素和类粲偶素都有显著不同。

基于此,中国科学院沈阳应用生态研究所天然林生态组博士王芸芸等,以长白山阔叶红松25公顷样地内,连续8年的野外种子收集数据为研究对象,检测了群落内20个木本植物物种八年间的种子生产的变异性和同步性,并且验证了传粉效率假说以及气象因子对种子生产的直接作用,即长白山温带阔叶红松林群落水平的种子生产动态同时决定于进化中的选择压力和气象因子的直接作用。而捕食者饱和假说在这八年的研究中仅仅表现出微弱的作用。

石墨烯是一种由单层碳原子组成的二维原子晶体,具有优异的物理、化学和电学特性。然而本征石墨烯材料带隙为零,限制了其在微纳电子器件,特别是数字电路中的应用。制备石墨烯纳米带打开能带带隙是一种非常有潜力的方法,然而传统石墨烯纳米带制备方法在宽度和边界手性控制方面存在困难,同时还面临需要转移的缺点。该研究在六角氮化硼单晶这一石墨烯理想衬底上验证了一种免转移,且宽度和边界可控的技术线路,为进一步探索与CMOS集成电路兼容的石墨烯逻辑电路提供了一个重要平台。

由于目前在4-4.6
GeV之间发现的矢量粒子多于理论预言的矢量粲偶素,而且是诸多可能的含粲夸克对的奇特强子态的质量范围,关于它们本质的理论解释有夸克胶子混杂态、四夸克态、强子分子态、强子粲偶素态等。BESIII实验的测量结果为理解这些结构的性质提供了重要数据,上述理论解释正确与否都要重新进行审视。

研究结果以Variation and synchrony of tree species mast seeding in an
old-growth temperate forest
(DOI:
10.1111/jvs.12494)为题发表于Journal of Vegetation
Science
。该研究得到中国国家重点研究与发展计划专项(2016YFC0500301)、中科院国际合作项目(151221KYSB20130003,
LFSE2014–03)、国家自然科学基金(413301057)资助。

边界可控是制备实用化石墨烯逻辑器件的重要前提,该项研究通过多种实验手段初步证实制备的纳米带为纯锯齿型边界结构,获得原子级别元素分辨的直接证据的研究正在进行之中。

这些测量所用的数据是BESIII于2013年至2015年两年间采集的,BESIII在同一批数据中还发现了带电类粲偶素Zc和Zc以及X等。由于其巨大的物理发现潜力,BESIII实验本运行年度继续在该能区采集数据,作为在3.8-4.6
GeV 能量区间内以10 MeV为步长、每个能量点积分亮度为0.5
fb-1的高亮度扫描取数计划的一部分。基于这批数据,BESIII实验将进一步深入对奇特强子态的研究,从而最终解开奇特态粒子内部结构之谜。

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