1. 甲烷的選擇性厭氧氧化直接合成甲醇
　?。⊿electiveanaerobic oxidation of methane enables direct synthesis of methanol） 　　天然氣中甲烷的直接功能化迄今仍然是一個(gè)關(guān)鍵的挑戰(zhàn)。Sushkevich等人提出了一種直接且逐步的方法，基于與水的部分氧化，通過含銅沸石將甲烷以高選擇性（?97％）轉(zhuǎn)化為甲醇。在673 K氦激活，隨后將催化劑連續(xù)暴露于 7 bar的甲烷中，然后是 473 K 的水下，從而可以在沸石中持續(xù)地以每摩爾銅產(chǎn)生 0.204 摩爾的CH3OH。同位素標(biāo)記確認(rèn)了水作為氧氣的來源，以再生沸石為活性中心，使甲醇具有更好的解吸能力。在原位X 射線吸收光譜、紅外光譜和密度泛函理論計(jì)算的基礎(chǔ)上，Sushkevich 等人提出了一種在CuII 氧化物活性中心進(jìn)行甲烷氧化的機(jī)理，然后通過水CuI再氧化并伴隨形成氫氣。（Science DOI:10.1126/science.aam9035）

　　2. 二嵌段共聚物熔體的熱加工模擬冶金
　　(Thermal processingof diblock copolymer melts mimics metallurgy) 　　使用組分不均勻的低摩爾質(zhì)量聚（異戊二烯）-b-聚（丙交酯）二嵌段共聚物進(jìn)行的小角度 X 射線散射實(shí)驗(yàn)顯示出非凡的熱歷史依賴性。不同周期晶體或非周期性準(zhǔn)晶狀態(tài)的改變?nèi)Q于樣品如何從無序狀態(tài)冷卻到低于無序轉(zhuǎn)變溫度的溫度。而直接冷卻會(huì)導(dǎo)致形成已有記錄的形態(tài)，快速淬火的樣品從低溫開始加熱會(huì)形成金屬合金中通常存在的六方晶C14 和立方晶 C15 萊弗斯相。自洽平均場(chǎng)理論計(jì)算表明，這些以及其他相關(guān)的Frank-Kasper 相具有幾乎簡并的自由能，這表明加工歷史驅(qū)使材料進(jìn)入一種由離散體積、多面體形狀的自組裝粒子決定的長壽命亞穩(wěn)態(tài)。（Science DOI: 10.1126/science.aam7212）

　　3. 用于確定手性沸石納米晶體偏手性的電子晶體學(xué)
　?。‥lectron crystallography fordetermining thehandedness of a chiralzeolite nanocrystal） 　　手性晶體可用于手性拆分和催化方面的應(yīng)用。然而，由于缺乏足夠的表征方法，對(duì)亞微米級(jí)晶體中原子級(jí)手性的研究仍很困難。Ma 等人提出了兩種基于電子晶體學(xué)的有效且實(shí)用的表征方法。這些方法已經(jīng)成功應(yīng)用于揭示手性沸石納米晶體的手性。他們通過比較取自相同的納米晶體圍繞其螺桿軸線傾斜時(shí)沿著不同的帶軸的高分辨率透射電子顯微鏡圖像，或通過單個(gè)進(jìn)動(dòng)電子衍射圖案中Bijvoet 對(duì)反射強(qiáng)度的不對(duì)稱性來確定手性。這兩種方法提供了確定微小手性晶體的手性的新方法。（Nature Materials DOI: 10.1038/NMAT4890）

　　4.貴金屬取代反應(yīng)合成 Ti3AuC2、Ti3Au2C2 和 Ti3IrC2
　?。⊿ynthesis of Ti3AuC2,Ti3Au2C2 and Ti3IrC2 by noblemetal substitution reaction in Ti3SiC2 for high-temperature-stableOhmic contacts to SiC） 　　分層陶瓷從大類上包括范德華（vdW）和非范德華固體。雖然在 vdW 固體中嵌入貴金屬已經(jīng)眾所周知，但是通過在非 vdW 層狀固體中嵌入貴金屬層來形成化合物在很大程度上還未被探索。Fashandi 等人展示了通過固相反應(yīng)Au替代進(jìn)入 Ti3SiC2 單晶薄膜的同時(shí)擴(kuò)散出Si，形成具有高達(dá)31％ 的晶格膨脹的 Ti3AuC2和 Ti3Au2C2 相。隨后通過Ir 在 Ti3Au2C2中取代 Au 的反應(yīng)產(chǎn)生 Ti3IrC2。這些相形成與SiC 的歐姆電接觸，并能在空氣中600℃ 下老化 1000 小時(shí)后仍保持穩(wěn)定。通過分析電子顯微鏡和從頭計(jì)算得到的結(jié)果，開辟了之前未實(shí)現(xiàn)的含貴金屬層狀陶瓷的新工藝，這些層狀陶瓷具有可調(diào)諧的性質(zhì)，可用于高溫電力電子學(xué)或氣體傳感器的穩(wěn)定電接觸。（Nature Materials DOI: 10.1038/NMAT4896）

　　5. 磁交換場(chǎng)增強(qiáng)單層WSe2 中的谷分裂
　?。‥nhanced valley splitting inmonolayer WSe2 duetomagnetic exchange field） 　　利用谷自由度來存儲(chǔ)和操控信息，這為未來的電子產(chǎn)品提供了一個(gè)新穎的范例。具有破缺反轉(zhuǎn)對(duì)稱性的單層過渡金屬二硫?qū)倩衔铮═MDC）具有兩個(gè)退化但不等價(jià)的谷，由此通過光的螺旋性為谷控制提供了的獨(dú)特機(jī)會(huì)。近來已經(jīng)證明了通過塞曼分裂提升谷簡并性質(zhì)，由此可能利用磁場(chǎng)對(duì)谷進(jìn)行控制。但是，實(shí)現(xiàn)的谷分裂并不太大（?0.2 meV·T-1）。Zhao 等人利用來自鐵磁性EuS 基板的界面磁交換場(chǎng)（MEF），展示了單層 WSe2 中大大增強(qiáng)的谷分裂。通過磁反射率測(cè)量證明了在 1T 情況下2.5 meV 的谷分裂，對(duì)應(yīng)于約 12T 的有效交換場(chǎng)。此外，分裂遵循EuS 的磁化，這是 MEF 的標(biāo)志。利用磁絕緣體的 MEF 可以在 TMDC 中引起磁序和谷以及自旋極化，這可能用于實(shí)現(xiàn)谷電子和量子計(jì)算應(yīng)用。（Nature Nanotechnology DOI: 10.1038/NNANO.2017.68）

　　6. 用于靶向癌癥免疫治療的多價(jià)雙特異性納米生物共軛體
　?。∕ultivalent bi-specificnanobioconjugate engager for targeted cancer immunotherapy） 　　腫瘤靶向免疫治療具有能夠降低免疫相關(guān)毒性的特異性腫瘤殺滅作用的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。但是，現(xiàn)有的平臺(tái)具有低效力、無法產(chǎn)生長期免疫記憶的問題，而且對(duì)低靶向受體水平的腫瘤細(xì)胞亞群的活性較低。Yuan 等人采用模塊化設(shè)計(jì)方法，使用膠體納米粒子作為基底，以產(chǎn)生多價(jià)雙特異性納米生物共軛偶聯(lián)物（mBiNE），以促進(jìn)癌細(xì)胞的選擇性免疫介導(dǎo)的根除。通過同時(shí)靶向由癌細(xì)胞表達(dá)的人表皮生長因子受體2（HER2）和由鈣網(wǎng)蛋白調(diào)節(jié)的促吞噬信號(hào)，mBiNE 能夠刺激 HER2 靶向的吞噬作用，并產(chǎn)生持久的抗腫瘤 HER2 表達(dá)的抗腫瘤免疫應(yīng)答。有趣的是，盡管由 mBiNE 調(diào)節(jié)的初始免疫激活是具有體依賴性的，但隨后抗腫瘤免疫也會(huì)產(chǎn)生保護(hù)作用對(duì)抗缺乏HER2 受體的腫瘤細(xì)胞群。因此，mBiNE 代表了一種新的靶向納米材料免疫治療平臺(tái)，用于刺激先天和適應(yīng)性免疫，并促進(jìn)普遍的抗腫瘤反應(yīng)。（Nature Nanotechnology DOI: 10.1038/NNANO.2017.69）

　　7. 石墨烯中 Andreev 態(tài)的隧道光譜
　　（Tunnellingspectroscopy of Andreev states in graphene） 　　與超導(dǎo)體接觸良好的正常導(dǎo)體可以繼承其卓越的電子性能。這種鄰近效應(yīng)來源于導(dǎo)體中糾纏電子-空穴態(tài)、也稱為 Andreev 態(tài)的形成。Andreev態(tài)的光譜研究已經(jīng)在少數(shù)幾個(gè)系統(tǒng)中進(jìn)行了研究。石墨烯獨(dú)特的幾何形狀、電子結(jié)構(gòu)和高遷移率使其成為在二維下研究 Andreev物理學(xué)的新平臺(tái)。Bretheau 等人使用完整的范德華異質(zhì)結(jié)構(gòu)來對(duì)超導(dǎo)體-石墨烯-超導(dǎo)體結(jié)中的鄰近效應(yīng)進(jìn)行隧道光譜測(cè)量。測(cè)量的能譜取決于超導(dǎo)體之間的相差異，表明連續(xù)Andreev 束縛態(tài)的存在。而且，器件異質(zhì)結(jié)的幾何結(jié)構(gòu)和材料使得能夠測(cè)量作為石墨烯費(fèi)米能的函數(shù)的 Andreev 光譜，這展現(xiàn)了不同介觀體系之間的轉(zhuǎn)變。此外，Bretheau 等人通過實(shí)驗(yàn)引入了一個(gè)新的概念，即超電流光譜密度，通過確定隧道實(shí)驗(yàn)中的超電流相位關(guān)系，從而建立起有限能量上的Andreev 物理學(xué)與 Josephson 效應(yīng)之間的聯(lián)系。這項(xiàng)工作為探索混合超導(dǎo)狄拉克材料物質(zhì)的異質(zhì)拓?fù)湎嚅_辟了新的途徑。（Nature Physics DOI: 10.1038/NPHYS4110）

　　8.水凝膠調(diào)控的研究進(jìn)展
　?。ˋdvances in engineeringhydrogels） 　　水凝膠由富水環(huán)境包圍的親水聚合物鏈構(gòu)成，在諸如生物醫(yī)學(xué)、軟電子學(xué)、傳感器和致動(dòng)器等各個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。常規(guī)的水凝膠通常具有有限的機(jī)械強(qiáng)度并且易于斷裂。而且，水凝膠因?yàn)槿狈Y(jié)構(gòu)復(fù)雜性而限制了其功能?，F(xiàn)在最新進(jìn)展包括了具有改進(jìn)的物理化學(xué)性質(zhì)的凝膠調(diào)控，涉及創(chuàng)新性化學(xué)反應(yīng)與化學(xué)成分的設(shè)計(jì)到動(dòng)力學(xué)調(diào)整和復(fù)雜結(jié)構(gòu)的整合。Zhang 等人對(duì)水凝膠的設(shè)計(jì)和制造方法方面的主要進(jìn)展進(jìn)行了綜述，對(duì)于在多個(gè)尺度上精確操縱其性能具有重要的指導(dǎo)意義。（Science DOI: 10.1126/science.aaf3627）