引 言

2024年8月8日，浙江大学在全球科学界引发了轰动，连续发表了三篇重磅科研成果，均在《Science》杂志上亮相。这些研究不仅展示了浙江大学在不同领域的前沿科研能力，也为相关领域的发展提供了重要的理论和应用基础。

2024年8月8日，浙江大学巨阳教授与名古屋大学的Yasuhiro Kimura教授共同通讯的论文《Growth of metal nanowire forests controlled through stress fields induced by grain gradients》首次实现了通过控制固体膜内的应力场来调控铝纳米线森林的生长，这一突破为纳米材料的高质量制造提供了新思路。

同日，浙江大学赵俊杰团队在《Science》上发表了《Wrinkled metal-organic framework thin films with tunable Turing patterns for pliable integration》，该研究揭示了金属有机框架（MOF）薄膜的可拉伸特性及其在柔性电子和分离膜中的应用潜力，开辟了MOF薄膜在新兴领域的集成应用新路径。

2024年8月9日，浙江大学胡海岚团队（陈敏为第一作者）的研究论文《Brain region–specific action of ketamine as a rapid antidepressant》深入探讨了氯胺酮的脑区特异性作用，揭示了其对外侧缰核NMDARs的选择性阻断机制，为临床抑郁症治疗提供了新的理论依据和药物研发方向。 这三项研究的连续发布，不仅彰显了浙江大学在科技创新领域的卓越贡献，也为相关领域的进一步发展奠定了坚实基础。以下是具体论文信息:

1

纳米线（NWs）作为一维纳米材料，因其独特的物理和化学性质而成为研究热点。然而，大规模生产高度有序的单晶金属纳米线仍面临诸多挑战。传统方法中，金属纳米线的生长受限于蒸汽压力、化学还原问题以及生长过程中原子的扩散难题。此外，大规模生长过程中的晶粒粗化、应力分布及杂质分离等问题也严重制约了纳米线的产量和质量。

为应对这些挑战，浙江大学巨阳教授及名古屋大学Yasuhiro Kimura共同通讯在Science期刊上发表了题为“Growth of metal nanowire forests controlled through stress fields induced by grain gradients”的最新论文。科学家们提出了一种基于聚焦离子束（FIB）辐射的局部晶粒粗化技术。这一方法通过在薄膜中引发局部晶粒粗化，增强了生长驱动力，并形成了纳米线生长的核。

研究表明，FIB 辐射诱导的局部晶粒粗化不仅改善了应力场的分布，还通过调节局部弹性极限各向异性和扩散蠕变，有效地控制了纳米线的生长路径。该技术可以在指定位置构建密集的金属纳米线 forests，类似于碳纳米管（CNTs）和半导体纳米线。与其他无序平面网络纳米线不同，这种高密度且垂直生长的单晶铝（Al）纳米线 forests在气体传感器、生物标记物和光电组件等高性能纳米器件中展示了广泛的应用潜力。

图1：FIB 辐射区域的纳米线forests。

图2: Al 纳米线forests生长机制的探讨。

2

氯胺酮是一种被广泛应用于麻醉的药物，近年来因其显著的抗抑郁效果而成为了研究热点。然而，氯胺酮的抗抑郁机制尚未完全理解，尤其是在其对不同脑区的选择性作用及具体的作用机制方面仍存在许多挑战。有鉴于此，浙江大学胡海岚团队（陈敏为第一作者）在Science在线发表题为“Brain region–specific action of ketamine as a rapid antidepressant”的研究论文。他们通过对抑郁样动物模型的研究，探讨了氯胺酮对大脑不同区域NMDA受体的特异性抑制作用。 他们发现，氯胺酮在抑郁样小鼠中能够选择性地阻断外侧缰核（LHb）神经元中的NMDA受体响应，而对海马CA1神经元则没有显著影响。LHb神经元在抑郁状态下表现出较高的内在活动性和较小的NMDA受体外突触储备池，从而使其对氯胺酮的封闭作用更为敏感。此外，去除LHb中的NMDA受体亚单位NR1会阻止氯胺酮的抗抑郁效果。这一发现揭示了氯胺酮通过特异性抑制LHb区域的NMDA受体发挥抗抑郁作用的机制，并为理解氯胺酮的抗抑郁效果提供了新的视角，可能为开发更精确的抑郁症治疗方案奠定了基础。

图1：氯胺酮的脑区特异性作用

3 灵活的集成激发了在金属有机框架（MOFs）中的各种应用。然而，目前的配置存在MOF负载和机械顺应性之间的权衡。 在此，浙江大学赵俊杰研究员等人报道了一种MOF薄膜的褶皱结构，建立了一个由聚合物顶涂层限制和控制的界面合成，并在褶皱薄膜中实现了多个图灵图案。相关文章以“Wrinkled metal-organic framework thin films with tunable Turing patterns for pliable integration”为题发表在Science上。 这些薄膜具有完全的MOF表面覆盖范围，其应变耐受性高达53.2%。增强的力学性能允许薄膜转移到不同的基底上，获得了具有较大的H2/CO2选择性（41.2）和较高的H2渗透率（8.46×103气体渗透单元）的膜，在转移后的缺陷可以忽略不计。同时，还在精密的电极上实现了软湿度传感器，以避免暴露在恶劣的MOF合成条件下。这些结果突出了褶皱MOF薄膜在即插即用集成的潜力。

图1：具有图灵模式的MOF薄膜的褶皱配置，以实现即插即用的集成。

图2：调优各种MOF图灵模式的合成条件。

文献信息

Yasuhiro Kimura et al. ,Growth of metal nanowire forests controlled through stress fields induced by grain gradients.Science385,641-646(2024).

DOI:10.1126/science.adn9181； Min Chen et al. ,Brain region–specific action of ketamine as a rapid antidepressant.Science385,eado7010(2024).DOI:10.1126/science.ado7010；Xinyu Luo et al. ,Wrinkled metal-organic framework thin films with tunable Turing patterns for pliable integration.Science385,647-651(2024).DOI:10.1126/science.adn8168；