去不了顶尖牛校也能发Nature、Science的捷径是这个

一年一度的考研季已经到了尾声，是不是考研人都去了心仪的高校呢？如果不是，请好好阅读这篇文章，或许他可以为你带来一些灵感。从概率上而言，顶尖牛校的文章水平确实会更好，像麻省理工的曹原最近周周都有NS入账。但是，虽然高校不是最拔尖的，而某些课题组也可以长期霸占顶刊，甚至是Nature的常客。这篇文章为大家盘点了一些这样的大牛课题组，这就是你发Nature的捷径。（欢迎大家在评论区积极补充这样的课题组，为大家共谋福利）

南京工业大学先进材料研究院（IAM）——顶刊收割机

IAM团队的创始人是黄维院士。2012年，南京工业大学先进材料研究院（Institute of Advanced Materials, IAM）成立。目前IAM是国际上柔性电子方面的顶尖团队。

2020年，IAM共在Nature系列子刊上发表文章5篇：

在2021年过去的三个月中，IAM团队发表了两篇Nature子刊和一篇Science正刊。这种顶刊收割速度在国际上都是少见的。

1.黄维&陈永华Science：在室温和高湿度下稳定黑相钙钛矿的形成

太阳能电池必须在各种环境条件下稳定黑相碘化铅（α-FAPbI₃）钙钛矿。但是，关于α-FAPbI₃的温度敏感性以及对其加工过程中严格的湿度控制的要求仍然存在挑战。黄维&陈永华报道了基于从离子液体甲胺甲酸酯生长的垂直排列的碘化铅薄膜，无论湿度和温度如何，稳定的α-FAPbI₃的合成。垂直生长的结构具有许多纳米级离子通道，这些通道促进了碘化甲铵渗透到碘化铅薄膜中，从而快速，稳健地转化为α-FAPbI₃。获得了具有24.1％的功率转换效率的太阳能电池。未封装的电池在85°C和持续的光应力下，分别保持其初始效率的80％和90％达500小时。

文献链接：

Stabilizing black-phase formamidinium perovskite formation at room temperature and high humidity.

(Science, 2021, DOI:10.1126/science.abf7652)

2.黄维&王建浦Nat. Commun.：无铅金属卤化物可实现高效明亮的暖白电致发光

溶液加工的金属卤化物钙钛矿正在成为显示器、照明和能源生产中最有前途的材料之一。当前，性能最佳的钙钛矿光电器件基于卤化铅，并且铅毒性严重限制了它们的实际应用。此外，宽带发射金属卤化物的有效白色电致发光仍然是一个挑战。黄维&王建浦演示了基于卤化铯铜的高效、明亮的无铅LED，该方法是通过将有机添加剂引入前体溶液而实现的。作者发现该添加剂可以降低陷阱态，增强金属卤化物膜的光致发光量子效率，并增加表面电势，从而促进空穴在LED中的注入和传输。因此，文章实现了暖白光LED的外部量子效率达到3.1％，在5.4 V的低电压下的亮度达到1570 cd/m²，这显示出用于溶液处理白光LED应用的无铅金属卤化物的巨大前景。

文献链接：

Efficient and bright warm-white electroluminescence from lead-free metal halides.

(Nat. Commun., 2021, DOI:10.1038/s41467-021-21638-x)

3.黄维&安众福Nature Photonics：具有明亮的三重态激子的有机磷光体，可实现高效的X射线激发发光

表现出X射线激发发光的材料在辐射检测，安全检查，生物医学应用和X射线天文学方面具有巨大的潜力。但是，高性能材料几乎只限于陶瓷闪烁体，通常在高温下制备。黄维&安众福报道了基于分子设计的无金属有机磷光体，该分子设计可支持有效的三重态激子收获，以增强放射致发光。这些有机闪烁体的检出限为33 nGy/s，比X射线医学检查的标准剂量低167倍，作者证明了它们在X射线放射照相中的潜在应用。这些发现为创建现有的无机闪烁体提供了有希望的替代方案，提供了基本的设计原理和新的途径。此外，它们为开发灵活，可拉伸的X射线探测器和成像仪提供了新的机遇，用于无损射线照相测试和医学成像。

文献链接：

Organic phosphors with bright triplet excitons for efficient X-ray excited luminescence.

(Nature Photonics, 2021, DOI:10.1038/ s41566-020-00744-0)

福州大学杨黄浩课题组——三年两篇Nature

杨黄浩是福州大学教授。2011年获国家杰出青年科学基金，2013年入选教育部长江学者特聘教授，2014年入选英国皇家化学会会士。

杨黄浩教授长期致力于生物分析化学与纳米生物技术的研究，包括（1）基于二维纳米材料的光学生物传感新方法；（2）基于纳米闪烁体的无背景发光分析新策略；（3）基于分子识别和分子组装的生物分析新方法；（4）细胞膜蛋白功能成像和活性调控新方法；（5）基于纳米材料和生物高分子的疾病治疗新方法。

杨黄浩教授研究团队在2018年实现福州大学首次以通讯单位在《Nature》发表论文，2021年2月再次在Nature上发表论文，实现三年在Nature上两次发表论文。

除了Nature，杨黄浩教授研究团队也是Advanced Materials、Angew、ACS Nano等国际期刊的常客。在2021年过去的三个月中，团队已在顶刊上发表了9篇文章。

1.Singlet Oxygen Generation in Dark-Hypoxia by Catalytic Microenvironment-Tailored Nanoreactors for NIR-II Fluorescence-Monitored Chemodynamic Therapy, Angewandte Chemie International Edition 2021, 10.1002/anie.202102097

2.Broadband detection of X-ray, ultraviolet-visible, and near-infrared photons through solution-processed perovskite-lanthanide nanotransducers, Advanced Mateirals 2021. Doi: 10.1002/adma.202101852

3.Asymmetric Core-shell Gold Nanoparticles and Controllable Assemblies for SERS Ratiometric Detection of MicroRNA, Angewandte Chemie International Edition 2021, 10.1002/anie.202102893

4.Magnetothermally Triggered Free-Radical Generation for Deep-Seated Tumor Treatment,Nano Letters 2021, 10.1021/acs.nanolett.1c00009

5.GSH-Responsive Radiosensitizers with Deep Penetration Ability for Multimodal Imaging-Guided Synergistic Radio-Chemodynamic Cancer Therapy, Advanced Functional Materials 2021, 10.1002/adfm.202101278

6.Engineered Nanoscale Vanadium Metallodrugs for Robust Tumor-Specific Imaging and Therapy, Advanced Functional Materials 2021, 2010337

7.Photogenerated Holes Mediated Nitric Oxide Production for Hypoxic Tumor Treatment, Angewandte Chemie International Edition 2021, 60, 7046-7050.

8.A New Class of NIR‐II Gold Nanoclusters Based Protein Biolabels for In Vivo Tumor‐Targeted Imaging, Angewandte Chemie International Edition 2021, 60, 1306-1312

4.Nature：高分辨率X射线发光扩展成像

当前涉及脂肪面板检测器的X射线成像技术难以对三维物体成像，因为在高弯曲表面上制造大面积，柔性，基于硅的光电检测器仍然是一个挑战。杨黄浩团队演示了使用一系列可溶液处理，掺杂镧系元素的纳米闪烁体进行的超长寿命X射线捕获，可实现无脂肪面板的高分辨率三维成像。通过缺陷形成和电子结构的量子力学模拟得到证实，实验表征表明，由于辐射触发的阴离子迁移到宿主晶格中而导致的滞留电子的缓慢跳变可以诱导超过30天的持续放射发光。文章进一步展示了X射线发光扩展成像，其分辨率大于每毫米20条线对，光学存储时间超过15天。这些发现提供了对通过持久的电子俘获和潜在的范例激发X射线能量转换的基本机制的启发，从而激发了未来以可穿戴X射线探测器为中心的放射线和X线摄影术，成像指导治疗，高能物理和深度学习领域的研究动力。

文献链接：

High-resolution X-ray luminescence extension imaging.

(Nature, 2021, DOI:10.1038/s41586-021-03251-6)

5.Nature：全无机钙钛矿纳米晶体闪烁体

在许多应用中对放射线检测材料的需求不断增长，导致对闪烁体进行了广泛的研究。闪烁体吸收高能量（千伏级）X射线光子并将吸收的能量转换为低能量可见光子的能力对于辐射暴露监测，安全检查，X射线天文和医学放射线学应用至关重要。然而，常规的闪烁体通常是在高温下通过结晶来合成的，并且它们的放射致发光难以在可见光谱范围内调节。在这里，作者描述了一系列包含铯和铅原子的全无机钙钛矿纳米晶体的实验研究，以及它们对X射线辐射的响应。这些纳米晶体闪烁体在可见光波长下具有很强的X射线吸收能力和强烈的放射发光能力。与块状无机闪烁体不同，这些钙钛矿纳米材料可在相对较低的温度下进行固溶处理，并且可以通过在合成过程中调整胶体前体的阴离子成分而产生X射线诱导的发射，该发射易于在可见光谱范围内调节。这些特征允许制造具有每秒13纳米灰度的检测极限的柔性和高度灵敏的X射线检测器，这比典型的医学成像剂量低约400倍。实验结果表明，这些颜色可调的钙钛矿纳米晶体闪烁体可以为X射线射线照相提供便捷的可视化工具，因为相关的图像可以通过标准的数码相机直接记录。文章还展示了它们与商用平板成像仪的直接集成以及在低剂量X射线照明下检查电子电路板的实用性。

文献链接：

All-Inorganic perovskite nanocrystal scintillators.

(Nature, 2018, DOI:10.1038/s41586-018-0451-1)

安徽大学朱满洲

朱满洲是安徽大学化学化工学院的教授。2011年入选安徽省首批百人计划，2012年入选教育部长江学者特聘教授。研究方向为：1.金属纳米团簇；2.纳米催化；3.非专利药物合成工艺研究及新药开发。

6.Nat. Commun.：通过捕获关键的Au₄Cu₄-π-炔烃中间体来了解CuAAC反应的机理

众所周知，使用多种Cu（I）催化剂进行末端炔烃的CuAAC反应的经典Fokin机理包括涉及双金属σ，π-炔基中间体的炔烃去质子化。在这项研究中，作者设计了一种CNT支撑的原子精确的纳米簇Au₄Cu₄（表示为Au₄Cu₄/CNT），该簇能够异构催化末端炔烃的CuAAC反应，而无需炔烃去质子化成σ，π-炔基中间体。因此，已通过MALDI-MS捕获并表征了三种纳米簇-π-炔中间体。Au₄Cu₄/CNT系统有效地催化了末端炔烃的CuAAC反应，内部炔烃也经历了该反应。DFT结果进一步证实，HCΞCPh通过与Au₄Cu₄的π络合而被激活，这与涉及双金属σ，π-炔基中间体的经典脱氢机理不同。另一方面，表明Cu₁₁/CNT催化剂遵循经典的去质子化机理催化末端炔烃的反应，在相同条件下，Au₁₁/CNT和Cu₁₁/CNT催化剂对于内部炔烃的AAC反应均无活性。展示了在这种精确的纳米簇中涉及Cu和Au协同作用的Au₄Cu₄的特异性。这将为后续催化剂设计提供重要指导。

文献链接：

Insight into the Mechanism of the CuAAC Reaction by Capturing the Crucial Au₄Cu₄–π-Alkyne Intermediate.

(Nat. Commun., 2021, DOI:10.1021/jacs.0c12498)

7.J. Am. Chem. Soc.：纳米簇AuAg24和Au2Ag41之间的相互依赖性

现在已经报道了整个系列的纳米颗粒，但是要探索其合成和生长中竞争或共存的影响仍然具有挑战性。这个工作报道的双纳米簇系统包括两个超小，原子精确的纳米簇AuAg₂₄(SR)₁₈-和Au₂Ag₄₁(SR)₂₆(Dppm)₂+（SR =环己基硫醇，Dppm =双(二苯基膦基)-甲烷）。阐明了这两个纳米团簇共存的机制，并发现形成不稳定的AuAg₂₄(SR)₁₈-，然后在存在二磷配体的情况下将其部分转化为Au₂Ag₄₁(SR)₂₆(Dppm)₂+，并建立了相互依存的双纳米簇系统，其中两个带相反电荷的纳米簇彼此保护而不会分解。AuAg₂₄(SR)₁₈-和Au₂Ag₄₁(SR)₂₆(Dppm)₂+通过单晶X射线衍射（SC-XRD）分析得到了充分表征-发现它们的共结晶导致单晶包含等摩尔量的单晶。研究结果突显了两个单独的纳米团簇之间的相互依存关系，这为纳米团簇的形成和稳定性的新观点铺平了道路。

文献链接：

Interdependence between nanoclusters AuAg₂₄and Au₂Ag₄₁.

(J. Am. Chem. Soc., 2021, DOI:10.1038/s41467-021-21131-5)

8.Sci. Adv.：超亮Au@Cu₁₄纳米团簇：室温非脱气溶液中71.3％的磷光量子产率

金属纳米团簇的光致发光通常很低，由于超快速的自由电子动力学和声子的猝灭，磷光体的发射很少。在这里，作者报告了一种方法，该方法可以在非脱气中从[Au@Cu₁₄(SPhtBu)₁₂(PPh(C₂H₄CN)₂)₆]+纳米团簇（缩写为Au@Cu₁₄）实现非常高的磷光（量子产率71.3％） 在室温下溶解。Au@Cu₁₄的结构具有单个Au原子核，并由刚性Cu(I)复杂笼封装。这种核-壳结构导致高效的单重态至三重态系统间交叉并抑制了非辐射能量的损失。 与磷光有机材料和有机金属络合物不同，Au@Cu₁₄的磷光对空气的敏感性低得多，这对于照明和生物医学应用非常重要。

文献链接：

Ultrabright Au@Cu₁₄nanoclusters: 71.3% phosphorescence quantum yield in non-degassed solution at room temperature.

(Sci. Adv., 2021, DOI:10.1126/sciadv.abd2091)

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