一年内连发NSC的中国学者，请收下我的膝盖！

Nature、Science、Cell作为目前国际上最顶尖的学术期刊，每期发表文章数量都很少，发表文章基本代表了相关领域的顶尖研究成果。国内在NSC上发表高水平文章并不稀奇，不过，研究成果能连续发表在Nature、Science、Cell上的课题组，国内却非常少。然而总是存在这样一批人，把发顶刊当作是家常便饭。我们来看看什么样的研究可以在短短的时间内连续发到这样的顶刊上，快来一起膜拜吧！

1 崔屹团队

崔屹，纳米材料科学家，斯坦福大学教授。专长于能源纳米技术，在纳米材料研究取得了很多开创性的成就，并且创办了生产硅负极高能锂电池及生产雾霾过滤产品的公司。2001年发表4篇Science，1篇Nature后，2016年3个月里崔屹团队在Science上又连续发表两篇高水平文章，我们一起了解一下。

其中一篇是崔屹团队报道了一种纳米聚乙烯材料，可以实现个人热管理，起到节能的一种策略。皮肤是良好的红外发射器，设置一个合适的冷却点，可以确保红外耗散的进行，从而达到让人体舒适的目的。结果表明，纳米聚乙烯(nanoPE)的孔径分布(50 ~ 1000纳米)对中红外人体辐射是透明的，而对可见光是不透明的。研究人员对这种材料进行了加工，开发出一种既能有效散热又有足够的透气性、透水率和耐磨性的机械强度的纺织品。处理的纳米粒子是一个有效的，可扩展的个人热管理纺织品。

另一篇报道了一种利用电池电极材料直接连续控制铂(Pt)催化剂晶格应变，从而调节其催化氧还原反应(ORR)活性的方法。这种通过电化学方法在电池电极的充放电状态之间切换，可以精确控制体积的变化，从而在负载催化剂上诱导压缩或拉伸应变，调控催化活性。文章观察到在压缩和拉伸下，Pt ORR活性分别有90%的增强和40%的抑制。这种通过电极材料来控制纳米催化剂应力，并实现催化活性控制的策略具有良好的普适性，且不会受到其他因素的干扰。

崔屹团队研究方向目前以纳米技术为核心，多学科交叉，多方向并进。包括：先进材料的合成与制造，能量储存太阳能光伏，拓扑绝缘体可打印能源和电子设备。目前发表400余篇高水平文章，其中Nature 2篇, Science 8篇。

2 杨培东团队

杨培东，加州大学伯克利分校教授。在纳米激光器、液体纳米晶体管及人工光合作用研究方面取得划时代的科研成果。近几年课题组对波长可控、可溶液加工的钙钛矿结构纳米线激光器研究及以半导体纳米线材料作为光线捕获单位，将太阳能、水、二氧化碳转换成化学原料的研究更加深入。2015年9月在Science上 连发2篇高水平论文。

其中一篇报道了一种有机-无机杂化钙钛矿(C₄H₉NH₃)₂PbBr₄单晶和原子级别厚度杂化钙钛矿的溶解相生长方法。与其他二维材料相比，杂化钙钛矿薄片表现出一种不同寻常的结构弛豫，这种结构变化导致了与大块晶体相比的带隙位移，高质量的二维晶体具有高效的光致发光性能。所获得材料具有较好的正方形形状和较大的二维尺寸，并且可以便利地通过改变片厚度和组分来调控其荧光性质和外在颜色。

另一篇报道了以有机支板通过亚胺键连接的钴卟啉催化剂为结构单元的共价有机骨架(COFs)的模块化优化，制备了一种CO₂水溶液电化学还原CO的催化材料。该催化剂在pH =7下表现出很高的法拉第效率(90%)和周转率(高达290,000)，与分子钴络合物相比，活性提高了26倍，且在24h内没有降解。

杨培东团队研究内容主要为一维半导体纳米结构及其在纳米光学和能量转化中的应用，包括人工光合作用、纳米线电池、纳米线光子学、纳米线基太阳电池、纳米线热电学、碳纳米管纳米流体、低维纳米结构组装、新兴材料和纳米结构合成和操控。目前共发表300余篇高水平论文，其中11篇NS，Nature 6篇，Science 5篇。

3 段镶锋团队

段镶锋，湖南大学特聘教授，加州大学洛杉矶分校教授。在纳米材料的合成以及器件制备尤其是石墨烯和光催化领域所做出了突出贡献。段镶锋教授团队连发顶刊仿佛是有着传统优势的，从2001年3篇Science,1篇Nature，到2003年2篇Nature，2017年2篇Science，2018年发表4篇Nature,1篇Science，再到2019年现已收获2篇Science，1篇Nature, 在纳米材料里面可谓高产。我们来看一下段镶锋团队最近的研究成果。

 段镶锋团队在Science发表题为“Large-area graphene-nanomesh/carbon-nanotube hybrid membranes for ionic and molecular nanofiltration”的文章。这项研究首次报道了一种具有优异机械性能的大面积石墨烯纳米筛/碳纳米管薄膜，具有高的水渗透率、离子和分子截留率以及优异的抗污染性能。此项研究克服了二维材料在实际分离领域的局限性，是将二维材料推向实际分离应用的关键一步。同时该薄膜可高效分离水中的盐离子和有机污染物，有望用于水净化、化工原料分离纯化等领域。

另一篇Science发表利用三维石墨烯气凝胶模板设计合成了同时具有强大的机械和热学稳定性的氮化硼（hBNAGs）以及碳化硅（βSiCAGs）陶瓷气凝胶材料。陶瓷气凝胶具有良好的隔热性能，但在热冲击作用下，其机械稳定性和降解性较差，该材料具备超轻、高力学强度和超级隔热三大特点。这种坚固的材料系统非常适合在极端条件下进行热超绝缘，比如在航天器遇到的特殊情况。

在Nature上综述归纳了范德华整合策略在非二维材料体系中的应用，回顾了这一新兴方法的发展、挑战和机遇，将其推广到二维以上不同材料系统的灵活集成，讨论了它在创建现有材料无法达到的人工异质结构或超晶格方面的潜力。深度阐述了范德华的基本概念，展望了范德华异质结的过去与现在 ，对非二维材料范德华异质结新机遇进行了系统总结。

段镶锋团队研究方向为：纳米材料的合成、组装和表征；先进电子和光子材料与器件；能源利用、转化与存储；生物医学传感与治疗等。目前共发表200余篇高水平文章，其中8篇Science, 8篇Nature。

4 王中林团队

王中林，佐治亚理工学院教授，中国科学院北京纳米能源与系统研究所首席科学家。致力于氧化锌纳米材料研究，开创纳米技术全新材料体系，在纳米发电机和自供能系统研究方面做出了深远的开创性贡献，提出创立压电电子学和压电光电子学，建立新的研究学科，发明的海洋蓝色能源技术，有可能从海浪中获取大量能源以解决世界未来的能源需求。2006、2007年连续发表4篇Science，2008年发表1篇Science,1篇Nature。我们一起来看一下近期的研究进展。

 在这篇Nature中提出“蓝色能源”计划，海洋覆盖了地球表面的70%，且蕴藏着巨大的能量。然而，几乎没有任何一种“蓝色能量”正在产生。目前由于收集器建造技术困难还没有没有商业性的波浪发电场。王中林团队提出的“蓝色能源”计划是研究一种基于摩擦纳米发电技术的稳定实用的波浪能发电网络装置，可在缓慢流动和随机方向的波流条件下稳定输出功率，转化效率高。这种“蓝色能源”还处于实验室早期研发阶段，要想实现长时间可靠运行，还有许多关键技术问题有待解决。

团队2004年在Nature发表题为“Piezoelectricity of single-atomic-layer MoS2 for energy conversion and piezotronics”的文章，报导了首次在利用阵列集成化学气相法沉积制备的二维单原子层二硫化钼中实验观测到压电效应和压电电子学效应，并成功实现利用单原子层压电半导体材料受应力/应变作用而产生的压电极化电荷对制得的压电电子学晶体管中的载流子输运进行有效调控。在这项研究中还首次实现了在单原子层尺度从机械能到电能的转化过程。

王中林团队研究方向：纳米能源技术和自驱动纳系统技术；压电电子学和压电光电子学；氧化锌纳米材料的合成、表征、生长机理和应用。截至目前共发表NS17篇，其中Science12篇，Nature5篇。

5 胡良兵团队

胡良兵，美国马里兰大学科利奇帕克分校教授，搞木头研究的专家，利用从木材中获得的灵感，先后发表了“透明的木材” 、“木材滤膜”等十分有意思的工作。2018年更是收获自己的第2篇Science和第1篇Nature。

 团队在Science上 发表“Carbothermal shock synthesis ofhigh-entropy-alloy nanoparticles”的封面文章，提出了一种将多达8种不同元素合金化成单相固溶纳米颗粒的一般方法，被称为高熵合金纳米颗粒(HEA-NPs)，由热冲击前驱金属盐混合物负载到碳载体上。通过控制碳热冲击(CTS)参数(衬底、温度、冲击持续时间和加热/冷却速率)合成了一系列具有理想化学(成分)、尺寸和相(固溶、相分离)的多组分纳米粒子。为了证明其实用性，合成了五种HEA-NPs作为氨氧化催化剂，其转化率为~100%，氧化氮选择性为>  99%。实现将多种非混相元素可控地结合到一个纳米颗粒中具有不可估量的科学和技术潜力。

在Nature上发表题为“Processing bulk natural wood into a high-performance structural material”的文章，团队研发出了一种简单而有效的策略，报告了一个简单而有效的策略，将大块天然木材直接转化为高性能结构材料，在强度、韧性和抗冲击能力方面增加十倍以上，并具有更大的尺寸稳定性。通过在沸腾的碱性混合物中把天然木材中去除部分木质素和半纤维素，随后进行热压，导致细胞壁的完全塌陷和与天然木材高度一致的致密化的纤维素纳米纤维。这一策略被证明对各种木材都是普遍有效的。我们的加工木材具有比大多数结构金属和合金更高的强度，使其成为一种低成本、高性能、轻便的替代品。

胡良兵团队研究内容主要是从事木材纤维基的纳米纤维和纳米微晶的研究；重点研究纳米纤维素在光学和电学方面的应用和高性能低成本新能源器件及能源储存重点包括固态电池和钠离子电池。目前共发表200余篇文章，其中包括2篇Science，1篇Nature。

6 马丁团队

马丁，北京大学教授，主要从事合成气转化、水活化、烃类选择转化和催化原位表征技术等方面研究，在费托合成、双金属催化体系、催化机理研究等方面取得了系列进展。2017年数月间隔发表两篇关于能源催化的新型催化反应路径设计的文章，其中1篇Nature,1篇Science，也是马丁教授团队为通讯作者的第一篇Nature和Science。

 Science发表一篇题为“Atomic-layered Au clusters on α-MoC as catalysts for the low-temperature water-gas shift reaction”的文章，报导指出水煤气转换(WGS)反应是各种与能源有关的化学操作中产生氢气和去除一氧化碳的重要过程。马丁团队等合成分层Au集群在碳化钼衬底(α-MoC)创建一个界面超低温WGS反应催化剂体系。利用α-MoC热稳定性好且与被分散金属有较强相互作用的特点，构建了双功能碳化物负载金催化剂Au/α-MoC：立方相α-MoC低温活化解离H₂O，被分散的金促进低温CO吸附活化，在界面处完成重整反应并生成H₂。该催化剂可将水煤气变化反应温度大幅降低至120℃，且反应活性高， CO转化率超过95%，有效解决了水煤气变换反应低温条件下高反应转化率与高反应速率不能兼得的难题。

在Nature发表题为“Low-temperature hydrogen production from water and methanol using Pt/α-MoC catalysts”的文章。报道了发展出一种新的铂-碳化钼双功能催化剂，在低温下（150-190^oC）获得了极高的产氢效率。金属铂（Pt）与碳化钼（MoC）基底之间存在着非常强的相互作用，使得铂以原子级分散在碳化钼纳米颗粒表面，构筑出高密度的原子尺度催化活性中心。水的活化在碳化钼中心完成，而甲醇活化发生在铂中心。在150^oC就能以2,276 mol_H2/(mol_Pt*h)的反应速率释放氢气，进一步提高温度至190^oC，放氢速率可达18,046 mol_H2/(mol_Pt*h)，较传统铂基催化剂活性提升了近两个数量级。

马丁团队研究方向：用于能源催化的新型催化反应路径设计、烃类(如甲烷)和合成气转化、非贵金属催化、催化反应机理原位研究，目前发表文章 190余篇，其中包括Science、Nature, EES.、 JACS.、Angew.、Chem、ACS Catal等。

7 黄维团队

黄维，中国科学院院士、西北工业大学常务副校长，是中国有机光电子学科的奠基人与开拓者。在有机光电子学、柔性电子学等领域取得了大量系统性、创新性的研究成果，研制出一批具有产业化前景的高性能三基色有机半导体，针对蓝光半导体器件的稳定性这一世界难题，提出了基于有机蓝光半导体的凝聚态结构调控原理，成为国际通行的解决方案。2018年不到40天的时间里连续发表2篇Nature，我们一起看一下研究成果。

 这篇Nature报导了由铯原子和铅原子组成的一系列全无机钙钛矿纳米晶体的实验研究及其对x射线辐照的响应。这些纳米晶体闪烁体在可见光波段表现出强x射线吸收和强辐射发光，这些特性能够制造灵活和高度敏感的x射线探测器。结果表明，这些彩色可调钙钛矿纳米晶闪烁体可直接用标准数码相机记录相关图像，为x射线照相提供了方便的可视化工具。同时，还演示了它们与商用平板成像仪的直接集成，以及它们在低剂量x射线照明下检查电子电路板方面的实用价值。

另一篇Nature报导了在钙钛矿发光二极管（LED）领域再次取得重大突破。首次通过自发形成的具有亚微米尺度的离散型钙钛矿，使LED的光提取效率和亮度得到大幅度提升，这些钙钛矿仅仅是通过在钙钛矿前驱体溶液中加入氨基酸添加剂而形成的，此外添加剂能有效钝化钙钛矿表面缺陷，减少非辐射复合，在低成本、高亮度、大面积LED领域展现出独特的应用潜力。

黄维团队的研究领域包括有机光电、纳米光电、生物光电材料与器件，以及先进能源材料的研究。经web of science数据库检索，黄维团队已发表SCI论文1700余篇。其中包括在Nature及子刊、AM、JACS期刊发表多篇创新性论文。

8 卢柯团队

卢柯，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心主任。一直致力于开发纳米结构金属制备技术，探索纳米结构金属优异性能，在国际纳米结构材料领域处于领先地位。提出的表面纳米化技术，纳米孪晶材料，以及纳米梯度、纳米层片材料一直引领国际潮流。团队在2009年发表2篇Science；2010年发表1篇Science,1篇Nature。近期也陆续产出NS等高水平论文，这种研究速度在金属材料领域是很罕见的，我们看一下最近研究进展。

  团队报导了纳米金属稳定性的研究，研究发现：低温下由塑性变形产生的纯铜或镍中的纳米级晶粒在临界晶粒尺寸以下显示出显著的热稳定性。文章指出塑性变形制备的纳米晶，其显著不稳定只在一定的晶粒尺寸范围内发生，之后随着晶粒尺寸的降低，其稳定性不降反升。超高稳定性纳米晶的发现，不仅对于我们理解纳米晶的变形机制以及晶界在纳米尺寸下的行为非常重要，同时也展示了发展高温使用的纳米晶的可能性。

卢柯团队一直致力于纳米金属材料的实验研究，包括金属电化学愈合，纳米尺度下研究摩擦磨损，梯度纳米结构 材料及纳米层片结构材料。共发表NS12篇，其中Science11篇，Nature1篇。

材料类发顶刊的情况不足为奇，但是连发顶刊也非一项易事，我们可以看出大多数是来自大牛课题组的杰作。有研究指出2018年NSC（Nature、Science、Cell）发文中生命医学统计占到80%，其次是化学材料类及其他学科，下面我们看一下不同学科的发文情况。

9 施一公团队

说到发顶刊，不得不提的就是清华大学施一公教授，2019年刚过半，施一公教授在NSC上就已经各发表一篇文章了。

施一公团队在Nature、Science分别发表了两篇与阿尔兹海默症关键蛋白作用机制相关的研究成果，两篇文章报道了人体γ-分泌酶结合底物Notch以及和淀粉样前体蛋白（APP）的冷冻电镜结构，从分子层面为理解γ-分泌酶特异性识别和底物切割的机制提供了重要认知基础，为研究与阿尔兹海默症以及癌症相关的发病机制、特异性药物设计提供了重要的结构信息。

随后在Cell上发表“Structures of the Catalytically Activated Yeast Spliceosome Reveal the Mechanism of Branching”的文章，报道了催化激活状态的酵母剪接体结构揭示RNA剪接分支反应的机理，这是目前RNA剪接循环中最后一个未被解析的基本状态。

施一公团队研究方向主要是细胞凋亡、膜蛋白领域及细胞内生物大分子机器的结构与功能研究等。截至目前，施一公团队一共发表NSC 67篇。其中Cell 24篇, Nature 24篇, Science 19篇。

10 颜宁团队

说到施一公教授，其中要提到的便是施一公教授的得意门生，颜宁教授。2018年3篇Science以后，2019年已经发表2篇Science,1篇Cell了。

2019年颜宁团队同日在《Science》上连发2篇Science。其中一篇报告了人源钠通道Nav1.2、Nav1.7分别与特异性阻断毒素μ-芋螺毒素KIIIA、两种“孔隙阻滞剂-门控调节毒素”的组合复合物的高分辨率冷冻电镜结构。这些结构阐明了对Nav1.2、Nav1.7的功能和发生疾病的机理的理解，确定的Nav结构为靶向药物开发提供了一个框架。近期在Cell上发表一篇题为“Molecular Basis for Ligand Modulation of a Mammalian Voltage-Gated Ca²⁺ Channel”的文章，阐明了三种临床应用的拮抗剂和原型激动剂在原子水平上识别和调节L型Cav通道的分子基础，并为大量实验和临床数据提供结构解释。

颜宁团队研究方向主要集中在次级主动运输蛋白的工作机理及电压门控离子通道的结构生物学研究等。截至目前，颜宁团队共发表NSC 30篇。其中Nature 12篇，Science 11篇，Cell 7篇。

11 郑晓廷团队

郑晓廷，临沂大学教授，天宇自然博物馆馆长，古生物研究方向学科带头人，从事中生代恐龙和鸟类的科研工作。提出支持鸟类飞行树栖起源理论的证据来推断鸟类飞行能力演化的不同阶段，并且完善了羽毛起源的模式。团队在2010年发表2篇Nature，1篇Science；2013年发表3篇Nature，1篇Science；2015年发表1篇Nature；2018年发表1篇Nature。

主要研究领域为鸟类功能形态学与系统分类学。共发表10篇NS，其中8篇Nature，2篇Science。

12 潘建伟团队

潘建伟，中国科学技术大学教授，中国科学院院士，从事量子光学、量子信息和量子力学基础问题检验等方面的研究，也是国际上量子信息实验研究领域开拓者之一。实验实现了量子隐形传态及纠缠交换、量子密钥分发，大力推动我国量子计算整体研究水平。团队2012年发表2篇Nature；2017年发表2篇Nature,1篇Science；2019年截至现在发表2篇Science。2012以来共发表NS10篇。

（笔者能力有限，如有遗漏优秀学者请评论区留言，以便改正。）

连续发NSC顶刊的科研工作者不断推动着国家的科技进步，他们用自己的汗水和思维换来打开新世界的大门。我们都爱追星，在科研圈里这类人就是我们一直追逐的大明星。NSC顶刊虽然对大多数人来说比较遥远，但却可以把它作为自己努力的目标，不断探索未知，解决新的难题，把自己领域的，擅长的研究做到极致；并永远保持着严谨的科研态度，这就是作为任何一位科学家骄傲的地方，也是科研工作者们的崇拜榜样。

本文系Junas供稿。

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