刘海燕告诉《中国科学报》,其团队自2008年起就着手于数据驱动蛋白质设计研究,中间也有若干阶段性成果见刊。她表示,从头设计蛋白可以说是集计算结构生物学之大成,同时又是生物技术、合成生物技术的基础。“国内现在已经有一些很优秀的年轻人进入这一领域,期待更多人加入,让我们共同稳定地占住这个重要国际前沿。”

3.中国科学技术大学潘建伟、赵博等与中科院化学所白春礼小组

首次在超冷原子分子混合气中合成三原子分子

中国科技大学潘建伟、赵博等与中国科学院化学所白春礼小组合作,在超冷原子分子混合气中首次合成三原子分子,向基于超冷原子分子的量子模拟和超冷量子化学的研究迈出重要一步。该成果2月10日发表于《自然》。

研究团队首次成功实现了利用射频场相干合成三原子分子。在实验中,他们从接近绝对零度的超冷原子混合气出发,制备了处于单一超精细态的钠钾基态分子,并成功地在钠钾分子的射频损失谱上观测到射频合成三原子分子的信号,并测量了Feshbach共振附近三原子分子的束缚能。这一成果为量子模拟和超冷化学的研究开辟了一条新的道路。

中国科学技术大学教授赵博告诉《中国科学报》,量子计算的短期目标是发展专用型量子计算机(即专用量子模拟机),它能够在某些特定的问题上解决现有经典计算机无法解决的问题。例如,超冷原子分子量子模拟,利用高度可控的超冷量子气体来模拟复杂的、难于计算的物理系统,可以对复杂系统进行精确的、全方位的研究,因而在化学反应和新型材料设计中具有广泛的应用前景。而超冷三原子分子就是模拟量子力学下“三体问题”的理想研究平台。

此外,超冷三原子分子可以用来实现超高精度的光谱测量,这为刻画复杂的三体相互作用势能面提供了重要的基准。由于计算势能面需要高精度地求解多电子薛定谔方程,超冷三原子分子的势能面也为量子化学中的电子结构问题提供了重要的信息。

4.中科院遗传所高彩霞、肖军与中科院微生物所邱金龙合作团队

用双重“基因剪刀”实现突破性抗病高产育种

中科院遗传所研究员高彩霞、肖军与中科院微生物所研究员邱金龙合作团队在《自然》发表题为“Genome-edited powdery mildew resistance in wheat without growth penalties”的研究长文,阐明了小麦新型mlo突变体既抗白粉病又高产的分子机制;并通过基因组编辑在主栽小麦品种中对感病基因MLO相关遗传等位实现精准操控,快速获得广谱抗白粉病又高产优质的新种质。该研究为感病基因在抗病育种中的实际应用提供了一条新路径。