2019年度高校十大科技进展入选项目介绍(三)

　七、具有极高硬度和稳定性的纳米孪晶金刚石

　　天然金刚石一直被认为是自然界中最硬的材料。自从1955年人类成功合成金刚石起，合成出比天然金刚石更硬的材料就成为科学界和产业界的共同梦想。燕山大学田永君教授领导的中外研究团队，在建立的多晶共价材料硬化模型指导下，采用洋葱碳为前驱体成功地合成出具有极高硬度和热稳定性的纳米孪晶金刚石，孪晶的平均厚度仅为5纳米。纳米孪晶金刚石的维氏硬度可达200GPa，是天然金刚石的2倍，实现了人类合成比天然金刚石更硬材料的梦想;其韧性也比金刚石单晶提高了一倍，且抗氧化温度比天然金刚石高出200摄氏度以上。硬度、韧性和热稳定性三大指标的显著提高将使这类超硬工具的寿命成倍提高。

　　本成果发表在6月的Nature杂志上，杂志封面和目录页分别进行了导读，题为“极致的金刚石：纳米孪晶合成将其硬度及热稳定性推至顶峰”和“硬科学：合成的金刚石日渐强大”，杂志同期的News&Views栏目刊文“金刚石变得更硬”也详细介绍了该项工作。本成果引起了学术界的广泛关注和高度评价，NanoToday、MaterialsToday等杂志以及科技日报、参考消息、赫芬顿邮报、芝加哥论坛、洛杉矶时报等新闻媒体和科学网站都进行了报道。

　　八、肝硬化中肠道菌群的改变的研究

　　从基因的角度首次揭示肠道菌群与肝硬化的秘密。7月，浙江大学李兰娟院士领衔的团队，首次通过肠道微生态宏基因组技术，确定了肝硬化肠道微生物组的特征，成果发表在《自然》杂志。

　　该研究从中获得269万个非冗余的人体肠道微生物菌群的基因集，首次建立了世界上第一个肝硬化肠道菌群基因集，包含269万个基因，其中36.1%即97万为首次发现的基因;同时，阐明了肝硬化肠道菌群的结构变化;并通过基因标记物的聚类分析，发现了28种细菌与肝硬化密切相关，其中多个细菌是肝硬化患者中首次发现，38种与健康人密切相关;此外，首次发现肝硬化患者口腔菌侵入到肠道，而健康人中没有此现象，可能对肝硬化发生发展产生重要影响;还发现了15个高特异性和灵敏性的微生物基因，建立了预测疾病的模型，今后不仅有助于肝硬化诊断，还能用于肝硬化疗效的评估。这些科研发现对中国及全球的肝病的卫生工作作出重要贡献。

　　这是李院士领衔的科研团队20年肝病微生态研究的结晶，他们对微生态在肝病发生发展中的作用机制做了大量艰苦的研究，取得了系列原创性成果，具有重大国际影响力。2013年9月，李兰娟院士当选为第五届国际人体微生物组联盟(IHMC)主席，成为首个在该组织担任主席职务的中国人。同时将作为大会主席举办卢森堡国际人类微生态大会，引领国际微生态的学科发展方向。

　　一直以来，李兰娟院士带领传染病诊治国家重点实验室、感染性疾病诊治协同创新中心科研人员，以国家需求和人民健康为己任，瞄准世界一流，基础和临床紧密结合，艰苦攻关、协同创新，在重大感染病诊治的方面，发挥关键作用，充分体现“国家队”的引领作用。