清华，连发5篇Nature，芯片成果登上封面！
5月28日~5月29日，清华大学在全球顶级科研期刊《Nature》接连发表5篇论文，其中一项科研成果还登上《Nature》封面。
01
上封面！清华大学研制出全球首个类脑互补视觉芯片
2024年5月29日，清华大学依托精密仪器系的类脑计算研究中心施路平教授和赵蓉教授为共同通讯作者在全球顶级科研期刊《Nature》上发表了题为“A Vision Chip with Complementary Pathways for Open-world Sensing”的研究论文，该成果还登上《Nature》封面。精密仪器系杨哲宇博士（现为北京灵汐科技有限公司研发经理）、精密仪器系2020级博士生王韬毅、林逸晗为论文共同第一作者。清华大学为论文第一单位。
科研团队提出了一种基于视觉原语的互补双通路类脑视觉感知新范式，研制出世界首款类脑互补视觉芯片“天眸芯”。这是该团队继异构融合类脑计算“天机芯”后，第二次登上《自然》杂志封面，标志着我国在类脑计算和类脑感知两个重要方向上均取得了基础性突破。
论文链接：
https://www.nature.com/articles/s41586-024-07358-4
02
清华大学段路明团队，在量子模拟计算领域实现重要突破
2024年5月29日，中国科学院院士、清华大学交叉信息研究院教授段路明为唯一通讯作者在全球顶级科研期刊《Nature》上发表了题为“A site-resolved two-dimensional quantum simulator with hundreds of trapped ions”的研究论文。
清华大学为论文第一单位。该论文被Nature审稿人称为“量子模拟领域的巨大进步”“值得关注的里程碑”。
清华科研团队首次实现512离子二维阵列的稳定囚禁冷却以及300离子量子比特的量子模拟计算。该工作实现了国际上最大规模具有单比特分辨率的多离子量子模拟计算，将原来的离子量子比特数国际记录往前推进了一大步，并首次实现基于二维离子阵列的大规模量子模拟。
论文链接：
https://www.nature.com/articles/s41586-024-07459-0
03
清华大学刘俊杰团队等发现CRISPR免疫增效子——pro-CRISPR
2024年5月29日，清华大学刘俊杰、陈春来及北京大学白洋为共同通讯在全球顶级科研期刊《Nature》发表题为“Pro-CRISPR PcrIIC1-associated Cas9 system for enhanced bacterial immunity”的研究论文，该研究鉴定了2062个完整的Cas9位点，预测了它们相关蛋白的结构，并揭示了II-C型Cas9的三种结构生长轨迹。
CRISPR系统是一种在原核生物中发现的适应性免疫系统，可以保护宿主细胞免受外来DNA的入侵。作为噬菌体和细菌免疫系统之间持续斗争的一部分，CRISPR系统已经进化成各种类型，每种类型都有不同的功能。II型Cas9是这些系统中研究最广泛的，具有多种亚型。目前还不确定这个家族的成员是否能进化出额外的机制来对抗病毒入侵。该研究揭示了II-C Cas9蛋白在结构水平上的多样性和“生长进化”轨迹，并确定了许多NAGs-如PcrIIC1，它作为促CRISPR因子增强CRISPR介导的免疫。
论文链接：
https://www.nature.com/articles/s41586-024-07486-x
04
清华大学杨雨亭团队发文揭示降雪变化对径流季节性的复杂影响
2024年5月29日，清华大学水利水电工程系杨雨亭副教授为唯一通讯作者在《Nature》发表题为“Streamflow seasonality in a snow-dwindling world”的研究论文，系统地揭示了河川径流过程对降雪变化的复杂响应机理，阐明了冬季降雪减少对径流季节性的影响规律。清华大学水利系博士生韩俊太、博士毕业生刘紫微为论文共同第一作者。
论文合作者包括英国布鲁斯托大学Ross Woods教授、澳大利亚联邦科工组织Tim McVicar研究员、清华大学杨大文教授、王泰华助理研究员、博士生侯颖、博士后郭禹含、李昶明。该研究得到了国家自然科学基金黄河专项项目（42041004）、面上项目（42071029）、科技部重点研发项目（2023YFC3206603）以及云南省科技厅重点研发项目（202203AA080010）的资助。
论文链接：
https://www.nature.com/articles/s41586-024-07299-y
05
清华大学刘强课题组在手性识别与不对称催化领域取得新进展
2024年5月28日，清华大学刘强副教授和重庆大学/郑州大学蓝宇教授为共同通讯作者在《Nature》上发表了一篇题为“Asymmetric hydrogenation of ketimines with minimally different alkyl groups”的最新研究成果。清华大学化学系2019级博士生王明扬和2021级博士生刘昊为论文共同第一作者。
值得一提的是，这篇论文从投稿到接收只用了两个半月。
刘强课题组长期致力于开发高活性、高选择性的丰产金属氢催化体系及其合成应用。近年来，他们发展了基于协同效应的阴离子金属氢中间体催化转化新模式，展现出优异的反应活性和立体选择性。他们首次分离并表征了具有催化活性的胺基阴离子金属氢中间体，并发现此类新型中间体在惰性底物的催化氢化反应中展现出明显优于传统中性金属氢中间体的反应活性。在此前期工作基础上，并受到自然界中酶的精细限域结构及其与反应物之间多重次级相互作用的启发，最近他们设计了一类结构明确的手性丰产金属锰催化剂。此项研究不仅为高效手性催化剂的设计提供了新思路，也为在不对称催化反应中实现极具挑战性的手性识别提供了有益的参考。
论文链接：www.nature.com/articles/s41586-024-07581-z
