2017年仅仅过去1/4，北京大学已经发表Nature、Science和Cell8篇，其中第一单位发表Nature、Science和Cell各2篇，此外北大教师作为通讯作者合作发表的Nature共2篇。从国内高校和科研机构2017年以来发表顶尖论文的统计情况来看，北京大学目前发表的NSC论文数稳居首位。
《自然》（Nature）、《科学》（Science）和《细胞》（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，发表文章基本也代表了相关领域的顶尖研究成果。
下面我们就来一起看看北大发表的这8篇顶尖论文。
化学领域
化学与分子工程学院马丁课题组Nature发表最新研究成果
2017年3月23日，北京大学化学与分子工程学院马丁课题组与中国科学院大学周武、中国科学院山西煤化所/中科合成油温晓东以及大连理工大学石川等课题组合作，针对甲醇和水液相制氢反应的特点，发展出一种新的铂-碳化钼双功能催化剂，在低温下（150-190℃）获得了极高的产氢效率。
该研究工作构建了新的化学高效储放氢体系，为燃料电池的原位供氢提供了新的思路，并有望作为下一代高效储放氢新体系得到应用。该研究成果以“Low-temperature hydrogen production from water and methanol using Pt/α-MoC catalysts”为题发表于2017年3月23日的Nature上。
马丁
个人简历
马丁，北京大学化学与分子工程学院研究员、博士生导师，1996年毕业于四川大学，。现任北京大学化学与分子工程学院先进催化实验室研究员，，2012年国家优青获得者。
研究方向主要集中于能源催化，非贵金属催化和仿生催化，已在相关学术刊物发表SCI论文200余篇，其中包括Science、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Engerg. Environ. Sci.等国际重要核心刊物，引用达4000余次，并担任国际期刊Catal. Sci. Techonol.副主编。
化学与分子工程学院张锦课题组Nature发表研究成果
2017年2月15日，北京大学化学与分子工程学院、纳米化学研究中心张锦教授课题组提出了一种利用碳纳米管与催化剂对称性匹配的外延生长碳纳米管的新方法，通过对碳纳米管成核的热力学控制和生长速度的动力学控制，实现了结构为（2m, m）类碳纳米管水平阵列的富集生长。他们选用碳化钼为催化剂，制备了纯度高达90%，结构为（12, 6）的金属性碳纳米管水平阵列，密度为20根/微米。他们还用碳化钨做催化剂，制备了结构为（8, 4）的半导体性碳纳米管水平阵列，其纯度可达80%。该研究为单壁碳纳米管的单一手性可预测生长提供了一种新方案，也为碳纳米管的应用，尤其是碳基电子学的发展奠定了基础。
该成果于2017年2月15日在线发表在《自然》杂志上。该工作得到了来自科技部和国家自然科学基金委等项目的资助。
张锦
个人简历
张锦，北京大学教授、博士生导师、国家杰出青年基金获得者、、英国皇家化学学会会士、科技部中青年科技创新领军人才入选者。现任北京大学化学与分子工程学院副院长，、北京大学纳米化学研究中心副主任、中国化学会理事、Carbon杂志副主编以及Nano Res.、《化学学报》、《物理化学学报》和《光散射学报》的编委。
研究领域为碳纳米材料的控制合成、应用及其拉曼光谱学研究，已发表SCI收录论文200余篇，获授权专利30余项。在国际和各类双边会议上作大会或分会邀请报告60余次。
物理学领域
物理学院林金泰研究组合作发表一篇Nature
2017年3月30日，北京大学物理学院大气与海洋科学系林金泰课题组与清华大学地球系统科学系张强课题组、环境学院贺克斌课题组及国际合作研究团队在《自然》（Nature）期刊发表题为《全球大气污染输送和国际贸易的跨界健康影响》（Transboundary health impacts of transported global air pollution and international trade）的论文，首次定量揭示了全球贸易活动中隐含的PM2.5跨界污染的健康影响。
本次在《自然》杂志发表的研究将全球划分为十三个区域，通过耦合排放清单模型、投入产出模型、大气化学模型和健康效应模型，首次定量揭示了全球多边贸易引起的PM2.5跨界污染的健康影响。研究揭示了空气污染在经济全球化背景下已成为一个全球问题。发展中国家应该加速减排；国际社会应当提倡可持续消费，并通过建立相关合作机制促进技术转移，从而降低贸易中隐含的污染水平，推动空气污染全球治理。
张强教授及其研究组博士后江旭佳、四年级博士生同丹为论文共同第一作者，张强教授、贺克斌院士、林金泰长聘副教授和美国加州爱尔文分校Steven Davis副教授为论文共同通讯作者。本研究工作得到了国家自然科学基金委和国家重点基础研究发展计划（973计划）项目的支持。
林金泰
个人简历
林金泰，北京大学物理学院大气与海洋科学系百人计划研究员，新体制长聘副教授。2008年获美国伊利诺伊大学大气科学博士学位，2008-2010年哈佛大学博士后，2010年起在北京大学大气物理系工作。担任全球大气化学模型GEOS-Chem科学指导委员会成员、源与汇工作组共同主席，气象学报（英文版）编辑。
研究方向为大气化学与卫星遥感，在Nature Geoscience、PNAS、JGR、ACP等期刊发表多篇学术论文，SCI引用超过1000次。2015年获美国科学院院刊（PNAS）Cozzazelli奖、涂长望青年气象科技奖一等奖等。
生命科学领域
生命科学学院邓宏魁研究组发表一篇Cell
2017年4月6日，国际著名学术期刊Cell在线发表北京大学生命科学学院邓宏魁研究组题为“Derivation of Pluripotent Stem Cells with In Vivo Embryonic and Extraembryonic Potency”的研究论文。该研究在国际上首次建立了具有全能性特征的多潜能干细胞系，获得的细胞同时具有胚内和胚外组织发育潜能。
北京大学邓宏魁教授为本文的通讯作者，合作课题组Salk研究所的Juan Carlos Izpisua Belmonte教授以及北京大学人民医院生殖中心的沈浣教授为共同通讯作者；杨杨、刘蓓、徐君、王金琳、吴军为本文共同第一作者。本工作获得了国家重点研发计划、国家自然科学基金创新研究群体、北大-清华生命科学联合中心、北昊干细胞与再生医学研究院等的大力支持。
邓宏魁
个人简介
邓宏魁，1963 年出生，现为北京大学教授、博士生导师，、国家杰出青年基金获得者、“973 计划”首席科学家、国家自然基金委创新研究群体项目首席科学家。担任国际干细胞学会(ISSCR)理事，Cell、Stem Cell Rep.、Cell Res.等杂志编委。
研究该领域为诱导多能干细胞及细胞重编程的分子机理、人多潜能干细胞的定向诱导分化以及人缘化小鼠疾病模型建立。在SCI 收录杂志发表论文90 余篇，论文被国际引用7000 余次，发表的文章获选为2007 年，2008年和2009年中国百篇最具影响优秀国际学术论文。
生命科学学院李晴研究组在Science发表论文
2017年1月27日，北京大学生命科学学院、北京大学-清华大学生命科学联合中心研究员李晴研究组在DNA复制偶联的核小体组装的机制方面做出重要突破，该成果在线发表在国际权威学术期刊《科学》（Science）上。
该工作发现单链DNA结合蛋白RPA通过结合组蛋白H3-H4，形成一个高效的平台递呈组蛋白到新合成子链起始核小体组装。这一发现揭示一条全新的DNA复制和核小体组装的偶联机制，大大促进染色质复制领域的发展。
北京大学2011级PTN博士生刘少锋、2014级生命科学学院博士生徐至韵和2014级前沿交叉学院博士生冷赫为本文的共同第一作者。生命科学学院李晴研究员为该论文的通讯作者。美国Weill Cornell Medical College和Houston Methodist Hospital的Kaifu Chen博士参与指导了这项研究的生物信息数据分析。该研究工作得到了国家自然科学基金委、国家青年千人计划、北京大学-清华大学生命科学联合中心、北京大学蛋白质与植物基因研究国家重点实验室等的经费支持。
李晴
个人简介
李晴，女，北京大学生命科学学院、北京大学-清华大学生命科学联合中心研究员，2001年及2006年分别获北京大学学士及博士学位，2006年-2011年在美国梅奥医学院癌症中心做博士后研究，2012年入选中央组织部第三批“青年千人计划”人才项目。
2008年以第一作者身份在Cell上发表了一篇关于H3K56乙酰化调控DNA复制偶联的核小体组装的重要论文，后来还以第一作者和通讯作者身份有在PLoS genetics（2009）、Gene & Development（2010）、Nature（2012）和Cell Reports、MCB（2016）等期刊发表论文，大部分研究工作都是与核小体组装研究相关。
分子医学研究所陈雷研究组发表一篇Cell
2017年1月12日，北京大学分子医学研究所、北京大学-清华大学生命科学联合中心研究员陈雷研究组与清华大学生命科学学院高宁研究组合作，在《细胞》杂志发表题为《胰岛细胞ATP敏感的钾离子通道u结构》（Structure of a Pancreatic ATP-sensitive Potassium Channel）的文章，解析了ATP敏感的钾离子通道（KATP）的中等分辨率（5.6Å）冷冻电镜结构，揭示了KATP组装模式，为进一步研究其工作机制提供了结构模型。
生物体进化出多种方式来感知细胞内能量状态，从而维持能量稳态。KATP通道可以在细胞内ATP水平升高时关闭，从而使钾离子无法外流，进而使膜的兴奋性增加。通过这种方式，它们将细胞内的代谢水平转化为电信号。这些离子通道广泛地分布于很多组织中，并且参与多种生命过程。在胰岛β细胞中，KATP可以间接地感受血糖浓度，控制胰岛素的释放：当血糖升高时，由于β细胞对血糖的主动摄取和代谢，细胞内ATP浓度升高，ATP直接结合在KATP上并抑制其活力，使钾离子无法外流，导致细胞膜的去极化，从而激活电压门控的钙离子通道，进而导致钙离子的内流。钙离子浓度的升高会引起胰岛素的释放，从而降低血糖浓度。KATP的突变会导致很多遗传性代谢疾病。例如，KATP的抑制剂可以用于治疗二型糖尿病，其激活剂可以用于治疗高胰岛素症。
陈雷和高宁为本文共同通讯作者，北京大学CLS项目博士后李宁宁（生命科学学院）和吴惊香（分子医学所）为本文的共同第一作者。该工作最终的冷冻电镜数据采集在国家蛋白质科学设施（北京）的清华大学冷冻电镜平台完成，数据处理在国家蛋白质科学设施（北京）清华大学高性能计算平台完成。部分的数据处理也得到了北京大学CLS计算平台的支持。此外，国家蛋白质科学设施（上海）和生物物理所冷冻电镜平台在前期的工作中给予一定支持。本工作获得国家自然科学基金委、科技部重点研发计划、北京大学-清华大学生命科学联合中心、青年千人计划、北京市结构生物学高精尖创新中心等的经费支持。
陈雷
个人简历
陈雷，北京大学分子医学部研究所膜蛋白结构实验室主任，北大清华生命科学联合中心研究员。2005年毕业于清华大学生物科学与技术系，2010年获得清华大学生命科学学院理学博士学位，2010-2016在美国俄勒冈健康与科学大学沃勒姆研究所从事博士后研究，2016年入选“青年千人计划”。
陈雷实验室主要以结构生物学手段为主，生物化学、生物物理等方法为辅研究这些离子通道的工作机理。
碳纳米管电子学领域
彭练矛-张志勇课题组在Science发表成果
2017年1月20日，北京大学彭练矛-张志勇课题组在5nm碳纳米管CMOS器件重要研究成果在线发表在著名学术期刊《科学》（Science）上。
碳纳米管被认为是构建亚10 nm晶体管的理想材料，其原子量级的管径保证器件具有优异的栅极静电控制能力，更容易克服短沟道效应；超高的载流子迁移率则保证器件具有更高的性能和更低的功耗。理论研究表明，碳管器件相对于硅基器件来说，在速度和功耗方面具有5～10倍的优势，有望满足“后摩尔时代”集成电路的发展需求。可是，2014年国际商用机器公司（IBM）所实现的最小碳管CMOS器件仅停滞在20 nm栅长，性能也远远低于预期。
北京大学信息科学技术学院、，发展了一整套高性能碳管CMOS晶体管的无掺杂制备方法，通过控制电极功函数来控制晶体管的极性。
北京大学信息科学技术学院博士后邱晨光为第一作者，张志勇、彭练矛为共同通讯作者。研究成果不仅表明在10 nm以下的技术节点，碳纳米管CMOS器件较硅基CMOS器件具有明显优势，且有望达到由测不准原理和热力学定律所决定的二进制电子开关的性能极限，更展现出碳纳米管电子学的巨大潜力，为2020年之后的集成电路技术发展和选择提供了重要参考
北京大学彭练矛教授（左）和张志勇教授（右）
个人简介
彭练矛，男，1962年9月生，1982年毕业于北京大学电子学系，1988年在美国获物理学博士学位，1998年获求是科技基金会“杰出青年学者奖”，1999年首批“长江学者奖励计划”特聘教授。现任北京大学电子学系主任、、国际晶体学联合会电子晶体学委员会主席、美国《应用物理杂志》副主编。2015年7月，入选中国科学院院士增选初步候选人名单。
研究领域为纳电子及功能材料的合成与结构；基于纳米材料的高性能电子、光电子器件的制备，器件物理，碳基集成电路的实现和系统；纳米器件在化学、生物传感及能源方面的应用。迄今在国际学术刊物上发表SCI收录论文300余篇。
光学工程领域
工学院席鹏课题组合作发表一篇Nature
2017年2月22，北京大学工学院席鹏课题组与澳大利亚麦考瑞大学、澳大利亚悉尼科技大学、上海交通大学合作，在超分辨显微技术方面取得重要突破。该工作通过高掺稀土上转换纳米粒子，将传统超分辨的光强降低了2-3个数量级，并揭示了由光子雪崩效应带来的受激辐射增强机制。这一机制使得研究小组仅用30mW的连续激光，即可实现28nm的超分辨，仅为激发波长的1/36。该成果以Amplified stimulated emission in upconversion nanoparticles for super-resolution nanoscopy为题于2017年2月22日在线发表在国际权威学术期刊《自然》(Nature)期刊上。
在本工作中，研究者采用了一种粒径仅为40nm的稀土纳米粒子，利用其能级特性，通过中间能级淬灭实现了超低功率超分辨。传统的STED由于限制在荧光的两个能级上，因此需要的功率较强。而稀土纳米粒子具有极为丰富的中间能级，通过适当选择中间能级，可以达到“四两拨千斤”的效果，用极低功率即可诱导淬灭。同时，研究者发现，只有在高掺纳米粒子上才会体现这一效应，而低掺纳米粒子则无法有效消光。通过对掺杂浓度和消光比的研究，科学家揭示了其中的光子雪崩效应。与共振能量传递相比，这一效应体现了更高的非线性。
结合稀土上转换纳米粒子的荧光特性和中间能级受激辐射淬灭的机理，研究者在40nm和13nm的单颗粒样品上，均实现了28nm的超高光学分辨率。这一分辨率将有助于揭示细胞在不同生命周期中的结构与功能变化、病毒入侵细胞等过程。同时，由于上转换纳米粒子采用近红外光实现激发，这一发现将有助于其在深层组织上实现三维超分辨。
本工作的共同第一作者刘宇嘉是上海交通大学和澳大利亚麦考瑞大学的联合培养博士（导师：席鹏、金大勇教授），共同第一作者杨旭三是北京大学工学院博士生（导师：席鹏）。共同通讯作者分别为席鹏、陆怡青（麦考瑞大学，共同第一作者）、金大勇教授。该工作得到了国家自然科学基金委、国家科技部重大科学仪器专项（国内部分）和澳洲ARC基金的资助。
席鹏
个人简历
席鹏，北京大学工学院研究员。2013年获得绿叶生物医药杰出青年学者奖，2015年当选美国光学学会资深会员和中国光学学会生物医学光学分会常务委员， 2016年获得中国光学重要成果奖。
研究方向为光学超分辨成像技术，发展了一系列新型超分辨技术。在Nature Nanotechnology，Light：Science&Applications，ACS Nano， Laser&Photonic Research，Opt. Expr.，Opt. Lett.等国际一流期刊发表SCI收录期刊论文49篇。已授权美国专利2项，中国专利8项，编辑专著2部。多次被OSA和SPIE组织的国际会议邀请作大会邀请报告。
内容来源 | 青塔公众号
编辑 | 卫玉清