郑泉水院士团队在自超滑界面上的粘滑行为观测领域取得新进展主要内容粘滑（stick-slip）与自超滑（SSL）这两种看似互斥的界面状态，能否同时存在？清华大学深圳国际研究生院郑泉水院士团队在金/石墨自超滑界面上发现了一种反常现象：当驱动速度低于某一临界值时，界面出现稳定、可控的周期性粘滑，同时仍保持近零摩擦系数与零磨损。这一发现表明，粘滑并不必然伴随高摩擦、高磨损，也深化了对滑动界面基本规律的认识，为微纳器件的可控驱动提供了新思路。粘滑是滑动界面上最普遍的现象之一，跨越宏观地质过程（如地震）、介观生物触觉感知直至原子尺度的离散跳跃。其内禀的周期性为精密控制提供了可能，也蕴含着丰富的物理信息；但它通常与高摩擦、高磨损相伴，带来振动噪声、能耗上升与表面退化，严重限制了实际应用。正因如此，现代界面科学长期致力于消除粘滑以实现低功耗与长寿命，并由此发展出超滑研究。其中，自超滑是两个固体表面间无润滑剂直接接触滑动时，实现极低摩擦和零磨损的极致理想状态。然而，能否在自超滑界面上观察到稳定、可控的周期性粘滑？学界尚无定论。已有研究提供了一些线索：AFM针尖实验表明周期能量势垒与探针“软弹簧”耦合即可

想象一群能在混沌与秩序之间游走的机器人——它们像萤火虫般集群，又如沙堆崩塌般维持动态平衡。自然界中，沙堆的崩塌、森林火灾的蔓延、地震的频次分布，往往遵循着一种意想不到的数学规律——幂律分布。这种看似无序却内在有序的现象，背后隐藏着一个被称为“自组织临界性”（Self-organized Criticality, SOC）的普适原理，处于临界状态的系统，能在稳定与失稳的边缘自发维持动态平衡，既保持整体秩序，又孕育丰富的局域行为。然而，如何在人工物理系统中主动构建这种临界特性，始终是复杂系统科学与机器人学交叉领域的前沿难题。

有害藻华是威胁水生态和饮用水安全的全球性生态灾害之一。自然界中蓝藻细胞密度达到峰值后在极短时间内大面积消亡，该现象至今缺乏完整机理解释。这背后可能隐藏着特殊机制：单个藻细胞死亡时释放“死亡信号”，以“星火燎原”之势在种群中迅速传播并引发种群死亡。清华大学深圳国际研究生院副教授陶益、王潇雄团队与清华大学环境学院胡洪营团队基于野外天然藻华样本开展检测，结合室内诱导试验并整合多维度证据，提出全新假说：蓝藻细胞内铁稳态失衡致使活性铁催化脂质过氧化链式反应，进而触发细胞死亡，并在种群内扩散，最终造成藻华种群迅速崩溃。这一发现揭示了有害藻华快速消亡背后，从单细胞死亡到种群崩溃的级联过程，为定向诱导藻华种群崩溃、在数天内快速控制藻华暴发提供突破口。图1. 微囊藻水华快速消亡过程中的细胞脂质过氧化现象 依托清华大学-昆明滇池高原湖泊联合研究中心和“云南-清华”生态环境科技合作平台，研究团队在长期遭受有害蓝藻水华困扰的云南滇池开展了系统性野外监测，发现在蓝藻生物量快速下降前，藻细胞内首先出现谷胱甘肽耗竭、活性铁水平和脂氧合酶活性升高及氧化应激的现象。伴随蓝藻细胞膜损伤和裂解，脂质过氧化产物大量积累

连续、精准的血压监测对于高血压等心血管疾病防控至关重要。近年来，可穿戴传感技术为连续生理监测提供了新的路径，但其性能仍受到电池体积与重量的限制，不仅影响穿戴舒适性和续航能力，还会在动态场景中引入运动伪影，制约信号质量与长期稳定性。因此，发展无需电池、具备无线供能与高速通信能力的可穿戴生理传感网络，实现血压等生理信号的高保真连续监测，成为该领域亟待突破的方向。图1. 无线无源表皮传感网络原理及架构近日，清华大学深圳国际研究生院助理教授田曦团队联合国内外多家单位，研发出一种无线无源的表皮传感网络（epidermal sensor network），实现了在日常活动乃至运动场景中的连续收缩压监测（图1）。图2. 双模超材料织物的工作原理与性能表征基于一种可集成于日常服装中的双模超材料织物（metamaterial textile），该生理传感网络的数据与能量可实现无线传输。其将13.56 MHz无线供能与2.4 GHz无线通信分离到两个独立通道中，在兼顾无线供能效率的同时，实现了更高速率的数据传输，为连续、高保真、多节点生理监测提供了新的技术路径（图2）。图3. 无线无源表皮传感器在传感器方

一颗鸡蛋的重量，能否拉动一头大象？这一看似违背直觉的问题，正在成为现实。两个固体之间的相对滑动，是物质世界中最基本的运动形式之一。然而，摩擦与磨损无处不在，它们导致能量损耗、材料退化与机械失效，长期制约着精密机械与机电系统的发展。自超滑是一种极端界面状态，可在两个固体表面无润滑剂直接接触滑动时，实现零磨损、零静摩擦以及近零摩擦系数。这一状态得益于非公度范德华界面中横向作用力的相互抵消，即由接触界面本身性质决定，无需任何润滑介质，被视为机械接触运动可能达到的物理极限。此前，自超滑的接触尺度一直局限于纳米和微米范围，这大大限制了其应用想象空间。当接触尺寸增大时，晶体内部的弹性形变可能会诱导局部晶格重新匹配，从而破坏非公度状态，使其难以在更大尺度维持。围绕这一争议，郑泉水院士从各向异性材料力学理论出发提出不同观点，相信大尺度自超滑在物理上是可以实现的。十多年来，郑泉水院士团队与国际多个研究团队持续致力于探索尺度拓展的可能路径。然而，实验上受限于材料缺陷、原子级加工制造难度以及界面污染吸附等因素，理论与数值模拟亦难以跨越尺度鸿沟，使尺度拓展研究长期进展缓慢。国际与国内研究逐渐转向“多接触点”策

第一作者：Wenbo Li, Daniel Maldonado-Lopez通讯作者：雷钰，Jose L. Mendoza-Cortes，赵樱灿通讯单位：清华大学，密歇根州立大学，北师香港浸会大学研究速览最近，清华大学雷钰教授、密歇根州立大学Jose L. Mendoza-Cortes教授以及北师香港浸会大学赵樱灿教授在《ACS Nano》期刊上发表了二维氮化硼基铜单原子催化剂的抗菌效能增强研究的文章。铜基抗菌体系借助活性氧（ROS）实现高效病原体防控，但受限于铜离子释放引发的细胞毒性及细菌耐药性等问题。该研究通过将铜单原子催化剂（Cu SACs）锚定在生物相容性氮化硼（BN）纳米片上，构建了一种稳定、高效的抗菌平台，该平台可最大限度降低铜离子诱导的细胞毒性与细菌耐药性。这种结构设计能最大化金属利用率，并提升光催化产生活性氧（包括羟基自由基和超氧阴离子）的效率。铜与氮化硼之间通过缺陷辅助共价键形成稳定配位，有效避免了金属离子溶出。基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理量子计算，为活性氧生成的结构特征与反应机制提供了关键见解，揭示了铜与氮化硼表面的原子级相互作用如何提升催化活性，并阐明了活

表面增强拉曼散射（SERS）是一种高灵敏度和特异性的技术，广泛应用于化学分析、食品安全、医学诊断和环境科学等领域。近年来，二维材料（如石墨烯和过渡金属二硫化物）因其原子级平整的表面、良好的化学稳定性和可调节的电子结构，成为备受关注的非贵金属SERS基底。然而，二维材料表面缺乏悬键——即二维材料表面惰性，导致分子吸附能力受限，影响了其作为SERS基底的性能。近日，清华大学深圳国际研究生院材料研究院副教授雷钰团队开发了一种等离子体处理二维材料引入缺陷的通用方法，通过等离子体处理在单层二硫化钨（WS2）中引入纳米孔，显著增强分子吸附能力。同时，纳米孔浓度的变化引起了WS2的光致发光光谱从红移到蓝移的转变，蓝移WS2与待测分子形成更好的带隙匹配，极大地提高了电荷转移效率，实现更低浓度的分子检测。研究团队利用SERS成像，直接观察到分子吸附位点，证实纳米孔作为活性位点的作用。得益于“数字化”的定量方法，尽管在分子浓度较低时拉曼信号强度基本不变，团队亦可通过统计检测到分子信号的概率，实现低浓度下的分子定量检测，最终实现1×10-20M罗丹明B单分子的检测（对应~1%的检测概率）。此外，蓝移WS2在

第一作者：王潇雄通讯作者：吴轩浩，Jae-Hong Kim，Menachem Elimelech通讯单位：清华大学，浙江大学，耶鲁大学，莱斯大学论文DOI：10.1126/sciadv.ads6943成果简介近日，清华大学深圳国际研究生院王潇雄、浙江大学环境与资源学院吴轩浩、美国耶鲁大学Jae-Hong Kim和莱斯大学Menachem Elimelech团队在国际权威期刊《Science Advances》发表题为“Intensified atomic utilization efficiency of single-atom catalysts for nitrate conversion via electrified nanoporous membrane”的研究文章。本研究通过在碳纳米管交织的多孔膜框架上包裹铁单原子（Fe1）催化剂，增强了纳米孔中单原子的暴露度。在流动电过滤模式下，硝酸盐在纳米孔中的传输和吸附效率得到有效提升、高暴露度的单原子活性位点得到充分利用，硝酸盐还原产氨效果得到显著增强。含高暴露单原子位点的电催化膜系统实现了低浓度硝酸盐（100 mg-N L−1）在