1. 布朗大学陈鸥Science：柔性多边形拼接规则制备单组分准晶纳米晶超晶格
计算机模拟早已预测出单组分胶体基元能组装成准晶超晶格，但从实验上验证这一预测十分具有挑战性。布朗大学陈鸥等人发现，具有各向异性表面功能的去顶四面体量子点能自发形成十重准晶超晶格。作者通过透射电子显微学、电子断层成像技术实现了准晶超晶格的结构重构，包括纳米尺度的堆积、原子尺度的定向排列。独特的准晶有序性衍生出一种拼接概念，即“柔性多边形拼接规则”，其很好的再现了实验观测。作者指出，单组分准晶超晶格的形成关键在于各向异性形状，基元的表面功能性以及组装微环境。这项发现可能促进以焓驱动路线、各向异性基元为基础的各类超结构的创造。
Nagaoka Y, Zhu H, Eggert D, et al. Single-component quasicrystalline nanocrystal superlattices through flexible polygon tilingrule[J]. Science, 2018.
DOI: 10.1126/science.aav0790
http://science.sciencemag.org/content/362/6421/1396
2. 麻省理工Nature：时间反演对称下观测到双层WTe2中的非线性霍尔效应
电流的霍尔效应是指，在外加磁场的作用下，两端的电场会使导体/半导体产生横向电压。对霍尔效应的研究导致了一些突破性的进展，例如贝利曲率和拓扑不变量（Chern数）的发现。磁体具有内部磁化，这意味着电流的霍尔效应可在外加磁场缺失的情况下产生；这种“反常”霍尔效应对于研究量子磁体非常重要。由于时间反演对称的约束，电流的霍尔效应在无外磁作用下的非磁性材料中极少得到研究。然而，只有在线性响应机制下——当霍尔电压与外加电场成线性关系时，霍尔效应才由于时间反演对称的存在而恒等于零；在非线性响应机制下，霍尔效应不受这种对称性的约束。
麻省理工学院NuhGedik、Pablo Jarillo-Herrero等人在双层非磁性量子材料WTe2的电输运中观测到了时间反演对称下的非线性霍尔效应。无外磁场的情况下，对双层WTe2施加电流将产生非线性霍尔电压。这种非线性霍尔效应与金属中观测到的反常霍尔效应在性质上明显不同：非线性霍尔效应对应着二次曲线型的电流-电压特征关系，而非线性；此外，与反常霍尔效应相比，非线性霍尔效应的径向电压响应明显大于轴向电压响应，使得非线性霍尔角（总电压响应与外加电场所成角度）大小接近90度。作者进一步证明，非线性霍尔效应能对贝利曲率的偶极矩（源自双层WTe2中的层极化狄拉克费米子）进行直接测量。这些研究结果证实了一种新型霍尔效应的存在，并为测量非磁性量子材料中的贝利曲率提供了一条路径。
MaQ, Xu S-Y, Shen H, et al. Observation of the nonlinear Hall effect undertime-reversal-symmetric conditions[J]. Nature, 2018.
DOI:10.1038/s41586-018-0807-6
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0807-6#article-info
3. 埃默里大学Nature：通过位点&立体选择性的C-H官能化实现环己烷去对称化
虽然C-H键长期以来被认为呈现化学惰性，但使这类键发生转化的新方法层出不穷。然而，高选择性地实现这类转换仍然具有挑战，特别是在C-H未活化或未毗邻定位基的情况下。催化控制的位点选择性——即底物的固有反应活性可通过选择合适的催化剂进行抑制，是一个引人关注的概念，而且研究人员已经报道了大量有关催化控制C-H官能化的研究，特别是亚甲基中C-H键的官能化。然而，虽然已有几种新方法被报道用于环烷烃中C-H的官能化，其选择性十分有限。
埃默里大学Huw M. L. Davies等人发现，通过受主/施主卡宾插入反应，未活化的环己烷衍生物可在高位点&立体选择性的基础上实现去对称化，这一发现将催化控制C-H官能化这一领域提升到一个新的高度。该研究证明，催化控制的位点选择性具有调控各个C-H键反应活性的潜能，将可能促成精细化学品生产的新方法。
Fu J, Ren Z, Bacsa J, et al. Desymmetrization of cyclohexanes bysite- and stereoselective C–H functionalization[J].Nature, 2018.
DOI: 10.1038/s41586-018-0799-2
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0799-2
4. 加州理工Nature：铁催化sp3 C-H官能化实现C-C键的酶促组装
虽然在有机分子中广泛存在，C-H键通常被认为不具反应活性、不为化学处理所利用。然而，在强调sp3 C选择性烷基化的重要性和挑战这一背景下，C-H官能化技术的最新进展正逐渐改变这一观点。加州理工学院Frances H.Arnold等人报道了铁基催化剂用于催化卡宾C-H插入反应，从而实现了具有对映、区域以及化学选择性的sp3 C-H键的分子间烷基化。这些催化剂由细胞色素P450酶衍生，是完全细菌基因编码的产物，因此可通过定向进化技术调节其活性和选择性。
这些蛋白质能够活化铁这一最丰富的过渡金属以至能实现以上化学效应的事实为贵金属催化剂提供了一个有力的竞争者，而后者一直以来主导着C-H官能化这一领域。这些实验室制备的酶能在高产率、高选择性的基础上将具有苄基、烯丙基或者α-氨基类C-H键的各种底物官能化。此外，这些酶促进了几种天然产物的精确制备路线的发展。这些酶的天然Fe-血红素辅因子可用来调节sp3 C-H烷基化，这一现象说明各种各样的血红素蛋白是这种非生物转化过程中潜在的催化剂，并将促进新型酶促C-H官能化反应的发展，以应用于化学与合生生物领域。
ZhangR K, Chen K, Huang X, et al. Enzymatic assembly of carbon–carbon bonds via iron-catalysed sp3 C–H functionalization[J]. Nature, 2018.
DOI:10.1038/s41586-018-0808-5
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0808-5#article-info
5. Nat. Commun.：植入自动力的迷走神经刺激装置用于控制体重
刺激体内迷走神经在调节食物摄入量和治疗肥胖症方面具有重要的应用前景。Yao等人展示了一个可植入的迷走神经刺激系统，它无需电池并可以对胃的运动产生自发的反应。该迷走神经刺激系统由附着在胃表面的柔性生物纳米发生器组成，它可以产生两相电脉冲来响应胃的蠕动。该装置产生的电信号可以刺激迷走神经传入纤维来实现减少进食和控制体重的目的。这一策略在大鼠模型上得到了成功的验证。在100天内，大鼠的平均体重被控制在350克左右，比空白对照组低了38%。这项工作通过一个智能化自动力的系统将神经刺激与器官功能联系起来，并实现了高度有效的体重控制。
Yao G,Kang L, et al. Effective weight control via an implanted self-powered vagusnerve stimulation device[J]. Nature Communications, 2018.
DOI: 10.1038/s41467-018-07764-z
https://doi.org/10.1038/s41467-018-07764-z
6. 王春生Sci.Adv.：氟化固态电解质界面实现高稳定性固态锂金属电池
固态电解质凭借其能抑制锂枝晶生长的高机械强度和离子迁移数以及对于高压材料的耐受性而备受关注。然而，相比传统的液态电解质来说，在固态电解质中临界电流密度更小且锂枝晶更容易蔓延，这严重限制了固态电解质的实际应用。在本文中，来自马里兰大学的王春生教授课题组通过金属锂与固态电解质原位生成一层富含LiF的固态电解质界面层而实现了对锂枝晶的有效抑制。这种富含LiF的SEI膜能够高效地抑制锂枝晶向固态电解质中的渗透，其固有的低电子电导率和高电化学稳定性能够有效阻止金属锂与固态电解质的进一步反应。
Fan X, Ji X,et al. Fluorinated solid electrolyte interphase enables highly reversible solid-state Li metal battery[J]. Science Advances, 2018.
DOI:10.1126/sciadv.aau9245
http://advances.sciencemag.org/content/4/12/eaau9245?rss=1
