5所“双一流”，齐发Nature！

2023-02-27

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近日，山西大学、浙江大学、清华大学、复旦大学、北京大学的研究成果发表于Nature。

浙江大学

对于农业来说，人口老龄化会带来什么影响呢？浙江大学环境与资源学院谷保静教授等与国内外合作者通过研究，用一组组数据科学量化了老龄化的影响，首次阐明了农村老龄化对农业发展的作用路径，并给出了应对方案。

2月23日，这项成果在国际顶级期刊《自然》（Nature）上刊登。题为“Ageing threatens sustainability of smallholder farming in China”。论文第一作者是公管学院/环资学院博士生任琛琛，共同一作是管理学院教授周欣悦，通讯作者为谷保静。论文合作者还有环资学院的徐建明教授，以及英国生态水文中心的Stefan Reis教授等。

这是继1月5日在《自然》发表文章后，谷保静团队再次登上《自然》。

课题组利用浙江大学的中国家庭大数据库中2015年、2017年和2019年约15000个农户调研数据，采用多元回归模型探究了农村人口老龄化与农业可持续进程的关系。结果显示，2019年中国大约有6000万亩耕地弃耕与农村人口老龄化有关，使全国平均农地规模减少约4%，对耕地保护与粮食安全构成了威胁。

团队又设计模型进行模拟计算。他们发现，如果未来中国能鼓励传统小农持续向新型经营主体转型，农业投入、农地规模和农民收入将在2100年分别比2020年增长约14%、20%和26%，还能减少4%的化肥流失。由此课题组认为，推广新型经营主体可以扭转人口老龄化带来的负面影响，促进农业在经济、社会和环境三个可持续发展方面优化。

本项目受到国家自然科学基金、国家重点研发计划和浙江省尖兵领雁计划项目等资助。

清华大学、复旦大学、北京大学

清华大学朱静院士联合复旦大学车仁超教授和北京大学李源副教授通过使用LTEM与低漂移液氦台相结合，首次报告了在PG状态下的未掺杂铜酸盐YBa2Cu3O6.5中直接观察到的拓扑自旋纹理。拓扑自旋结构的证据是通过使用基于强度传输方程（TIE）的相位重构技术获得的。作者确定了存在拓扑自旋纹理的相位图区域，并证明了合适的样品厚度对技术观察它至关重要。作者还讨论了在拓扑自旋纹理、PG状态、电荷秩序和超导性之间的相互作用。相关成果于2月22日以“Topological spin texture in the pseudogap phase of a high-Tc superconductor”为题发表在Nature上。

作者在YBa2Cu3O6.5超导体的PG态中发现了纳米尺度的拓扑自旋纹理。自旋纹理似乎是一种 "脆弱的 "和新兴的现象，需要特殊的条件才能观察到，但它与CDW和超导相有耐人寻味的关系。作者的发现通过提供微观结构的直接图像，揭开了PG状态下隐藏的TRS破缺之谜。

山西大学

山西大学的张靖教授等研究者展示了基于原子玻色-爱因斯坦凝聚体加载到自旋相关光学晶格的扭曲双层方晶格中超流体到Mott绝缘体跃迁的量子模拟。相关论文以题为“Atomic Bose–Einstein condensate in twisted-bilayer optical lattices”于2023年02月22日发表在Nature上。山西大学孟增明副教授以及博士生王良伟为共同第一作者，山西大学张靖教授为独立通讯作者。

据悉该论文为山西大学首篇以独立通讯作者发表的Nature。

本文主要研究了双分子层光学方形晶格中原子基态性质的实现。研究者成功地将超流体加载到双分子层晶格中，展示了一个新的多功能平台，可以探索moiré物理和量子多体系统中的相关超流体。除了可调的扭曲角度，冷原子平台还提供了出色的控制，如不同的晶格深度和不同层的层间耦合。扭曲双分子层方形晶格与扭曲原子薄半导体异质结构的物理密切相关。同时，该实验在原理上可以推广到多层晶格中，在多层晶格中，层间耦合可以由MW和射频独立诱导。用光学拉曼跃迁代替微波，使层间耦合具有空间依赖性，从而支持拓扑基态。最后，该光学晶格方案可以应用于将费米子原子限制在双层六方晶格中，它忠实地模拟了双层石墨烯中的电子，并可能为强相关的平带区超导现象的出现提供见解。