新兴科学

探索诺贝尔科学奖背后的故事——从突破性的构思到全球性的认可。CAS Insights 为您揭示这些发现背后的背景、挑战与深远影响。

二氧化碳是一种温室气体，但在超临界状态下，它的功能截然不同：它是一种无毒溶剂，具有生物相容性，可用于制药、发电等领域。其工业应用日益广泛，并正推动着碳封存工作的开展。

基因组人工智能语言模型从零开始编写了完整的噬菌体基因组，其中 16 个合成设计成功转化为具有抗菌活性的病毒。由这些噬菌体组成的混合物清除了对天然模板噬菌体具有抗性的大肠杆菌菌株。

高分子科学目前涵盖数百万种可能的序列，市场价值高达数千亿美元，这使得识别关键趋势变得前所未有的困难。我们与中国石油（PetroChina）上海新材料研究院（SAMRI）联合发布了一份新报告，梳理了能源存储、可持续材料、柔性电子和膜材料领域的新兴课题。

石墨烯和碳纳米管等二维材料正在引发材料科学的革命，而 MXene 则带来了更强的适应性和高性能特性。了解为何 MXene 是用途广泛的工业材料。

随着新一轮埃博拉疫情的爆发，针对这一致命疾病的研究正持续加速。了解科学家们如何在应对危机间隙维持创新挑战的同时，开发疫苗与治疗药物。

为了满足电力电子、储能和光电子领域对高性能技术的需求，半导体必须提供超越标准硅材料的性能。宽禁带半导体能够胜任这些新兴应用中高电压、高温和高频的工作环境。

随着气候变化的加剧，虫媒疾病正在向新的地区蔓延，公共卫生系统需要更多的治疗方案来限制其影响。

即时检测的应用已超越大流行时期的病毒检测，为传染病、慢性病、癌症等疾病提供更快速的诊断方案。

减少或消除溶剂的使用有助于实现更绿色的化学工艺并减少废弃物。机械化学利用研磨和粉碎等机械力来驱动化学反应，正逐渐成为环境友好型催化、生物医药等领域的一项关键技术。

我们近期网络研讨会的总结，来自 CAS、美国国家标准与技术研究院 (NIST) 和曼彻斯特大学的专家共同探讨了微电子领域的研究现状与突破。

生物质目前仅占我们能源来源的一小部分，但随着更可持续的原料和转化工艺的应用，生物质基化学品和燃料有望成为化石燃料基材料的常用替代品。

印度近期出现的尼帕病毒病例再次引发了对这一高致死率人畜共患病威胁的关注。该病毒具有复杂的跨物种传播动态、严重的神经系统致病性，且缺乏有效的医疗应对手段。与此同时，全球在诊断、治疗和疫苗研发方面的努力正在加速。

固态电池通过更高的能量密度、更长的使用寿命和更强的安全性，将锂离子技术提升到了一个新的水平。

近期专利数量的激增表明，碳捕集技术已准备好为工业脱碳工作提供支持。

凭借其孔隙率、稳定性和可调控的特性，COFs 不仅能像获得诺贝尔奖的 MOFs 一样应用于催化、生物传感器等领域，且更具可持续性。

2026年科学领域有哪些重大趋势？我们将探讨在可持续发展、药物研发和材料科学领域中，最具影响力的创新成果。

我们深知肠道微生物组对人类健康至关重要，而如今的科研突破正致力于减少抗生素耐药性并提升动物的整体健康水平。

热能存储系统利用专门的材料和工艺，根据需要吸收、存储和释放热能。它们在提高可再生能源效率方面能发挥什么作用？

战略性金属在现代工业中发挥着至关重要的作用，但其丰度和地理分布并不均衡。幸运的是，新的研究和方法可能有助于满足市场需求。

与来自 3M、莫菲特癌症中心及研究所 (Moffitt Cancer Center and Research Institute) 以及 CAS 的专家一起，探索人工智能在科研领域最成功的近期应用。

静电曾被视为一种科学奇观，而摩擦纳米发电机（TENGs）的出现正在彻底改变这一古老的原理。

辅助生殖技术的突破有望克服不孕不育难题。

海洋中蕴藏着约 2000 亿公吨锂资源，研究人员正在探索从海水中更高效提取该元素的新方法。

观看我们的网络研讨会录像，来自 CAS、阿斯利康和俄亥俄州立大学的专家共同探讨了脂质药物递送的现状与未来方向。

一张可视化信息图，展示了聚乙二醇化脂质纳米颗粒（LNPs）如何成功递送癌症治疗药物。

从超材料到竹材，欢迎阅读并观看陶氏公司与 CAS 专家在我们的网络研讨会中分享的 2025 年值得关注的材料科学趋势。

一张展示影响衰老的因素、相关研究及抗衰老策略的信息图。

锂离子电池回收领域近期涌现了许多创新。了解哪些新技术正在使该领域在未来更具可持续性。

五种工业脱碳策略即使在碳足迹最大的行业也能有效降低排放。

了解有关生物标志物的研究，这些标志物有望提供客观的测量指标，以改善自闭症谱系障碍（ASD）的诊断与治疗。

聆听各领域专家对2025年科学趋势的见解 

概念共现分析展示了科学发现中的最新理念，并推动了免疫肿瘤学的创新。

紧跟加速创新格局并将在 2025 年变革全球科学的最新科学突破。

来自美国化学会（CAS）、哈佛医学院、宝洁公司和西达赛奈医学中心（Cedars-Sinai Medical Center）的专家共同探讨健康衰老研究。

过去四十年间获得诺贝尔化学奖的三类突破性成果

随着近期有关猴痘的头条新闻不断，了解更多关于其研究现状、科学概况及现有疗法的信息。深入理解已发表的科学研究，有助于对这一新兴新闻事件获得清晰的认识与洞察。

探索在理解和治疗阿尔茨海默病、帕金森病和亨廷顿病等神经退行性疾病方面的最新进展。

生物电子学：人机融合。探索脑机接口与材料领域的最新进展，及其在医学领域的革命性潜力。

生物标志物有助于医生更早发现癌症、提高治愈率，并降低治疗风险。

探索甜味剂背后的科学、其对健康的影响以及新兴的替代品。

随着抗菌药物耐药性问题日益严峻，应对感染的新方法正不断涌现。

来自劳伦斯利弗莫尔国家实验室、橡树岭国家实验室、俄亥俄州立大学和 CAS 的专家共同探讨 2024 年的主要研究趋势。

CAS 与 Excelra 深入研究了有关生物标志物及其与癌症关系的数据，旨在确定未来研究的关键靶点。

耐药性感染是一场全球公共卫生危机。人工智能、替代疗法和材料创新等新方案为反击提供了途径。

紧跟最新的科学突破，这些突破正在加速创新格局的发展，并将于2024年变革全球科学。

Ozempic、Wegovy 和 Mounjaro 属于一类新型司美格鲁肽（GLP-1 受体激动剂），通过调节血糖和食欲来帮助治疗肥胖症和糖尿病。

CAS 与 Totus Medicines 共同探讨靶向共价抑制剂如何彻底改变癌症治疗。

近年来，肠道微生物组研究呈指数级增长，其中粪便微生物群移植（FMT）处于该领域的前沿。

尽管全球已见证了 mRNA 在新冠疫苗中发挥的巨大作用，但或许是时候表彰卡塔琳·考里科（Katalin Karikó）博士和德鲁·魏斯曼（Drew Weissman）博士了。除了他们的开创性工作外，他们在抑制 RNA 免疫原性的核苷修饰方面也做出了卓越贡献。

如今，OLED 已广泛应用于手机、媒体播放器、便携式游戏系统、照明设备，甚至是车载收音机中。

传统上，许多药物或药剂的关键疗效往往因其溶解性差、毒性高或稳定性问题而难以实现。然而，将树枝状聚合物用作药物递送载体可以解决其中许多问题。

令人惊讶的是，DNA化学合成技术尚未获得诺贝尔奖，因为它将DNA合成从一项专业探索转变为广泛应用于研究、诊断和法医鉴定的工具。

如今，OLED 已广泛应用于手机、媒体播放器、便携式游戏系统、照明设备，甚至是车载收音机中。

CAS的科学家们探讨了那些尚未获得诺贝尔奖但被忽视的科学构想。从OLED、金属有机框架（MOF）到mRNA疗法等，这些构想重塑了科学与技术的发展。

CAS、拜耳和加州理工学院共同探讨肠-脑轴如何影响从肠易激综合征（IBS）到自闭症等各类健康问题。

CAS、拉霍亚免疫学研究所和 Avidity Biosciences 共同探讨了生物学与化学在癌症、疫苗等新兴疗法中的融合。

化学正在通过火箭燃料和发动机技术推动太空探索。探索将液氧/液氢（LOX/LH2）作为“阿尔忒弥斯”任务推进剂的优势与挑战。

ChatGPT 重新定义了关于人工智能的讨论，但它适合科学研究吗？深入了解大型语言模型在科学领域的未来发展路径。

水凝胶、脂质纳米颗粒和外泌体等生物材料正在重塑药物递送、诊断和治疗领域。

抗衰老疗法的研究已进入关键阶段。这些新兴疗法、药物和临床试验与久经考验的传统方法相比如何？

探索抗衰老治疗策略的最新进展，以促进健康与长寿，包括干细胞疗法、透明质酸、衰老细胞清除疗法、基因疗法等。

为应对新冠疫情而开发的 mRNA 疫苗，推动了 mRNA 疗法领域的一系列新研究。

PEG 免疫原性是一个挑战，影响了聚乙二醇化脂质纳米颗粒在药物递送中的安全性和有效性。

了解聚乙二醇化脂质纳米颗粒如何用于递送 mRNA 疫苗及其他药物，探讨疫苗的免疫原性问题，以及旨在提高疗效与安全性的新兴设计方案。

PEG 免疫原性会影响聚乙二醇化脂质纳米颗粒在药物递送中的安全性和有效性。目前，人们正在开展大量工作，以克服在应用这些聚合物时所面临的挑战。

这篇发表于《ACS化学生物学》期刊的文章详细分析了肠道微生物群领域的新兴趋势。

本报告与拜耳公司合作编写，探讨了基于微生物组的疗法、菌群、益生菌的最新研究，以及其所能影响的广泛健康状况。

肠道微生物组是一个由数万亿细菌组成的复杂生态系统，它们栖息在我们的消化道中，在增强免疫力、改善心理健康及提供治疗方案等方面发挥着重要作用。

作为导致药物相关死亡的首要原因，芬太尼已演变成一场公共卫生危机。然而，在研发更安全的止痛药、减少副作用以及开发疫苗方面取得的新突破，有望减少未来的死亡人数。

了解科学家在2023年将重点关注的新兴科学领域和前沿研究趋势。

了解荣获 2022 年诺贝尔化学奖的点击化学与生物正交化学的基础知识。阅读关于生物正交化学的新兴趋势、出版物洞察及未来应用。

展示关键反应及应用并最终获得 2022 年诺贝尔化学奖的时间轴

NASA 的阿尔忒弥斯计划还将重点放在了太空食品安全、可靠性和营养等课题上。本博客探讨了解决这些问题的新颖方法，例如 3D 打印太空食品、利用微生物生产营养物质以及闭环太空农业。

肠道微生物群、肠道菌群或微生物组是指生活在人类和其他动物消化道中的微生物。虽然某些细菌与疾病有关，但其他细菌对健康和心理健康的许多方面都至关重要。

近期的临床试验表明，在适当的控制下，迷幻药可用于治疗创伤后应激障碍（PTSD）及其他心理健康疾病。了解更多。

新开发的微流控制造技术解决了疫苗生产中对可扩展、精确且可重复解决方案的临床需求。

深入了解什么是兴奋剂、如何检测兴奋剂，以及非靶向检测方法的未来发展。