物理所两项研究成果入选2024年度中国科学十大进展

3月27日，国家自然科学基金委发布2024年度“中国科学十大进展”，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心（以下简称“物理所”）两项研究成果入选。

2024年度“中国科学十大进展”主要分布在数理天文信息、化学材料能源、地球环境和生命医学等科学领域。遴选活动由国家自然科学基金委员会主办，国家自然科学基金委员会高技术研究发展中心（国家自然科学基金委员会基础研究管理中心）承办，从推荐的700多项基础研究成果中遴选出10项重大科学研究成果；经国家自然科学基 金委员会咨询委员会审议，最终确定2024年度“中国科学十大进展”。

进展1：发现自旋超固态巨磁卡效应与极低温制冷新机制

极低温制冷在空间探测、物质科学、量子科技、大科学装置等研究领域被广泛应用，但该技术高度依赖全球极其短缺的氦3资源。为解决该瓶颈问题，亟须发展无氦3极低温制冷新技术。物理所孙培杰、项俊森，中国科学院理论物理研究所/中国科学院大学苏刚、李伟，以及北京航空航天大学金文涛等联合团队，经过长期探索，在钴基三角晶格量子磁性材料中发现了兼具固体和超流体特征的新奇量子物态—自旋超固态，首次在固体物质中发现自旋超固态存在的实验证据。他们进一步研究发现自旋超固态可引起巨磁卡效应，通过调控磁场获得了−273.056℃的极低温，成功实现了亚开温区无氦3极低温固态制冷，开辟了极限制冷新途径。目前，基于该效应设计出的新型极低温制冷器件开始步入实际应用。

进展2：阐明单胺类神经递质转运机制及相关精神疾病药物调控机理

大脑神经元之间的信息传递是构成认知与情感功能的基础。神经递质“释放-回收-再填充”的循环过程是神经信号传递的关键环节，而神经递质转运体则通过介导神经递质的跨膜运输，确保了神经信号的精准传递和循环利用。在阐明单胺类神经递质转运机制研究中，物理所姜道华与中国科学院生物物理研究所赵岩团队合作，通过冷冻电镜单颗粒技术重构出囊泡单胺转运蛋白VMAT2处于不同构象的高分辨率结构，揭示了VMAT2在运输单胺底物过程中的构象变化及转运机制。该研究为理解VMAT2的底物识别、药物抑制、质子耦合转运过 程等分子机制提供了重要的结构基础；为开发靶向VMAT2的构象特异性以及 亚型特异性药物提供了重要的结构信息。

编辑：凉渐

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