随着工业化与城市化进程的加剧，环境污染物种类激增且基质日趋复杂，对检测技术的选择性与抗干扰性提出了更高要求。传统方法（如ICP-MS、GC-MS等）因前处理繁琐、成本高昂，难以满足快速、现场化监测需求。碳点（CDs）作为一类性能优异的零维碳基纳米材料，凭借其独特的光学性质、低毒性和可调表面功能，为构建绿色、灵敏的荧光探针提供了新途径。本文系统综述了碳点荧光探针在环境检测中的研究进展，涵盖其合成方法、发光机制、表征手段及其在金属离子、无机阴离子与有机污染物检测中的应用。重点解析了荧光淬灭型、荧光增强型及比率型荧光传感三类探针的构建策略与响应机理，特别强调比率型探针利用内置参比信号在复杂基质中实现自校准，显著提升检测准确性与抗干扰能力。进一步地，本文突出介绍了碳点探针与智能手机传感平台的集成策略，展现了其在实现污染物现场、快速、可视化检测方面的巨大潜力，为环境检测的便捷化、智能化转型提供了明确路径。最后结合当前挑战，对未来材料设计、机理研究、应用拓展及智能平台开发等方向作出展望，以期为该领域的发展提供理论依据与技术支撑。

细胞异质性是理解胚胎发育、疾病演化等生命过程的关键，而传统群体细胞RNA测序无法解析单细胞层面的基因表达差异。单细胞RNA测序技术（scRNA-seq）虽能在单细胞分辨率下构建转录组图谱，但其面临单细胞分离捕获效率低、RNA微量操作偏差大等挑战。以微流控芯片为技术载体的scRNA-seq通过微米级流体操控系统，将单细胞分离、裂解、逆转录、扩增及测序文库构建等流程集成化，实现了高通量、低样本损耗及自动化操作，显著提升了scRNA-seq的效率与数据可靠性。本文概述了scRNA-seq的测序流程，包括单细胞的分离与捕获、RNA提取、逆转录与扩增、单细胞测序等步骤，分析了微流控芯片在适配单细胞、精准控制反应体积和实现流程自动化等方面的核心优势，并简述了代表性平台Fluidigm C1、10X Genomics Chromium及BD Rhapsody的技术原理与特点。微流控芯片技术为scRNA-seq提供了高效、精准的技术平台，未来随着芯片设计的不断优化与多组学整合分析能力的提升，我们期待其在解析复杂生物系统、揭示疾病机制乃至推动精准医疗方面发挥更为深远的作用。

近年来，随着现代科技在航空航天、电子信息、深海工程等领域的快速发展，对极端环境（高温、高湿、强腐蚀、高频电场等）下服役材料的综合性能要求日益严苛，而传统环氧树脂存在耐热性不足、化学稳定性有限等固有局限，为此通过精准的分子设计与结构调控，将氟原子或含氟基团引入环氧树脂体系，开发出一系列具有优异耐热性、低介电常数及高化学稳定性的含氟环氧树脂。该类材料在保留环氧树脂高机械强度与良好附着力的基础上，凭借C-F键的高键能与氟原子的强电负性，显著提升了其在高温、高湿、强腐蚀与高频电场等极端环境下的综合性能。本文从含氟环氧树脂的构建方法及氟化改性机制出发，依据氟引入方式的不同，系统综述了化学改性、物理共混与表面氟化等策略对其聚集态结构、界面特性与性能的影响规律，梳理了各类含氟环氧树脂在重防腐涂层、高频电子封装、极端环境复合材料等领域的应用与研究进展，并进一步探讨了当前其在成本控制、性能平衡与环境适应性等方面存在的问题，最后展望了该材料在绿色合成、智能响应及高通量设计等方向的发展趋势与挑战。

蓝相液晶（BPLC）作为一种自组装三维光子晶体，其独特的布拉格反射赋予了材料可调的结构色。然而，传统BPLC器件的反射效率和色彩饱和度难以满足前沿应用需求，催生了对“超反射”，即接近理论极限的高反射率与高色纯度的追求。本综述系统梳理并评述了蓝相液晶超反射领域的研究进展。我们剖析了BPLC的微观结构与光子带隙效应，并阐明了其选择性反射的物理机理。在此基础上，归纳了实现超反射的三大核心策略：基于分子工程的材料本征性能优化、基于晶格调控的结构完美化与缺陷抑制，以及基于光学谐振的多层/复合器件设计。我们进一步评述了超反射BPLC在下一代反射式显示、多模态光学防伪、高灵敏度传感、可调谐激光防护及新型光学成像等领域的关键应用突破。最后，本文剖析了该领域在材料稳定性、大面积制备和动态调控范围等方面面临的核心挑战，并对未来发展方向，特别是与智能材料、先进制造技术的交叉融合进行了展望，为推动BPLC光子器件的理论创新与产业化进程提供参考与启示。

α-折叠是一种罕见的多肽二级结构，不同于典型的多肽二级结构，α-折叠在单肽链延展的同时其链间氢键排列整齐且呈现强烈偶极矩。因其不稳定的分子排布方式，一直以来被视为蛋白质折叠过程中的瞬息产物而被忽视。随着晶体学和分子动力学技术的进步，在对多种神经退行性疾病相关蛋白的研究中发现，α-折叠可溶性寡聚体是淀粉样原纤维形成过程中出现的关键毒性中间体。因此明确α-折叠的形成原因及组装机制，有助于进一步揭示神经退行性疾病的致病原理，并提出针对性早筛干预和靶向治疗策略，同时有助于人工设计具备压电响应，仿生催化及药物递送等不同功能的自组装多肽纳米材料。本文总结了近年来基于不同二级结构自组装多肽的研究进展，特别是以α-折叠为首的非典型二级结构自组装多肽，重点综述了α-折叠多肽的组装机理，调控方式以及超分子结构，并对其相关生物材料的设计开发进行了展望。

氢能作为碳中和目标下的关键清洁能源载体，其高效制备技术亟待突破。本文聚焦脉冲电解水制氢技术，系统阐述其通过周期性调控电流/电压降低扩散层厚度，加速气泡脱离，提升电极稳定性的机理，揭示脉冲抑制气泡屏蔽效应，高频脉冲缩短离子弛豫时间的优化机制。文中总结了脉冲参数（波形、频率、占空比等）对制氢特性的影响规律，对比了感应脉冲、电压/电流脉冲及波动功率电解技术的应用潜力，强调其在适配风光波动性电源（宽功率调节、抑制电压闪变）中的优势。脉冲电解虽展现高能效与强鲁棒性，但仍面临电极抗冲击性不足、多参数耦合机制不明等瓶颈。未来需融合智能算法优化动态调控，发展风光储氢一体化系统，推动高频谐振与低纹波滤波技术应用，加速绿氢规模化生产。本文为脉冲电解技术的研发及其潜在工程化应用提供了理论支撑。

环状单体开环聚合制备生物降解聚合物是高分子化学领域的研究热点。以酶作为催化剂的生物催化开环聚合是一类绿色合成方法，但是存在酶促效率较低、分子量分布较宽等瓶颈。相较于传统釜式间歇反应器，微反应器具有极大的比表面积和连续流特征，可以强化反应过程，在有机合成和高分子化学等方面应用广泛。近年来，基于微反应器的连续流酶促开环聚合取得了显著成果，在提升反应速率、降低分子量分布指数、提高端基保真度等方面表现出独特优势，进一步通过生物-化学催化耦合，实现了嵌段、刷形等复杂结构生物降解材料的高效制备。本文总结了微反应器中连续流酶促/化学-酶法开环聚合制备生物降解材料的研究进展，同时对相关领域存在的机遇与挑战进行了探讨。

析氧反应(OER)过程中，催化剂的表面重构与前者的催化性能密切相关。然而，其表面重构机理尚未完全明晰，尤其是可控表面重构与活性位点的精准调控需进一步深入研究。基于此，本文系统阐释了吸附演化机制(AEM)与晶格氧氧化机制(LOM)两种OER催化机理，分析探讨了pH、温度及电位对催化剂表面重构行为的影响，重点总结了离子浸出(阳/阴离子浸出)、元素掺杂(金属/非金属掺杂)及尺寸效应调控等对催化剂表面重构的影响，揭示了表面重构与催化活性之间的关系，以期为高性能OER电催化剂的开发提供理论支持。最后，总结了OER电催化剂可控表面重构在实际应用中存在的挑战及未来的研究方向。

为应对全球能源危机和环境挑战，光催化制氢（H₂）已成为清洁能源转化的一种可持续替代方案。在众多光催化剂中，TiO₂基纳米材料因其独特的物理化学性质（如高化学稳定性、强氧化还原能力、可调的电子结构以及高成本效益）而备受关注。对TiO₂基光催化剂的广泛研究证明了其在制氢领域的巨大潜力。本及时且重要的综述探讨了TiO₂基光催化剂的最新进展，讨论了其在光催化制氢中的独特优势和合成方法。文中总结了提高光催化效率的改性策略，如元素掺杂（例如贵金属、非贵金属和非金属）、形貌工程和复合结构设计等。此外，还强调了用于探索光催化机理的先进原位/非原位表征技术。最后，概述了TiO₂基纳米材料面临的主要挑战（例如有限的可见光活性和电荷复合），并展望了新兴TiO₂基纳米材料的发展前景以及克服当前瓶颈的设计策略。并对未来的研究重点进行了展望，如原子界面工程、机器学习辅助材料设计和大规模制备技术等。这项工作旨在为下一代制氢系统的TiO₂基光催化剂的合理设计提供见解。

生物分子水溶液体系是重要的凝聚态物质，是生命物质的基础，对其结构和化学反应进行探索发现，在科学和应用中极为重要。分子动力学模拟是研究生物分子体系的重要工具，其精度取决于分子力场的准确性。传统力场以固定电荷为参数，忽略了体系的极化效应和电荷转移。近几十年，科学家努力发展极化分子力场。ABEEM极化分子力场很好地表达了分子体系的极化作用和电荷转移。本文概述了原子-键电负性均衡方法（ABEEM），详细介绍了ABEEM-7P水模型以及ABEEM极化分子力场的应用，总结了ABEEM-7P水模型和ABEEM极化分子力场在生物分子水溶液体系的分子动力学模拟方面所做的工作，并给出一些实例。

电化学体系包含电极、电解质等基本要素，其组成、相态、结构等对体系的电化学性能有着重要影响。电化学界面是电化学反应发生、物质转化、电荷转移的关键区域。借助先进的电化学原位表征技术，深入研究并理解电化学反应中的界面动态过程与规律是高性能电化学体系精准构筑的重要基础。本文围绕凝聚态化学视角下的电化学界面过程与表征展开系统综述，介绍了电极、电解质等电化学体系中的基本要素，从凝聚态化学视角理解电化学界面的特征。总结了电化学界面的表征方法与技术，同时讨论了部分界面电化学动态过程与调控规律。

非晶态材料是凝聚态化学研究的重要内容之一。非晶态材料长程无序、短程有序的原子排列特征，使其结构特性与物理化学性质显著区别于传统晶体材料。本文围绕无机非晶纳米材料近期的研究进展，首先从微观尺度解析了非晶结构的特性，重点探讨了组成非晶态材料的化学键与分子间相互作用的类型及作用机理；随后阐述了非晶结构在无机非晶纳米材料参与化学反应过程及功能应用中的关键作用，并基于多尺度结构视角深入分析了无机非晶纳米材料中电子态调制及原子结构设计对化学反应的调控作用，旨在建立非晶结构与反应活性间的构效关系；最后对无机非晶态材料的未来研究方向与应用前景进行了展望，为凝聚态化学的深化研究提供粗浅的借鉴。

本文总结了甲烷低温电氧化法（CH₄OR）催化剂制备高附加值化学品过程面临的挑战和研究进展。工业上，常见的甲烷高温重整方法，能耗高且操作条件苛刻，甲烷易过度氧化或积碳，不利于绿色低碳发展。CH₄OR方法能够在温和条件下实现甲烷的高效转化，并与可再生能源兼容，在波动性清洁能源储存转化与甲烷高效利用方面兼具优势。目前，针对CH₄OR的研究比较多，主要集中在开发高活性、高稳定性和高选择性的电催化剂方面。本文从CH₄OR过程中C-H键活化的活性氧活化直接途径、自由基介导的间接路径的两类主要反应机制出发，梳理了CH₄OR催化剂的研究进展和未来发展方向。

光催化水分解制氢被认为是缓解全球能源危机、减轻环境污染的最具潜力的方案之一。Zn₃In₂S₆（ZIS）作为典型的具有层状结构的三元硫族化合物半导体，凭借其适宜的能带结构、优异的可见光响应能力及丰富的表面活性位点，在光催化产氢领域备受关注。本文系统总结了 ZIS 基纳米材料在光催化产氢中的最新研究进展：首先，详细阐述了 ZIS 的基本特性，包括六方层状晶体结构、能带特征，以及以光生载流子分离迁移为核心的光催化产氢机理；其次，重点聚焦 ZIS 基纳米材料在不同光催化产氢体系中的应用进展，包括全解水体系（通过 S 型异质结实现高效载流子分离）、牺牲剂体系（利用乳酸、甲酸、三乙醇胺等优化空穴消耗路径以提升效率）、双功能耦合反应体系（涵盖有机污染物降解耦合产氢、苯甲醇与 5 - 羟甲基糠醛等醇类选择性氧化耦合产氢、过氧化氢合成耦合产氢），并针对各体系的反应机理、优劣势、性能优化策略（如异质结构建、助催化剂负载、缺陷工程）及技术经济性展开对比分析；最后，探讨了 ZIS 基光催化材料当前面临的挑战（尤其在双功能耦合体系中，有机氧化选择性有限、催化剂失活、产物分离复杂等问题），并提出未来发展方向，包括原子级分散助催化剂设计、基于先进表征技术的原位机理研究、与废水处理等实际应用场景的结合。本文为高性能 ZIS 基光催化产氢材料的合理设计与进一步发展提供了系统性参考。

自增强电化学发光（SEECL）作为一种新兴分析技术，通过将发光体与共反应剂集成到统一纳米结构或分子框架中，显著提升电化学发光效率，在生物分析和环境传感领域展现出重要价值。根据发光体与共反应剂的整合方式，SEECL构造可分为共价键合和非共价键合两类。共价键合类可分为无机、有机及纳米共价键合SEECL体系，非共价键合类则包括纳米载体封装、自组装及金属有机框架基等SEECL结构。本文在总结SEECL构建原理的基础上，归纳了SEECL在生物分析（蛋白类标志物检测、核酸分析及酶活性监测）、环境传感（重金属离子和有机污染物的痕量检测）及食品安全检测、可穿戴设备、即时检测等领域的应用，阐述了SEECL材料稳定性、生物相容性及复杂基质干扰等中尚待解决的问题，并展望了其未来的发展方向，为SEECL后续研究提供参考。

我们日常吃的食盐，氯化钠晶体（NaCl），由一份钠对应一份氯构成。事实上，常温常压下NaCl是唯一完全由钠和氯元素形成的晶体。近期，在常温常压下制备出具有反常化学计量比的Na₂Cl和Na₃Cl等新型二维晶体物质，其具有独特的电子结构，因此具有与常规三维晶体完全不同的物理化学性质。基于此，本文回顾了近期在石墨烯膜上观察到的自然环境下生成的阴阳离子比例反常(反常化学计量比)的Na₂Cl、 NaCl₂、CaCl、K_XCl和 Li₂Cl等二维晶体的研究进展，侧重在环境条件下石墨烯表面的二维反常化学计量比晶体的制备、结构、特征分析和应用方面的最新进展，并且特别关注了具有反常化学计量比晶体的特殊性质，包括它们的压电性、金属性、异质结和室温铁磁性等。

电化学二氧化碳还原（eCO₂R）作为实现碳中和目标的关键技术之一，在可再生能源存储与高值化学品合成领域展现出重大应用前景。电极界面双电层（EDL）作为反应发生的高活性区域，通过耦合催化位点的反应动力学与界面传质过程深刻影响体系整体性能。传统固/液EDL受限于电场驱动与静态界面构型的单一调控机制，导致离子空间分布受限且动态调控维度不足，使得界面反应动力学与传质过程难以协同优化。鉴于此，本文提出构建“金属-有机扩散层”（Metal-organic diffusion layer，MODL）结构。通过分子设计引入功能化有机组分（如亲疏水、配位、带电聚合物），利用其丰富的官能团与动态界面特性，在近场微观尺度（如电极晶态、中间体稳定性）、远场介观尺度（如界面电场、水分子网络）及宏观尺度（如界面浸润性、传质通道）上精准调控双电层内的多级凝聚态结构，从而实现电极界面的空间分区的精确调控。本文将系统解析有机组分介导的近场催化核心-远场传质环境动态耦合机制，阐明其对CO₂转化路径与界面动力学的协同调控作用，所建立的MODL多维界面模型将为深入解析电化学复杂界面结构-性能关系提供理论框架，为理性构筑高效稳定的eCO₂R催化体系奠定科学依据。

在纳米尺度的金属颗粒中，不同元素的原子可呈现多种凝聚态形式：既可充分混合，形成均匀合金相；也可分离成不同的相，进而形成异质结构。这些不同的原子排列方式显著影响材料的电子耦合效应和催化性能。借助化学合成手段精准调控纳米颗粒内的原子凝聚态，有望优化其电子结构，为新型纳米催化剂的创制与新特性的发现提供契机。然而，湿化学合成在精准调控纳米颗粒原子凝聚态方面仍面临挑战。在合金纳米材料的合成中，金属盐间本征还原电势差造成显著的还原动力学差异，难以实现不同金属组分的均匀合金化及含量的精准调控。在异质结构合成中，受本征还原电势差影响，贵金属盐易与活泼金属纳米结构发生置换反应，限制了纳米晶定向生长的可控性。本文系统评述了近年来在克服上述合成限制方面的研究进展。通过引入活性氢（即氢原子或自由基）界面还原机制，有效缓解了金属间本征还原电势差对还原动力学的影响，显著提升了不同金属原子在纳米颗粒内的混合均匀性，实现了对各组分含量的独立精准调控。通过调控金属盐还原电势，成功抑制了其与活泼金属纳米结构间的置换反应，实现了一类以相对活泼的金属为核、贵金属为壳的新型核壳结构的可控合成。通过精准调控多组分金属纳米颗粒的原子凝聚态，实现了电子结构的有效调控，使其在催化反应中展现出显著的性能提升。

表征技术的发展是完善凝聚态化学中结构理论的重要推动因素。中子散射技术凭借其与原子核/未配对电子相互作用的独特机制，突破了光学、X射线、电子等传统表征技术的局限，在探测轻元素、分辨同位素、区分相邻元素、揭示磁行为等方面展现出了不可替代的优势。近年来，随着高通量中子源的升级及原位实验方法的进步，中子散射技术的应用逐渐从物理领域拓展至化学领域，成为探究复杂化学体系结构/动力学与反应机理的重要工具。其中，中子衍射技术主要用于精确解析局域与体相结构，中子能谱技术则可以提供动力学信息，常用于研究化学键断裂/生成、分子构象、分子/离子扩散/传输等。其他中子散射技术，如中子成像技术和小角中子散射技术，具有提供独特介观、宏观尺度信息的潜力。本文系统梳理了中子散射技术在凝聚态化学研究中的优势与应用场景，结合具体案例凸显了其不可替代性，并对未来发展提出了可行路径，为凝聚态化学研究者提供了技术选择与创新的参考框架。

随着研究手段的不断进步和完善，结构化学应该从传统地探讨“反应物-产物与化学反应的关系”逐步发展到揭示和利用“凝聚态中物质的动态结构与化学反应的关系”这一高度。当我们在凝聚态体系当中讨论化学反应时，就不能抛却体系结构动态变化及多因素耦合所带来的显著影响。为了便于指明固体物质体系的空间维度与化学反应之间的关联，我们从Bloch理论出发介绍晶体材料体系的空间维度。通过对晶体表面构型特点、低维体系及其异质结构的调控，可以显著改变材料体系的物性，进而影响体系所参与的化学反应，甚至改变反应路径。我们将在本文中通过碳纳米管在催化丙酸乙酯不对称氢化反应中的表现介绍空间限域效应对催化反应所能产生的多种作用方式。在反应条件下，固体表面自身结构以及其上分布的缺陷、催化剂颗粒等都处于动态变化过程中。除了温度和压强以外，反应体系所处的环境氛围（包括pH值、外电/磁场、光场等等）都会对缺陷和催化活性位点的几何与电子构型产生动态的影响。通过对上述凝聚态化学实例的综合介绍，我们期待能够简单、明了地展示出固体材料结构的维度与动态变化对化学反应的影响，提高对凝聚态结构化学研究的重视。

凝聚态化学具有丰富的内涵概念和广泛的外延空间，能为化学学科多个领域的理解和认识提供全新的视角和思路。虽然凝聚态化学在固态和液态体系中的应用已经得到一定的阐述，但其在更多化学相关研究领域及物质状态的拓展仍有待进一步加强。凝胶作为一类介于液态和固态之间的物质，具有多层次网络结构、丰富的物理化学性质以及广泛的应用前景，是凝聚态化学研究的理想候选体系。本文从凝聚态化学角度出发，通过对凝胶体系中基本概念和研究内容展开探究，系统阐述和说明凝胶体系中的凝聚态化学问题以及二者的相互印证关系。具体内容包括凝聚态化学思想在凝胶制备策略中的灵活运用以及由此产生的结构变化、凝胶从微观的原子、分子排列，到介观的纳米尺度结构，再到宏观的材料整体构型的多层次结构及相互之间的关系、凝胶研究中的表征方法与技术及其与凝胶结构之间的关系、利用凝聚态化学的思想理解凝胶的物理化学性质及凝胶体系中化学反应的途径和机制、凝胶材料的结构与性能的关系以及复杂体系中各组分之间的相互作用、凝胶材料在组织工程、药物递送、人机接口和环境领域的典型应用。通过对以上方面内容的阐述和总结，将加深凝聚态化学在凝胶体系中应用的理解，并为高效凝胶材料的设计与优化提供理论支撑。

本文综述了大分子相分离与自组装领域中凝聚态化学的研究进展，重点关注聚合物凝聚态结构与形貌调控、生物大分子凝聚体的功能机制，以及多尺度理论模拟方法的应用。研究显示，化学反应对聚合物凝聚态结构具有显著影响，其多层次结构的演化过程高度依赖于具体的凝聚态反应条件。聚合诱导的相分离与自组装是调控其结构与形貌的重要手段，而动力学因素的耦合在斑图形成中具有关键作用。在生物体系中，固有无序蛋白的液-液相分离及其凝聚体的形成对细胞功能至关重要，这些凝聚体不仅能调节细胞内部生化反应，还通过反馈机制影响自身形成，构成复杂的动态网络。上述过程对研究方法提出了更高要求。多尺度理论模拟，尤其是分子动力学与蒙特卡罗相结合的杂化方法，为揭示不同反应条件下多层次结构的演化提供了有力工具。然而该领域目前仍存在诸多挑战，包括聚合物相分离驱动力的精准调控、生物大分子凝聚体结构与功能的高精度模拟等。未来研究应聚焦于凝聚态反应对聚合物结构动态演化的影响机制，系统解析生物大分子凝聚体的结构调控规律，并进一步探索化学修饰对其多层次结构的作用模式，以期为凝聚态化学的发展提供新的理论支撑与研究方向。

催化材料由于其在凝聚态中所具有的多层次结构特征（如缺陷类型、表面与界面构型和润湿性等），为催化反应提供了多维度的调控空间。其中，精准调控物相结构，是优化催化性能的关键策略，可有效拓展反应界面并提升效率。电催化二氧化碳还原反应（eCO₂RR）作为典型的固-液-气三相界面反应，其反应动力学与性能本质上取决于催化剂表面三相界面的空间分布与动态特性。因此，调控三相界面以最大化反应界面是提升eCO₂RR性能的有效途径。本文系统回顾了从固-液界面到固-液-气三相界面的发展历程，深入探讨了在eCO₂RR体系气体扩散电极上构建稳定三相界面面临的主要挑战，并综述了通过增强疏水性调控三相界面的最新进展。特别指出，实现疏水性与亲水性间的精细平衡（即最佳润湿性）是构建高效三相界面的关键：一方面需保持足够疏水性以抑制电解液过度浸润，另一方面又要维持适度亲水性以保障电解液中反应物/离子供给。二者的动态平衡可显著优化三相界面结构，改善反应物传质并提高催化剂活性位点的有效利用率。本研究不仅为eCO₂RR体系提供了新理论指导，也为其他涉及气体的电化学过程（如电催化水分解、氮气还原）中高效三相界面的设计提供了重要参考，有望推动可持续能源技术发展，助力碳中和目标实现。

近年来,可见光驱动的钯催化偶联及C-H官能化反应在有机合成领域取得了重要进展。通过光激发钯配合物引发单电子转移(SET)过程,有效克服了传统热催化中惰性键活化的瓶颈,显著拓展了底物适用范围与官能团耐受性。本文系统综述了光驱动钯催化的Negishi偶联、Suzuki-Miyaura偶联、Heck反应、三组分偶联及C-H键官能化反应的最新研究成果,重点分析了激发态钯催化剂在惰性键活化、区域选择性及立体选择性调控中的独特机制与优势。该类光-钯协同催化策略显著提升了反应的区域选择性和立体控制能力,拓展了底物适用范围与官能团兼容性,尤其在含氟分子、张力环及杂环构建中表现出独特优势,为药物分子、功能材料及天然产物的高效绿色合成提供了新路径,展现出良好的应用前景。

自20世纪60-70年代凝聚态物理这一概念被广泛接受后，这一学科经历了飞速的发展。凝聚态物理主要研究的是固态和液态物质的几何与电子结构，以及由此而带来的声、光、电、磁、热等微观和宏观的物理现象。而化学学科发展至今，尤其是在最近二十年中，随着理论化学和化学表征手段的进步，研究人员开始逐渐意识到了化学反应并不仅仅是从反应物到产物这么简单的关系。反应体系的物质结构层次对化学反应的进程起到至关重要作用。人们逐渐开始重视化学反应的原位表征，并对揭示体系中不同层次的物质结构在反应条件下的动态变化进行了探索。这些恰恰可以被看作是凝聚态化学研究的萌芽。物理与化学一直是相互交叉，相辅相成的两门自然科学。目前仍然有很多凝聚态物理的新现象和新理论涌现出来。将这些新的物理现象和理论引入到化学研究当中是一个非常值得思考和探究问题。本文将对一些相对较晚出现的凝聚态物理概念（例如，表面等离激元极化子、拓扑绝缘体、准晶、局部微静电/磁场、光-物质相互作用、交变磁体等）及其在化学研究中的一些尝试进行简单介绍，旨在说明凝聚态物理研究前沿在化学研究中的应用前景，为推动传统化学研究进入凝聚态化学阶段提供一些思路，促进凝聚态化学这一学科的建设。

随着全球二氧化碳排放量日益严峻，电催化二氧化碳还原反应（CO₂RR）因其在温和条件下将二氧化碳转化为高附加值化学品的潜力，已成为构建可持续能源系统的重要途径。本文对CO₂RR电极构筑的研究进展进行了系统综述，重点探讨电极的结构设计原则。文章重点介绍了金属基、碳基以及新兴电极结构的典型构建策略，分析了导电性、孔结构及三相界面稳定性对电子传输、二氧化碳质量传递和产物脱附行为的影响。特别强调了表面和界面工程在提升催化选择性和长期稳定性中的重要作用，并总结了3D打印、电极生物仿生改性及衍生材料等前沿构建方法。尽管现有研究在实验室条件下已取得显著进展，但结构稳定性、构建成本及大规模可制造性等挑战在实际应用中仍待解决。因此，未来研究应在界面微环境调控、结构建模及制造工艺简化等领域协同推进，以实现高效、稳定且可扩展的CO₂RR电极系统。

近年来机器学习技术在纳米材料的结构设计、性能预测和合成优化等方面取得了显著进展，正推动该领域从传统经验驱动向数据驱动范式的转变，为纳米科学的发展带来全新的机遇。本文综述了机器学习在纳米材料设计与制备中的研究模式与最新进展，涵盖了代表性材料体系的研究案例和技术路径。全面介绍了数据获取与特征工程、监督与非监督建模、生成模型及自动化实验等核心技术，展望了未来发展的方向，包括构建标准化数据库、开发物理感知算法以及实现智能实验平台的高效协同，为纳米材料的智能化开发提供方法参考。

细胞异质性是理解胚胎发育、疾病演化等生命过程的关键，而传统群体细胞RNA测序无法解析单细胞层面的基因表达差异。单细胞RNA测序技术（scRNA-seq）虽能在单细胞分辨率下构建转录组图谱，但其面临单细胞分离捕获效率低、RNA微量操作偏差大等挑战。以微流控芯片为技术载体的scRNA-seq通过微米级流体操控系统，将单细胞分离、裂解、逆转录、扩增及测序文库构建等流程集成化，实现了高通量、低样本损耗及自动化操作，显著提升了scRNA-seq的效率与数据可靠性。本文概述了scRNA-seq的测序流程，包括单细胞的分离与捕获、RNA提取、逆转录与扩增、单细胞测序等步骤，分析了微流控芯片在适配单细胞、精准控制反应体积和实现流程自动化等方面的核心优势，并简述了代表性平台Fluidigm C1、10X Genomics Chromium及BD Rhapsody的技术原理与特点。微流控芯片技术为scRNA-seq提供了高效、精准的技术平台，未来随着芯片设计的不断优化与多组学整合分析能力的提升，我们期待其在解析复杂生物系统、揭示疾病机制乃至推动精准医疗方面发挥更为深远的作用。

大气污染是城市环境质量改善面临的重大挑战。城市化过程既是造成城市大气高度复合污染的重要原因,也为城市自净化大气污染物提供了可人为强化的条件。“环境催化城市”是指将城市中的建筑物内外、硬化地面等表面涂覆催化材料,在自然界的光、热等条件下实现环境中低浓度气态污染物自发催化净化的城市。构建“环境催化城市”对低碳控制大气复合污染,持续改善室内外环境空气质量,规划建设“自净城市”意义重大。本文提出了“环境催化城市”概念,并对如何完善和发展“环境催化城市”理论和实践进行了展望。