北京大學(xué)物理學(xué)院吳學(xué)兵研究組與合作者基于自主發(fā)展的選取高紅移類星體候選體的有效方法和判據(jù)，利用中國科學(xué)院云南天文臺(tái)的2.4米光學(xué)望遠(yuǎn)鏡首先觀測(cè)和國外4臺(tái)大型光學(xué)和紅外地面望遠(yuǎn)鏡后續(xù)觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)一個(gè)距離我們128億光年(紅移6.3)、發(fā)光強(qiáng)度是太陽的430萬億倍、中心黑洞質(zhì)量約為120億太陽質(zhì)量的超亮類星體。

這是目前發(fā)現(xiàn)的在宇宙早期最亮、中心黑洞質(zhì)量最大的一個(gè)類星體，也是世界上第一個(gè)利用2米級(jí)光學(xué)望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)的紅移6以上的類星體。該發(fā)現(xiàn)證實(shí)在宇宙年齡只有9億年時(shí)，就已經(jīng)形成質(zhì)量為120億太陽質(zhì)量的黑洞，這對(duì)目前的黑洞形成和增長(zhǎng)理論以及黑洞和星系共同演化理論都提出了嚴(yán)重的挑戰(zhàn)，并為未來研究早期宇宙中黑洞和星系的形成和演化提供了一個(gè)特別的實(shí)驗(yàn)室。相關(guān)研究論文作為封面推薦論文發(fā)表2015年2月26日《自然》上。

實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)蛋白質(zhì)分子的磁共振探測(cè)

在納米尺度上直接測(cè)量單個(gè)分子的組成、結(jié)構(gòu)及動(dòng)力學(xué)性質(zhì)，是當(dāng)今物質(zhì)科學(xué)探索的發(fā)展趨勢(shì)。自旋磁共振是重要的物質(zhì)科學(xué)研究手段，在前沿科學(xué)和國民生產(chǎn)眾多領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用。然而基于磁電感應(yīng)探測(cè)原理的傳統(tǒng)磁共振技術(shù)，通常只能測(cè)量毫米尺度以上百億個(gè)分子系綜的統(tǒng)計(jì)平均性質(zhì)，無法實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)分子的直接測(cè)量。

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家實(shí)驗(yàn)室(籌)杜江峰領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)使用最新的量子操控技術(shù)，基于鉆石量子探針和新穎的自旋量子干涉儀探測(cè)原理，實(shí)現(xiàn)了單分子磁共振的突破。該團(tuán)隊(duì)于國際上首次獲取了單個(gè)蛋白質(zhì)分子(直徑約5納米)的順磁共振譜，并解析出其動(dòng)力學(xué)信息，成功將電子順磁共振技術(shù)分辨率從毫米推進(jìn)到納米，靈敏度從上百億個(gè)分子推進(jìn)到單個(gè)分子。該新技術(shù)可用來在單分子層面認(rèn)識(shí)物質(zhì)科學(xué)和生命科學(xué)的機(jī)理，在物理、化學(xué)及生命科學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用前景，特別是其室溫大氣的寬松實(shí)驗(yàn)條件為生命科學(xué)等領(lǐng)域的研究提供了尤為適宜的條件。相關(guān)研究論文發(fā)表在2015年3月6日《科學(xué)》上。這一成果在國際同領(lǐng)域引起了很大反響，得到美國化學(xué)會(huì)、德國馬普所等廣泛的新聞報(bào)道?！犊茖W(xué)》雜志將該成果選為研究亮點(diǎn)并配發(fā)專文報(bào)道，稱其“實(shí)現(xiàn)了一個(gè)崇高的目標(biāo)”，“是通往活體細(xì)胞中單蛋白分子實(shí)時(shí)成像的重要里程碑”。