本报讯 （记者 何冬健 通讯员 柯溢能 周玮） 昆虫“谈个恋爱”还得受外来基因调控？看不见摸不着的时间，也有与食盐晶体相似的特征？一种新型催化体系，可令煤制烯烃的效率大幅提升？连日来，浙江大学的3个突破性成果接连亮相国际顶级期刊《细胞》《自然》《科学》，显示我省基础研究发展获得新进展。

　　众所周知，基因是由父母到子女一代一代垂直传递的。然而，浙大农业与生物技术学院昆虫科学研究所沈星星研究员、黄健华研究员团队与美国范德堡大学合作发现，许多微生物在与昆虫共生时，会悄悄将其基因传递给昆虫。而在这些“外来者”的队伍里，有一种基因对昆虫求偶起到重要作用——没了它，雄性昆虫将拒绝“恋爱”，执着“单身”。

　　这些外来基因之所以能无视传统遗传法则，在生物进化树上神出鬼没，是因为它拥有一项独特的本领：像猴子那样，从一根树枝跳到另一根树枝。也就是说，它的转移是跨不同生物物种之间的水平转移。也因此，它们被叫作水平转移基因。

　　据《细胞》报道，浙大科学家从218个高质量的昆虫基因组和近50万个基因样本中，共鉴定获得1410个“外来”基因，并利用基因编辑技术这把“剪刀”，把十字花科害虫小菜蛾上来源于李斯特菌的基因LOC105383139剪去，获得了他们想要的突变体。

　　“我们惊奇地发现，相比较野生型小菜蛾，突变体小菜蛾后代数量减少了约70%，但是它们的生长发育，如体长、取食、生殖器官等均未受到影响。”黄健华说，研究人员发现突变体小菜蛾雄虫对雌虫的求偶欲望显著降低，也就是说，一旦缺少这个基因，雄虫求偶能力就急剧下降。

　　这一研究是世界首次报道“外来者”基因影响生物繁殖能力。“这种导致昆虫后代数量急剧降低的机制，可以应用于生物农药的制作，对于寻找害虫控制的新靶标和关键环节具有重要而深远的现实意义。”沈星星说。

　　在《自然》上，浙大物理学院王震研究员、王浩华教授团队与清华大学等单位合作，在浙大杭州国际科创中心量子计算创新工坊自研的“天目1号”超导量子芯片上首次采用全数字化量子模拟方式展示了一种全新的物质——拓扑时间晶体。

　　我们日常熟悉的晶体，比如食盐、矿石等，构成它们的原子在空间排列上是呈一定的周期性变化的；而时间晶体试图把“晶体”的特征拓展到时间维度，它在时间上也呈现一定的周期性变化。

　　通过全数字化量子模拟，研究团队首次成功模拟了一个26个“准粒子”组成的链状拓扑时间晶体，通过调制系统扰动，实验成功刻画该拓扑相与平庸热化相的边界。这就有点类似于一排小朋友听着耳机转圈圈，即使音乐的节奏变了，仍可以观察到一头一尾两个小朋友存在稳定的“默契”，周期性地呈现某种呼应。

　　与此同时，浙大化学工程与生物工程学院肖丰收教授、王亮研究员团队与中国科学院精密测量科学与技术创新研究院携手，在《科学》上发表了一种新型催化体系，可令煤制烯烃的效率大幅提升。

　　烯烃，可用来制备合成橡胶、塑料等重要化工产品。肖丰收说，在一定温度环境下，使用催化剂以合成气（主要来自煤炭和生物质气化）为原料制备烯烃是一种被广泛应用的生产工艺，这一反应过程存在反应温度高、效率不足等问题。团队独辟蹊径，将超疏水材料聚二乙烯基苯与经典钴基催化剂物理混合，在250℃下，实现合成气制烯烃的转化效率提升一倍，同时保持71.4%的碳氢化合物为低碳烯烃产物。

　　浙大科研院相关负责人表示，2021年以来，该校以第一和通讯作者单位在《细胞》《自然》《科学》三大刊上发表论文20篇，较往年取得明显进步，科技创新能力进一步提升。