近日《Nature》编辑和读者一起选出了2019年度材料领域四篇杰出论文，整理如下：

01 科学家可能找到了接近室温的超导体材料！

超导可以以100％的效率传输电能，在各个领域具有广泛用途。然而，超导状态仅存在于远低于室温（295开尔文）的温度下，导致这些应用受到了阻碍。一个世纪以来，全球科研人员一直在寻求能够实现室温超导的材料，以在没有损失的情况下输送电流。德国马普化学所Drozdov团队报道了当压力压缩到地球大气压超过一百万倍时，氢化镧化合物在250 K时就变成超导体，这是目前已知的最接近室温的超导体。

全文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-019-1201-8

02 全球变暖“脚步”加快？科学家发现格陵兰岛冰川下或有甲烷逃离

格陵兰冰盖是世界第二大冰盖，面积1,833,900平方公里。由于全球气候变暖，格陵兰冰盖正处于融化过程中。2016年，一项研究显示从2003年到2013年，该地区的冰融化了将近2.7万亿吨。该论文作者指出，格陵兰岛每年融化的冰比原先估计的多180亿吨，相当于5万座帝国大厦的重量。2018年，英国《每日邮报》报道称，格陵兰岛的冰盖正在以前所未有的速度融化，仅20世纪以来，融水就增加了30%。研究人员称，格陵兰岛冰盖的融化速度已经达到了极速，且其冰流失是导致海平面上升的主要因素之一。

近日，英国一项研究发现，格陵兰岛一600平方公里的区域在融化期至少释放了6吨甲烷。众所周知甲烷和二氧化碳都是造成温室效应的罪魁祸首。据分析显示，同等质量的两者，甲烷的温室效应是二氧化碳的25倍。如果全球温度持续升高，南北极冰山将大幅度融化，海平面将大大上升，一些岛屿和沿海城市可能将被淹没。因此，格陵兰冰盖融化现象应该再次引起我们高度关注。

全文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-018-0800-0

03 瑞士科学家用AI教会四足机器人ANYmal快速爬起

苏黎世联邦理工学院，在《Science Robotics》上面发表了一篇关于训练四足机器人ANYmal的文章，详细阐述了用深度学习训练ANYmal的结果。研究人员称，他们应用了强化学习的相对较新的方法，先为系统设定目标，然后为其提供一种测试实现这些目标的方法，在达到基准时不断改进。测试一遍又一遍地进行，有时数千次，直到它正确为止。在反复训练之下，ANYmal不仅自身平衡能力更稳定。

在被暴力踹倒之后，还能能立刻翻转并站立起来，动作也像极了真实小狗的动作。

另外，由于真实实验太过浪费时间，研究人员还开发了一种仿真模式。他们在电脑里仿真出ANYmal的虚拟版本，由于虚拟版本可以同时训练多只ANYmal，研究人员称，这种虚拟的学习速度是现实学习速度的1000倍。他们先让虚拟狗自己训练11个小时，再将结果下载到屋里机器人身上，效果可以说非常显著。

相关论文以“Learning agile and dynamic motor skills for legged robots”为题发表在《Science Robotics》上。

全文链接：https://doi.org/10.1126/scirobotics.aau5872

04 上海有机所董佳家《Nature》：源于“意外”的点击化学新突破

中国科学院上海有机化学研究所有机氟化学重点实验室董佳家研究员课题组在寻找新的SuFEx反应砌块的过程中，意外发现一种安全，高效合成罕见的硫（VI）氟类无机化合物FSO2N3（氟磺酰基叠氮）的方法，他们同时发现该化合物对于一级胺类化合物有极高的重氮转移反应活性和选择性。该成果近日发表于《自然》。孟根屹，郭太杰，马天成是该文章的共同第一作者，董佳家研究员与K. Barry Sharpless教授为文章的共同通讯作者，上海有机所为本论文的唯一通讯单位。

一级胺无疑是有机化学中多样性最大，砌块可得性最高的官能团。在这个新发现反应的基础上，他们从大量可得的一级胺官能团分子砌块出发，在96孔板内直接合成了对应的叠氮砌块库（1224个），该化合物库不需分离纯化可以和任意给定端炔化合物进一步在96孔板内进行环加成反应（单人操作），进而直接进行功能筛选。在实现了砌块的极大多样性和链接的高度可预测性的前提下，建立了高度可预测的高通量合成模式。（图：模块化的点击化合物库方法）他们将这个新发现的，FSO2N3与一级胺类化合物的重氮转移反应称为第三个点击化学反应，把该过程命名为模块化的点击化合物库方法。该方法除了能够和已知组合化学方法例如DNA编码化合物库方法兼容之外，相比于之前的组合化合物库方法，该模式有几个突出特点：化合物库不以混合物的形式展示，可以直接应用于生物功能的表型筛选；由于点击反应的正交性和反应条件的生物相容性，可改造的前体分子范围极大；该过程对于不同结构的底物反应条件归一化，不需要分离纯化过程直接进行功能分子的筛选；流程简单，确证后的目标分子可以在极短时间内进行克级规模以上的放大，迅速推进。这些特点使得该方法可进行低成本的复制。 

模块化的点击化合物库方法 

在上海有机所的大力支持下，目前该团队已经将一级胺砌块的数量推进至5000个以上。董佳家研究员认为：“基于这种模块化的合成方式，短时间内对于给定药物小分子或者大分子砌块进行万次以上的改造是可行的，合成效率的提高对于药物先导分子的发现将起到直接的作用。”

全文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-019-1589-1