1. 使用多相催化剂多步连续流动式合成(R)-和(S)-咯利普兰分子（Multistep continuous-flow synthesis of (R)- and (S)-rolipram using heterogeneous catalysts）
Nature, DOI: 10.1038/nature14343
化工生产使用批处理系统或连续流系统。相比于批处理系统，连续流系统有很多优势，表现在产率、安全性、重复性等很多方面。不过，经历了半个多世纪的发展，药物生产仍然在使用批处理系统，这主要是由于药物分子的合成太过复杂，很难引入连续流系统。Tsubogo等人报道了通过连续流系统合成药物分子。他们让商用原料依次通过含有非手性和手性多相催化剂的四个催化柱。使用这套装置，他们成功合成了(R)-和(S)-咯利普兰分子（一种消炎药）。这套体系既简单又稳定，而且不需使用金属催化剂。他们的工作证明可以通过连续流系统合成需要多步化学反应才能得到的药物分子，并且中间过程不需分离催化剂、副产物等物质。作者认为这种方法在药物生产方面将会有很大用处。
2. 晶圆级均匀的高迁移率三原子层半导体薄膜（High-mobility three-atom-thick semiconducting films with wafer-scale homogeneity）
Nature, DOI: 10.1038/nature14417
大范围生长半导体薄膜是制备现代电子器件和光电子器件的基础。若可以将膜的厚度降低至原子级别的水平，将会在超薄柔性器件、光伏器件和显示应用等领域带来很大的优势。过渡金属二硫化物（TMDs）因其可形成稳定三原子单层膜且具有高的电子迁移率的特点，成为制备超薄半导体膜的理想材料。不过，大范围生长均质高迁移率的TMD单层膜仍是一个挑战。最近，康奈尔大学的Jiwoong Park团队报道了制备高迁移率、4英寸晶圆级单层二硫化钼(MoS2)和二硫化钨薄膜的新方法。他们通过金属有机化学气相沉积的方法制膜，这种方法制备的MoS2膜在室温下的电子迁移率为30 cm2V-1 s-1，在90 K的温度下达到 114 cm2V-1 s-1。作者称这一工作为实现原子级的集成电路向前迈进了一步。
Nature同期评述：Materials science: Semiconductors grown large and thin, Tobin J. Marks, Mark C. Hersam, Nature, 520, 631–632 (29 April 2015), DOI: 10.1038/520631a。
3. 纳米机械谐振器中的声子计量和强度干涉（Phonon counting andintensity interferometry of a nanomechanical resonator）
Nature, DOI: 10. 1038/nature14349
在光学器件中，捕获并检测单光子的能力非常有用，例如可以实现活体器官的动态成像和量子通讯等。最近，Cohen等人使用光探针和单光子检测法研究了硅纳米机械谐振器中的声波发射和吸收过程。由于光与机械运动耦合的增强作用，这种高效的声子计量技术具有0.89的噪声等效声子灵敏度。作者称，这个技术的进步可以扩大量子态工程的研究范围。
4. 103号铹元素“第一电离电位”的首次测定（Measurement of the first ionization potential of lawrencium, element 103）
Nature, 520, 209–211, DOI: 10.1038/nature14342
门捷列夫元素周期表现代最大的一次修正发生在1944年，当时Glenn T. Seaborg在镧系元素之下插入了一个新系列的元素——锕系元素(原子序数89-103)。在这篇文章中，Yuichiro Nagame等人报道了103号元素(铹)的基本原子性质之一、即 “第一电离电位”的第一个测定结果。铹元素只能通过在重离子加速器中进行的一次一个原子的合成方法接触到，所以对其性质的实验研究很少见。Nagame及同事得以能够将测定电离电位所需原子数从几十亿个减少到几千个，同时这些结果(它们与最新理论计算相符)也表明，铹元素的最后一个价电子在所有锕系元素中及周期表中第一族以后任何其他元素中都是最弱结合的。在周期表中一个原子的大小本身就意味着相对论效应会起至关重要作用的一个区域中，这个特征证实锕系结束于103号元素。
5. 灵敏度极高的磁性纳米传感器（Shape-changing magnetic assemblies as high-sensitivity NMR-readable nanoprobes）
Nature, 2015, 520 (7545), 73-77, DOI: 10.1038/nature14294
本期封面(2 April 2015)所示为NMR可读纳米传感器，其中每个都由夹有一种可膨胀水凝胶的磁盘组成。在生命科学领域非常成功的荧光和表面等离子激元探针在光不能穿透的地方(如在穿过很多生物组织时)性能很差。Gary Zabow 等人研制出了另类生物可相容探针，它们可充当与基于光的荧光和表面等离子激元传感器相似的射频传感器。这些传感器是磁性纳米组件，检测限可以达到飞摩水平，并且能够响应于刺激(如它们局部环境中pH值的变化)迅速改变形状。形状变化会转换成NMR谱的移位，其潜在灵敏度要比传统磁共振谱大一百万倍。
6. 石墨烯中的可调拓扑量子相（Topological valley transport at bilayer graphene domain walls）
Nature, DOI: 10.1038/nature14364
双层石墨烯提供了一个有趣的平台，通过这个平台可以观察不同于单层石墨烯中的新颖电子效应，因为双层石墨烯有一个可以通过电场调节的能带隙。而且，其“域边界”(domain boundaries)上据预测还存在“拓扑谷”(topological valley)极化模式。在这项研究中，Feng Wang及同事利用近场光学成像和低温输运测量发现，这样的模式的确存在于有能带隙的双层石墨烯中。这一发现为研究双层石墨烯中可以通过电场调节的拓扑态提供了可能性。
7. 一种超快充电的铝离子电池（An ultrafast rechargeable aluminium-ion battery）
Nature, DOI: 10. 1038/ nature14340
开发可充电电池系统可以满足从个人电子设备到大型电网的各种能量需求。可充电式铝基电池具有低成本、低可燃性及高容量的潜在优点。不过，在过去30年中研究者们在研究铝离子电池的过程中一直遇到各种问题，如阴极材料分解、低的放电电压（约0.55伏）、寿命短、衰减快等。戴宏杰研究团队最近报道了一种高容量的可充电式铝电池，这种电池使用铝金属作为阳极，三维石墨泡沫作为阴极，不可燃的离子液体作为电解质。这种电池表现出接近2V的放电电压，以及 70 mAh g-1的比容量。他们发现这种阴极可以进行快速的离子扩散和插入，因此1分钟内便可完成充电，并且在7500个循环内没有容量衰减。（详细报道）
8. 科学家追踪到催化剂的超快形成过程, Nature, 2015, DOI: 10.1038/nature14296。
（摘编自新材料在线、natureasia.com）