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2021年在我国高等教育史上注定是不平凡的一年，中国内地高校在Nature和Science正刊（简称N&S）上又有新的收获。
在2021年N&S收官的12月，中国内地高校作为通讯作者（含共同通讯作者单位）在Nature和Science期刊共刊出原创论文16篇（仅统计Nature中类型为Article的论文，Science中类型为Research Article和Report的论文），其中Nature论文、Science论文均为8篇。（统计数据来自Nature和Science期刊官网，仅包含已经刊出的论文；部分已经接收或在线发表，即“First Release”，但尚未刊出的论文，会在后续统计中计入其刊出日期的月份内）
而在过去的2021年，中国内地高校作为通讯单位在N&S上发表的原创论文数量再创新高，共计168篇，其中Nature发文94篇、Science发文74篇，超过2020年全年发文量2篇，并在材料学、化学、物理学、交叉学等领域取得重大进展。
高校发文破纪录！首篇N&S正刊
2021年12月，共有18所高校在N&S发文，是2021年月度发文高校最多的。北京大学以4篇的数量领跑全国高校，浙江大学紧随其后，发文3篇，上海交通大学发文2篇，蚌埠医学院、北京理工大学、北京师范大学、北京协和医学院、中国石油大学（华东）等15所高校在年末均收获了1篇，其中，蚌埠医学院和中国石油大学（华东）是首次以通讯作者单位在Science上发表研究性论文，实现了突破。
2021年12月24日，蚌埠医学院陈飞剑课题组与中国石油大学（华东）陈小博课题组、北京大学课题组以共同通讯单位在Science上发表了文章“A stable aluminosilicate zeolite with intersectingthree-dimensional extra-large pores”，报道了首例具有三维交叉16元环孔道系统的全连接、超大孔硅酸铝盐分子筛ZEO-1。审稿专家对该成果给予高度评价，认为ZEO-1是铝硅酸盐沸石领域的新突破，对推动沸石材料合成、催化、石油石化等相关领域的发展具有重大意义。
回顾2021年全年，已有多所高校首次作为通讯单位在Nature或Science正刊上发表原创论文，除上述的蚌埠医学院和中国石油大学（华东）外，还有中国石油大学（北京）、河南大学、上海大学、西华师范大学、浙江理工大学等。
此外，我国高校在部分研究领域实现零的突破。如2021年12月23日，上海交通大学机械与动力工程学院钱小石、陈江平团队，和物理与天文学院学院、自然科学研究院洪亮课题组，化学化工学院黄兴溢课题组组成的跨学科交叉研究团队在Nature上发表“High-entropy polymer produces a giant electrocaloric effect at low fields”的论文，通过精巧设计分子缺陷调控弛豫铁电材料，制备了一种极化高熵高分子，显著提高低电场下的巨电卡效应，并首次将循环寿命提高至逾百万次。这是我国科研单位首次在Nature发表以电卡制冷为主题的论文，也是上海交大机械与动力工程学院首次以第一完成单位在Nature上发表研究论文。
在社会科学范畴也有重大性突破。2021年4月23日，中国科学院大学经济与管理学院段宏波副教授、汪寿阳教授等合作的研究论文“Assessing China’s efforts to pursue the 1.5°C warming limit”在Science刊出。论文的通讯作者还包括清华大学周胜副研究员等。该论文通过集成国内外著名的综合评估模型，建立起多模型比较框架，并首次研究了《巴黎协定》温控目标下中国的长期低碳转型路径问题。Science的经济学版只刊发极少的研究长文，这是我国首篇登上Science的经济学长文，意义重大。
宝剑锋从磨砺出，11年再发顶刊
正如“两弹一星”元勋钱三强所言：“科学经历的是一条非常曲折、非常艰难的道路。”仅是实验的准备往往就需要花费几天时间，在任何一个小环节上出现差错，实验就有可能前功尽弃，更不必提要经历成千上万次的实验。因此，科研人收获成果很可能是以10年为单位进行计算，甚至几十年。2021年中国内地高校作为通讯单位发表的168篇N&S正刊，凝聚着无数科研人几十年如一日的坚持。
2021年12月，高校在电化学科方面又有新的突破。12月1日，Nature正刊发表题为“In situ Raman spectroscopy reveals the structure and dissociation of interfacial water”的研究论文，厦门大学化学化工学院李剑锋教授和北京大学深圳研究生院潘锋教授为共同通讯作者。该研究揭示了钯单晶电极界面水分子构型及其在析氢反应中的核心机制，为提升电催化反应速率提供了一种新的策略，解开了界面水分子结构如何调控电催化反应这一科研难题。
李剑锋教授
图源：厦门大学官网
据悉，此次是厦门大学李剑锋教授第二次在Nature正刊上发表论文。早在2010年，在厦门大学攻读博士学位的李剑锋，在田中群院士课题组发明了壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱技术，并将成果刊发于Nature，那是厦门大学作为第一单位登上Nature的首篇文章。而本次成果的研究方法根植于当时所发明的壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱技术，而研究的对象——过渡金属单晶电极界面水分子，也是李剑锋攻读博士学位期间就开始刻苦钻研的课题。钻研于一个领域十几年，最终收获成果，在科研道路上不畏艰难，勇往直前，有耐心、恒信和信心是以李剑锋教授为代表的科研人所坚守的原则。
据悉，壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱技术解决了传统表面增强拉曼无法用于非金银铜材料和原子级平滑单晶表面的瓶颈问题，开辟了光谱学分析新方向，使得我国在该领域处于国际领先地位。2020年1月，由厦门大学田中群院士领衔，任斌教授、李剑锋教授、吴德印教授、刘国坤教授组成的研究团队完成的“电化学表面增强拉曼光谱学研究”项目荣获2019年度国家自然科学奖二等奖。
传统名校仍领衔，20所“双非”发力
2021年，中国内地共有67所高校作为通讯作者单位在N&S正刊上发表至少1篇文章，相较2020年增加了4所。2020年表现优异的高校今年依旧维持强势态势，中国科学院大学以27篇的发文数领跑全国高校；北京大学和浙江大学的发文篇数不相上下，分别为21篇、20篇；清华大学以18篇的发文数居全国高校第四；中国科学技术大学和复旦大学，各发文11篇、10篇；上海科技大学、上海交通大学、南京大学、华中科技大学、南方科技大学发文数位居前十。
在67所发文高校中，上海科技大学、南方科技大学、南京工业大学分别以9篇、6篇、4篇的发文数领先“双非”高校。深圳大学、西湖大学、福建农林大学和广州医科大学发文数均在2篇及以上，另有蚌埠医学院、常州大学、海南医学院、华侨大学、江苏大学等13所“双非”高校各发文1篇。强大的科研实力成为它们冲刺“双一流”的有力“背书”。
甚至在2021年还有“双非”高校的同一课题组 “拿下”了2篇顶刊。如2021年12月22日，Nature发表了来自深圳大学李猛教授课题组的题为“Non-syntrophic methanogenic hydrocarbon degradation by an archaeal species” 的研究论文，首次证实了一种新型的产甲烷古菌，可直接“吃掉”石油产生甲烷，为后续开采奠定了科学基础。该篇成果也是继4月李猛课题组发表的“Expanded diversity of Asgard archaea and their relationships with eukaryotes”后斩获的第二篇Nature。这两项研究成果均围绕环境古菌生物学研究开展，有意思的是，在4月的那篇研究论文中，李猛课题组将古菌总门的阿斯加德古菌（asgard archaea）从原有的6个门增加到12个门，并将其中一个门命名为悟空古菌，实现了北欧神话与中国神话的一次梦幻联动（注：阿斯加德为北欧神话中的神域）。
作为国际上最为知名的两大综合性学术期刊，Nature和Science旨在发表原创性强、观点新颖、影响广泛，并且对整个科学发展具有推动作用的突破性发现。自十九世纪创刊以来，两大期刊已经发表了摩尔根的“果蝇实验”、引力透镜效应、DNA双螺旋结构、南极臭氧空洞等诸多具有划时代意义的科研成果。由于竞争激烈，所有投稿至这两大期刊的原创文章中仅有不足8%被接收和发表。因此，N&S发表的论文一定程度上代表着学科领域内的最高水平，而N&S发文数也是比较国家和机构科研产出质量的重要指标之一。
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