纯度99.99998%！国产“最纯净硅”材料问世：硅基量子芯片有救了

快科技10月22日消息，在近日举行的第二届量子科技前沿论坛上，硅及先进半导体材料全国重点实验室、浙江大学杭州国际科创中心量子信息硅团队，国内首次发布了硅-28硅烷特气与外延片两项成果，为硅基量子芯片研发补上了关键的上游材料短板。

量子计算被视为下一代科技革命的重要引擎，而硅基量子芯片是最有可能推动其规模化应用的技术路线之一。

量子比特虽然能利用量子叠加特性处理信息，但也极易受到环境噪声的干扰。

如何延长量子态的相干时间，是当前量子计算研究的核心课题。

硅元素拥有硅-28、硅-29、硅-30三种稳定同位素。

其中，硅-28的原子核自旋为零，能极大降低量子计算中的环境噪声干扰，被誉为世界上最纯净的硅，是研制硅基量子芯片不可或缺的关键材料。

然而，由于同位素化学性质极为接近，高丰度硅-28的分离与富集长期面临极高的技术壁垒。

此次发布的硅-28硅烷特气，经中国计量科学研究院检测，硅-28丰度达到99.99576%，化学纯度达99.99998%，达到国际领先水平。

依托该特气，团队自主研制了4英寸硅-28外延片，经二次离子质谱检测，外延层硅-28丰度达到99.9937%。

这两项成果打通了从核心气源到外延基材的关键两环，填补了国内相关材料领域的空白，标志着我国在硅基量子计算核心上游材料领域取得了自主可控的阶段性突破。

未来，高丰度硅-28的应用还有望向精密传感、微纳器件等前沿领域进一步拓展。

适应性免疫系统关键细胞的功能调控解析

免疫应答能清除病原体和肿瘤细胞，免疫耐受可避免自身免疫攻击，二者相互制约，共同维持机体稳态。

免疫耐受的建立涉及多种细胞和机制，从免疫细胞发育到外周功能调控，均精细筛选和抑制自身反应性淋巴细胞。

T 细胞、B 细胞是免疫耐受的基础，调节性 T 细胞（Treg）主动维持外周耐受，树突状细胞（DC）则作为抗原呈递枢纽调控免疫应答方向，它们的功能及调控机制构成了适应性免疫系统稳态的核心网络。

二、T 细胞与 B 细胞：适应性免疫耐受的基础构建 T淋巴细胞的定义和主要功能是什么？核心细胞，负责细胞免疫和辅助体液免疫。

T 细胞和 B 细胞通过中枢和外周耐受机制，维系免疫耐受基础。

（一）中枢耐受：淋巴细胞发育中的 “质量筛选” 中枢耐受是淋巴细胞发育早期的第一道屏障，分别发生在 T 细胞的胸腺发育和 B 细胞的骨髓成熟过程。

记忆性淋巴细胞的功能和意义何在？长期存活，介导更快更强的二次免疫应答。

B 细胞在骨髓发育时，未成熟 B 细胞经 BCR 的 VDJ 重排形成多样抗原识别库，约 75% 的早期未成熟 B 细胞有自身反应性，其中 1/3 通过二次 Ig 基因重排（受体编辑）降低自身反应性，无法修正的则启动凋亡，减少成熟 B 细胞中自身反应性克隆比例。

T 细胞在胸腺经历 TCR 基因重排后，需经阳性和阴性选择。

阳性选择确保其识别自身 MHC 分子，阴性选择清除对自身抗原 - MHC 复合物高亲和力的克隆。

不识别 MHC 或高亲和力结合的 T 细胞凋亡，仅低亲和力结合的存活并分化为成熟 CD4⁺或 CD8⁺T 细胞，降低对自身组织的攻击性。

（二）外周耐受：中枢筛选后的 “补救机制” 约 25%-40% 的自身反应性 T 细胞和 40% 的自身反应性 B 细胞会逃逸中枢筛选，外周耐受成为重要补救措施。

T 细胞激活需三个信号：TCR 与 MHC - 抗原肽结合（第一信号）、共刺激受体与共刺激分子结合（第二信号）、细胞因子与受体结合（第三信号）。

仅存第一信号或跳过前两信号直接激活第三信号，会诱导 T 细胞无反应性，表现为功能失活、增殖受抑且无法分泌 IL-2。

重复抗原刺激、IL-10 作用及共抑制信号激活，也能巩固外周耐受。

B 细胞激活需 BCR 与抗原结合（第一信号）、TLR 信号（第二信号）、Th 细胞共刺激（第三信号）。

缺乏第二或第三信号时，即使 BCR 与自身抗原高亲和力结合，也会诱导其克隆缺失或无反应性，抑制自身反应性 B 细胞活化。

抗原水平影响淋巴细胞命运：高水平诱导无反应性，低水平易触发凋亡。

且 T、B 细胞无反应性非永久，抗原刺激消除后功能可部分恢复，与慢性感染或肿瘤中淋巴细胞耗竭相关。

三、调节性 T 细胞：外周耐受的主动调控者 调节性 T 细胞（Treg）通过主动抑制效应性免疫细胞活性，维持外周免疫耐受，主要亚群有 Foxp3⁺Treg 和 Foxp3⁻Treg（如 Tr1 细胞）。

Foxp3⁺Treg 特征性表达 Foxp3，胸腺成熟后迁移至外周，识别自身抗原抑制效应性 T 细胞活化。

其通过与效应性 T 细胞直接接触，竞争性结合 APC 表面共刺激分子，分泌 IL-10、TGF-β 等抗炎因子，抑制 T 细胞增殖与细胞因子分泌。

Foxp3⁻Treg（以 Tr1 为代表）通过分泌细胞因子和表达抑制性分子发挥作用。

产生大量 IL-10 和 TGF-β 抑制 T 细胞功能；表达穿孔素和颗粒酶 B 杀伤 APC；高表达 CTLA-4、PD-1 接触抑制 T 细胞；表达 CD39 降解 ATP 为腺苷间接抑制免疫反应，在黏膜组织耐受维持中作用重要。

Treg 功能具可塑性，数量和活性异常会致耐受失衡。

Foxp3⁺Treg 功能缺陷引发自身免疫病，肿瘤微环境中 Treg 富集抑制抗肿瘤免疫，精准调控其功能是治疗自身免疫病和肿瘤的重要策略。

四、树突状细胞：免疫耐受的 “枢纽” 调节者 树突状细胞（DC）是功能最强的抗原呈递细胞，既是免疫应答启动关键，也是免疫耐受调控中心介质，全程参与 T、B 细胞分化等调控。

传统认为 DC 成熟状态决定功能，未成熟诱导耐受，成熟启动应答。

但近年研究表明，诱导耐受需 DC 进入 “耐受性成熟” 状态，与独特转录程序相关：下调共刺激分子，上调共抑制分子；减少促炎因子，增加抗炎分子；增强抗炎代谢产物生成，赋予其诱导 T 细胞无反应性或分化为调节性 T 细胞的能力。

不同 DC 亚群功能有差异：浆细胞样 DC（pDC）稳态下分布于血液和淋巴组织，激活 T 细胞能力弱，可诱导 Treg 分化；传统 DC（cDC）能递呈抗原，促进 Foxp3⁺Treg 和 Tr1 分化；单核细胞衍生 DC 参与免疫调节，在耐受中具体作用待深入研究。

调控 DC 向耐受性表型分化，是开发免疫治疗策略的重要切入点，在自身免疫病、器官移植排斥防治中前景广阔。

五、总结与展望 T 细胞、B 细胞、Treg 和 DC 通过功能协作，构建多层次免疫耐受网络，同时保障对病原体的应答。

T、B 细胞的中枢筛选与外周无反应性是耐受基础，Treg 主动维持外周稳态，DC 整合信号决定应答方向。

这些细胞的调控机制为疾病治疗提供靶点：增强免疫应答可治感染和肿瘤，诱导免疫耐受对自身免疫病等至关重要。

未来深入解析细胞互作网络及调控机制，将推动免疫治疗优化，为维持免疫平衡、防治相关疾病提供精准理论和方案。

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关键元素库存即将耗尽，日本为了稀土供应，把美国请出来赶紧劝劝中国

为了破解这一瓶颈，日本政府决定向美国求援，希望华盛顿能够劝说中国放宽出口限制，以保护其工业运转和国家安全。

这一请求不仅揭示了日本对稀土资源的依赖，还反映出复杂的国际关系与地缘政治背景。

从数据上看，中国对于日本的稀土出口显著减少：2026年前九个月，中国对日本的氧化钇出口量锐减至18吨，较去年同期的888吨降幅高达98%。

这鲜明的数据变化不仅让日本企业捏了一把冷汗，也暴露出当前国际贸易环境的不确定性。

日本企业面临的现实是，面对急剧下降的原材料供应，如何保证生产线的持续运转成为了命悬一线的问题。

在这种情况下，呼叫美国似乎是日本的无奈之举，但实际上，这并不仅仅是为了获取短期的救援。

日本渴望维护与美国的同盟关系，而美国正是其最重要的安全伙伴。

这种伙伴关系尤为紧密，在半导体、航空航天以及汽车制造等领域，两国企业已有深入合作。

因此，确保钇的稳定供应不仅关乎日本自身的经济利益，更关乎美国企业的生产安排。

日本希望通过寻求美国的帮助，让两国共同意识到这个问题的紧迫性与重要性。

中国外交部发言人毛宁明确指出，中国实施的稀土出口管制是基于法律与安全考量，特别是为了应对日本在军事领域的扩张。

中国对于日本“再军事化”和发展核武器的担忧，显示出其在对外经济政策中的战略考量。

在这一背景下，即便日本求助美国，想要推动中国放宽出口限制，也并非易事。

中国对稀土产品的出口许可管理严格，任何出口行为都需要符合相关法律规定。

即使美国和日本在稀土采购方面加强合作，始终绕不开与中国的直接沟通。

日本企图在满足国内需求的同时，也保持与中国的正常贸易关系，这确实是一种微妙而复杂的平衡。

在美国政府的视角下，虽然日本的请求受到了重视，但实际行动却需谨慎。

特朗普政府必须首先考虑的是美国本国企业的需求和国家利益。

在考虑与中国的贸易问题时，美国也必然无法一味支持日本的请求；毕竟，美国也需要保障自己企业获得关键原材料。

在这样的多重牵扯下，日美的合作在稀土领域虽有潜力，却不能简单化为“美国说话，中国就会听”。

美国企业的参与与反馈也将影响局势发展。

如果因为稀土短缺导致日本企业交货延迟，进而影响美国客户的生产安排，美国企业可能会迫切要求政府介入。

然而，企业面临的问题与政府处理的安全问题之间并不完全重合，它们在策略和优先级上会有所差异。

日本的钇库存危机不仅是当前经济问题的反映，更是其长远发展战略中亟需解决的一道难题。

面对短缺的威胁，日本政府必须采取更为有效的措施，比如积极寻找其他合格的供应来源，以及改善与中国的经贸关系。

在此过程中，建立更直接和高效的沟通渠道尤其重要，以减少正常民用交易受到的不确定性。

在全球市场上，稀土的供应链显得尤为脆弱，而发展新的优质采矿与加工渠道需要时间和投资。

尽管美国拥有强大的工业和科技能力，但建立一个稳定的稀土供应链不会是一朝一夕之功，快速弥补供应缺口更是难上加难。

在全面考量的基础上，日本要想摆脱稀土危机的阴影，最终依靠的仍是与中国在资源供应上的稳定关系。

尽管当下的局势复杂多变，但习惯了在紧张局势中博弈的国际社会，也许有一天会在利益的交换与合作中找到新的平衡点。