汉堡市政府每两年会举办一次中国时代（China Time）文化节，汉堡大学孔子学院是指定主办单位之一。

从改革开放初期，上海面临严重的住房、交通、环境等问题，到1986年国务院国函第94号文件批准上海贷款搞建设的颁布我校生命科学学院薛磊教授、遗传工程国家重点实验室赵世民教授，上海交通大学附属第六人民医院贾伟平教授团队也参与了该研究。

博士研究生崔婧为论文第一作者，许田教授为共同通讯作者之一。肥胖会增加罹患糖尿病、心血管异常和肿瘤等疾病的风险，是现代社会面临的重大健康挑战。我校发育生物学研究所、遗传工程国家重点实验室及遗传与发育协同创新中心吴晓晖教授课题组利用piggyBac转座子插入突变小鼠资源发现了G蛋白偶联受体GPR45在肥胖发生发展中的重要作用，阐明了GPR45调控阿黑皮素原(POMC)表达及机体能量代谢的分子机制。Gpr45突变导致小鼠肥胖（A）、代谢减缓（B）和下丘脑JAK/STAT信号减弱（C）。GPR45在下丘脑通过JAK/STAT信号通路调控能量代谢信号分子POMC的表达，Gpr45突变导致POMC表达量和POMC神经元活性降低，脑室注射POMC产物类似物MTII则可抑制Gpr45突变小鼠的肥胖（图2）。

该项工作得到了国家自然科学基金委员会、科技部863计划和上海市科学技术委员会的项目资助。上述数据不仅显示GPR45是能量代谢的重要调控分子，为进一步研究肥胖分子机制提供了新视角，也为探索有效肥胖干预方法提供了有吸引力的新候选靶点。狄拉克半金属具有和石墨烯相似的能带结构，为研究者进行基础物理研究提供了良好的平台，同时它展现出高磁阻，高迁移率等优良电学性质，具有广阔的应用前景。

在本工作中，修发贤课题组利用脉冲强磁场研究了狄拉克半金属ZrTe5的输运性质。近日，我校物理学系修发贤课题组通过研究狄拉克半金属ZrTe5在强磁场下的输运性质，首次观测到一种新奇的磁场诱导的自旋密度波态，这一发现对狄拉克半金属的研究提供了新的角度和思路。最近大量的理论研究指出，多体相互作用能诱导狄拉克半金属发生奇特相变，同时使原本无质量的狄拉克电子产生质量，此前尚未有实验报道验证这一现象。这一发现表明了狄拉克半金属是一个研究拓扑态关联效应的理想平台，为进一步研究狄拉克电子性质提供了新线索。

而这一相变是由于体系进入量子极限以后多体相互作用增强，从而引发的自旋密度波相变研究发现ZrTe5具有很好的准二维特性，表现出体态的量子霍尔效应。

在本工作中，修发贤课题组利用脉冲强磁场研究了狄拉克半金属ZrTe5的输运性质。而这一相变是由于体系进入量子极限以后多体相互作用增强，从而引发的自旋密度波相变。我校物理学系博士生刘彦闻、袁翔为该论文的第一、第二作者。制图：实习编辑：责任编辑：。

最近大量的理论研究指出，多体相互作用能诱导狄拉克半金属发生奇特相变，同时使原本无质量的狄拉克电子产生质量，此前尚未有实验报道验证这一现象。相关研究论文Zeeman splitting and dynamically mass generation in Dirac semimetal ZrTe5于8月12日在国际权威期刊《自然通讯》(Nature Communications)上发表(DOI: 10.1038/NCOMMS12516)。近年来狄拉克半金属受到广泛的关注。图d,量子极限条件下的输运行为-其物理机制为高场下自旋密度波态的形成。

狄拉克半金属具有和石墨烯相似的能带结构，为研究者进行基础物理研究提供了良好的平台，同时它展现出高磁阻，高迁移率等优良电学性质，具有广阔的应用前景。修发贤教授为通讯作者。

国家脉冲强磁场科学中心提供了强磁场的实验条件，华东师范大学吴幸教授、澳大利亚昆士兰大学邹进教授提供透射电镜表征，清华大学汪忠教授、爱尔兰都柏林三一学院Stefano Sanvito教授提供了理论支持。近日，我校物理学系修发贤课题组通过研究狄拉克半金属ZrTe5在强磁场下的输运性质，首次观测到一种新奇的磁场诱导的自旋密度波态，这一发现对狄拉克半金属的研究提供了新的角度和思路。

这一发现表明了狄拉克半金属是一个研究拓扑态关联效应的理想平台，为进一步研究狄拉克电子性质提供了新线索。同时发现ZrTe5在较小的磁场时，即可观察到塞曼自旋劈裂现象，并且满足材料的量子极限条件，使得多体相互作用的效应随着磁场增大逐渐凸显。该工作得到我校物理学系、应用表面物理国家重点实验室、优秀青年基金等项目的支持。在60T超强磁场的条件下，观察到样品电阻值的反常突变，表明发生磁场诱导相变值得一提的是，这些对称性概念虽然不是解释相应的物理现象所必须的，但是它能从宏观上加深人们对物理本质的认识，并帮助人们设计出新型的光学体系甚至实用器件。与此同时，通过光学势场模拟，可以在实验上实现目前量子力学框架中无法实现的等效PT对称的非厄密哈密顿量，并应用于大截面单模激光器、完美激光吸收器、单向可视结构等中。

由于是开创性的工作，没有先例可循，一切都只能靠摸索。非厄密的哈密顿量仅仅作为一种理论近似工具用于等效地描述一个物理体系与外界环境发生相互作用的情形。

在相变前，两个光模式的谐振峰位置完全重合，相变后又彼此分开。如果能在原子体系中实现PT对称，则将大大增加非厄密光学的研究范围，展现更多有趣的光学性质，并产生新的光调控手段。

这意味着该系统是一个独立的系统，不与外界发生能量交换。8月16日，《自然·物理》（Nature Physics）在线发表我校物理学系肖艳红课题组题为Anti-Parity-Time Symmetry with Flying Atoms的文章，报道该组在实验上首次实现具有宇称-时间反对称性（Anti-PT对称性）光学哈密顿量的相关结果。

对称性从非破缺到破缺的过程即为相变，类似于从水变成冰的过程，水的状态从液态变成了固态。以往有关PT对称的实验都集中在固体体系，要产生PT对称的哈密顿量，需要复杂的人工材料技术。另外，近十几年来发展起来的光和原子的谐振相干控制技术，以电磁诱导透明（EIT）为代表，使得光和原子可以在强耦合的情况下依然保持很好的相干性。实验开展了近半年，进展缓慢，总是观测不到想要的现象。

所谓PT对称性则是指该哈密顿量在经过一次时间反演（T）和空间反射（P）操作之后依然保持形式不变。实验中，一束光经过折射率小于1的介质，另一束光经过折射率大于1的介质，它们所感受到的介质折射率是不同的。

固体中是通过波导的消逝波将两个光模式直接进行耦合，而原子体系中很难实现类似的耦合。在肖艳红课题组的工作之前，国际上还没有任何实验能实现原子体系中的PT或者反PT对称性。

国内外很多课题组试图在原子体系中模仿固体体系的特性，从而实现PT对称，但是这些尝试都未成功。肖艳红教授说：思想撞击是解决问题的最有效手段。

而且弱光在原子中的光学势场可以通过另一束强光来构建和调控，因而无需像固体体系那样用微纳加工来实现特定的光学势。该工作是与美国耶鲁大学蒋良教授和温建明博士理论团队的合作成果。制图：实习编辑：责任编辑：。正是由于中间多出的这一步，使得一些新颖的光学现象和光控制手段成为可能。

在反复尝试后找到出路实验开始于2013年，最开始是只有一个想法，据该实验的第一作者，我校物理学系的彭鹏介绍：想在原子体系中也实现PT对称，看看结合原子体系的特点，能发生什么新现象。肖艳红课题组的研究方向是原子精密光谱与精密测量，量子光学，量子纠缠和量子噪声控制。

其主要难点在于，在原子体系中实现两个光模式之间的耦合并不如在固体中直接。对称破缺、无折射传播、非定域干涉与类四波混频与固体体系中的PT对称实验类似，肖艳红课题组也观测到了体系中最重要的性质：对称破缺即相变现象。

本项工作感谢来自国家自然科学基金委优秀青年基金, 国家科技部 973计划, 国家重点研发计划量子调控与量子信息重点专项，复旦大学应用表面物理国家重点实验室，以及复旦大学微纳光子结构教育部重点实验室等多方的经费支持。PT对称性与PT反对称在传统的量子力学中，描述一个量子力学系统的哈密顿量在数学上必须具有厄密性，从而保证实的可观测量和体系几率守恒。