近日，上海科技大学生命科学与技术学院孙博课题组与合作者针对同源重组修复DNA双链断裂分子机制的研究中取得重要进展。相关成果以“RPA–ssDNA co-phase separation facilitates RAD51 enrichment during homologous recombination”为题，在国际学术期刊《核酸研究》（Nucleic Acids Research）上发表。他们报道了在同源重组修复DNA断裂中，复制蛋白A（Replication Protein A, RPA）与单链DNA（single-stranded DNA, ssDNA）通过相分离形成凝聚体，在局部富集下游重组酶 RAD51，提出一种同源重组调控的新型分子机制。同源重组是无损修复DNA双链断裂损伤的关键途径之一，在维持基因组稳定性中发挥重要作用，其功能缺陷与癌症等疾病发生密切相关。因此，该修复通路中的关键因子在维持基因组稳态中具有核心调控作用，其功能蛋白的异常或突变已成为重要的相关疾病治疗靶点。在此过程中，RPA作为一种高度保守的异源三聚体（RPA70，RPA32，RPA14），在DNA双链断裂后首...

近年来，人工智能等新型应用对高效可靠的数据存储系统提出更高要求，如何挖掘CPU处理器和新一代存储设备的并行处理能力是当前研究的重要挑战。“计算—存储”的串行式处理流程是当今数据存储的主流模式，深刻影响了系统性能。信息学院王春东课题组以LSM树（Log-Structured Merge-Tree）键值存储为研究对象，提出了新型的并行处理方案，研究论文被第35届国际高性能并行与分布式计算大会（35th ACM International Symposium on High-Performance Parallel and Distributed Computing，HPDC 2026）录用接收。本研究关注的键值存储，即key-value (KV) store，是目前多个应用场景的主要数据管理与存储架构。LSM树架构由于其优良的性能，被谷歌、脸书等大量采用存储各类数据，也在区块链等场景广泛应用。压缩（Compaction）是 LSM 树用于维护其分层树形结构的核心操作，该操作通过计算完成数据重排序、通过I/O操作完成数据重存储。团队发现计算与 I/O 操作采用串行执行...

6月6日，上海科技大学生命科学与技术学院盖景鹏课题组联合中国科学院上海药物研究所高召兵课题组、中国科学院上海有机化学研究所生物与化学交叉研究中心于杰课题组及北京大学宋晨课题组，在《自然-通讯》（Nature Communications）在线发表研究论文。首次报道了异源内向整流钾通道Kir4.1/5.1在无配体及多种阻滞分子结合状态下的高分辨率结构，提出并验证了多胺和通道阻滞剂介导的“内环阻塞（inner-ring blockage）”整流新机制。内向整流钾离子（Kir）通道通过调控细胞膜电位和钾离子转运，参与神经信号传导、心率、胰岛素释放、听觉和肾脏功能等重要生理过程。其中，Kir4.1（由KCNJ10编码）和Kir5.1（由KCNJ16编码）属于K⁺转运型Kir通道，主要表达于脑、肾脏和内耳，可组装形成Kir4.1/5.1异源四聚体。与同源Kir4.1通道相比，Kir4.1/5.1具有更大的单通道电导、更强的内向整流、更高的pH敏感性及多样的胞内调控特征。KCNJ10突变会导致EAST/SeSAME综合征，患者可...

近日，上海科技大学物质科学与技术学院杨晓瑜课题组在不对称有机催化领域取得突破，实现了轴手性螺烷和亚烷基环烷烃的统一催化不对称合成，研究成果在国际学术期刊《美国化学会志》(Journal of the American Chemical Society)上在线发表。 图1. 催化不对称合成轴手性螺烷和亚烷基环烷烃 轴手性分子是手性化学中的重要结构类型，在不对称催化、药物发现、功能材料和手性识别等领域具有广泛应用。过去20年，轴手性联芳基、杂芳基以及联烯类化合物的催化不对称合成取得显著进展。相比之下，轴手性亚烷基环烷烃和轴手性螺烷相关不对称合成研究相对稀少，尤其是通过控制立体中心构型的策略仅有几例依赖酶催化剂的报道（图1a）。在亚烷基环烷烃中，立体中心（α位）与烯烃末端连接两个不同的取代基位置（ε位）之间距离长达4.16 Å；而在轴手性螺[3.5]壬烷中，轴两端决定立体中心的两个位点之间的距离更是长达5.01 Å，如此远的空间距离通常很难通过小分子催...

近日，上海科技大学物质科学与技术学院黄焕明课题组在《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society）上发表题为“Unexpected Chemoselectivity in Radical Aryl Translocation via Photosensitization”的研究论文，通过可见光驱动能量转移催化策略，成功实现了自由基芳基迁移过程中反常的化学选择性，为复杂分子的精准编辑提供了全新的逻辑。在合成化学中，芳基（芳香环）的迁移是实现分子复杂化修饰的重要工具。长期以来，该领域遵循着一条经典规则：由于杂芳环（如噻吩、吡啶等）的芳香稳定性低于苯环，在迁移竞争中，杂芳环通常会优先于普通芳环发生迁移。简单来说，传统化学家认为“稳定性差”的环更容易“动起来”。如何打破这一固有认知，实现选择性的逆转，是该领域的重大挑战之一。面对这一挑战，黄焕明课题组设计了一种基于可见光能量转移催化的新策略。当底物中同时存在苯环和噻吩环时，按照传统规律，噻吩环应优先迁移；但在本工作...

近日，上海科技大学生命科学与技术学院仓勇课题组与其衍生企业达歌生物合作，在国际学术期刊《自然》（Nature）上发表研究论文。首次报道了靶向RNA结合蛋白HuR的新型分子胶降解剂，成功突破HuR“不可成药”的瓶颈；同时发现BRAF基因突变可作为HuR分子胶降解剂治疗肿瘤的生物标志物，并阐明了HuR直接调控癌基因BRAF的分子机制，为复发难治型BRAF突变结直肠癌开辟了全新的精准治疗策略（示意图1）。 图1 分子胶诱导泛素连接酶CRBN招募并降解HuR，调控BRAF RNA剪接的结构模式图。 结直肠癌是全球癌症相关死亡的第二大原因。据国家癌症中心2022年统计，我国结直肠癌新发病例达51.71万例，死亡病例约24万例。临床数据显示，约10%的结直肠癌患者携带BRAF功能获得性突变，其中BRAF V600E突变占80%–90%。该突变亚型患者整体预后较差，临床缺乏有效治疗手段。以恩考芬尼为代表的BRAF抑制剂易使丝裂原活化蛋白激酶（Mitogen-Activated Protein Kinase，MAPK）信...

6月4日，上海科技大学生物医学工程学院马智炜课题组（转化神经影像实验室），联合上海中医药大学许琪、吴晓俊课题组，在Nature旗下期刊npj Science of Food上发表标题为“Green tea catechin EGCG attenuates hippocampal atrophy and cognitive impairment in obesity via autophagy signaling”的研究论文。针对肥胖导致海马体萎缩及认知功能减退的问题，这项工作将英国生物库（UK Biobank）人群队列的影像学、营养学信息，与动物模型影像学和分子机制研究结合起来，揭示了绿茶有效成分的神经保护作用。 肥胖是一种常见的慢性健康问题，不仅会增加心血管疾病风险，还会对大脑结构与功能造成损害。多项影像学研究表明，海马体萎缩是认知下降的早期、敏感标志物。因此，探寻能够安全有效逆转肥胖相关海马体萎缩的天然活性成分，已成为当前临床与公共卫生领域的重要方向。 为此，研究团队构建了从人群队列到动物模型验证的跨物种研究新范式。团队首先...

近日，上海科技大学免疫化学研究所干细胞生物学实验室在哺乳动物卵母细胞发育与早期胚胎调控机制研究中取得重要进展。研究团队揭示了PIWIL3-piRNA通路在兔卵母细胞成熟及胚胎早期发育中的关键作用，并建立了更接近人类生殖特征的兔模型，为理解女性不孕及早期胚胎发育异常提供了新的理论基础。相关成果以“PIWIL3-piRNA pathway controls rabbit oogenesis and embryogenesis via broad regulation of the transcriptome and proteome”为题发表于《自然-通讯》（Nature Communications）。 卵母细胞质量缺陷和早期胚胎发育失败是导致女性不孕的重要原因，但其背后的分子调控机制长期未被深入解析。PIWI-piRNA通路被认为是真核生殖细胞中维持基因组稳定的重要调控系统，过去对其功能的认识主要来源于小鼠模型。然而，小鼠在进化过程中缺失了表达在卵巢里的PIWI基因，使得PIWI-piRNA通路在哺乳动物卵子发育中的真实功能长期难以研究。研究发现，兔子有四个P...

近日，上海科技大学生命学院孙博课题组、孙亚东课题组联合上海交通大学生命学院冯雁课题组在细菌免疫机制研究领域取得重要进展。通过单分子操纵、共聚焦成像、结构预测与生物化学等实验手段，系统解析了细菌防御系统DdmDE识别并清除外源质粒的动力学分子机制。相关成果以“The DdmDE defense system eradicates plasmids by target-centered bidirectional ssDNA loop extrusion and site-specific cleavage”为题，在国际学术期刊《分子细胞》（Molecular Cell）上发表。 细菌免疫系统通过识别并清除外源遗传元件，在调控水平基因转移（Horizontal Gene Transfer, HGT）及限制抗生素耐药基因传播的持续博弈中发挥核心作用。作为细菌免疫系统的重要组成部分，原核Argonaute（pAgo）系统近年来已成为生命科学领域研究热点。与CRISPR-Cas相比，基于pAgo的防御系统展现出更为灵活的生化特性。首先，pAgo系统通常无需PAM序列，能够实现对任意序列的精准识别，...

随着移动终端、机器人及低空经济的快速发展，无线电能传输（WPT）技术正加速迈向高频化、小型化与高功率密度方向。然而，在MHz频段下，器件寄生参数、开关过渡过程及负载波动会显著影响系统软开关与整流性能，成为制约高效率无线供电系统发展的关键瓶颈。围绕上述问题，上海科技大学信息科学与技术学院傅旻帆团队多年来持续开展MHz高频电能变换研究，近期在高频同步整流与宽负载无线电能传输系统方面取得系列突破，在国际期刊IEEE Transactions on Industrial Electronics发表两项成果。针对MHz系统中同步整流驱动易受寄生参数影响、相位失配严重的问题，第一项工作提出了一种基于谐振栅极驱动的MHz同步整流方法，可直接从接收端谐振网络提取同步信号，无需额外通信，实现高频条件下的高精度同步整流控制。实验结果显示，该方案在5MHz下峰值效率达到97.5%，并可在宽负载范围内保持稳定高效运行。相关成果以“Megahertz Synchronous Rectifier Based on Resonant ...

生命体如何从一个受精卵发育为完整个体？成体组织在损伤后又如何启动再生修复？Wnt信号通路在这些过程中发挥着核心“开关”作用。这个“开关”究竟如何被启动，是生命科学领域长期关注的重要科学问题。北京时间5月27日，上海科技大学生命科学与技术学院许文青教授团队在国际学术期刊《细胞》（Cell）在线发表题为“Structural basis of Wnt signalosome extracellular complex assembly”的研究论文，首次解析了高分辨率的Wnt信号体胞外复合物三维结构，系统揭示了天然Wnt配体启动经典Wnt信号通路的分子机制。这一科学谜题的解答，为理解发育、再生和疾病发生提供了关键结构基础，也为结直肠癌、肝癌、骨质疏松、组织纤维化和代谢性疾病等Wnt通路相关重大疾病的治疗，以及再生医学工具开发提供了重要蓝图。Wnt信号通路在细胞增殖、迁移、分化及凋亡等关键生物学过程中发挥重要作用，广泛参与胚胎发育、组织再生与稳态维持。该通路失调可导致发育缺陷、组织纤维...

近日，上海科技大学拓扑物理实验室/量子功能材料全国重点实验室张石磊课题组与中国科学院物理研究所于国强课题组联合发展了一种全新的自旋动力学表征方法——X射线磁矩时序重构技术（XMVC），在超快时间尺度下实现了自旋时空演化过程的完备观测，磁矩矢量的角度分辨率达到0.1˚。该成果以“Reconstruction of the Magnon Eigenfunctions by X-Ray Magnetic Vector Chronoscopy”为题发表在《自然-纳米技术》（Nature Nanotechnology）。在磁性体系中，自旋动力学通常由一组复值本征函数描述，即体系的动态响应可以表示为若干具有确定频率和相干相位关系的矢量场进动模式。然而，传统磁学表征方法主要测量体系的本征频率/本征值，难以获取本征模式/本征函数，即磁矩矢量的时空演化信息。这导致动力学相位、进动轨迹及模式间相干关系等关键信息缺失，成为复杂磁学问题研究的瓶颈。例如，在经典的人工合成反铁磁结构(SAF)中，磁振子之间的耦合与杂化过程决定了系统的...

近日，上海科技大学甄家劲课题组与麻省理工学院Heather J. Kulik团队在机械力驱动的非平衡超分子体系研究中取得重要进展。研究创新性地通过机械力引入能量，驱动配位自组装偏离平衡态，并与热驱动的重组过程相耦合，成功构建非平衡限域催化系统，从而有效规避了传统热力学控制下超分子催化的产物抑制问题。相关成果发表于国际学术期刊《化学》（Chem）。生命体系本质上是一类依赖持续能量输入维持低熵有序状态的非平衡耗散系统，其结构与功能通过不断与环境进行能量交换得以维持，例如ATP合成酶、肌肉收缩和DNA复制等过程均依赖分子层面的精密“机器”在非平衡状态下运作。相比之下，传统合成化学体系通常遵循热力学规律自发趋向平衡，难以实现类似生命体系中持续、可控的非平衡行为，其主要挑战在于如何通过持续能量输入使体系远离平衡态。因此，拓展新的能量输入方式成为该领域的关键科学问题。目前发展的非平衡分子体系主要依赖光、电或化学燃料作为能量来源...

近日，上海科技大学物质科学与技术学院谢琎课题组、郑帆课题组与北京高压科学研究中心董洪亮博士在高能量密度锂离子电池正极材料研究领域取得重要进展，相关研究成果以“Unraveling Synergistic Dual-Element Doping Mechanisms in Solid-State Synthesis via Atomic Layer Deposition-Enabled Model Systems”为题，发表于国际学术期刊《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society, JACS）。该工作围绕高镍层状氧化物正极材料固相合成中的多元素掺杂机制展开研究，为理解元素掺杂行为、提升高电压正极材料循环稳定性提供了新的研究思路。 图1. 传统物理混合的固相反应界面与ALD模型体系中的固相反应界面差异 外源离子掺杂是提升高镍正极材料结构稳定性和电化学性能的重要策略，但传统依赖物理混合进行掺杂的固相合成方法中，掺杂剂、前驱体和锂源之间容易因混合不均发生局部副反应，导致掺杂元素真实分布与作用机制难以精准解析。针...