3月11日，上海科技大学生物医学工程学院沈定刚团队在国际学术期刊《自然-计算科学》（Nature Computational Science）发表题为“BrainParc: Unified Lifespan Brain Parcellation from Structural MR Images”的研究工作，提出了一种面向全生命周期的大脑组织分割与脑区划分新方法，为大规模脑影像分析和神经科学研究提供了有力的技术支撑。 图1. 全生命周期脑组织分割和脑区划分自动且精确地从大脑结构磁共振成像（sMRI）中分割脑组织和脑区，是研究大脑发育、神经影像分析以及辅助临床诊断的重要基础。然而，大脑在发育与衰老过程中，其形态结构和MRI信号特征存在显著差异，不同扫描设备和采集参数进一步放大了MRI灰度与对比度的变化。这些因素导致现有方法在跨人群、跨数据集应用时性能明显下降，尤其在婴幼儿等具有挑战性的阶段表现尤为突出。  图2. 通用全生命周期脑组织分割和脑区划分示意图针对上述问题，研究团队提出了一种全生命周期统...

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的柳仲楷团队、寇煦丰团队与刘健鹏团队合作，在双层石墨烯 Kagome 人工超晶格中首次实现了一系列堆叠的关联绝缘态，为研究二维强关联量子物态提供了高度可控的新平台。相关成果以 “Stack of Correlated Insulating States in Bilayer Graphene Kagome Superlattice” 为题发表于国际学术期刊Advanced Materials。近年来，石墨烯体系已成为探索新型量子物态的重要平台。通过构建具有平带结构的体系，可以有效抑制电子动能并增强电子之间的相互作用，从而诱导出关联绝缘态、磁性、超导及非平庸拓扑等新奇量子物态。目前实现平带主要依赖两类体系：一类基于层间微小转角形成的莫尔超晶格（如魔角石墨烯），另一类基于菱方堆垛的多层石墨烯。这些体系在样品均匀性、可重复性以及能带调控灵活性方面仍存在局限。针对上述问题，联合团队提出并实现了一种新的平带工程方案——在双层石墨烯中构建人工 Kagom...

近日，上海科技大学物质科学与技术学院高得伟课题组发展了1,2-氧迁移驱动的双环[1.1.0]丁烷（BCB）硼酸酯不对称C–C σ键双官能团化反应，高效制备出手性顺式环丁烷硼酸酯衍生物。该工作突破了烷氧基金属盐活化有机硼酸酯时易发生转金属化的局限，为发展不对称1,2-氧迁移反应提供了新思路。相关成果发表于国际学术期刊《自然-通讯》（Nature Communications）。有机硼酸酯是合成化学中重要的转化砌块，经典偶联反应通常利用烷氧基金属盐（ROLi，RONa或ROK等）来活化硼酸酯，经由转金属化过程、还原消除步骤来构筑C–C或C–X键。如能利用底物与催化剂的协同调控，抑制转金属化步骤，同时促进1,2-氧迁移反应的发生，将丰富基元反应类型，有助于发展新型有机合成反应。多取代环丁烷广泛存在于具有抗菌、抗炎、抗肿瘤等活性的药物分子中，其环上取代基的种类、位置与构型直接决定药物的生物活性、代谢稳定性及靶向性，是药物分子设计优化的关键。双环[1.1.0]丁烷（BCB...

近日，上海科技大学物质科学与技术学院杨帆研究员和中国科学院大连化学物理研究所/复旦大学包信和院士团队在界面限域氧化物催化机理研究方面取得重要进展，研究成果以“跨越压力与材料鸿沟的FeO-Pt界面催化CO氧化反应动力学连续性（Continuity of reaction kinetics across the pressure and materials gaps in CO oxidation on FeO-Pt interfaces）”为题，于2026年1月7日发表于《自然-催化》（Nature Catalysis）杂志，并被选作1月刊正封面（图1）。催化剂的高效设计需要对活性位点的精准识别，这一过程往往得益于在超高真空下对模型催化剂开展的表面科学研究。然而，如何将表面研究的观测结果拓展至实际催化体系，是催化研究面临的重要挑战。针对这一挑战，上述团队在研究FeO-Pt催化CO氧化反应中，建立了适用于单晶与粉末催化剂、宽压力范围的动力学测量方法，实现反应机理的跨尺度关联。研究团队在配位不饱和铁（Fecus）位点上，精确识别了活性位点与反应路...

近日，上海科技大学信息科学与技术学院智能网络中心（NICE）文鼎柱课题组在通信领域国际学术期刊 IEEE Journal on Selected Areas in Communications (JSAC) 上发表了题为 “FedLoDrop: Federated LoRA with Dropout for Generalized LLM Fine-tuning” 的研究成果，创新性地提出了 FedLoDrop 框架，通过引入随机丢弃机制，攻克了大模型在边缘网络中微调时“泛化性差”与“通信压力大”的双重挑战。随着ChatGPT、LLaMA 等大语言模型的广泛应用，业界越来越关注如何针对特定下游任务进行微调。然而，在实际应用场景中，数据往往分布在千家万户的手机、平板或智能设备中，传统的集中式微调面临着严峻的隐私安全挑战。联邦学习（Federated Learning）作为一种分布式训练模式，成为了大模型微调的选择。但在边缘网络环境下，现有的联邦微调技术面临着两大瓶颈。一方面是性能瓶颈，由于终端数据量有限且多样，模型在微调过程中极易陷入“过拟合”，即虽然在本地...

2月5日，上海科技大学生物医学工程学院钱学骏教授团队在《自然-健康》（Nature Health）上在线发表了题为“A foundation model for breast and lung cancer screening using non-contrast computed tomography”的研究论文。首次构建了具备“一扫多筛”多癌筛查能力的CT基础模型OMAFound，并创新性引入“器官水平+个体水平”的双层风险评估体系，为更广泛的多癌筛查提供了新的技术路径。癌症早期筛查是降低发病率与死亡率的关键环节。然而，筛查面向的是经济、便捷、可高通量覆盖的人群需求，传统“单癌种、单项目”的筛查路径在时间、费用与医疗资源占用等方面成本较高，难以满足无症状人群规模化筛查的现实需要。因此探索“一扫多筛”、兼具成本效益的多癌早筛新策略是提升全民健康覆盖的重要方向之一。平扫CT，尤其是低剂量CT，提供了一种成本低、获取便捷且在多种医疗场景（体检、门诊、住院等）中广泛使用的影像学方案，即便在资源相对匮乏地区也具有较强...

心肌梗死后，心脏会经历由炎症、细胞死亡和纤维化瘢痕形成等驱动的不良重塑，最终导致心力衰竭。然而，驱动过程中的细胞和分子机制一直未被完全阐明。近日，上海科技大学生命科学与技术学院张辉教授团队与同济大学唐娟教授团队联合在《循环》（Circulation）发表一项突破性研究，首次系统揭示了P16阳性细胞在心脏不良重塑中的关键作用，并提出了靶向CCL8信号或P16阳性成纤维细胞的精准干预新策略，为开发基于免疫调节和细胞精准治疗的新型心梗药物提供了重要的理论基础。 团队利用先进的细胞谱系标记技术为细胞“贴标签”，首次绘制了心梗后心脏中P16阳性细胞的“身份图谱”。研究发现，在受损的心脏区域，成纤维细胞、巨噬细胞、血管内皮细胞甚至心肌细胞都会大量表达P16。团队锁定了其中两类关键细胞——P16阳性的成纤维细胞和巨噬细胞——它们并非旁观者，而是主动“煽风点火”的“肇事者”。这两种类型细胞大量分泌趋化因子CCL8，将细胞毒性淋巴细胞——尤其...

由n型光阳极和p型光阴极组成的光电化学（PEC）全水分解系统是实现高效太阳能制氢的关键途径之一。然而，目前大多数稳定的氧化物半导体表现为n型特征，开发稳定、高效且具有可见光响应的p型氧化物光阴极材料仍面临挑战。通过掺杂调控半导体的能带结构实现n-p型反转是一种开发稳定光阴极材料极具潜力的策略，但材料背后的电子结构演变及电荷转移动力学机制尚缺乏直观、深入的研究。近日，上海科技大学物质科学与技术学院马贵军课题组成功开发了一种新型铑掺杂钛酸铅（Rh:PbTiO3）材料，首次通过掺杂调控PbTiO3的能带结构并实现n-p型转变。研究综合利用多种先进光电谱学表征技术，深入解析了掺杂诱导的半导体n-p型转变机制，探讨了合成气氛对材料界面电荷转移动力学的影响，随后进一步构建无偏压的p-n共轭并联双电极体系，实现稳定的光电化学水分解反应，相关成果在学术期刊ACS Catalysis上发表。图1 x% Rh:PbTiO3样品的KPFM及PEC表征团队首先采用真空辅助固相反应...

二维范德华异质结中热层间激子的利用为突破肖克利–奎伊瑟极限、发展新一代热载流子光电子学提供了重要机遇。然而，科学家们对热层间激子的时空扩散动力学与冷却行为仍缺乏清晰认识，尤其是在莫尔势对激子传输产生显著影响的过渡金属二硫化物（TMD）双层异质结体系中。针对上述问题，上海科技大学物质科学与技术学院刘伟民课题组通过构建扭转角约为36°的 WSe₂/WS₂ 双层异质结体系，有效抑制了莫尔势对层间激子空间扩散的调制作用。研究发现，在弱莫尔势条件下（36°），层间激子表现出近似线性的时空扩散行为，这与小扭转角（约 9°）强莫尔势体系中由莫尔调制主导的非线性动力学特征形成了鲜明对比。这项科研成果近期发表于国际学术期刊ACS Nano。 图一. 700 nm激发条件下，单层异质结构（36°）的二维瞬态吸收显微镜光谱，延迟时间分别为(a) 0.5 ps，(b) 1.0 ps，(c) 100.0 ps；弱莫尔势WSe₂/WS₂异质结（36°）体系瞬态扩散速率（σ...

上海科技大学生物医学工程学院王斯楠课题组专注于含碳硼烷化合物及氟化学的研究，以期实现分子影像诊疗一体化的目标。近日，课题组在含碳硼烷药物和氟化学研究中取得系列进展，相关成果相继发表于学术期刊Molecules、ChemistrySelect 与Organic Letters。 碳硼烷基BMS-202 类似物的合成及抗肿瘤活性评估——碳硼烷并非苯环类似物的例子 碳硼烷常被视为苯环的三维模拟物，而BMS-202是一种高效的PD-L1（程序性死亡配体-1） 抑制剂。基于碳硼烷的高疏水性等独特特性，研究制备了以碳硼烷替代BMS-202末端苯环的一系列类似物，系统探究碳硼烷替代苯环后对化合物活性的影响，同时深入分析其抗肿瘤作用机制及体内分布特征。结果显示，由于碳硼烷体积较大，PD-L1的狭窄结合口袋无法容纳，化合物均丧失了PD-L1结合亲和力，表明碳硼烷并非在所有情况下都能作为苯环类似物。但化合物1a和1b 对多种肿瘤细胞系表现出显著的抗增殖活性，尤其对 Ramos、Raji ...

近日，上海科技大学生命科学与技术学院孙博课题组在减数分裂同源重组核心机制研究中取得突破性进展，在国际学术期刊《美国国家科学院院刊》（PNAS）上发表了题为“HOP2–MND1 chaperones a diffusing DMC1–ssDNA complex to survey dsDNA for homology recognition during meiotic recombination”的研究论文，在单分子水平揭示减数分裂重组中的特异重组酶DMC1在供体双链DNA上进行一维滑动扫描，并在辅助因子HOP2–MND1复合物的帮助下，精准识别同源序列。减数分裂是生殖细胞形成的关键过程，其核心环节是分别来自父本和母本的同源染色体间精准配对与交换。在减数分裂早期，为确保遗传信息在配子形成过程中被准确、等量地分配，细胞会主动在基因组中制造双链断裂，随后由重组酶在单链DNA上组装核蛋白复合物，并在庞大而高度压缩的染色质环境中寻找与之完全互补的同源序列。若此过程出错，将导致不孕、流产或唐氏综合征等染色体疾病。RecA家族重组酶DMC1在减数分裂...

T细胞能否有效“看见”肿瘤，往往决定肿瘤免疫治疗疗效的上限。T细胞依赖其表面的T细胞受体（TCR）识别肿瘤抗原肽-MHC复合物（pMHC），进而启动免疫应答并清除异常细胞。但在免疫选择压力下，肿瘤细胞常通过抗原突变、表达下调甚至缺失实现“隐身”，导致T细胞识别不足并发生免疫逃逸。因此，在不损害抗原特异性的前提下降低TCR触发阈值、提升其对抗原的敏感性，是扩充TCR候选库并增强TCR-T疗法疗效的关键问题。近年研究表明，T细胞的活化水平与TCR和pMHC之间的亲和力并无相关性，而主要取决于二者在受力条件下的逆锁键（catch bond）水平。逆锁键是一种由氢键、盐桥等介导的非共价相互作用，在适当的机械力作用下，受体与配体能够获得更加持久的作用时长。中国科学院分子细胞科学卓越创新中心赵祥研究员前期依托逆锁键作用原理，针对特定空间距离的氨基酸残基开展文库设计以富集逆锁键，成功获得了低亲和力、高活化水平的TCR变体，同时有效规避了临床应用中的...

代谢功能障碍相关脂肪性肝病/肝炎（Metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease/steatohepatitis，MASLD/MASH）已成为全球最常见的慢性肝病，患病人数随肥胖和代谢综合征的流行而急剧上升，目前全球患病率超30%。现有的针对治疗药物主要是瑞司美替罗 (resmetirom) 和司美格鲁肽 (semaglutide) ，远不能满足庞大的患病人数及治疗需求。因此，亟需发现新的分子靶点和致病机制，以开发能够同时改善脂肪变性、炎症和纤维化的创新疗法。2月18日，上海科技大学生命科学与技术学院戚炜和武汉大学宋保亮团队合作，在《自然》（Nature）期刊发表题为“RYK is a GPNMB receptor that drives MASH”的研究论文。该研究发现GPNMB-RYK新型配体受体途径介导MASH的发生发展，揭示肝细胞脂代谢重编程关键调控分子GPNMB，通过蛋白酶切割，生成功能形式的分泌型GPNMB胞外域（G-ECD），并首次鉴定单次跨膜蛋白RYK为G-ECD的受体，通过增强肝脂摄...

2月19日，国际学术期刊《自然》（Nature）在线发表了题为“Integrated photonics enabling ultra-wideband fibre-wireless communication”（集成光子学助力超宽带光纤-无线通信）的研究论文。该研究由上海科技大学陈佰乐教授团队、北京大学王兴军教授-舒浩文研究员团队、鹏城实验室余少华院士团队及多家科研机构联合攻关，通过开发超高带宽的集成光子器件，成功打通了光纤通信与无线通信之间的“带宽鸿沟”，实现了单路超500 Gbps的光纤传输和400 Gbps的无线传输。 随着万物互联（IoE）时代的到来，未来的通信网络不仅需要极高的单路传输速度，更需要光纤有线网络与无线接入网络之间的无缝融合。然而，长期以来，光纤通信巨大的带宽资源与无线通信相对有限的频率资源之间存在严重的不对称，这成为了制约6G通信、远程医疗及大规模数据中心互联的瓶颈。针对这一挑战，研究团队基于薄膜铌酸锂（TFLN）调制器和单行载流子光电二极管（UTC-PD），研发出一套超...