在高安全性信息加密领域，传统加密方法通常依赖于电子计算与静态密钥机制，在面对高强度算力攻击时，存在被破解的隐患。太赫兹（THz）波因其宽带宽与高穿透性等物理特性，被视为实现高容量信息存储与加密的潜在路径之一。然而，传统太赫兹器件的功能在制备后即固定，难以实现动态加密与密钥更新需求。在此背景下，具备灵活波前调控能力的超表面技术展现出应用潜力。超表面是一种基于亚波长结构单元的二维平面器件。目前大多数超表面仍停留在静态设计阶段，限制了其在动态加密系统中的应用。热调控机制的出现，为超表面实现动态重构提供了一种可逆且稳定的外部调控机制。通过将热致相变材料与超表面结构相结合，可构建具有快速响应能力的智能加密平台，从而推动光学加密技术从静态设计向动态可重构方向演进。近日，上海科技大学信息科学与技术学院曹文翰课题组提出了一种基于热致相变材料二氧化钒（VO₂）的热可调谐定向Janus超表面：采用双向深度神经网络（Bi-DN...

近日，上海科技大学生命科学与技术学院高冠军课题组在组蛋白表观遗传学领域取得了重要进展，首次构建了核心组蛋白H2A和H2B所有关键修饰位点的原位突变体库，并系统性揭示了这些修饰位点在发育、免疫及基因组稳定性等方面的重要表观遗传功能。相关研究成果以“A histone H2A and H2B point mutant library defines essential in vivo functions in Drosophila“为题，于北京时间12月12日在线发表于国际学术期刊《细胞报告》（Cell Reports）。 组蛋白作为染色质的基础组成部分，其后修饰（如甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化等）可通过改变染色质的结构，调控基因表达，进而影响细胞的功能和命运。这些修饰与生物体的发育、基因组稳定性以及癌症等疾病的发生密切相关。然而，组蛋白修饰常与其他表观遗传调控机制交织在一起，难以单独解析。其基因在多细胞生物中通常具有多拷贝和复杂分布，传统方法难以在多细胞生物中实现其位点的精准遗传操作。本研究结合CR...

近日，上海科技大学物质科学与技术学院叶柏华课题组在锆氮丙啶介导下利用三联吡啶镍催化体系建立了一种新型亲电交叉偶联反应，通过独特的氧化还原转金属机制，实现了多取代环己烷衍生物及杂环化合物的精准合成，并进一步阐明了该催化反应的运作原理。相关研究成果已发表于美国化学会期刊ACS Catalysis。环状烷烃广泛存在于有机液晶材料和药物分子骨架中，高效且具选择性地构建目标非对映异构体是该合成领域的核心研究目标与关键挑战。已有报道的催化方法学主要依赖传统过渡金属偶联反应以及光促进脱羧偶联策略。但基于大宗化、易得的烷基卤代物发展高效的亲电交叉偶联反应（XEC），至今仍缺乏系统性研究。物质学院叶柏华课题组基于其锆氮丙啶介导的开壳层镍催化体系，进一步拓展了一类新的XEC催化反应模式（图1）。 图1：锆氮丙啶介导的开壳层镍催化反应及其反应机理研究。 本工作中，三联吡啶配体衍生物的引入使该反应机理不同于课题组以往报道的氧...

12月12日，上海科技大学生命科学与技术学院向阳飞课题组在国际期刊《细胞-干细胞》(Cell Stem Cell)上发表题为“Human PSC-derived organoids model sympathetic ganglion development and its functional crosstalk with the heart”的研究论文，利用人类多能干细胞首次成功构建了交感神经节类器官，并在体外重构了交感神经与心脏靶器官的功能性连接，为研究交感神经及其与靶器官互作的生理和病理机制提供了全新的人源体外研究平台。 针对中枢神经系统，目前研究人员已经建立了来源于不同脑区、甚至特定核团的脑类器官，用于模拟人脑的发育过程以及脑区之间和不同细胞谱系之间的相互作用。作为神经系统的另一重要组成部分，外周神经系统不仅与中枢神经系统紧密联系，还负责与全身各种靶器官和组织进行信息交流。尽管中枢神经系统类器官的分化技术取得了显著进展，针对外周神经系统相关类器官的研究仍然有限。交感神经节是外周神经系统的重要组成部分，在...

近日，上海科技大学物质科学与技术学院刘巍课题组在盐湖提锂领域取得新进展。研究团队从日常生活中食盐会吸潮结块获得灵感，发展了一种利用湿度控制的物理吸附技术，能够从包括海水和盐湖卤水在内的各种混合盐中高效选择性地提取锂,大幅提升了锂资源的提取效率、可持续性和成本效益。相关成果发表以“Efficient cation separation based on humidity control and adsorption”为题，发表于国际学术期刊《自然-通讯》（Nature Communications）。传统的锂提取方法普遍存在能源消耗高、成本投入大、且对环境产生不利影响等问题。如何快速高效、低成本且环保地提取锂离子资源，已成为当前盐湖提锂领域的研究重点。刘巍课题组通过相转换法制备了一种聚丙烯腈-壳聚糖复合球制成的高容量吸附剂，能够通过控制湿度水平选择性吸附碱或碱土金属盐。盐湖中不同的组分在不同的湿度下会处于不同的状态，如LiCl在超过11%的湿度下会发生吸潮，以溶液的形式存在，MgCl2的吸潮阈...

近日，上海科技大学物质科学与技术学院高得伟课题组通过系统性配体结构修饰与改造，使用L-丝氨酸衍生的P,N-phox配体与钯催化体系，以优异的立体选择性一步构建了非邻位轴向与柔性的非环状中心手性分子，为含远程立体元素的手性分子构建提供了新的思路。相关研究成果发表于国际学术期刊《科学进展》（Science Advances）。 图1. 背景介绍及本文工作概览手性是自然界的基本属性，不对称催化反应是构筑手性分子的常用策略。传统的不对称催化方法擅长“贴身”构建单一或相邻立体中心，而“隔山打牛”式构建非相邻的手性元素的研究则进展缓慢。尤其是同步构筑轴手性与柔性链碳中心手性时，由于这些手性元素的间距较远，反应的过渡态构型具有较高的柔性，导致在同时调控反应的对映和非对映选择性方面面临显著挑战（图1A和1B）。高得伟课题组通过精准的配体调控，成功构建出兼具非相邻轴手性与柔性中心手性的阻转异构体。研究中采用大位阻的P,N-噁唑啉配体，有效促...

11月29日，上海科技大学免疫化学研究所张贺桥/Roger Kornberg研究团队（结构生物化学课题组）在国际学术期刊《自然-通讯》（Nature Communications）在线发表了题为“Mechanistic insights into histone recognition and H3K14 acetylation by the NuA3 histone acetyltransferase complex” 的研究论文，报道了真核生物组蛋白乙酰转移酶复合物NuA3与底物组蛋白H3尾部结合并特异性乙酰化H3K14位点的结构特征。 真核生物的遗传物质以核小体为基本结构单元，每个核小体由一个组蛋白八聚体（包括H2A、H2B、H3 和 H4）以及其外围缠绕约 147 bp 的 DNA 所组成。组蛋白 N 端尾部的特定赖氨酸和精氨酸残基可发生多种翻译后修饰，如甲基化、乙酰化、磷酸化和泛素化等。这些修饰及其介导的生物学效应被表观遗传学先驱 C. David Allis 称为“组蛋白密码”（histone code），对基因表达调控具有至关重要的作用。研究表明，真核生物中存在多种负责添加或去除这些修饰的...

手性（Chirality）是指一个物体与其镜像不能通过平移或旋转完全重合的性质，类似于左手和右手的关系。光的手性可简单理解为它的旋转偏好。通过特殊设计的芯片结构，光能像螺丝钉一样，只朝指定方向扭转传播，而反方向则完全行不通。把这种方向依赖性做成芯片上的功能，就能实现方向选择、单端口输出、模式选择等能力，用于光学逻辑门、信号路由、隔离与模式转换等核心组件，有效提升片上光计算、光互连、光传感的性能。以往的片上光手性调控主要依赖“缓慢过渡”原理（绝热过程），因此通常需要数百微米长的器件来达到所需要的性能，严重制约集成度。如何能在不降低器件性能的条件下，有效缩短器件长度是制约片上手性器件发展的一个难题。为破解这一难题，上海科技大学信息科学与技术学院邹毅教授课题组与合作者提出了一种新的设计方案，通过采用“反PT（Parity–Time）对称”光学系统设计思想，结合波导间的耦合、传播常数差和损耗等参量调控来加速参数空间中环...

近日，上海科技大学生命科学与技术学院孙博课题组在国际学术期刊《德国应用化学》（Angewandte Chemie International Edition）发表题为“Coexistence of G-Quadruplex and i-Motif Within a DNA Duplex is Tolerated by a PCBP2-Assisted Replisome”的研究论文，并被选为“Hot Paper”（热门论文）。该工作首次证实特殊DNA二级结构G-四链体（G-Quadruplex，G4）与i-Motif（iM）能够在同一条DNA双链中共存，同时揭示了致癌剪切因子PCBP2协助复制体克服这一复合结构障碍的新通路。 基因组DNA除经典的双螺旋构象外，还可形成多种非典型高级结构。其中，富含鸟嘌呤（G）或胞嘧啶（C）的序列可分别折叠形成G4和iM等二级结构。这些结构广泛分布在启动子、端粒等功能区域，密切参与转录调控、染色质重塑及基因组稳定性维护，因此成为相关疾病治疗的重要靶点。尽管G4与iM分别形成于互补的G富集链和C富集链，但受空间位阻限制，它们长期被认为难以在同一DNA双链区...

近日，上海科技大学iHuman研究所Kurt Wüthrich团队在《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society）上发表了题为“Human Substance P Interactions with G Protein-Coupled Receptor NK1R Observed by NMR in Solution”的研究论文，利用液体核磁共振（NMR）技术结合功能活性实验，揭示了神经激肽1受体（neurokinin 1 receptor, NK1R）与内源性多肽激动剂P物质（substance P, SP）之间的动态识别机制。NK1R是介导P物质生理功能的关键受体，与疼痛、炎症及抑郁症密切相关，其拮抗剂能高选择性结合大脑中的NK1R，用于预防化疗药物引发的急性及迟发性恶心呕吐。目前国内已上市的NK1R拮抗剂包括阿瑞匹坦、福沙匹坦以及奈妥匹坦帕洛诺司琼。尽管冷冻电镜技术已获得NK1R的主体构象，但P物质高度柔性的N端在已有结构中一直缺失。为解决这一难题，研究团队在SP序列特定位点引入高灵敏的19F标记核磁共振（19F-NMR）探针，在水溶液环境中成功捕捉了配体...

近日，上海科技大学物质科学与技术学院拓扑物理实验室郭艳峰教授、王文波教授等研究团队通力合作，在拓扑磁性材料EuAl2Si2中取得了重要研究进展，发现其巨大的平面霍尔信号并非如传统拓扑材料中常见的那样源于手性反常或内禀的贝里曲率，而是由多种经典机制共同驱动。这一成果以“Multi‐Origin Driven Giant Planar Hall Effect in Topological Antiferromagnet EuAl2Si2 with Tunable Spin Texture”为题在线发表于《先进功能材料》（Advanced Functional Materials）。图1. EuAl2Si2单晶的磁学性质。(a)-(b)磁化率及等温磁化曲线；(c)-(e) 6 K、外磁场垂直 ab 面时0 T、3.8 T、4.7 T 下磁力显微镜图像；(f)-(h) 分别为(c)-(e)对应的自旋结构示意图。 EuAl2Si2是一种具有三角晶系结构的层状反铁磁材料，在低于奈尔温度（约33.6 K）时呈现 A 型反铁磁序，其自旋结构为层间反铁磁、面内铁磁且自旋平行于ab面。该材料的独特之处在于其在大约4特斯...

近日，上海科技大学物质科学与技术学院翟晓芳课题组在单一界面超导体系中同时观测到两种不同的量子临界行为：量子格里菲斯奇异性和反常量子格里菲斯奇异性。研究团队进一步揭示了这两种量子临界行为的转变主要由超导涨落和自旋轨道耦合强度共同驱动。该成果发表于国际学术期刊《物理评论快报》（Physical Review Letters）。量子相变是指系统在绝对零温下受量子涨落驱动所发生的相变。理解量子相变机制和量子临界行为已成为凝聚态物理领域的一个核心问题。二维超导体通常具有很强的涨落效应，呈现出量子玻色金属态、希格斯模、量子格里菲斯奇异性等诸多独特且有趣的量子临界现象，是研究量子相变的理想平台。发生相变时，临界指数随外界参数（如磁场，压力等）变化遵从相同关系的，通常可归为同一普适类。根据传统的相变理论，单一系统中往往只呈现一种普适类。而在二维超导体中，增强的量子涨落可能会导致多种量子临界普适类的共存。然而，迄今为止，鲜有这方...

近日，上海科技大学iHuman研究所/生命科学与技术学院水雯箐课题组与中国科学院上海药物研究所以及临港实验室多个研究团队开展合作，在《科学》（Science）期刊发表题为“Noncanonical agonist-dependent and -independent arrestin recruitment of GPR1”的研究论文。该工作在解析趋化素受体GPR1的功能调控机制方面取得突破性进展，首次阐明了阻遏蛋白（β-arrestins）调控GPR1信号的分子机制，拓展了对G蛋白偶联受体非典型信号转导与调控机制的理解。 趋化素是一类重要的脂肪因子，在脂质代谢、胰岛素敏感性以及免疫细胞迁移中发挥关键作用，是肥胖、糖尿病及代谢性炎症等疾病的重要潜在药物靶标。趋化素信号主要由两类受体共同介导：CMKLR1作为典型GPCR，主要依赖G蛋白信号通路驱动脂质代谢与炎症反应；而GPR1则属于非典型GPCR，主要通过β-arrestins介导信号，促进受体内吞，清除过量趋化素。趋化素系统通过这种“经典激活—非典型平衡”的双重机制，在...

随着人工智能、云计算等技术的迅猛发展，数据中心的能耗问题日益突出，尤其是以GPU、AI加速器为代表的“大芯片”负载，其供电电流需求呈指数级增长。在这一背景下，传统12V供电架构面临严重的母线损耗与配电效率瓶颈，48V供电架构因其在降低传输损耗、提升系统能效方面的显著优势，正逐步成为下一代数据中心电源系统的重要发展方向。 图1.数据中心48V供电架构然而，48V架构对电压调节模块（VRM）提出了更高的电压变比要求，带来了开关损耗大、器件应力高、转换效率低等一系列技术难题。现有方案多采用多级转换架构，虽能实现电压适配，但系统复杂度高、效率受限，难以满足高密度、高效率的工程应用需求。近日，上海科技大学信息科学与技术学院智慧电气科学中心（CiPES）王浩宇教授课题组提出一种48V单级软开关电压调节模块（VRM）拓扑方案，有望突破传统多级转换的技术瓶颈，为48V数据中心供电架构提供一条高效、简洁的新型技术路径。 图2. 所提出的...