近日，上海科技大学物质科学与技术学院陈刚课题组原位实时观测了全无机铯铅卤化物钙钛矿量子点的合成过程，并揭示了其生长机理，成果发表于国际知名学术期刊Nano Letters。该研究首次全面揭示了钙钛矿纳米晶体的生长机制，为发展高品质量子点的合成方法提供了全新思路。全无机铯铅卤化物钙钛矿纳米晶体（CsPbX3）具有卓越的光学和电学性能，被广泛应用于太阳能电池、激光器、发光二极管、光电探测器和晶体管等领域。近期，CsPbX3钙钛矿的零维衍生物Cs4PbX6因其优异的光学性能而引起广泛关注，Cs4PbX6能够转化成CsPbX3，为合成特定钙钛矿量子点开辟新途径，也可以用于防伪和湿度传感器等应用领域。虽然人们在Cs4PbX6纳米晶体合成方法方面取得了一些进展，可以实现晶体尺寸和形状可调，但由于极快的生长过程，其内在生长机理仍然未知。图1：原位合成装置的同步辐射实验布局和钙钛矿量子点的电镜图。在这项研究中，利用适用于同步辐射试验线站的特制反应容器，陈刚...

11月27日，上海科技大学生命科学与技术学院白云和刘艳芬课题组在国际学术期刊《自然·通讯》（Nature Communications）杂志在线发表题为“Time-resolved proteomic profiling reveals compositional and functional transitions across the stress granule life cycle”的研究论文，揭示了应激颗粒在经历短期至长期热激刺激过程中随时间发生组成和功能转变的现象，为理解细胞如何通过应激颗粒的动态变化来响应和适应应激提供蓝图。应激颗粒是一种无膜细胞器，在细胞受到外界刺激时mRNA与蛋白质相互作用，经过液-液相分离形成。应激颗粒是细胞在应激时临时储存RNA的仓库，并参与RNA在应激之后的命运决定。应激颗粒是一个高度动态的结构，不断与胞质及其他细胞器发生物质交换。尽管应激颗粒的组成已有很多研究，但作为一个高度动态的凝聚体，其组分是否也呈现动态变化，以及在细胞长期刺激与短期刺激下是否存在差异，目前仍属未知。本工作致力于探究应激颗粒组分在...

11月21日，上海科技大学免疫化学研究所联合广州实验室、复旦大学、中国科学院武汉病毒研究所等多家单位在国际学术期刊《自然-通讯》（Nature Communications）上合作发表了基于宿主蛋白酶进行抗新冠病毒药物开发的最新研究成果“Structure-based discovery of dual pathway inhibitors for SARS-CoV-2 entry”，报道了多种靶向新冠病毒入侵过程中关键宿主蛋白酶TMPRSS2和CTSB/CTSL的抑制剂及其分子机制，并证实同时抑制这些蛋白酶可协同拮抗感染。该研究为基于宿主蛋白酶的抗新冠病毒广谱性药物开发奠定了重要基础。现有的抗新冠病毒小分子药物主要靶向病毒主蛋白酶或聚合酶，而新冠病毒作为一种高突变的RNA病毒已经出现了不同程度的耐药突变。先前研究团队也发现新冠病毒可以利用两种截然不同的进化途径对奈玛特韦（nirmatrelvir）产生耐药性。因此如何应对病毒产生耐药性带来的风险，仍是备受瞩目的关键科学问题。新冠病毒入侵途径及靶向宿主蛋白酶抑制剂新冠...

近日，上海科技大学物质学院化学与物理生物学研究部李健课题组利用合成生物学、化学及材料科学等多学科交叉技术开发出高效的界面级联生物催化体系，相关成果在线发表于国际知名学术期刊《德国应用化学》（Angewandte Chemie International Edition）。在前期研究中，李健课题组利用合成生物学等技术实现了蛋白质-高分子聚合物的缀合物（protein-polymer conjugates）可控制备，通过在蛋白质特定位点上耦合聚合物，可最大程度地保护目标蛋白（如酶）的催化功能，实现了催化材料“即插即用”的可调性功能（ACS Catalysis, 2022, 12, 4165–4174）。在此基础上，李健课题组进一步拓展酶-聚合物缀合物的应用场景，制备了基于酶-聚合物的皮克林（Pickering）乳液，这些缀合物在乳液界面上既起到稳定作用，也起到催化作用，显著克服了传统方法制备酶-聚合物时所存在的偶联位点非特异性和不可控性等局限，可有效保护酶活性，提升界面生物催化效率。同时，为避免多个级联...

近日，上海科技大学物质科学与技术学院系统材料学研究部刘朋昕课题组阐明了二氧化钛相变的新机理，成果发表于英国皇家化学学会旗下期刊《道尔顿会刊》 (Dalton Transactions），受邀入选亚太地区学术新秀专辑。无机化合物的多晶型现象是指一种物质能以两种或两种以上不同晶体结构存在的现象，例如石墨和金刚石的化学组成都是碳单质，但晶态不同导致其物理性质和化学性质差异极大。在一定条件下，不同晶体结构可相互转变，属于相变的一种。自然界中，二氧化钛的相变在金红石、锐钛矿、板钛矿和青铜相间发生。其中，青铜相具有特殊的疏松堆积结构和开放孔道，在锂电池、太阳能电池和光解水等领域具有潜在应用价值。因此，理解青铜相（为亚稳相）二氧化钛的相稳定性和相变行为，是其走向应用的先决条件。二氧化钛在水相或高温处理的示意图（Julie Liu制作）本研究发现，原子级厚度的青铜相二氧化钛在室温水分散液中会发生缓慢相变，转化为锐钛矿相二氧化钛。...

上海科技大学信息科学与技术学院郑杰课题组近日提出了基于知识图谱和可解释图神经网络的新型人工智能模型KR4SL，在预测并解释基于合成致死机制的抗癌药物靶点方面取得进展。该成果被生物信息学旗舰会议——第31届分子生物学智能系统会议和第22届欧洲计算生物学会议(the 31st Annual International Conference on Intelligent Systems for Molecular Biology and the 22nd Annual European Conference on Computational Biology，ISMB/ECCB 2023) 以会议论文形式接收。该工作同时被收录在生物信息学领域核心期刊《生物信息学》(Bioinformatics)的ISMB/ECCB 2023会议特刊。郑杰课题组博士生张可在大会上做口头报告。ISMB/ECCB 2023大会共收到336篇投稿论文，仅有60篇被选为会议论文，接收率为17.9%。合成致死 (synthetic lethality，SL)是基因之间...

2023年11月20日，来自上海科技大学、武汉大学和复旦大学的合作研究团队在Cell Stem Cell杂志在线发表了题为“Base editing of the HBG promoter induces potent fetal hemoglobin expression with no detectable off-target mutations in human HSCs”的研究论文，报道了一种基于碱基编辑技术的β-血红蛋白病基因治疗新策略。 β-血红蛋白病是一种严重的单基因遗传病，主要包括β-地中海贫血和镰状细胞病。全球有超过3%的人口是β-血红蛋白病的携带者，每年有数十万新生儿被确诊。已有研究表明，重激活胎儿血红蛋白表达，可以缓解甚至治愈β-血红蛋白病。目前的主要治疗策略是在体外通过Cas9核酸酶进行基因编辑，但Cas9核酸酶会产生DNA双链断裂，存在造成HSPCs染色体缺失、异位及细胞周期停滞或细胞凋亡等的安全隐患。因此，需要进一步探索更安全、更高效重激活胎儿血红蛋白的新策略。本工作构建了完善的实验体系，开展了一系列基因编辑靶向位点比较和功能验证...

近日，上海科技大学物质科学与技术学院高得伟课题组首次实现了1，3-双硼化合物的可控区域发散性精准转化，有效解决了该化合物低反应活性的难题，弥补了自由基化学往往只能得到单一选择性的局限。相关成果发表于国际知名学术期刊《德国应用化学》 （Angewandte Chemie International Edition），并被选为“非常重要论文”（“Very Important Paper”）。有机硼化合物广泛应用于医药、材料、生物和合成化学等领域，而研究多集中于单硼化合物。如果能够实现多硼化合物的精准转化，将极大地拓展化合物的合成边界，为应用和功能研究带来新机遇。一般认为1，2-双硼化合物多取代位点C–B键的催化转化反应首先经历1，2-硼迁移过程形成稳定的自由基物种，继而发生后续的官能团化反应（图1）。然而，使用自由基策略在分子的初级或次级C–H键上发生选择性官能团化需要克服不利的电子效应，以往还没有可行的策略实现多硼化合物的可控区域发散性精准转化。图1. 传统自由基...

近日，上海科技大学物质科学与技术学院颜世超组和齐彦鹏组合作在镍砷基超导材料单轴电荷密度波和复杂结构的研究中取得了新进展。该成果发表于知名期刊Nano Letters。非常规超导材料的超导态往往伴随着复杂和有趣的电子有序态，例如电荷密度波、自旋密度波和电子向列序等。虽然这些有序态与超导之间具有紧密的关联，但它们在超导材料中所扮演的确切作用尚没有统一的定论。近期，镍砷基超材料（Ba1-xSrxNi2As2）体系中多种电荷密度波态和电子向列序被相继发现和报道，表明Ba1-xSrxNi2As2超导体系是研究电荷密度波、电子向列序和超导之间相互作用的一个新的材料体系。最近的理论计算结果还表明，由于化学键的重新排布，这类材料可能具有复杂的结构调制。但截至目前，Ba1-xSrxNi2As2超导体中的结构、电荷密度波及电子向列序的微观信息还没有任何公开有效的实验结果。图1. BaNi2As2的晶体结构及费米面示意图、Ba表面形貌图和微分电导谱图图2. BaNi2As...

信息安全一直是学术领域关注的一个前沿方向。近日，上海科技大学信息学院王春东课题组独立发现了一个新的基于计算机存储常用fsync函数调用的隐蔽侧信道，命名为Sync+Sync。利用该信道，可实现对数据位（比特）的隐蔽传输和接收，以及针对数据库和应用程序的侧信道攻击。该成果被USENIX Security 2024接收。USENIX Security是计算机信息安全与隐私领域的四大知名会议之一。计算机系统中陆续发现多种隐蔽侧信道漏洞，这些漏洞大多因CPU高速缓存和主存间数据交互造成信息泄露。本研究另辟蹊径，将目光聚焦在计算机系统的持久存储层的信息安全问题。计算机程序大多选择以文件方式存储计算结果，其中一些程序调用fsync函数向硬盘同步持久化文件，以实现有序化可靠保存。研究人员发现，当两个程序同时调用fsync时，尽管它们之间不共享任何数据，受共享软件和硬件资源的影响，fsync会在计算机上发生资源竞争，导致每个程序都将经历更长的反应时间。为解决以上问题，研...

上海科技大学信息学院智慧电气科学中心（CiPES）在无线充电系统的多线圈效率评估、超宽范围以及模型分析等方面取得进展，相关成果在电力电子领域国际期刊IEEE Transactions on Power Electronics上在线发表。多发射多接收耦合器的最优端口激励无线电能传输作为一种非接触式电能传输技术，具备更加安全、便利等特点，近年来在中小型智能消费电子领域广泛应用。当前，针对多负载场景或负载偏移的场景，常采用多线圈来增强耦合。对于采用多发射多接收线圈的系统，现有的研究已推导出最优激励电流和最优负载来最大化耦合器效率，然而，这些分析忽略了各种接收端的实际功率需求。为此，研究人员对多发射多接收耦合器的最优条件进行了全面的分析，根据实际需要，定义了一个标准的优化问题，并用拉格朗日乘子法求解。此外，研究人员分析了耦合器效率最优的端口条件，揭示其物理意义，并建立一个统一的视角来理解不同的系统。通过对不同耦合器的评价和比较，证明了优化...

甲基苯丙胺（Methamphetamine，简称METH，冰毒的主要成分）被滥用时，会对人类健康和社会秩序产生严重危害，目前尚无可用于治疗METH成瘾的上市药物。METH成瘾主要通过调控多巴胺释放和再摄取产生作用，这一机制已得到广泛认可。最新研究表明，METH可以直接与痕量胺相关受体1（Trace Amine-Associated Receptor 1，简称TAAR1）结合，并激活受体下游的G蛋白信号通路，这可能是METH在体内进行信号转导的关键节点。此外，TAAR1被认为在调节METH和其他胺类分子（如内源性苯乙胺）以及精神分裂症等临床候选药物分子的神经生物效应中发挥关键作用。因此，通过结构生物学研究手段深入探究METH以及其他胺类分子与TAAR1之间的相互作用机制，将有望为治疗药物成瘾和研发新型抗精神类药物提供重要的推动力。2023年11月7日，上海科技大学iHuman研究所、生命科学与技术学院徐菲课题组联合中国科学院上海药物研究所徐华强课题组、中国科学院分子细胞科学卓越创新中心汪胜团队和...

智能感知与人机协同教育部重点实验室依托上科大信息科学与技术学院，探索下一代人类智能与机器智能的协同发展和相互增强，建立人类智能与机器智能交互协作的新型理论基础和实验平台。自筹建以来，实验室通过结合多个模态的高精度数据建模，开始建立感知算法、常识推理和决策规划的软硬件统一框架，用以实现人类智能与机器智能的协同合作与演化。近日，实验室团队在计算机视觉领域国际知名会议International Conference on Computer Vision（ICCV 2023）上发表多篇论文，涵盖三维/动态场景感知与建模，负责与可持续机器学习理论，复杂场景下多智能体交互，以及智能芯片与感知系统等四个主要研究方向，展示了实验室在开放世界视觉理解、视觉-语言基础模型、事件相机的几何视觉理论、三维场景理解、零次学习等多方面的学术成果，为实现智能人机交互新范式打下了坚实的基础。I. 三维/动态场景感知与建模针对复杂的交互环境，实验室团队发展了两方面基于多模态感知的...

近期，上海科技大学信息学院智慧电气科学中心的梁俊睿教授团队针对运动供能物联网技术，在“微能量管理电路”和“小型机械俘能器”两方面分别提出了创新性的极简工程设计方案，有望进一步降低能量自给自足物联网节点的机电硬件成本，在更广使用范围和更长使用时间里让更多的物件实现信息获取和联网通信。图1 针对能量收集自供能物联网设备的三晶体管微能量管理(3T-EM) 电路。微能量管理电路微能量收集技术（energy harvesting）为广泛分布的物联网（IoT）设备在其本地实现能量自给自足提供电能解决方案。课题组提出了一款仅由三个分立晶体管为主要器件组成的极简微能量管理电路（3T-EM），可以支持实现微能量的缓慢积累；通过监测电压阈值，在能量充足/过低的时候接通/关闭负载设备；输出经过线性稳压处理的逻辑电平，直接给集成片上系统供电。该3T-EM电路使用最少数量的电子器件实现了微能量管理的上述三个必要功能，大大降低了物料和制造成本。理论和实...